Zientzia

En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I) iniciamos una serie sobre tres superficies relacionadas con la banda de Moebius, a saber, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real.

Toro de Villarceau, realizado en cartulina, por la matemática valenciana María García Monera. En la página web de María García Monera podéis encontrar las plantillas y un tutorial para construir este toro mediante las secciones de Villarceau

 

La botella de Klein

A partir de una tira de papel rectangular ABCD (véase la siguiente imagen) -en general, una superficie rectangular-, se pueden construir dos superficies abiertas, la superficie normal o cilindro (si se pegan dos extremos, por ejemplo, AB con DC), que tiene dos caras y dos bordes, y la banda de Moebius (si primero giramos uno de los extremos del papel media vuelta y después los juntamos, es decir, ahora AB se “pega” con CD), que tiene una sola cara y un solo borde (como ya hemos visto en la anterior entrada y otras relacionadas).

Además, se pueden construir tres superficies cerradas -es decir, que no tienen bordes-, que son las que nos ocupan en esta serie de entradas, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real.

Si volvemos al rectángulo ABCD, como hemos comentado, pegando los lados AB con DC se obtiene un cilindro, pero en función de cómo se junten los otros dos lados generaremos dos nuevas e interesantes superficies. Si lo hacen de forma directa (AD con BC, como indican las flechas de la siguiente imagen) se obtiene una superficie cerrada con dos caras, denominada en matemáticas “toro”, que tiene forma de rosquilla o flotador, a la cual hemos dedicado la entrada anterior El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I) .

Construcción de la superficie del toro

Si los otros dos lados se pegan en el sentido contrario (AD con CB), girando media vuelta antes de pegarse, entonces se obtiene la superficie llamada “botella de Klein”, que es una superficie cerrada y solo tiene una cara. Como se muestra en la siguiente imagen, los extremos del cilindro no se pegan de forma directa, sino en sentido contrario, luego sería como si se pegaran “por detrás”. El problema es que para hacer esto tenemos que cruzar la propia superficie para poder unir esos dos extremos en la forma descrita. De esta manera, lo que se genera es una representación de la botella de Klein que se autointerseca, como se muestra en la imagen.

Construcción de la botella de Klein con autointersección

Sin embargo, la botella de Klein, tal cual la hemos definido, no debiera de tener autointersecciones. El problema está en que esta construcción geométrica “ideal” no genera una superficie que esté dentro de nuestro espacio tridimensional, sino que su espacio natural es el espacio de dimensión cuatro (sobre la cuarta dimensión puede leerse el libro La cuarta dimensión, que se incluye en la bibliografía o las entradas Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión, Hipercubo, visualizando la cuarta dimensión (y 2) y ¿Entiendo la cuarta dimensión?), y aquí nos encontramos con un gran problema, ya que no somos capaces de visualizar la cuarta dimensión. Por este motivo, nos quedaremos con la anterior representación, que al menos habita en el espacio visual, en el espacio tridimensional.

Puede pensarse en la botella de Klein como una superficie formada por la unión de dos bandas de Moebius. O al revés, estas se obtienen si cortamos la botella de Klein por la mitad, como se muestra en la siguiente imagen, generando dos partes iguales, que son bandas de Moebius.

A la izquierda la imagen de una botella de Klein, donde las líneas de colores vienen de líneas horizontales y verticales pintadas en el rectángulo ABCD originario, mientras que en el centro y la derecha tenemos las dos mitades de la botella de Klein, al cortarla por la mitad, la parte inferior (centro) y la parte superior (derecha). Imagen del artículo From Möbius Bands to Klein-Knottles, del artista y experto en ciencias de la computación Carlo H. Séquin

Para terminar esta sección, traemos un clásico de las botellas de Klein, las realizaciones en cristal realizadas por el astrónomo y divulgador científico estadounidense Clifford (Cliff) Stoll (1950), que vende estas hermosas piezas a través de su página Acme Klein Bottle. Veamos algunas de estas realizaciones de la botella de Klein en cristal. La primera es una serie de botellas de Klein con diferentes formas, aunque topológicamente son la misma, ya que se puede “deformar” unas en otras (para una pequeña reflexión sobre lo que es la topología podéis leer la entrada La topología modifica la trayectoria de los peces).

Botellas de Klein de cristal con diferentes formas, pero topológicamente iguales, realizadas por Cliff Stoll. Imagen de Acme Klein Bottle

La siguiente imagen sería una botella de Klein realizada en cristal y las dos mitades, si la cortamos por la mitad, que son bandas de Moebius.

Botella de Klein de cristal y las bandas de moebius que se obtienen al cortar la superficie de la botella de Klein por la mitad, realizadas por Cliff Stoll. Imagen de Acme Klein BottleBotellas de Klein artísticas

A pesar de la complejidad que subyace a la botella de Klein, puesto que es una superficie con una sola cara, pero además su espacio natural para visualizarla sería un espacio de dimensión cuatro y tenemos que conformarnos con representarla con autointersecciones en nuestro espacio tridimensional, sí nos podemos encontrar artistas que han creado esculturas con la forma de esta superficie.

Empecemos con el artista mexicano Pedro Reyes (1972), un artista multidisciplinar que trabaja tanto la escultura, la arquitectura, el diseño, el video arte o la performance, y que está muy interesado en la topología. Como no podía ser de otra manera, trabaja en algunas de sus obras con el concepto de la banda de Moebius. Por ejemplo, crea una “silla de moebius” para que se sienten dos personas, cara a cara, al estilo de las sillas para dos personas del siglo xix, que se conocen con varios nombres, como “sillas tú y yo”, “sillas confidente” o incluso “sillas de los enamorados”. Una versión de la Silla moebius, del año 2005, es una silla realizada al estilo de las sillas acapulco (véase la entrada En busca de la banda de Moebius más corta posible), mientras que la versión de 2006, que vemos en la siguiente imagen, está realizada en fibra de vidrio y acero.

Silla de Moebius (2006), del artista mexicano Pedro Reyes

 

Y tiene una tercera versión en mármol, de 2018, llamada Silla infinita.

Silla infinita (2018), del artista mexicano Pedro Reyes. Imagen de la Lisson Gallery

También en el siglo xix se crearon sillas de los enamorados con tres asientos, dos para la pareja de enamorados y una más para la persona que hacía de acompañante. Siguiendo esta idea, el artista mexicano realizó en 2007 una silla triple, llamada Nudo gordiano, que sería una continuación de la Silla Moebius, aunque ahora la superficie nos es una banda de Moebius, sino una banda normal retorcida, con dos caras.

Silla nudo gordiano (2007), del artista mexicano Pedro Reyes. Imagen de la página web del artista Pedro Reyes

Pero, como comentábamos, este artista mexicano también se ha inspirado en la botella de Klein para crear alguna de sus obras, en particular, la obra Capula Klein’s Bottle / Cápula botella de Klein (2007), que es una escultura colgante, a la que además se puede acceder, como vemos en una de las siguientes imágenes.

Vista de la sala “topologías” de la exposición Pedro Reyes: Escultura Social, en el Museo de Arte Contemporáneo de Monterrey (MARCO), en 2022, en la que puede verse la escultura colgante Cápula botella de Klein o un cuadro sobre los puentes de KönigsbergFotografía de la escultura Cápula botella de Klein con dos personas en su interior. Imagen de Design Boom

A continuación, vamos a mostrar una interesante y hermosa escultura de la artista parisina Bettina Samson (1978), cuyo título Three loops in a fourth dimensión / Tres bucles en una cuarta dimensión (2012-2013), hace mención a la idea de que el espacio natural de esta superficie es la cuarta dimensión.

Imagen de la obra Tres bucles en una cuarta dimensión (2012-2013), de la artista francesa Bettina Samson, en la Galerie Sultura

Aunque no es la única obra de la artista parisina en la que trabaja con la botella de Klein. La serie Mètis & Metiista (2013) es una serie de cinco esculturas “de vidrio borosilicato transparente, deformado y soplado a continuación”, que está inspirada en las variaciones sobre la botella Klein que creó el científico y soplador de vidrio británico Alan Bennett, en 1995, y que está expuestas en el Museo de la Ciencia de Londres (pueden verse en la página web de la colección del Museo de la Ciencia de Londres).

Mètis & Metiista II (2013) , de la artista francesa Bettina Samson, que consiste en tres botellas de Klein, una dentro de otra, que a su vez está dentro de otra. Imagen de la página web documentsdartistesMètis & Metiista V (2013) , de la artista francesa Bettina Samson, que consiste en una botella de Klein, con tubo enrollado o bobina en su interior. Imagen de la página web documentsdartistes.

Mientras preparaba esta entrada he descubierto una interesante exposición que tuvo lugar la pasada primavera (del año 2023), en el Simons Center for Geometry and Physics de la Universidad Stony Brook de Nueva York, de la matemática y artista argentina que trabaja en la Universidad Stony Brook, Moira Chas, titulada Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (proyecciones de la Botella de Klein), cuyo cartel se muestra a continuación.

Cartel de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle, que tuvo lugar en la galería del Simons Center for Geometry and Physics de la Universidad Stony Brook de Nueva York, entre abril y junio de 2023, en el que aparece una botella de Klein realizada con una malla de alambre.

Aquí os dejo un par de imágenes de la exposición, cuyas hermosas obras me recuerdan mucho a las esculturas de la artista estadounidense, de origen japonés, Ruth Asawa (1926-2013).

Dos esculturas, realizadas con mallas de alambre, de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (2023), organizada en la Universidad Stony Brook de Nueva YorkVista general de la exposición Moira Chas, Projections of the Klein Bottle (2023), organizada en la Universidad Stony Brook de Nueva York

La escultora estadounidense Bathsheba Grossman (1966), cuyas esculturas están profundamente conectadas con las matemáticas, utilizó la representación tridimensional de la botella de Klein para diseñar un abrebotellas para frikis.

Abrebotellas con forma de botella de Klein diseñado por la escultora Bathsheba Grossman

 

Vamos a cerrar esta entrada con un par de ilustraciones. La primera del matemático ruso Anatoly T. Fomenko (1945), de cuyas ilustraciones matemáticas ya hemos hablado en la entrada Ilustraciones artísticas de un matemático. En alguna de sus oscuras y expresionistas ilustraciones nos encontramos a la botella de Klein, como en la siguiente ilustración perteneciente a uno de los libros de geometría.

Ilustración “Un toroide de doble hoja que cubre una botella de Klein”, del matemático ruso Anatoly Fomenko

 

La siguiente ilustración es del sicólogo estadounidense Roger N. Shepard, quien realizó algunas ilustraciones sobre figuras imposibles, como el famoso elefante con un número indeterminado de patas. Su ilustración Impossible Three Wheeled Machine / Máquiina imposible de tres ruedas incluye una botella de Klein, en la parte donde va el motor.

Ilustración Impossible Three Wheeled Machine / Máquiina imposible de tres ruedas, del sicólogo estadounidense, conocido por sus figuras imposibles, Roger N. Shepard

Aunque he anunciado que terminaba con las anteriores ilustraciones, no puedo dejar pasar la oportunidad de mostrar la aparición de botellas de Klein en la serie Futurama, de los creadores de Los Simpson. En uno de sus capítulos, titulado La ruta de todo mal, Fry y Bender entran a comprar cerveza a un supermercado y nos encontramos con una serie de cervezas con referencias científicas, una de ellas la Cerveza de Klein, cuya botella no es otra que nuestra botella de Klein.

Cervezas que aparecen en el supermercado al que entran los protagonistas, Fry y Bender, en la serie Futurama

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Las matemáticas como herramienta de creación artística, colección Miradas matemáticas, Catarata, 2023.

2.- Clifford A. Pickover, La banda de Möbius, Almuzara, 2009.

3.- Martin Gardner, Festival mágico-matemático, Alianza editorial, 1984.

4.- Stephen Barr, Experiments in Topology, Dover, 1989.

5.- Martin Gardner, The Sixth Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions, Simon & Schuster, 1971.

6.- Raúl Ibáñez, La cuarta dimensión, RBA, 2010.

 

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 El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Gaur egun, munduko biztanleriaren % 50 inguru gizonezkoak dira, eta % 50 emakumezkoak (zehazki, % 50,5 gizonezkoak eta % 49,5 emakumezkoak dira). Ehuneko horiek hainbat faktoreren ondorioz alda daitezke, hala nola gerrak edo herrialde jakin batzuetan (Txinan, Pakistanen, Indian edo Vietnamen, esaterako) seme-alabak sexu jakin batekoak nahiago izatea; hala ere, nahiko egonkor mantendu ohi dira historian zehar.

Hori ikusita, pentsa genezake jaiotzean mutila edo neska izateko aukerak ere % 50ekoak direla sexu bakoitzarentzat, baina, harrigarria bada ere, ez da horrela. Gizonezko 103 eta 107 haur artean jaiotzen dira, batez beste, emakumezko 100 haur bakoitzeko. Herrialdea eta historiaren unea alde batera utzita (erregistro fidagarriak daudenetik), beti mutil gehiago jaiotzen dira neskak baino, eta horrek agerian uzten du ez dela fenomeno kultural bat (non abortu selektiboak egiten diren sexuaren arabera), baizik eta batez ere biologikoa.

Irudia: gizonezko 103 eta 107 haur artean jaiotzen dira, batez beste, emakumezko 100 haur bakoitzeko. (Argazkia: bingngu93 – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Pixabay.com)

Beraz, faktoreren bat badago sortzetik jaio arte gertatzen dena eta gizakiengan sexuen arteko desberdintasun horren erantzulea dena. Baina, zein zehazki? Gai horrek denbora luzez demografoen, biologien, obstetren, pediatren eta estatistikoen jakin-mina piztu du. 2015ean Proceedings of the National Academy of Sciences aldizkarian argitaratu zen gai horri buruzko ikerketarik osatuenak eta zabalenak ondorio sendoak ezarri zituen horren inguruan.

Egileek fenomenoa ikertzeko honako datu hauek hartu zituzten kontuan: ugalkortasun kliniken 3 eta 6 egun bitarteko 140.000 enbrioi, plazentaren eta amniozentesiaren 900.000 lagin (ile korionikoa) eta 30 milioi abortu eta jaiotza bizien erregistroetatik lortutako datuak. Hori guztia haurdunaldi bakoitzean, ernalkuntzatik hasi eta erditzeraino, sexuen proportzioaren berri izateko.

Berdintasuna enbrioietan, baina mutil gehiago jaiotzen dira

Emaitzek erakutsi zuten ez dagoela alderik sexu maskulinoko eta sexu femeninoko enbrioien proportzioan, sortu eta egun batzuetara. Baieztapen hori mundu zientifikotik kanpo eta barne hedatuta dagoen sinesmen baten kontrakoa da; izan ere, uste zen ernalketaren une berean aukera gehiago zeudela sexu maskulinoko zigotoa (XY) gertatzeko, femeninoa (XX) baino.

Egia esan, ikertzaileek aurkitu zutena hauxe da: haurdunaldian, enbrioi eta fetu femeninoak ez jaiotzeko eta hiltzeko probabilitatea gizonena baino pixka bat handiagoa da. Hortaz, lehen hiruhilekotik haurdunaldia amaitu arte, enbrioi eta fetu maskulinoen proportzioak gora egiten du pixkanaka. Hala ere, bi etapa daude non gizonezkoen fetuen hilkortasuna emakumezkoena baino handiagoa den: sortzearen ondorengo lehen astea (aldaketa kromosomikoen ondorioz), eta haurdunaldiaren 28. eta 35. asteen artean.

Theodosius Dobzhansky biologoak esango lukeen moduan: «Biologian ezerk ez du zentzurik eboluzioaren argitan ez bada». Hortaz, zer zentzu ebolutibo du haurdunaldia arrisku handiagoko prozesua izateak enbrioi eta fetu femeninoentzat (abortuen ehuneko handiagoarekin) horrek jaio ondoren desproportzio nabarmena badakar mutil eta nesken maiztasunean? Nagusi den hipotesiaren arabera, hori gizakiengan orokortutako fenomeno baten ondorioa da: bizitza osoan zehar, gizonezkoek emakumezkoek baino hiltzeko arrisku handiagoa dute hainbat faktorerengatik: gaixotasunak, istripuak, drogen kontsumoa, suizidioak… Horren ondorioz, emakumeek baino bizi itxaropen txikiagoa dute.

Beraz, nahiz eta mutil gehiago jaio, denborak aurrera egin ahala, emakumeen eta gizonen proportzioa orekatu egiten da, kolektibo bakoitzarentzat ia % 50 izateraino. Hala ere, baliteke hori aldatzea krisi klimatikoaren ondorioz. Azterlan batzuen arabera, ingurumeneko tenperaturak eragin desberdina du giza enbrioien/fetuen biziraupen probabilitateetan sexu femeninokoak edo maskulinokoak badira. Tenperaturak pixkanaka gora eginez gero, baliteke jaiotzen diren mutilezkoen ehunekoa are handiagoa izatea neskena baino. Oraindik babes zientifiko ahula duen hipotesia da (beste faktore batzuk ere egon daitezke tartean), baina itsas dortoketan gertatzen denaren guztiz kontrakoa izango litzateke. Krisi klimatikoaren ondorioz, munduko leku ezberdinetan jaiotzen ari diren dortoka ia guztiak emeak dira, eta hori oso arriskutsua da haien biziraupenerako.

Egileaz:

Esther Samper (@Shora) medikua da, Ehunen Ingeniaritza Kardiobaskularrean doktorea eta zientzia-dibulgatzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 28an: ¿Por qué nacen más niños que niñas en el mundo?.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Las burbujas de aire que aparecen cuando se agita una masa de agua pura se fusionan entre sí fácilmente. La fusión es mucho más lenta en el agua de mar o en otros líquidos que contienen sales disueltas, razón por la que estos líquidos suelen generar espumas duraderas. Pero, ¿por qué ocurre esto?

Ahora un equipo de ingenieros cree haber identificado la causa fundamental de esta diferencia: fuerzas sutiles creadas por los electrolitos, los iones móviles en los que las sustancias se disocian cuando se disuelven en un líquido. Cuando dos burbujas colisionan estas fuerzas reducen notablemente la velocidad a la que el líquido que las separa puede fluir. Según los investigadores, este hecho explicaría por qué las espumas surgen tan fácilmente en el agua de mar. Este hallazgo podría ser útil en muchas aplicaciones industriales.

Foto: Jens Aber / Unsplash

Las disoluciones con altas concentraciones de electrolitos suelen producir espumas persistentes, por lo que se ha sospechado durante décadas que los electrolitos disueltos retardan de algún modo la fusión de las burbujas. Por otra parte, muchos modelos llegan a sugerir que los electrolitos deberían acelerar las fusiones, por lo que el efecto seguía siendo un misterio.

Los investigadores han llevado a cabo una serie de experimentos para medir con mayor precisión cómo la presencia de electrolitos afecta a las fusiones de burbujas. Sumergiendo el extremo de un capilar de vidrio debajo de la superficie de un líquido podían crear burbujas de aire en la punta. Luego forzaban cada burbuja hacia abajo a una velocidad de 3 mm/s hasta que se fusionaba con otra burbuja que estaba adherida a una superficie de sílice. Por interferometría el equipo pudo medir el espesor de la película líquida que separaba las burbujas con precisión nanométrica y controlar la evolución de este espesor hasta que se hacía cero.

En agua pura, las burbujas actuan como esferas rígidas, acercándose sin cambiar de forma y luego fusionándose nada más contactar. Sin embargo, en una variedad de soluciones de electrolitos los investigadores observaron un proceso de fusión de dos etapas sorprendentemente diferente. Al principio, las superficies de las burbujas se acercan, como en el agua pura. Pero una vez que la separación disminuye a aproximadamente 40 nanómetros (nm), los «bordes de ataque» de las superficies que se acercan se aplanan como si hubiera alguna fuerza repulsiva. Este aplanamiento retrasa la fusión de las burbujas entre 2 y 14 milisegundos, dependiendo del electrolito y del tamaño de las burbujas.

Estos experimentos son los primeros en mostrar tan claramente que la presencia de electrolitos ralentiza la fusión de las burbujas en la etapa final, cuando la película líquida entre las burbujas se vuelve muy fina. Pero explicar este efecto teóricamente no es precisamente trivial. Ningún modelo conocido daba una explicación satisfactoria.

Sin embargo, al estudiar los resultados de experimentos realizados por otros, los investigadores notaron diferencias significativas en las mediciones de la tensión superficial en varias soluciones de electrolitos en comparación con el agua pura. Estas observaciones les animaron a desarrollar un modelo matemático detallado del transporte de electrolitos en la fina película entre las burbujas que se fusionan. Utilizando ecuaciones de dinámica de fluidos pudieron describir cómo el flujo de electrolitos podría influir en la tensión superficial de la película.

Los investigadores descubrieron que cuando el espesor de la película cae a 30-50 nm, hay una diferencia en la concentración de electrolitos entre la película y el resto del fluido. Esta diferencia genera un pequeño gradiente de tensión superficial y una fuerza asociada que ralentiza el flujo de salida de líquido de la película.

En simulaciones de las ecuaciones de transporte, los investigadores descubrieron que este efecto ralentiza el drenaje de la película lo suficiente como para retrasar la ruptura de la película (y la fusión final de las burbujas), en concordancia precisa con los experimentos. Es decir, la presencia de electrolitos retrasa enormemente la coalescencia de las burbujas al prolongar la vida útil de la película líquida.

Este modelo explica por qué se forman las crestas blancas tan fácilmente en las olas de los mares y océanos de agua salada, que contienen muchos electrolitos, pero son menos comunes en ríos y lagos de agua dulce.

Este descubrimiento también puede encontrar algunas aplicaciones industriales futuras, por ejemplo, en la electrólisis de moléculas de agua para la producción de hidrógeno. En este proceso la forma en que se forman y fusionan las burbujas en una solución tiene un impacto fundamental en la energía consumida y en la eficiencia de la producción.

Referencia:

B. Liu et al. (2023) Nanoscale transport during liquid film thinning inhibits bubble coalescing behavior in electrolyte solutions Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.131.104003

 

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

El artículo El origen de la espuma del mar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Koldo Garcia

Gero eta ohikoagoak dira Everest mendia jendez gainezka erakusten diguten irudiak. Duela denbora asko, mendi hori abenturarekin eta mugak gainditzearekin lotzen genuen; gaur egun, tontorrera igotzeko txanda zain dauden turisten ilara besterik ez dirudi. Gaurkoan, paraje horietara bidaiatuko dugu, txandaren zain dauden pertsonen inguruan bizi diren beste bizidun batzuk ezagutzera.

Toki garaietan biziraun behar duten bizidunek muturreko hainbat baldintzari egin behar diete aurre: tenperatura hotzak, atmosfera-presio baxuak, uhin ultramoreen esposizio handia, oxigeno-eskuragarritasun txikia eta ur-aktibitate urria. Gainera, altuera igo ahala zailagoak dira baldintzak bizirik irauteko eta horrek jaitsiera eragiten du dibertsitatearen.

Himalayaren kasuan ezaguna da altueraren arabera bizidun komunitate ezberdinak bizi direla: 3.000 eta 3.500 metro artean onddoak dira nagusi; 4.000 eta 5.400 metro artean amonioa oxidatzen duten arkeobakterioak dira nagusi; eta 6.500 metroraino amonioa oxidatzen duten bakterioak dira nagusi. Gainera, susmoa egon da argia erabiltzen duten bakterioak ez direla garaiera horietan bizi, baina, espero ez bazen ere, aurkitu egin dira halako bakterioak 5.500 metrotik gora. Hala ere, 7.000 metrotik gora bizi diren mikrobioen komunitatea ezezaguna zen eta ikerketa berri batek argitu du bertan bizi diren mikrobioak nolakoak diren.

1. irudia: Everest mendia (Argazkia: lutz6078 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Lan berri honetan hiru lagin aztertu ziren eta Everest mendiaren hegoaldean dagoen IV kanpamendutik ehun bat metrora hartu ziren. Paraje horiek 7.900 metrotik gora kokatzen dira, tenperaturak -33ºC-ra heltzen dira askotan, atmosfera-presioa itsaso-mailara dagoenaren heren bat da eta haizea oso bortitza izatera hel daiteke. Hartutako laginek ez zuten ur askorik, karbono-edukiera txikia zuten, pH basikoa zen eta, batez ere, silizioz osatuta zeuden. Zein motatako mikroorganismoak bizi litezke halako muturreko ingurune batean?

Lagin horietan zegoen DNA aztertu zen bakterioak eta eukariotoak detektatzeko erabiltzen diren ohiko prozedurak erabilita. Espero zitekeen bezala, lagin horietan detektatu zen espezieen kopurua txikia izan zen. Gainera, bakterio gehiago detektatu ziren eukariotoak baino, eta ez zen arkeobakteriorik detektatu. Bakterioen artean Firmicutes, Proteobacteria eta Actinobacteria taldeak izan ziren nagusiak; eta onddoen artean, Ascomycota eta Basidiomycota taldeak. Gainera, horietako hainbat bakterio eta onddo laborategian hazteko gai izan ziren.

2. irudia: Everest mendira igotzeak eragina du bertan bizi diren bakterioetan (Argazkia: 12019 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Bakterio talde horietako kideak aurkitu izan dira Antartikako lurzoruan, Kilimanjaroko tontorrean edo Puna de Atacaman. Hau da, muturreko baldintzetara moldatu diren bakterio taldeak aurkitu dira Everesten. Hala ere, kosmopolitak diren bakterio taldeak ere aurkitu ziren, edozein lurzorutan aurkitu badaitezke ere: lekaleekin sinbiosian bizi diren bakterioak edo giza patogenoak diren hainbat talde. Onddoen kasuan beste horrenbeste gertatu zen: hotzean bizitzera moldatuta dauden taldeak aurkitu ziren eta kosmopolitagoak ziren beste batzuk, besteak beste, landareekin sinbiosian bizi diren onddo taldeak.

Arestian aipatutako joera berretsi du lan berri honek: zenbat eta garaiago, txikiagoa da bizidunen dibertsitatea. Izan ere, lan honetan aurkitu duten dibertsitatea Atacamako basamortukoaren parekoa da eta baxuagoa da Everest mendiko altuera baxuagoko guneekin konparatuta. Gainera, egileek uste dute bizidun horietako asko haizeak garraiatu dituela altuera baxuagoetatik haizearen bidez hara. Garraiobide hori ohikoa da mikrobioentzat hainbat ingurunetan eta, ondorioz, hazi ezin daitezkeen inguruneetan detektatu izan dira. Izan ere, lan honetan detektatu diren bakterio eta onddo talde nagusiak munduko hainbat txokotako airean detektatu izan dira. Alderdi hau garrantzitsua da, lan honetan detektatu diren bizidun gehienak bertan egon badaude ere, ez baitira gai izango bertan hazteko. Hau da, bizidun horiek altuera horietan ez-aktibo daude baldintza hobeagoen zain.

3. irudia: mikrobio dibertsoak aurki daitezke izoztuta Everest mendian (Argazkia: monicore – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Kosmopolitagoak diren bizidunak detektatzea giza kutsaduren ondoriozkoa izan litekeela iradoki dute lanaren egileek. Ideia hori indartzeko, egileek argudiatzen dute lortu dituzten DNA sekuentziak gizakien azal eta sudurrean bizi diren bakterioen berdin berdinak direla. Hala, detektatu dituzten bizidun asko mendizaleek utzitakoak izan litezke, eztularen edo sudur-jariakinen bidez. Gero eta mendizale gehiagok txanda itxaron behar dutenez Everesteko tontorrera igotzeko, pentsatzekoa da kutsadura hori handituz joango dela, Himalayako paraje baxuagoetan ikusi den bezala.

Aipatu beharra dago ikerketa honek muga handi bat duela: laginak modu aseptikoan jaso baziren ere eta ontzi esteriletan zigilatuta gorde baziren ere, ez ziren hotzean eduki garraio-prozesu osoan. Horrek eragina izan lezake detektatu daitekeen DNAn eta, ondorioz, egileek garrantzi gehiago eman zioten organismoen dibertsitateari organismoen kopuruari baino.

Everest mendiaren hegoaldean, 7.900 metroko altueran, hainbat bakterio eta onddo detektatu dira muturreko baldintzetan. Detektatu diren espezie batzuk hotzean bizitzera moldatuta daude eta beste batzuk kosmopolitak dira, beste paraje batzuetatik gizakiak ekarriak izan litezkeenak. Hala, Everest mendian beren txanden zain dauden gizakiek egiten dituzten selfiez gain, beste oroigarri batzuk uzten dituzte izoztuta.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dragone, Nicholas B.; Perry, L. Baker; Solon, Adam J.; Seimon, Anton; Seimon, Tracie A.; Schmidt, Steven K. (2023). Genetic analysis of the frozen microbiome at 7900 m a.s.l., on the South Col of Sagarmatha (Mount Everest). Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 55, 1, 2164999. DOI: 10.1080/15230430.2023.2164999

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu), genetikan doktorea, Biodonostia Osasun Ikerketa Institutuko Dibulgazio eta Kultura Zientifikoko arduraduna da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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manto

Imaginemos nuestro Sistema Solar durante su infancia, hace aproximadamente 4.500 millones de años. A mí me gusta pensar en estos momentos como si nuestro sistema planetario se tratase de una gigantesca pista de patinaje como las que vemos en algunas películas norteamericanas -a los más mayores les sonará por el Xanadú de Olivia Newton-John y a los más jóvenes quizás por la serie Stranger Things-, de esas en las que los patinadores van girando alrededor de un centro -en nuestro caso, el Sol- en una coreografía que debe ser perfecta para que los patinadores no choquen unos contra otros.

Y es que la pista de nuestro Sistema Solar se encontraba en esos primeros momentos abarrotada de cuerpos de distintos tamaños que se cruzaban los unos con los otros, en ocasiones colisionando. A veces, como consecuencia de estos impactos se formarían simples cráteres, pero en otras, los impactos serían tan violentos que probablemente tendrían la capacidad de cambiar la historia geológica de los planetas.

En algún momento de esta primera etapa de nuestro Sistema Solar, un cuerpo de un tamaño aproximado al que tiene Marte -al que llamamos Tea o Theia- chocó con nuestro planeta, resultando de esta colisión la formación de nuestra Luna, y los consiguientes cambios en la Tierra. Hasta el momento, esta es la teoría más aceptada para explicar la formación de nuestro satélite.

Simulación de la colisión entre nuestro planeta y Tea. Imagen cortesía de la NASA y SVS.

Probar esta teoría y resolver algunas de las dudas que todavía plantea es un asunto muy complejo, que requiere de muchos enfoques distintos: desde seguir recogiendo muestras lunares al diseño de simulaciones numéricas. Simulaciones que cada vez son capaces de lograr un mayor nivel de detalle no solo en lo físico sino también en lo químico -que nos explique el reparto de los elementos- y que nos permitan reconstruir de una manera más fiel que fue lo que ocurrió.

El manto de la Tierra no es homogéneo

Pero, ¿y si hubiese más pruebas de esta colisión de las que podríamos haber imaginado anteriormente? Durante décadas, los científicos, gracias a los datos obtenidos por las redes de sismómetros distribuidas por nuestro planeta y que nos permiten obtener una radiografía -en el sentido laxo de la palabra- de nuestro interior, han observado unas estructuras que conocemos como Large Low-Velocity Provinces (LLVPs a partir de ahora) o grandes provincias de baja velocidad.

Cuando vemos un esquema del interior de nuestro planeta como los que aparecen en los libros de texto, lo normal es que el manto se vea como una zona homogénea, pero lo cierto es que la realidad es más compleja y heterogénea. En la base del manto -en lo que sería la zona próxima al límite entre el manto y el núcleo- es el lugar donde se encontrarían estas provincias, y de ahí se extenderían hacia arriba a través del manto.

Pensemos en un vaso de agua sobre el que echamos un chorro de miel. Esta caerá hasta el fondo y además podremos verla claramente porque sus propiedades -como la densidad, el color o su transparencia- son bien distintas a las del agua en las que está sumergida. Pues así podríamos imaginarnos un poco a las LLVPs, solo que sobre nuestro manto y en vez de verlas las detectamos a través del cambio de propiedades de las ondas sísmicas que las atraviesan.

El nombre de LLVPs nombre se le da porque cuando las ondas sísmicas las atraviesan, estas se ven ralentizadas y de ahí el apellido de baja velocidad. Las más importantes son las que existen bajo el continente africano y bajo el Pacífico. Y el nombre de grandes provincias se debe a su extensión, ya que ocupan prácticamente un 6% del volumen de nuestro planeta.

Pero hay novedades importantes sobre las LLVPs: Un nuevo artículo publicado en la revista Nature apuntan como responsable del origen de estas al impacto que formó de nuestra Luna de la siguiente manera: la colisión fue tan violenta que partes del manto de Tea se incorporaron a nuestro planeta.

Modelo simplificado de la colisión de Tea. Cortesía de Yuan et al. (2023)

Como los elementos que formaban este manto de Tea eran más densos que el propio manto terrestre -los autores estiman que entre un 2% y un 3.5% más denso-, lentamente fueron hundiéndose hasta llegar a la frontera entre el manto y el núcleo, donde ya no podían descender más, como si fuese el fondo del vaso donde dejamos caer nuestra miel. Y probablemente estos no solo tenían una mayor densidad, sino que tenían una temperatura mayor que el manto.

Lo más complicado de explicar por ahora es si las LLVPs realmente tienen este origen, como es posible que hayan aguantado hasta nuestros días de una manera tan evidente y marcada, sin haber acabado mezclándose y homogeneizándose con el manto, como cuando echamos un tinte al agua y al caer lo vemos muy concentrado, pero poco a poco va dispersándose en todo el volumen de agua.

Pero todavía hay más. Los autores del estudio sugieren que podrían ser como una verdadera cápsula del tiempo capaz de guardar otro regalo escondido de la historia de nuestro Sistema Solar: Y es que la LLVPs podrían haberse llevado consigo elementos volátiles representativos de la composición original del disco protoplanetario.

Estos gases quedarían reflejados en la firma geoquímica de algunas rocas volcánicas, como en los basaltos de isla oceánica (OIB por sus siglas en inglés), que son similares a las de algunas rocas lunares, un detalle que quedaría explicado por la inclusión de estos volátiles procedentes de Tea.

Desde luego, esta teoría nos abre un escenario apasionante, pero por supuesto, no está exenta de críticas y algunos científicos apuntan a que no sabemos si realmente las LLVPs son algo tan antiguo -tanto como para remontarlo al origen del Sistema Solar- o si son una característica formada en un periodo más reciente de la historia de nuestro planeta, por lo que se necesitarán más datos para afirmar o descartar esta teoría.

Así que de momento tendremos que esperar a saber si realmente nuestro planeta esconde un trocito de otro planeta en su interior.

Referencias:

Yuan, Q., Li, M., Desch, S. J., Ko, B., Deng, H., Garnero, E. J., Gabriel, T. S., Kegerreis, J. A., Miyazaki, Y., Eke, V., & Asimow, P. D. (2023). Moon-forming Impactor as a source of earth’s basal mantle anomalies. Nature, 623(7985), 95–99. doi: 10.1038/s41586-023-06589-1

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo Un trocito de planeta dentro de otro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Diagonalizazioa izeneko teknika batean oinarritutako proba matematikoak erabat aurkakoak izan daitezke, baina algoritmoen mugen berri ematen laguntzen dute.

Algoritmoak toki guztietan daude. Gure bidaiak optimizatzen dituzte, ordainketak prozesatzen dituzte eta trafikoaren fluxua koordinatzen dute Interneten. Termino matematiko zehatzetan artikulatu daitekeen arazo bakoitzarentzat hori ebatz dezakeen algoritmo bat dagoela dirudi, gutxienez printzipioz.

1. irudia: termino matematiko zehatzetan artikulatu daitekeen arazo bakoitzarentzat hori ebatz dezakeen algoritmo bat dagoela dirudi. (Ilustrazioa: Kristina Armitage. Iturria: Quanta Magazine)

Baina ez da hala: itxuraz arruntak diren zenbait problema inoiz ere ezin dira algoritmoen bidez ebatzi. Alan Turing zientzialari informatiko aitzindariak duela ia mende bat erakutsi zuen arazo “konputaezin” horiek bazirela, informatika modernoaren abiapuntu izan zen konputazioaren modelo matematikoa formulatu zuen artikulu berdinean.

Turingek emaitza berritzaile hori erakusteko intuizioaren aurkako estrategia bat erabili zuen: ebazteko saio oro arbuiatzen duen problema bat definitu zuen.

«Zer egiten ari zaren galdetzen dizut eta gero esaten dut: ‘Ez, beste zerbait egitera noa’», azaldu du Rahul Ilangok, Massachusettseko Teknologia Institutuko graduondoko ikasle batek, informatika teorikoa ikasten ari dena.

Turingen estrategia diagonalizazioa izeneko teknika matematiko batean oinarritzen da eta historia entzutetsua du. Hona hemen proba horren logikaren azalpen sinplifikatua.

Kateen teoria

Diagonalizazioa bit katea baten problema arrunt bat ebazteko trikimailu argi baten ondorioz sortu zen. Bit bakoitza 0 edo 1 izan daiteke, eta kate horien zerrenda bat emanda, denak luzera berekoak, sortu daiteke zerrendan ez dagoen kate berri bat?

Estrategiarik errazena da balizko kate bakoitza txandaka hartzea kontuan. Demagun bost kate dituzula, bakoitza bost biteko luzerakoa. Hasi zerrenda errepasatzen 00000 aurkitzeko. Ez badago, geratu; baldin badago, pasa 00001era eta errepikatu prozesua. Nahiko sinplea da, baina mantsoa, kate luzeen zerrenda luzeetarako.

Diagonalizazioa ikuspegi alternatiboa da eta pixkanaka eraikitzen du kate berri bat. Hasi zerrendako lehenengo kateko lehenengo bitarekin eta inbertitu; hori izango da zure kate berriko lehenengo bita. Gero inbertitu bigarren kateko bigarren bita eta kate berriko bigarren bita izateko erabili eta errepikatu zerrendaren amaierara iritsi arte. Inbertitzen dituzun bitek bermatu egiten dute kate berria eta jatorrizko zerrendako kate bakoitza desberdinak izango direla gutxienez toki batean. (Kate zerrendaren bidez lerro diagonal bat ere eratzen da eta horrek ematen dio izena teknikari).

2. irudia: Diagonalizazioa ikuspegi alternatiboa da eta pixkanaka eraikitzen du kate berri bat. (Ilustrazioa: Merrill Sherman. Iturria: Quanta Magazine)

Diagonalizazioak zerrendako kate bakoitzeko bit bakarra aztertu behar du, beraz, beste metodoak baino askoz azkarragoa izaten da. Baina infinituarekin duen jokabide ona da diagonalizazioaren egiazko boterea.

“Orain kateak infinituak izan daitezke; zerrenda infinitua izan daiteke; eta hala ere funtzionatu egiten du”, dio Ryan Williams MITeko zientzialari informatiko teorikoak.

Ahal hori aprobetxatu zuen lehenengo pertsona Georg Cantor izan zen, multzoen teoriaren azpiatal matematikoaren sortzailea. 1873an Cantorrek diagonalizazioa erabili zuen infinitu batzuk besteak baino handiagoak zirela erakusteko. Handik sei hamarkadara, Cantorren diagonalizazioaren bertsioa konputazioaren teoriara egokitu zuen Turingek, kontrakorrentean zen tonu argia emanaz.

Mugapenaren jolasa [*]

Turingek erakutsi nahi zuen bazirela inongo algoritmok ebatzi ezin zituen problema matematikoak, hau da, sarrerak eta irteerak ongi definitutako problemak baina sarreratik irteerara joateko prozedura hutsezinik gabeak. Egiteko lauso hori erabilerrazago bihurtu zuen erabakitzeko problemak soilik hartu zituenean, non sarrera zeroen eta batekoen edozein kate izan daitekeen eta irteera 0 edo 1 den.

Zenbaki bat zenbaki lehena (1ekin eta bere buruarekin bakarrik zatitu daitekeena) den zehaztea da erabakitzeko problema baten adibidea: zenbaki bat ordezkatzen duen sarrerako kate bat emanda, irteera zuzena 1 da zenbaki lehena bada eta ez bada, 0 da irteera zuzena. Beste adibide bat da programa informatikoak egiaztatzea, sintaxiko akatsen bila (akats gramatikalen parekidea). Hemen sarrerako kateek kode bat irudikatzen dute programa desberdinetarako (programa guztiak horrela irudikatu daitezke, horrela biltegiratzen eta exekutatzen baitira ordenagailuetan) eta xedea da 1 sortzea kodeak sintaxiko akatsen bat badu eta 0 sortzea, akatsik ez badu.

Algoritmoak problema ebatziko du, soilik irteera zuzena sortzen badu balizko sarrera bakoitzerako; huts egiten badu, behin bakarrik egin arren, ez da algoritmo generalista izango problema horrentzat. Eskuarki, lehenengo ebatzi nahi dizun problema zehaztuko zenuke eta gero hori ebazteko algoritmo bat aurkitzen saiatuko zinateke. Turing ebatzi ezin ziren problemen bila zebilen eta logika horri bira eman zion: algoritmo posible guztien zerrenda infinitua irudikatu zuen eta diagonalizazioa erabili zuen, zerrendako algoritmo guztiek porrot egiteko moduko problema etengabe bat eraikitzeko.

Demagun ’20 galderako’ [**] prestatutako joko bat, non buruan objektu jakin bat dugula hasi ordez, erantzuten duenak (‘erantzuleak’) aitzakia bat asmatzen duen galdera bakoitzari ez esateko. Jokoaren amaieran, falta zaizkion kualitateen bidez erabat definitutako objektu bat deskribatu da.

Turingen diagonalizazioaren proba, joko horren bertsio bat da non galderek algoritmo posibleen zerrenda infinitua igarotzen duten, behin eta berriro galdetuz: «Algoritmo horrek ebatzi al dezake inkonputagarria dela erakutsi nahiko genukeen problema?»

«’Galdera infinituak’ moduko bat da», esan du Williamsek.

Jokoa irabazteko, Turingek problema bat landu behar zuen algoritmo bakoitzaren erantzuna ez izango zena. Horrek esan nahi du sarrera partikular bat identifikatzea lehenengo algoritmoak erantzun okerra sortzeko, beste sarrera batek bigarrenaren okerra sortzea eta horrela, denekin. Sarrera berezi horiek aurkitu zituen Kurt Gödel-ek duela gutxi erabili zuen antzeko trikimailu bat erabilita; Gödelek horrelakoak erabili zituen erakusteko “baieztapen hau ezin da demostratu” bezalako baieztapen autoerreferentzialak problemak direla matematikaren funtsentzat.

Ideia giltzarria izan zen algoritmo (edo programa) bakoitza zero eta bat zifren katea bezala irudikatu daitekeela. Horrek esan nahi du, akatsak egiaztatzeko programaren adibidean bezala, algoritmo batek beste algoritmo baten kodea har dezakeela sarrera gisa. Printzipioz, algoritmo batek bere kodea ere har dezake sarrera gisa.

Ideia horrekin, Turingen probakoa bezalako problema ez konputagarri bat defini dezakegu: “Algoritmo baten kodea irudikatzen duen sarrerako kate bat emanda, 1 sortzen du algoritmo horrek 0 sortzen badu bere kodea sarrera denean; aitzitik, irteera 0 da”. Problema hau ebazten saiatzen den algoritmo bakoitzak irteera okerra emango luke gutxienez sarrera batean, hau da, bere kodeari dagokion sarreran. Horrek esan nahi du problema zital hori ezin dela ebatzi inongo algoritmoren bidez.

Negazioak egin ezin duena

Informatikariek oraindik ez dute diagonalizazioarekin amaitu. 1965ean Juris Hartmanis eta Richard Stearns-ek Turingen argumentua egokitu zuten erakusteko problema konputagarri guztiak ez direla berdinak: batzuk berez besteak baino zailagoak dira. Emaitza horrek hasi zuen konplexutasun konputazionalaren teoriaren alorra, problema konputazionalen zailtasuna aztertzen duena.

Baina konplexutasunaren teoriak Turingen aurkako metodoaren mugak ere erakutsi zituen. 1975ean, Theodore Baker, John Gill eta Robert Solovay-k erakutsi zuten konplexutasunaren teorian irekitako gai asko inoiz ezin direla ebatzi soilik diagonalizazioa erabilita. Horietan nagusia P eta NP konplexutasun moten problema ospetsua da, non galdetzen den erraz egiazta daitezkeen irtenbideak dituzten problema guztiak algoritmo egokiarekin ebazteko ere errazak al diren.

Diagonalizazioaren puntu itsuak abstrakzio maila altuaren zuzeneko ondorioak dira eta abstrakzio maila horrek egiten du diagnolazizaioa hain ahaltsu. Turingen demostrazioak ez zuen praktikan sor zitekeen problema konputaezinek aipatzen; aldiz, mota horretako problema bat asmatu zuen sortu ahala. Diagonalizazioaren beste proba batzuk ere oso aldenduta daude mundu errealetik, beraz, ezin dituzten ebatzi mundu errealeko xehetasunek garrantzia duten gaiak.

«Urruneko konputazioa darabilte» dio Williamsek. «Tipo bat irudikatzen dut birus baten aurrean eta birus horrengana eskularru-kaxa baten bidez heltzen».

Diagonalizazioaren porrota adierazle goiztiarra izan zen, P eta NP kategoriako problemak ebaztea bide luzea izango zela argi uzten zuena. Mugak izan arren, diagonalizazioa tresna giltzarria da konplexutasunaren teorikoen pilan. 2011n Williamsek beste teknika batzuekin batera erabili zuen konputazio eredu murriztu jakin batek ezin zituela ebatzi problema bereziki zail batzuk, ikertzaileek 25 urtez emaitza horri heldu ez zioten arren. P eta NP kategorien problema ebaztetik oso urrun zegoen, baina aurrerapen handia izan zen.

Zerbait ez dela posible erakutsi nahi baduzu, ez gutxietsi ez esate soilaren boterea.

Itzultzailearen oharrak:

[*] Ingeleseko jatorrizkoa, “The limitation game”, hitz-joko bat da “The Imitation Game” filmaren izenburuan oinarritua; film hori Alan Turingen bizitza eta obrako alderdi batzuei buruzkoa da.

[**] ‘20 galdera’ izeneko jokoan erantzuten duenak (‘erantzuleak’) gainerako jokalariek (interrogatuek) igarri beharreko zerbait aukeratzen du. Galderak egiten dituzte txandaka eta erantzuleak «bai» edo «ez» erantzun behar du. Hona hemen galderen adibide batzuk: «Mugikor bat baino handiagoa da?», «Bizirik dago?» eta, amaitzeko, «Boligrafo hau da?». Ezin da gezurrik esan. Interrogatzaile batek erantzun zuzena asmatzen badu, irabazi egiten du eta hurrengo txandako erantzulea izango da. 20 galdera egin eta erantzun zuzenik ez bada, erantzuleak irabazten du eta hurrengo txandan ere bera izango da erantzulea.

Jatorrizko artikulua:

Ben Brubaker (2023). Alan Turing and the Power of Negative Thinking, Quanta Magazine, 2023ko irailaren 5a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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La obesidad y el sobrepeso en la población infantil y en la adolescencia son más altos cuanto menor es el nivel socioeconómico de los hogares en los que viven. Este es un fenómeno bien conocido en los países occidentales.

Imagen: (Joenomias) Menno de Jong / Pixabay

En nuestras sociedades la sobrealimentación o la alimentación inadecuada pero abundante constituye un problema de mucha mayor entidad que la escasez de alimento. Del mismo modo que hay zonas del planeta en que mucha gente pasa hambre (cerca de 830 millones de personas según los últimos datos oficiales), en otras, como los países occidentales, el problema es el contrario. La gente come demasiado y, además, desarrolla muy poca actividad física. Como consecuencia de esa escasa actividad (vida sedentaria), del exceso de comida y de la gran proporción que tienen en nuestras dietas los carbohidratos refinados (azúcares, pan, pasta, cereales de desayuno, etc.), la obesidad ha crecido mucho en las últimas décadas, y de ella se han derivado problemas de salud pública.

Según un estudio publicado en agosto de este mismo año en España, no solamente existe esa relación inversa, sino que obedece a una tendencia que se sigue manifestando. Entre 2015 y 2019 en los hogares de renta baja aumentaron el sobrepeso (0,9 puntos porcentuales) y la obesidad (0,5 puntos), y en los de renta media, el sobrepeso (1,2 puntos). En los de renta alta, sin embargo, el sobrepeso disminuyó 1,5 puntos y la obesidad 0,8 puntos. En otros países occidentales se produce el mismo fenómeno.

De forma nada sorprendente, la vinculación entre obesidad y pobreza también se observa en los adultos; de hecho, en los hogares con progenitores obesos o con sobrepeso, es mayor el riesgo de que estas condiciones afecten también a hijas y, sobre todo, a hijos. En los hogares de nivel socioeconómico más bajo, además, los padres tienden a no percibir el exceso de peso de sus hijos como un problema.

Aunque este estudio, como casi todos los que se hacen sobre este tema, no identifican causas sino asociaciones, es difícil sustraerse a la tentación de especular acerca de los factores que están en la base. Los sospechosos habituales son el nivel educativo de padres y madres (peor información sobre nutrición), las menores opciones de compra (sobre todo de productos frescos y, en especial, frutas y verduras, por su elevado precio) y el recurso, por falta de tiempo, a alimentos precocinados (con exceso de palatabilidad, y mayor contenido en carbohidratos refinados y grasas).

Otros sospechosos tienen que ver con la actividad. La falta de ejercicio físico (y sedentarismo) es más habitual en chicos y, sobre todo, chicas de familias de baja extracción socioeconómica que en los de alto nivel de ingresos familiares. El nivel educativo de padres y madres incide en este factor porque la actividad física y deportiva se reconoce como fuente de salud en las clases altas en una medida mayor y porque en los hogares de bajo nivel socioeconómico hay más pantallas a disposición de las criaturas.

En resumidas cuentas, cuanto menor es el nivel socioeconómico de las familias, el entorno en que se crían los chicos y chicas favorece una alimentación basada en dietas inadecuadas y menor actividad física; en definitiva, es más obesogénico.

Hoy sabemos que el sobrepeso y la obesidad están en la base de afecciones que empeoran la calidad de vida de la gente y que, además, eleva el riesgo de mortalidad. Diabetes tipo II, enfermedades cardiovasculares y un buen número de cánceres se relacionan directamente con la alimentación inadecuada, la falta de actividad física y con el sobrepeso. Y dado que esos factores inciden con intensidad diferente dependiendo del nivel socioeconómico familiar, deberían recibir una atención mayor y ser objeto de políticas públicas orientadas a corregir sus efectos desde edades tempranas.

Hay poderosas razones de justicia social –tratando de ofrecer a todas las personas las mismas oportunidades, también en lo que a gozar de buena salud se refiere–, y de economía, puesto que, aunque el gasto en pensiones se resienta, la prevención acaba redundando en un menor gasto sanitario en su conjunto.

Fuentes:

C. B. Frederick, K. Snellman, R. D. Putnam (2014): Increasing socioeconomic disparities in adolescent obesity. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A 111 (4): 1338-1342. DOI: 10.1073/pnas.1321355110.

E. Gutiérrez-González, F. Sánchez Arenas, A. M. López-Sobaler , B. Andreu Ivorra, A. Rollán Gordo, M. García-Solano (2023): Desigualdades socioeconómicas y de género en la obesidad infantil en España. Anales de Pediatría 99 (2): 111-121. DOI: 10.1016/j.anpedi.2023.05.013.

 

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 Chicos y chicas con más sobrepeso en las familias más pobres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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

Medikuntza

Natalia Zylberlast-Zand Europako lehenengo neurologo akademikoetako bat izan zen. Natalia Varsovian jaio zen 1883an, eta Suitzara joan zen Genevako Unibertsitatean Medikuntza ikastera. Neurologiaz interesatu zen berehala, eta ehunetan eta garuneko eta bizkarrezurreko patologietan aditua egin zen. Bigarren Mundu Gerra hasi zenean Varsoviako ghettora joatera behartu zuten, eta bertatik irtetea lortu zuen. Alabaina, bi astetara preso hartu eta hil zuten judutar jatorrikoa izateagatik. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran irakur daiteke.

Klima-aldaketa

Pirinioetako glaziarrak galzorian direla ohartarazi dute glaziologoek. Horietako bat Ibai Rico da, Gasteizko EHUko Geografia saileko ikertzailea. Glaziarrak hiru hamarkadatan desager zitezkeela ohartarazi zuten garai bateko ikerketek, baina prozesu hori aurreratu daitekeela diote egungo datuek. 2010ean 24 glaziar geratzen ziren Pirinioetan, eta 17 daude egun. 2022ko urtea bereziki txarra izan zela gogoratu du Ricok. Glaziarrak ikertuz klima eta ingurumen informazio interesgarria eskuratu daitekeela azaldu du glaziologoak, baina martxa honetan informazio hori guztiz galduko dugula ohartarazi du. Azalpen guztiak Alea aldizkarian.

Ingurumena

Toxico Watch fundazioko zientzialariek egindako ikerketaren arabera, dioxinen eta metal astunen kutsadura gero eta handiagoa da Zubietako erraustegiaren inguruan. Toxico Watch erraustegia martxan jarri aurretik hasi zen lehen neurketak egiten, eta hala aurreko eta ondorengo egoerak alderatu ahal izan dituzte. Hala ikusi dute erraustegiaren ondoko goroldioetan eta pinuen hostoetan dioxinen igoera nabarmena gertatu dela. Ondoan dagoen Arkaitzerrekako sedimentuetan ere atzeman dute metal astunen hazkundea. Inguruko etxaldeetako arrautzetan ere topatu dituzte toxikoak. Informazio gehiago Berrian.

Kimika

Doitasun handiko grafeno-nanozintak sintetizatzeko metodo berri bat garatu du UPV/EHUko ikerketa talde batek. Grafenoa zinta nanometrikoetan mozten bada, propietate elektriko eta magnetiko desberdinak dituzten materialak lor daitezke, eta oso garrantzitsua da horiek doitasun atomikoarekin ekoizteko moduko metodoak garatzea aplikazio potentzialak garatzeko. Hain zuzen ere, helburu hori lortu dute POLYMAT zentroko ikertziale batzuek, eta nanozinta osagarriak konbinatuz erabateko doitasun atomikoa duten nanozintak sortu dituzte. Datuak Zientzia Kaieran.

Geologia

Geologian, arroken konposizioa edota barne propietateak aztertzeko mikroskopio petrografikoa erabiltzen da. Mikroskopio biologikoekin duten alde nagusia da bi iragazkik osatutako argi sistema polarizatuko sistema dutela. Bi iragazkiko sistema honi esker, begien aurrean interferentzia kolore batzuk agertzen dira, eta horrek mineralak identifikatzeko balio du. Mikroskopio horiek erabiltzeko, alabaina, Biologian eta Medikuntzan bezala, laginaren xafla fin-fina moztu behar da arroka-ebakitzaile baten bidez. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Kolore mikroskopikoen fantasiak.

Osasuna

Obesitatearen eta 2. motako diabetesaren prebalentzia goraka doa, eta horiei aurre egiteko tratamendu dietetiko desberdinak erabiltzen dira. Horietako bat Aldizkako baraua elikadura-eredu da. UPV/EHUko ikertzaile talde batek berrikuspen sistematiko bat egin du ikusteko ea dieta hori benetan erabilgarria izan daitekeen bi gaixotasun horiek tratatzeko. Emaitzen arabera, baraualdia gai da pisu galera eta gantz-masaren murrizketa eragiteko, eta diabetesaren parametroak hobe ditzakeela ere ikusi da. Datuak Zientzia Kaieran.

Yesenia García Alonsok bere doktoretza-tesian frogatu du itxialdian ariketa egin zuten haurrek osasun mental hobea dutela. Azaldu duenez, egunero gutxienez ordubetez, intentsitate ertaineko edo biziko jarduera fisikoa egin zuten eskolaurreko haurrek neurri txikiagoan sentitzen dituzte lotsa, beldurrak, fobiak, tristura edo kezkak, COVID-19aren itxialdian bizimodu sedentarioa egin zutenek baino. Gainera, adierazi du jokabide horiek lotura estua dutela amaren jokabideekin. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian.

Biodibertsitatearen kontserbazioa

Ibis eremita espezieak berriz migratu du Iberiar penintsulara, lehen aldiz Erdi Aroaz geroztik. Espezie hori jatorrian ia Europa osoan zabalduta zegoen, baina guztiz desagertu zen kontinentean duela 400 bat urte. Egoera larria ikusirik, Alemaniako ikerketa talde bat eta Jerezeko Zoobotanikoa paraleloki ibisen populazio egonkor bana sortzen hasi ziren 2004an. Alemaniako taldeak Toscanara migratzen erakutsi zien hegaztiei, ultrarin batez baliatuz, baina azken urteetan Alpeak gurutzatzea erronka handia izan da, klima-aldaketa dela eta. Hau ikusirik, aurtengo udazkenean, Alemaniako ibisak Cadizera migratu dute. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Ibisak bueltan dira Iberiar penintsulan.

Ikerketa berri baten arabera, Europako ibaietako biodibertsitatearen leheneratzea moteldu egin da 2010etik. EHUko Ibai Ekologia taldeak parte hartu du ikerketan, eta ondorio horretara iristeko 22 herrialdetako ibai-sistemetan 1968 eta 2020 bitartean bildutako datuak aztertu dituzte. Emaitzek erakutsi dute, oro har, ibai eta erreketako biodibertsitateak hobera egin zuela 2000ko hamarkada arte. Baina hortik aurrera biodibertsitatearen ugaritzea geratu egin da. Aitor Larrañaga ikertzaileak eta bere lankideek ur gezatako biodibertsitatea leheneratzeko prozesuak berraktibatzeko ahaleginak areagotzeko eskatu dute. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Teknologia

DNA erabiliz kuasikristal koloidalak diseinatzeko metodologia berritzaile bat aurkeztu du CIC biomaGUNEk, beste zentro batzuekin lankidetzan. Zehazki, ikerketa honek erakutsi du nola balia daiteken DNAren programagarritasuna kuasikristalak diseinatzeko eta eratzeko. Ikertzaileek azaldu dute DNA-kateak nanopartikulei lotzea lortu dutela nanopartikulen antolatzea gidatzeko, baita modu itzulgarrian ere egin daitekeela adierazi dute. Aurkikuntza horrek material aurreratuetarako eta aplikazio nanoteknologiko berrietarako atea zabaldu du. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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No siempre ha sido conocido que la combustión es una oxidación muy rápida. Por ello, en el siglo XVII, a Johan Becher se le ocurrió una explicación que daba respuesta a por qué algunas cosa arden y otras no y por qué cuando algo arde los restos casi siempre pesan menos. Según el alquimista y médico inglés los objetos inflamables estaban impregnados de una misteriosa sustancia a la que llamó flogisto. Cuando quemabas algo, lo que ardía era el flogisto y cuando la combustión terminaba era porque ese objeto ya no tenía más flogisto en su interior. Eso explicaba también que tras quemar algo, pesara menos que antes. Este razonamiento se desarrolló en la época de los imponderables.

Los vídeos de ¡UPS¡ presentan de forma breve y amena errores de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se han emitido en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), en la 2 de RTVE.

Producción ejecutiva: Blanca Baena

Guion: José Antonio Pérez Ledo

Grafismo: Cristina Serrano

Música: Israel Santamaría

Producción: Olatz Vitorica

Doblaje: K 2000

Locución: José Antonio Pérez Ledo

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¡Ups! El flogisto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Autismoari eragiten dioten edo autismoaren ondorio diren faktore ugarien artean, lipidoen konposaketa organismoan, lipidoma, horietako bat da, eta orain ezagutzen hasia da. Lipids and autism. J.R. Alonsoren eskutik.

Neurtzeko zaila izatea eta neurtzeko laborategi bat behar izatea dira kutsatzaile toxiko batek izan dizakeen ezaugarririk okerrenak. Horregatik da hain interesgarria ur-masa baten ertzean bertan PFAS neurtzeko metodo berri bat. Sensitive on-site testing for PFAS in water samples.

Orain arte, B serieko zientzia-fikziozko filmetan bakarrik imajinatu izan da hau: bi planeta erraldoi talka egiten. The afterglow of an explosive collision between giant planets in a star system far away. Simon Locken, Matthew Kenworthyren eta Zoe Leinhardten eskutik.

Nanomakina batek oso energia gutxi erabiltzen du. Etorkizun hurbilean baten bat muntatu behar baduzu, jakin ezazu DIPCko jendeak horri buruzko gauza pare bat ikasi dituela nanokoloideak eta argi-marratxo bat erabiliz. Nanocolloids as hosts for light-propelled machineries

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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El grupo Microfluidics Cluster de la UPV/EHU muestra, en el libro titulado Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis, el procedimiento para construir un dispositivo bioelectrónico formado por electrodos de oro recubiertos con un polímero inteligente capaz de capturar y liberar células de forma no invasiva y controlable y, al mismo tiempo, monitorizar los procesos con mediciones eléctricas convencionales. Se trata de los primeros pasos para desarrollar plataformas universales para el cribado precoz del cáncer.

Fuente: Springer

La metástasis es la principal causa de muerte en el cáncer, y se produce cuando una célula abandona el tumor primario, pasa al torrente sanguíneo y al sistema linfático y llega a órganos distantes. La recogida no invasiva de estas células tumorales circulantes es fundamental para el estudio de la biología celular, el diagnóstico y el pronóstico en la investigación del cáncer, y el desarrollo de fármacos. Normalmente, la concentración de células cancerígenas que se encuentran en sangre es muy pequeña respecto a otros tipos de células, y los métodos tradicionales para recogerlas de una manera viable son arduos.

“Hemos querido conseguir un dispositivo capaz de concentrar células cancerígenas para poder detectar su concentración”, explica Janire Sáez, investigadora Ikerbasque de Microfluidics Cluster de la UPV/EHU. Los biosensores (dispositivos para la medición de parámetros biológicos o químicos que contienen un componente de naturaleza biológica) desarrollados hasta ahora para ello dañan las células durante los procesos de captura y liberación, y, en ese sentido, el grupo de Microfluidics Cluster ha combinado materiales inteligentes con el área de la bioelectrónica (que se ocupa de la aplicación de semiconductores basados en carbono) para poder medir la captura y la liberación de células cancerígenas.

Captura y liberación no invasiva de células tumorales circulantes

El protocolo ha aparecido como un capítulo del libro Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis, que explora los últimos avances en tecnologías de microfluidos para el diagnóstico y la monitorización del cáncer. El libro constituye una guía ideal para la construcción en el laboratorio de dispositivos microfluídicos específicamente desarrollados para el diagnóstico del cáncer y para promover el desarrollo de nuevos y mejores dispositivos de diagnóstico. Según explica la investigadora Ikerbasque, “mostramos un dispositivo bioelectrónico formado por electrodos de oro microfabricados recubiertos con un polímero inteligente (que reacciona a los cambios de temperatura) que permite la captura y liberación no invasiva de células tumorales circulantes y la monitorización eléctrica y óptica simultánea de todo el proceso”.

“Nuestros ensayos fueron realizados en medios de cultivo; no utilizamos muestras reales de pacientes, sino células comerciales sostenidas en un cultivo celular. Comprobamos que usando nuestro dispositivo éramos capaces de capturarlas y liberarlas”, explica la investigadora. Ahora, trabajan para adaptar el polímero específicamente para diferentes tipos de células”. El dispositivo “es fruto de una colaboración con un grupo de la Universidad de Cambridge, con el que seguimos colaborando, donde actualmente está siendo aplicado con muestras de pacientes de cáncer de esófago. A través de este dispositivo, selectivamente, se están reconcentrando las células cancerígenas para poder detectar su concentración”, señala Sáez.

La investigadora remarca que se trata de “los primeros pasos para desarrollar plataformas para el cribado del cáncer. Puede ser un buen avance porque en general son tecnologías de bajo coste y se pueden fabricar de manera masiva. La idea es utilizar este tipo de tecnologías para el diagnóstico precoz del cáncer”.

Actualmente, el Microfluidics Cluster está focalizando sus estudios en el desarrollo de “estructuras micrométricas para este tipo de dispositivos bioelectrónicos. Además, estamos desarrollando sistemas en 3D, para crear sistemas ‘órgano en un chip’ (sistemas biomiméticos que simulan órganos del cuerpo humano)”, concluye.

Referencia:

Janire Saez, Maite Garcia-Hernando, Achilleas Savva, Roisin M. Owens, Fernando Benito-Lopez & Lourdes Basabe-Desmonts (2023) Capture and Release of Cancer Cells Through Smart Bioelectronics / Microfluidic Systems for Cancer Diagnosis doi: 10.1007/978-1-0716-3271-0_21

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

El artículo Captura y liberación de células tumorales con un dispositivo bioelectrónico no invasivo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Rocío Benavente

Natalia Zylberlast-Zand izan zen Europako lehenengo neurologo akademikoetako bat. 1883ko martxoaren 28an jaio zen Varsovian, gaur egun Polonia den arren, garai hartan Errusiako inperioan zegoen hirian. Familia judutarrekoa, nazien holokaustoan hil ziren gurasoak, anaia, bi ahizpa eta Natalia bera; ahizpa bakarrak biziraun zuen.

Natalia Zylberlast (Zand abizena Maksymilian Zand-ekin ezkondu zelako hartu zuen) 1899an graduatu zen bigarren hezkuntzan Varsovian eta handik gutxira Suitzara joan zen Genevako Unibertsitatean Medikuntza ikastera. 1907an egin zuen tesia, Un cas de leucémie myéloïde chez un enfant de neuf mois (Leuzemia mieloidea bederatzi urteko haur batean), eta Edouard Martin pediatra eta zirujaua izan zuen zuzendari. Urte horretan bertan Poloniara itzuli zen eta azterketa bat gainditu behar izan zuen Suitzan lortutako tituluak Errusian ere balio zezan.

1. irudia: Natalia Zylberlast-Zand neurologoa. (Iturria: Mujeres con Ciencia)Ehunetan eta garuneko eta bizkarrezurreko patologietan aditua

Kochanówka-ko ospitalean hasi zen lanean, Lodz-etik gertu, eta neurologiaz interesatu zen berehala. 1908an Czyste-ko ospitale judutarrean hasi zen lanean, Varsoviatik gertu, Edward Flatau neurologoaren lehenengo laguntzaile gisa; harekin batera argitaratu zituen bizkarrezurreko tumoreen tratamendu kirurgikoari eta gortasunari buruzko zenbait lan. Beste neurologo judutar-poloniar ospetsuekin lankidetzan aritu zen eta Marcelo Nencki-ren laguntzailea ere izan zen Biologia Esperimentaleko institutuan.

Varsovian eman zuen garaian ikertzaile ospetsu egin zen, histologian eta garuneko eta bizkarrezurreko patologian aditua. 80 artikulu baino gehiago argitaratu zituen polonieraz, alemanez, frantsesez eta ingelesez. 1912an meningitis biriko batekin zerikusia duten buruko arazoen kasu bati buruz argitaratu zuen, haluzinazio kronikoak eta migraina zituena. 1913an sifilisak garun-bizkarrezur sisteman dituen ondorioez lan bat argitaratu zuen eta 1915ean hortzetako infekzio baten ondoriozko tetanos kronikoa zuten bi kasuri buruz.

Aktibista haurren zaintzan eta emakumeen eskubideetan

Klinikako eta laborategiko lanaz gain, bere ezagutzak eta denbora praktika medikoaren alderdi sozialerako izaten ziren; adibidez, langileak artatzen dituzten erakundeetan aholkuak ematen zituen haurrak hazteaz. Sozialista konbentzitua zen eta haurrak artatzen zituzten erakundeekin lankidetzan aritzen zen, batez ere judutar haurrak artatzen zituztenekin. Emakumeen eskubideen defendatzailea eta aktibista izan zen eta Emakume Sendagileen Poloniako Elkartearen sortzaileetako bat ere bai. 1937an poloniar ordezkari bakarra izan zen Emakume Sendagileen Elkartearen Nazioarteko Laugarren Konferentzian, Edinburgon. Poloniako Psikiatria Elkarteko kide aktiboa izan zen eta eugenesiaren ideiari aurka gogor egin zion.

Gaixotasun neurologiko sorta zabala ikertu zuen, hala nola paralisia, meningitisa, entzefalitis letargikoa, epilepsia… Meningitis tuberkulosoa sendatzeko prozedura kirurgikoak erabiltzeko aukeraz interesatu zen, eta garun-bizkarrezurreko isuriaren analisi biologiko eta bakteriologikoak egin nahi izan zituen gaixotasunari buruz gehiago jakiteko. 1920ko hamarkadan Korsakoffen sindromea aztertzen aritu zen (buruko gaixotasun jakin batzuk dituzten pertsona batzuen afekzioa, alkohol gehiegi hartutakoan agertzen dena). Era berean, begietako eta betazaleko erreflexu batzuk ere aztertu zituen Parkinsonen gaixotasun kasu jakin batzuetan.

Nazien inbasioa eta Varsoviako ghettoa

Bigarren Mundu Gerra hasi zenean, Zylberlast-Zandek poloniarrek, judutarrek eta emakumeek jasan zuten krudeltasun pilatu osoa jasan zuen. Eskubide zibil guztiak kendu eta Varsoviako ghettora joatera behartu zuten; sendagile lanetan aritu zen han eta umezurtzak hartu eta zaintzen lagundu zuen. 1942ko uztailean hasi zen ghettoetako judutarrak sarraskitzeko operazioa eta Zylberlast-Zandek irtetea lortu zuen, lagun batzuk ezkutatu zutelako.

2. irudia: Varsoviako ghettoko horma. (Argazkia: German Federal Archive – CC-BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Baina ihes egin eta bi astera, 1942ko azaroaren 23tik 24rako gauean, Zofia Garlicka judutar ginekologoarekin batera hartu zuten preso. Pawiakeko espetxera eraman eta galdeketa egin zieten. Zylberlast-Zandek han bertan aitortu zuen judutar jatorrikoa zela eta hurrengo egunean hil zuten. Gorpua toki ezezagun batean lurperatu zuten. Bere ibilbide zientifikoa, eta batez ere bere bizia, bat-batean eta krudeltasun osoz eten ziren Europa suntsitu eta mundu osoan eragina izan zuen gerran.

Holokaustotik urte batzuetara, Estatu Batuetako etorkin judutar poloniarrek eta ondorengoek omenaldi bat egin zieten Poloniako sendagile martiriei, hau da, Holokaustoaren garaian hildako 2.500 sendagile judutar poloniarri. Horietako bat Natalia Zylberlast-Zand izan zen.

Erreferentzia bibliografikoa:

• Pękacka-Falkowska, Katarzyna; Pekacka-Egli, Anna-Maria (2021). Natalia Zylberlast-Zand (1883–1942), Ir J Med Sci 190, 1537–1538. DOI: 10.1007/s11845-020-02472-4

Iturria:

• Macho Stadler, Marta (2023). Natalia Zylberlast-Zand, neuróloga, Efemérides. Mujeres con Ciencia.

Egileaz:

Rocío Benavente (@galatea128) zientzia kazetaria da.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 3an: Natalia Zylberlast-Zand, neuróloga y una de los mártires médicos del Holocausto nazi.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Las rocas metamórficas son aquellas que se producen tras sufrir un proceso conocido como metamorfismo, que consiste en la transformación de unas rocas iniciales en otras que presentan una composición mineral y una textura o estructura interna diferente a la original después de ser sometidas a una importante presión o temperatura. Generalmente, el metamorfismo se produce en un sistema cerrado, es decir, la composición elemental global de la roca original es la misma que la de la nueva roca metamórfica, no hay ni pérdida ni ganancia de elementos químicos en la suma final. Lo que se produce es una especie de desintegración de los minerales de la roca inicial en sus componentes químicos elementales, que se van a combinar de nuevo dando lugar a unos minerales diferentes en la roca metamórfica. Y también se va a generar una nueva estructura interna cristalina, es decir, un cambio en el aspecto de la roca, de tal manera que, durante el proceso de metamorfismo, los minerales se orientan o alinean formando planos, láminas o, incluso, bandas de diferentes coloraciones.

Para terminar la lección teórica de hoy, me queda decir que existen dos tipos de metamorfismo: 1- el metamorfismo regional, que se produce por un aumento de la presión y la temperatura; y 2- el metamorfismo de contacto, debido al aumento de la temperatura que sufren las rocas en las que se encaja un magma.

Esquema simplificado de la formación de las rocas metamórficas, con detalle de los cambios mineralógicos y texturales que se van produciendo al ir aumentando la presión y/o la temperatura.

Seguro que, si os pongo un par de ejemplos sencillos y conocidos, todo esto os suena un poco más. Un tipo de roca formada por metamorfismo regional es la pizarra, que procede de la transformación de una roca detrítica previa como la lutita tras someterla a presión y temperatura durante cierto tiempo, y cuya característica principal es que desarrolla una laminación muy marcada, debido a la orientación de los minerales en planos paralelos, que denominamos pizarrosidad. Y una roca producida por metamorfismo de contacto es el mármol, debido en este caso al aumento de temperatura sufrido por una roca carbonatada, como una caliza, cuando la atraviesa un magma y que provoca una ordenación de los nuevos cristales formados durante el proceso metamórfico.

Ejemplar de pizarra. A) Vista desde la parte superior, donde presenta una superficie lisa y brillante. B) Detalle de los planos minerales dispuestos en finas láminas paralelas que definen la pizarrosidad.Ejemplar de mármol. A) Vista desde la parte superior, donde se adivinan algunos cristales minerales. B) Detalle de la estructura cristalina interna.

Pero, a partir de ahora, voy a intentar sorprenderos un poco presentándoos unos tipos de metamorfismo bastante particulares, llamativos y curiosos.

El primero de ellos es el metamorfismo hidrotermal, también llamado metasomatismo. Aquí, el proceso metamórfico se produce por la circulación de fluidos calientes a través de las rocas encajantes. ¿Y recordáis que antes os he dicho que, generalmente, el metamorfismo se produce en sistemas cerrados? Pues esta es la excepción que confirma la regla, porque estos fluidos calientes están cargados de elementos químicos en disolución que reaccionan con la roca que atraviesan, provocando la generación de nuevos minerales con una adicción de elementos que no estaban presentes inicialmente en la misma. El principal ejemplo de metasomatismo es el skarn, una costra o aureola metamórfica que se forma durante un proceso de metamorfismo de contacto donde el magma libera fluidos calientes que interaccionan con las rocas encajantes carbonatadas generando minerales que, en ocasiones, pueden tener un interés económico al presentar elementos químicos críticos en su composición, como litio o niobio.

Ejemplar de una roca formada por metasomatismo en el skarn de las minas de Cala, en la provincia de Huelva, compuesta por piroxenos, anfíboles, granates y carbonatos. Imagen: Wikimedia Commons

El segundo ejemplo es el metamorfismo de impacto, fruto de la presión y la temperatura generadas por la caída de cuerpos extraterrestres en la superficie de un planeta. De esta manera se forman unas rocas conocidas, de manera genérica, como impactitas, que pueden ser de varios tipos: brechas de impacto, cuando las rocas sobre las que cae el meteorito se fragmentan y vuelven a consolidarse por el calor del choque; fundidos de impacto, en donde los materiales rocosos sólidos pueden llegan a fundirse hasta convertirse prácticamente en un líquido que, al volver a consolidarse, suelen adquirir una textura vítrea; y rocas y minerales chocados, donde la estructura cristalina de los materiales geológicos adquiere unas deformaciones intensas debido a la enorme presión a la que han sido sometidos.

Ejemplares de impactitas, con una de las rocas cortada por la mitad para mostrar su aspecto interno, recogidas del cráter de impacto Monturaqui y expuestas en el Museo del Meteorito de San Pedro de Atacama, Chile. Fotografía de Juan Manuel Fluxà / Wikimedia Commons

Y el último ejemplo es el de las fulguritas, un tipo de rocas metamórficas formadas cuando un rayo alcanza la arena de cuarzo de una playa llegando a fundirla y consolidarla en unas extrañas formas tubulares, alargadas y, generalmente, levantadas directamente desde el suelo.

Ejemplo de una fulgurita formada en una playa arenosa debido a la acción de un rayo sobre los granos de cuarzo. Fotografía de Ken Smith / Wikimedia Commons

A los seres humanos nos encanta clasificar todo lo que tenemos a nuestro alrededor en contenedores cerrados y bien definidos, pero nuestro planeta no suele dejarse plegar a nuestros deseos. Y aquí tenemos unos pequeños ejemplos: cuando piensas que tienes bien definidas, descritas y ordenadas un tipo concreto de rocas, aparecen un puñado de rebeldes que te lo ponen todo patas arriba. Pero eso es lo divertido de la Geología, encontrar las excepciones que se escapan de nuestro control.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

 

El artículo Esos curiosos metamorfismos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka

Azken hamarkadetan gora egin dute dieta desorekatuaren ondoriozko gaitzek, hala nola, obesitateak eta 2.motako diabetesak. Osasunerako Mundu Erakundearen (OMEren) arabera, 2016ean helduen %36ak gainpisua zuen eta %13ak obesitatea. 2.motako diabetesaren prebalentzia handituz doa, 2016ean %8,5ekoa zen eta 1,6 milioi heriotza eragin zituen.

Gaixotasun hauek gizartean arazo kezkagarri bihurtu dira, gizabanakoarentzat, familiarentzat eta gizartearentzat oso kaltegarriak diren konplikazio kronikoak dituelako eta osasun kostu handiak dakartzatelako. Horiei aurre egiteko tratamendu dietetiko desberdinak erabiltzen badira ere, zaila da pazienteen elikadura portaera moldatzea eta interbentzioek ez dute behar beste eraginkortasun.

Irudia: aldizkako barauarekin helburu desberdinak bilatzen badira ere, gorputz osaera eta osasuna hobetzeko asmoz jarraitzen da gaur egun. (Argazkia: Victoria Rain – erabilera libreko irudia. Iturria. Pexels.com)

Zenbait ikertzailek aldizkako baraua aztertu dute gaixotasun horiek tratatzeko aukera bezala. Aldizkako baraua elikadura-eredu bat da, elikatzeko modu bat, barau tarteak eta elikagaiak irensteko aldiak bereizten dituena. Helburu desberdinak bilatzen badira ere, gorputz osaera eta osasuna hobetzeko asmoz jarraitzen da gaur egun. Baina, benetan erabilgarria al hobekuntza horiek lortzeko?

Baraualdi motak

Lehenik eta behin, aldizkako baraualdi motak bereizi behar ditugu:

• Txandakako eguneko baraualdia: Baraualdiak egun osokoak dira eta astean zehar egun txandakatuetan egiten dira. Hau da, barau-egunak eta ingesta-egunak txandakatzen dira.
• Energiaren aldizkako murrizketa baraualdia: Programatutako barau-egunetan behar energetikoen % 20-25 kontsumitzen da. “5:2” dieta ezaguna mota honetakoa da: asteko bi egun jarraitan energia ingesta asko murrizten da baraua eginez, eta gainerako 5 egunetan energia-ekarpen normala hartzen da.
• Denbora murriztuetako baraualdia: Egunero egiten da baraua, egunean zehar barau eta ingesta tarteak txandakatuz. “16:8” eredua da ohikoena, eguneko 24 orduetatik 16 ordutan baraua egin eta gainerako 8 orduetan energia-ekarpen normala egiten da.
• Baraualdi erlijiosoak: Arrazoi erlijiosoak helburu duten barauak dira. Aipagarriena Ramadaneko hilabete sakratuan egiten den baraua da, egunsentitik ilunabarrera arte dirauena. Praktika dietetiko ohikoena eguzkia sartu ondoren janari ugari hartzea eta egunsentia baino lehen janari gutxiago kontsumitzea da.

Baraualdiak obesitatean duen eragina aztertu duten ikerketetan ikusi dute baraualdia gai dela pisu galera eta gantz-masaren murrizketa eragiteko. Bestalde, baraualdiak diabetesaren parametroak hobe ditzakeela ikusi da.

Dena den, efektu horiek gizabanako batek behar duena baino energia gutxiago kontsumitzeak eragindakoak dira eta ez dira baraualdiak eragiten dituen prozesu fisiologiko konkretuek eragindakoak. Hortaz, aldizkako barauldia dieta hipokaloriko mantendua (herri mailan “dieta” deitzen dioguna) jarraitzeko zailtasunak dituzten pertsonentzako aukera bezala plantea liteke.

Are gehiago, zenbait eragin onuragarri energia murrizketarik gabeko ariketa fisikoak sortutakoen berdinak dira. Hortaz, azken hori ezin da alde batera utzi gaitz horiei aurre egiterakoan.

Dietaren kalitateari dagokionez, lanek energia murrizketari erreparatzen diote batez ere, nutriente ingestari beharrezko garrantzia eman gabe. Hortaz, zentzu horretan ikerketak motz gelditzen dira, murrizketak, aldizka edo ez, gomendatzean nutriente esentzialen beharrak asetu behar baitira.

Esan behar da ere, ez dela aurkitu aldizkako baraualdiak izan ditzakeen albo ondorioen inguruko lanik. Hori horrela, ikerketa gehiago egin beharko lirateke albo-ondorioak ondo zehaztu eta barauak egiteko jarraibide egokiak izateko.

Azkenik, azpimarratu behar da nutrizioan eta dietetikan adituak diren osasun profesionalak ditugula, Dietista-Nutrizionistak. Profesional hauek obesitatearen eta 2.motako diabetesaren tratamenduan funtsezko giltzak dira.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Aldizkako barauaren efektuak obesitatean eta 2.motako diabetesean
  
• Laburpena: Aldizkako baraualdia eguneko elikagai ahorakina ingesta-aldi eta barau-aldietan banatzen duen elikadura mota da. Estrategia dietetiko hau asko erabiltzen da zenbait efektu onuragarri eragin ditzakelakoan. Horrela, obesitateari eta diabetesari aurre egiteko izan ditzakeen efektuak ikertzen ari dira. Lan honetan gaiari buruzko errebisio sistematikoa egin da. Aipatutako gaixotasunetan baditu eragin desiragarriak, zenbait parametrotan eragiten baitu: gorputz-osaeran, gantz-masan, lipido plasmatikoetan, odoleko glukosa kontzentrazioan edo/eta intsulinarekiko erantzunean. Baina, efektuok energia murrizketari berari sor zaizkio, izan ere energiaren murrizketa mantenduak berak sortzen dituen efektuak antzekoak baitira. Zientifikoki oraindik ez dago behar adineko ebidentziarik. Izan ere, literaturan argitaratuta dauden ikerketek ez dute lantzen dietaren kalitatea; honek eragin nabariagoak izan ditzake gaixotasunetan, kaloria eta janaldi murrizketa edozein izanik ere. Gainera, gutxi aipatzen dira estrategia hau jarraitzean gerta litezkeen albo-ondorioak, profesionalek gertutik zaindu beharko lituzketenak.
• Egileak: Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 27-40
• DOI: 10.1387/ekaia.23620

Egileez:

Maialen Diez, Maialen Vázquez-Polo, Silvia Matias, Gesala Perez-Junkera, Leire Cantero, Arrate Lasa, Virginia Navarro, Idoia Larretxi eta Itziar Txurruka UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Nutrizio eta Bromatologia Saileko eta GLUTEN3S ikerketa-taldeko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Ya “huele” a Navidad… y cada año llega antes esta sensación. Los dulces en los supermercados que nos incitan a consumir o la decoración navideña colocada dos meses antes de que llegue la fecha nos recuerdan que el final del año se acerca.

Muchos calendarios para el año 2024 ya están preparados. Uno de mis favoritos es Complex Beauties, una propuesta que comenzó hace ya catorce años.

Complex Beauties 2024

Desde el año 2011, un equipo de personas lideradas por los matemáticos Elias Wegert y Gunter Semmler (Technische Universität Bergakademie Freiberg) han publicado el calendario Complex Beauties. Cada mes tiene como protagonista a un personaje matemático y a una función compleja en la que ha trabajado. Cada mes se describe la función correspondiente y se incluyen imágenes de su gráfica en colores que muestran algunas de sus propiedades más importantes. Son ilustraciones de gran belleza.

Portada del calendario e imagen correspondiente al mes de junio con la matemática Maryam Mirzakhani como protagonista. Fuente: TU Bergakademie Freiberg.

 

En el calendario 2024, la matemática y los once matemáticos nombrados a través de sus funciones son (en el orden en el que aparecen): Jost Bürgi (1552-1632), Elwin Bruno Christoffel (1829-1900), Édouard Goursat (1858-1936), Trevor Pearcey (1919-1998), Constantin Carathéodory (1873-1950), Maryam Mirzakhani (1977-2017), Eduard Ludwig Stiefel (1909-1978), Rolf Nevanlinna (1895-1980), Walter Heinrich Wilhelm Ritz (1878-1909), Paul Antoine Aristide Montel (1876-1975), Johannes Erwin Papperitz (1857-1938) y Jules Henri Poincaré (1854-1912).

El calendario Complex Beauties 2024 puede descargarse gratuitamente (en alemán e inglés) en este enlace. También pueden descargarse los trece calendarios editados desde 2011; cada año contiene funciones distintas.

Lamentablemente, las personas responsables de esta iniciativa han anunciado que será el último año en el que lo editarán. ¡Gracias por estos 14 años de Complex Beauties!

Los calendarios de Adviento de ciencia me parecen también una manera original de divulgar contenidos. Mi favorito es el que publica la revista electrónica Plus Magazine editada por la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Cada día entre el 1 y el 24 de diciembre, al abrir la ventana correspondiente, se descubre desde una noción matemática curiosa hasta una investigación explicada de manera divulgativa.

Al acercarnos al final de año, muchos blogs y redes sociales lanzan retos matemáticos relacionados con estas fechas festivas. El siguiente problema es sencillo de solucionar, solo se necesita recordar la fórmula del volumen de una esfera, leer con atención el enunciado y pensar con un poco de lógica. En objetivo es ayudar al muñeco de nieve Frosty, hastiado por la soledad.

Un amigo para Frosty the Snowman

Frosty the Snowman se encuentra solo y desea tener un amigo como él, es decir, otro muñeco de nieve. 

Para que se parezca a él, el nuevo muñeco de nieve (que se llamará Coldy) debe construirse superponiendo tres esferas para formar la base, el torso y la cabeza. Lógicamente, el torso no debe ser más grande que la base ni más pequeño que la cabeza.

Para construir a Coldy (y gracias a una potente nevada de la noche anterior) Frosty dispone de una bola de nieve esférica de 6 decímetros de radio. A Frosty le gustaría que el radio de cada una de las tres piezas esféricas (base, torso y cabeza) fuera un número entero positivo. ¿Es posible crear a Coldy siguiendo los deseos de Frosty?

Recordemos que el volumen de una esfera de radio r es 4/3 π r3.

Si llamamos a, b y c (que son números enteros positivos) a los radios de la base, el torso y la cabeza, respectivamente, el problema consiste en resolver la ecuación:

4/3 π 63 = 4/3 π a3 + 4/3 π b3 +4/3 π c3,

es decir, 63 (= 216) = a3 + b3 + c3. Sabemos, además, que a es mayor o igual a b, que es a su vez mayor o igual a c.

Así, el valor de a es, como mucho, 5. Si tomara este valor, la ecuación quedaría:

216 = 125 + b3 + c3,

es decir, 91 = b3 + c3. Es claro que b no puede ser 5 (en tal caso a3 + b3 = 250), así que como mucho puede valer 4. En este caso, quedaría

91 = 64 + c3,

es decir, 27 = c3 y, por lo tanto, c = 3. Concluimos que Frosty podrá construir a su amigo Coldy con las dimensiones que deseaba.

Imagen: Marta Macho

 

De hecho, es la única manera posible de hacer un muñeco de nieve con el material disponible. Una simple comprobación muestra que esta es la única solución posible (a debe de ser 5; si fuera 4, en el mejor de los casos en el que b y c también fueran 4, a3 + b3 + c3 = 192).

Con un muñeco de nieve bien construido, si que “huele” a Navidad.

Referencias

• Complex Beauties,

• Greg Ross, Snow Manipulation, Futility Closet, 3 de noviembre de 2023

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 Ya “huele” a Navidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Blanca Martínez

Geologian, baita beste diziplina zientifiko batzuetan (hala nola, Biologia edo Medikuntza) ere, edozein arrokaren azterketa zehatza egin nahi dugunean bere konposizioa eta barne propietateak zehatz-mehatz ezagutzeko, transmititutako argi mikroskopio bat erabili behar dugu. Baina, gure kasuan, mikroskopio berezi samarra da, eta mikroskopio petrografiko izenaz ezagutzen dugu.

1. irudia: Olympus BHT modeloko mikroskopio petrografikoa, UPV/EHUko Geologia Saileko petrologia praktiketarako erabiltzen dena. (Iturria: UPV/EHU)

Mikroskopio biologikoekin duten alde nagusia da argi sistema polarizatuko sistema dutela, bi iragazkik (edo nikolak) osatua: lehenengoa argi fokuan dago, laginaren azpian, eta bigarrena laginaren eta okularraren artean. Lehenengo iragazkiaren bidez (oro har finko dago) argi uhinak noranzko bakar batean mugitzen dira, lagina desbideratu gabe zeharkatu ahal izateko. Baina, bigarren iragazkia (gure mikroskopiotik atera eta sartu ahal dugu gure borondatez) lehengoarekiko perpendikular jartzen da; horrela, aktibatzen dugunean, edo, zehatzagoa izateko, zeharkatzen dugunean, oztopo gisa dihardu eta argia pasa dadin oztopatzen du. Hau da, mikroskopio petrografiko baten okularretik begiratzen badugu lagin bat jarri gabe eta bigarren iragazkia sakatuta pizten badugu, argiak gure begietan eragiten duela ikusiko dugu. Baina, bigarren polarizatzailea sartzen edo gurutzatzen badugu, guztia beltz ikusiko dugu.

Seguru asko zeuen buruari galdetuko dizuela, orduan, zertarako balio duen bigarren polarizatzaile horrek ez badigu ezer ikusten uzten. Erantzuna mineralen propietate optikoetan dago. Mikroskopioan argi polarizatuaren norabidea hori zeharkatzen duen heinean aldatzeko gai den lagin bat jartzen badugu (ezaugarri horrek birrefringentzia du izena), bigarren iragazkia gurutzatzean magia sortuko da; izan ere, orduan argiak ez du modu perpendikularrean eragingo, angelu bat izango baitu, eta angelu hori gure begien aurrean kolore batzuk (interferentzia koloreak izenekoak) agertzen direnean islatuko da. Eta propietate optiko hori mineralak identifikatzeko irizpidea da.

Gainerako mikroskopioekiko bigarren aldea da mikroskopiko petrografikoak platina bat daukala, hau da, 360º biratu ahal den lagin bat jartzen den gainazal bat. Eta, aztertzen ari garen laginaren oinarri musikal ona ateratzen saiatzen ari garen DJak ematen dugun arren, platina aurrera eta atzera biratzen dugunean, mineralen interferentzia koloreak nola aldatzen diren egiaztatzen ari gara argiaren eragin angelua aldatzean. Kasu batzuetan, ia ez lukete ikusiko eta kolore beraren antzeko tonuak aurkitzen ditugu. Baina, beste kasu batzuetan, joan den mendeko hirurogeiko hamarkadako irudi psikodelikoa dirudi, eta bariazio izugarriak aurkitzen dira mineral beraren interferentzia koloreetan. Interferentzia koloreen bariazio tarte hori mineralen identifikazio irizpidea da.

2. irudia: harri igneo (gabro) baten itxura mikroskopio petrografiko batetik ikusita. Ezkerreko irudia bigarren polarizatzailea desaktibatuta zegoela lortu da. Bitartean, eskuineko irudia bigarren polarizatzailea gurutzatzean lortu da, aztertutako lagina osatzen duten mineralen interferentzia koloreak erakutsiz. (Iturria: Open University / OpenLearn)

Baina mikroskopio petrografikoaren bidez arrokak aztertzeak, arroka horien mineralaren konposizioa identifikatzeaz gain, beste aukera batzuk ematen dizkigu. Horrez gain, laginaren egitura mikroskopikoak ikusi ahal ditugu, hala nola hausturak edo barneko poroak, arrokaren adinaren eta sortu zen giroaren berri ematen diguten mikrofosilak. Begi hutsez ikusi ezin genitzakeen ezaugarriak, eta lan egiten ari garen materiala deskribatzeko beharrezkoak direnak.

Bideoa: Zenbait mineraletako interferentzia koloreen bariazioa, batik bat feldespatoena, mikroskopio petrografikoaren platina biratzean bi polarizadoreak gurutzatuta.

Orain, beste gai bat sortzen da: nola lortu ahal dugu argiak arroka bat gurutzatzea, sustantzia solido batekin (eta, beraz, opakoa) lanean ari bagara? Ba Biologian edo Medikuntzan bezalaxe, gure laginaren xafla fin-fina moztuta gauza gardenean bilakatu arte. Horretarako, arroka ebakitzailea erabiltzen dugu, zeinak diamante diskoa duen, eta, horren bidez, prisma formako tako txiki eta laukizuzen bat prestatzen dugu, 2,5 cm zabal eta 4 cm luze ingurukoa, beirazko lagin ontzian itsasten dena. Arroka tako hori urratzaile ugari bidez leundu egiten da (diamante hautsezkoa ere bai), 0,03 mm-ko lodiera lortu arte. Horren ostean, beirazko estalki baten bidez estaltzen da. Horrela, Geologian xafla fin gisa ezagutzen duguna eraldatzen da (edo arrokaren atal landua, termino serioagoa erabili nahi izatekotan). Orain lagina mikroskopio gainean jarri ahal dugu, eta, horrela, argiak arazo barik gurutzatu ahal du.

3. irudia: Xafla mehe baten prestakuntza prozesua, arrokaren laginetik atal landua lortu arte, horretatik argia pasa dadin ahalbidetzen duena. (Iturria: Mexikoko Unibertsitate Nazional Autonomoko Geologia Institutua)

Mikroskopio petrografikoa duela mende bat baino gehiagotik erabili izan da ikasketa geologikoak egiteko mundu osoan, baina teknika urtez urte perfekzionatu da. Duela hamarkada batzuk erabili nituen gailuak argi-urteetara daude (ezin da hobeto esan) Espainiako fakultateetan pixkanaka prestatzen ari diren profesional berriek orain erabili ahal dituztenekin alderatuta. Eta hori berri ona da; hala ere, mineralen propietate optikoak berdinak badira ere, edozein aurrerapen teknologikok aukera emango du horiek askoz errazago zehazteko; horrela, gero eta gehiago eta hobeto findu ahalko dira ikertzen ari garen arroken osagaien identifikazioa, eta hori izugarri eskertzen da azterketetan. Aldatuko ez dena honako hau da: belaunaldi berriek mikroskopio baten xafla mehea lehenengo aldiz ikustean eta arroka ilun eta sinple batean ezkutatuta dagoen kolore joko zoragarria ezagutzean izango duten iritzia.

Egileaz:

Blanca María Martínez (@BlancaMG4) Geologian doktorea da, Aranzadi Zientzia Elkarteko ikertzailea eta UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Geologia Saileko laguntzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko irailaren 14an: Fantasías de colores microscópicos.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Eugenio Calabi, fallecido el 25 de septiembre, concibió nuevos objetos geométricos que después se volverían fundamentales para la teoría de cuerdas.

Un artículo de Steve Nadis. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

Ilustración: Kristina Armitage / Quanta Magazine. Fuentes: Jean-François Dars; MFO; Laguna Design/Science Source

Eugenio Calabi era conocido entre sus colegas como un matemático creativo: “transformativamente original”, como lo expresó su antiguo alumno Xiuxiong Chen. En 1953, Calabi comenzó a contemplar una clase de formas que nadie había imaginado antes. Otros matemáticos pensaban que su existencia era imposible. Pero un par de décadas después, estas mismas formas se convirtieron en extremadamente importantes tanto en matemáticas como en física. Los resultados terminaron teniendo un alcance mucho más amplio de lo que nadie, incluido Calabi, había anticipado.

Calabi tenía 100 años cuando murió el 25 de septiembre, llorado por sus colegas como uno de los geómetras más influyentes del siglo XX. «A muchos matemáticos les gusta resolver problemas que culminan el trabajo sobre un tema concreto», dijo Chen. “Calabi era alguien a quien le gustaba iniciar un tema”.

Jerry Kazdan, que enseñó con Calabi en la Universidad de Pensilvania durante casi 60 años, afirma que su colega “tenía una manera especial de ver las cosas. Elegir la opción menos obvia era cómo él practicaba las matemáticas”. Una de las principales preocupaciones de Calabi, según Kazdan, era «hacer preguntas interesantes en las que nadie más estuviera pensando». Las respuestas a esas preguntas a menudo tienen consecuencias de importancia duradera.

Aunque Calabi hizo contribuciones vitales a muchas áreas de la geometría, es más conocido por su conjetura de 1953 sobre una clase especial de variedades. Una variedad es una superficie o espacio que puede existir en cualquier dimensión, con una característica esencial: un pequeño «vecindario» alrededor de cada punto de la superficie parece plano. La Tierra, por ejemplo, parece redonda (esférica) cuando se ve desde lejos, pero una pequeña porción de terreno parece plana.

Mientras estudiaba el posgrado en la Universidad de Princeton, Calabi se interesó por las variedades de Kähler, que llevan el nombre del geómetra alemán del siglo XX Erich Kähler. Las variedades de este tipo son lisas, lo que significa que no tienen características afiladas o irregulares, y sólo tienen dimensiones pares: 2, 4, 6 y sucesivas.

Una esfera tiene curvatura constante. Dondequiera que vayas en la superficie, independientemente de la dirección en la que partas, tu camino se curva en la misma medida. Pero en general, la curvatura de las variedades puede cambiar de un punto a otro. Hay varias formas diferentes en las que los matemáticos miden la curvatura. Una medida comparativamente simple llamada curvatura de Ricci fue de gran interés para Calabi. Propuso que las variedades de Kähler podrían tener curvatura de Ricci cero en cada punto incluso cumpliendo dos condiciones topológicas que restringen globalmente su forma. Otros geómetras pensaron que esas formas parecían algo demasiado bueno para ser verdad.

Shing-Tung Yau estuvo inicialmente entre los escépticos. Se topó por primera vez con la conjetura de Calabi en 1970, cuando era estudiante de posgrado en la Universidad de California, Berkeley, y quedó inmediatamente deslumbrado. Para demostrar que la conjetura era cierta, tal como Calabi había planteado el problema, había que demostrar que se podía encontrar una solución a una ecuación muy espinosa, incluso si la ecuación no se resolvía directamente. Esto era aun un gran desafío porque nadie había resuelto antes una ecuación de este tipo específico.

Esta sección transversal de una variedad Calabi-Yau da una idea de su sutil complejidad. Imagen: Andrew J. Hanson / Wikimedia Commons

Después de pasar unos años pensando en el problema, Yau anunció en una conferencia de geometría en 1973 que había encontrado contraejemplos que demostraban que la conjetura era falsa. Calabi, que estaba presente en la conferencia, no planteó entonces ninguna objeción. Unos meses más tarde, después de reflexionar un poco sobre el asunto, le pidió a Yau que aclarara su argumento. Cuando Yau revisó sus cálculos, se dio cuenta de que había cometido un error. Los contraejemplos no se sostenían, lo que sugería que la conjetura podría ser correcta después de todo.

Yau pasó los siguientes tres años demostrando la existencia de la clase de variedades que Calabi había propuesto originalmente. El día de Navidad de 1976, Yau se reunió con Calabi y otro matemático, quienes confirmaron la validez de su prueba, estableciendo la existencia matemática de objetos ahora se llaman variedades de Calabi-Yau. En 1982, Yau ganó la Medalla Fields, el máximo honor en matemáticas, en parte gracias a este resultado.

Por esa época, los físicos que intentaban idear teorías que unificaran las fuerzas de la naturaleza comenzaron a jugar con la idea de que las partículas fundamentales, como los electrones, en realidad están compuestas de cuerdas vibrantes extremadamente pequeñas. Diferentes patrones de vibración se manifiestan como diferentes partículas. Por motivos técnicos, estas vibraciones sólo funcionan correctamente en 10 dimensiones.

No hace falta decir que el mundo no parece tener 10 dimensiones: parece haber solo tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Sin embargo, a mediados de la década de 1980, un grupo de físicos se había dado cuenta de que las seis dimensiones “extra” del universo podrían estar ocultas en una diminuta variedad Calabi-Yau (de menos de 10-17 centímetros de diámetro). La teoría de cuerdas, como se llamó este marco físico, también sostenía que las partículas y las fuerzas de la naturaleza estaban dictadas por la forma de Calabi-Yau. Esta teoría dependía de una propiedad llamada supersimetría, que surgió de la simetría que ya estaba incorporada en una variedad de Kähler, otra razón por la que las variedades de Calabi-Yau parecían ser las adecuadas para la teoría de cuerdas.

Para 1984, Yau ya sabía que era posible construir al menos 10.000 formas diferentes de Calabi-Yau de seis dimensiones. No está claro si nuestro mundo está secretamente lleno de variedades de Calabi-Yau (ocultas en dimensiones demasiado pequeñas para ser vistas), pero cada año físicos y matemáticos publican miles de artículos que investigan sus propiedades.

Yau ha dicho que el término aparece con tanta frecuencia que a veces piensa que su nombre es Calabi. Por su parte Calabi dijo en 2007: “Me siento halagado por toda la atención que ha recibido esta idea”, debido a su conexión con la teoría de cuerdas. “Pero yo no he tenido nada que ver con eso. Cuando planteé la conjetura por primera vez, no tenía nada que ver con la física. Era estrictamente geometría”.

Calabi no siempre estuvo decidido a convertirse en matemático. Su talento se mostró pronto: su padre, un abogado, le hacía preguntas sobre números primos cuando era niño. Pero decidió especializarse en ingeniería química cuando llegó al Instituto de Tecnología de Massachusetts con 16 años en 1939, después de que su familia huyera de Italia al comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra sirvió como traductor del ejército estadounidense en Francia y Alemania. Tras regresar a casa, trabajó brevemente como ingeniero químico antes de decidirse a dedicarse a las matemáticas. Obtuvo su doctorado en Princeton y ocupó una serie de cátedras antes de aterrizar en Penn [Universidad de Pennsilvania, n. del t.] en 1964, donde permanecería.

Nunca perdió su entusiasmo por las matemáticas y continuó investigando hasta bien entrados los 90 años. Chen, su antiguo alumno, recuerda cómo Calabi solía interceptarlo en la sala de correo del departamento de matemáticas o en los pasillos: sus conversaciones podían durar horas, con Calabi garabateando fórmulas en sobres, servilletas, toallas de papel u otros trozos de papel.

Yau guardó algunas de las servilletas de sus intercambios con Calabi. “Siempre aprendí de las fórmulas escritas en ellas, que transmitían el asombroso sentido de intuición geométrica de Calabi”, afirma Yau. “Era muy generoso al compartir sus ideas y no le importaba recibir reconocimiento por ellas. Simplemente pensaba que hacer matemáticas era divertido”.

Calabi llamaba a las matemáticas su pasatiempo favorito. “Seguir tus aficiones como profesión es la extraordinaria suerte que he tenido en mi vida”.

 

El artículo original, The Mathematician Who Sculpted the Shape of Space, se publicó el 16 de octubre de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo El matemático que esculpió la forma del espacio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez

Urriaren hasieran ibis eremita andana bat Cadizera iritsi zen hegan, lehen aldiz Erdi Arotik. Baina hegazti hauek ez zihoazen bakarrik. Ultrarin batez baliatuz, hiru biologo migrazio-ibilbide berria irakasten ari zitzaien ibis eremitei, Alemaniatik Andaluziara. 2.300 kilometroko bidaiaren ostean eta hiru herrialde gurutzatu ondoren, espezie horrek berriz migratu du Iberiar penintsulara.

Ibisek zenbait urte zeramatzaten gizakiaren laguntzaz migratzen, uda bukaeran, iparraldetik hegoaldera. Ekimena 2004an hasi zen Alemanian, Waldrappteam (Waldrapp hitzak ibis esan nahi du alemanez) ikerketa taldea ibis eremiten kolonia egonkor bat sortzen hasi zenean Europa erdialdean. Geroztik, biologo talde batek lagundurik, ibis eremitek Constanza lakutik Toscanara migratu dute urtero, bidean Alpeak gurutzatuz.

Irudia: 2004az geroztik biologo talde batek lagundurik, ibis eremitek Constanza lakutik Toscanara migratu dute urtero, bidean Alpeak gurutzatuz. (Argazkia: H. Wehner. Iturria: Waldrappteam.at).

Ibis eremita espeziea (Geronticus eremita) jatorrian ia Europa osoan zabalduta zegoen, baita Afrika iparraldean eta Arabiar penintsulan ere. Espezie migratzailea izanik, udara iparraldeko eskualdeetan pasatzen zuten koloniak eremu epelagoetara mugitzen ziren neguan, Alpeen inguruko mendietara, Adriatikoaren iparraldeko eskualdeetara, eta Iberiar penintsularen hegoaldera, besteak beste. Erdi Aroan, ordea, galdu egin zen Europa osotik, eta bi kolonia soilik geratu ziren Marokon. Egoera horrek espeziea “galtzeko arriskuan” gisa katalogatzea ekarri zuen.

Orain Iberiar penintsulara egingo dugu salto, zehazki Cadizera. Izan ere, aurrerago ikusiko dugun moduan, gaurkoan protagonista dugun hegaztiak, halako batean, bi eskualdeak batu ditu. 2004an, espeziearen egoera larria ikusirik, Eremita Proiektua jarri zen martxan Jerezeko Zoobotanikoan. Garai batean eremu hori ibis eremitaren banaketa-esparruaren parte zen, eta zientzialariek erabaki zuten hegazti enblematiko horren egoera tamalgarriari irtenbidea eman behar zitzaiola. Hala, Zoobotanikoaren instalazioetan hegazti hau itxian hazten hasi ziren, ibisei txitak aurrera ateratzen lagundu eta ondoren askatzeko helburuarekin.

Metodologia bitxia erabili zuten horretarako: “adopzio-guraso” batzuek jaten eskutik emanda elikatzen zituzten txitak, eta “guraso” hauek identifikagarriak izan zitezen, ibis eremiten formako buruko bat eraman behar zuten beti jantzita, bai eta kamiseta beltz bat ere. Egoera nahiko barregarria sortzen bazen ere, mozorro horrek giza arrastoa gutxitzeko balio zuen, bi modutara: batetik, txitek pentsa zezaten beren espezieko banako batek elikatzen zituela, eta, bestetik, beren “gurasoak” ez ziren gizakiekin elkarrekintza izan zezaten saihesteko. Behin hazkuntza amaituta, Cadizeko Janda eskualdean askatzen zituzten, bertan kolonia egonkor bat sortzeko.

Baina, ikusi dugun moduan, Jerezeko Zoobotanikoa ez zen bakarra izan ibis eremiten populazioa handitzen. Garai berean, paraleloki, Waldrappteam ikerketa talde alemanak prozesu bera abiarazi zuen Europa erdialdean, ibis eremiten kolonia egonkor bat sortzeko. Kasu honetan, ordea, koloniak migratzailea izan behar zuen. Cadizeko neguarekin alderatuz, Europa erdialdean tenperaturak asko jaisten dira neguko egun motzetan, eta Janda eskualdean kolonia sedentario bat sortzea posible zen arren, Europa erdialdean eraikitako kolonia eremu epelagoetara mugitu behar zen negua pasatzera. Hala egiten zuen ibisak, modu basatian, Europa osoan desagertu aurretik, eta hala egiten erakutsi behar zitzaion: uda amaitzean hegoalderantz migratzen.

Beraz, azken 20 urteetan, Waldrappteam taldeko ikertzaileek migratzen erakutsi diete ibisei, haien gurasoak bailiran. Izan ere, itxian hazitako hegaztiak izanik, ez zekiten nola egin.

Behin uda amaituta, irailaren amaiera aldera, Austria, Alemania eta Suiza banantzen dituen Constanza lakutik Toscana italiarrera migratzen erakutsi diete ibis eremitei. Zenbait hilabetez ibisez mozorrotuta jaten eman dieten adopzio-guraso berak ultrarin batera igo dira urtero, eta ibisek jarraitu egiten diete, negua pasatzeko lekura iritsi arte. Egokitzapen-denboraldi baten ostean, ibis gazteenek adopzio-gurasoengandik bananduta bizitzen ikasi dute, eta askatu egin dira gero. Behin negua pasata, bueltako bidaiari ekin diote udaberrian, oraingoan gizakiaren laguntzarik gabe. Hala, Waldrappteam-ek migrazio tradizio bat sortzea lortu du.

Europa erdialdetik Toscanarainoko ibilbide honetan Alpeak gurutzatu behar ziren, noski, eta azken urteetan, zeharkaldi hori arazo-iturri bilakatzen hasi zen. Esan bezala, hegoalderanzko migrazioa irailaren amaieran ezarri zen hasiera batean, baina klima-aldaketak Europan uda geroago amaitzea eragin du, eta azken urteetan ez zioten Italiaranzko bidaiari ekiten urriaren erdialdera arte. Ordurako, alabaina, Alpeetan ez zen udaren zantzurik geratzen, eta zeharkatu ezinezko harresia bihurtzen zen ibisentzat. Iaz 60 ibisetik bostek soilik lortu zuten beren kabuz mendilerro izugarri hori gurutzatzea; gainontzekoak kamionetan lekualdatu zituzten Waldrappteam taldeko ikertzaileek. Ibis batek, ordea, ordezko bide bati ekin zion bere kabuz, eta Malagan agertu zen egun batzuk geroago. Banako horrek eman zion irtenbidea, hain zuzen ere, klima-aldaketak eragiten zien arazoari.

Eta hala hasi da, 2023an, hasiera batean bakarka lanean ari ziren bi talderen arteko lankidetza. Aurten Europa erdialdeko ibis eremiten koloniak, Italiara migratu beharrean, Andaluzia hartu du neguko kolonia berri gisa. Ibilbide berri horretan Alpeak gurutzatzea saihestu dute, eta Pirinioak ere mendilerro handia badira ere, Alpeetan baino baldintza klimatiko hobeak daude bertan.

Guztira, ibis eremitek eta Waldrappteam taldeko adopzio-gurasoek, batzuk besteen atzetik, 2.300 km egin dituzte hegan, sei astetan zehar. Aurten ibis eremita andana batek Pirinioak gurutzatu ditu lehen aldiz 400 urtean, eta urriaren 3an amaiera eman dio Iberiar penintsularainoko migrazioari. Hemendik aurrera prozesuak orain arte bezala jarraituko du, eta dena ondo badoa, aurten berrabiatutako migrazio-ibilbideak belaunaldiz belaunaldi iraungo du espezie honetan.

Iturriak:

• European commission. (2023/10/18). LIFE Northern Bald Ibis. https://webgate.ec.europa.eu/life/publicWebsite/project/details/5721
• Waldrappteam Conservation & Research. https://www.waldrappteam.at/hlm/
• Zoobotánico Jerez. (n.d.). Proyecto Eremita. https://www.zoobotanicojerez.com/proyecto-eremita
• Alpañés, E. (2023ko irailak 24). El Regreso de los ibis: Estos biólogos están enseñando a migrar a una bandada hacia Cádiz. El País. https://elpais.com/ciencia/2023-09-24/el-regreso-de-los-ibis-estos-biologos-estan-ensenando-a-migrar-a-una-bandada-hacia-cadiz.html

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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inundación

Foto: Hermann Traub / Pixabay

 

La crisis climática por el aumento global de las temperaturas no solo causa episodios más frecuentes de sequía, sino que también favorece la aparición de otros fenómenos meteorológicos extremos como inundaciones, debido a precipitaciones más intensas y al aumento del nivel del mar. Se estima que el 23 % de la población mundial está en riesgo de sufrir inundaciones extremas. Desafortunadamente, España ha sido recientemente testigo de este hecho. La depresión aislada en niveles altos (más conocida como DANA) que sufrió la península a principios de septiembre desencadenó precipitaciones históricas, que nunca antes se habían registrado en varias regiones de nuestro país. 

Ante un suceso así, tras las muertes, lesiones y destrucción provocados por las inundaciones y otros desastres naturales, podríamos pensar, como sostiene el popular refrán, que «Después de la tempestad, viene la calma» y la vida vuelve poco a poco a la normalidad. Según una reciente investigación, parece que esta afirmación no se ajusta tanto a la realidad como podríamos pensar en un primer momento: la calma tarda en llegar mucho más de lo esperado tras el final de una intensa tormenta que provoca inundaciones. Un equipo internacional de científicos ha observado que los ciudadanos que sufren estas catástrofes se enfrentan a un riesgo mayor de morir entre tres y seis semanas después de dicha catástrofe, aunque esta se haya resuelto completamente. Los citados resultados se han publicado en la revista British Medical Journal.

Para la realización del estudio, los investigadores analizaron múltiples indicadores de mortalidad y demográficos a partir de bases de datos de 761 lugares en 35 países que habían sufrido como mínimo una inundación en un periodo de casi una década. En total, evaluaron 47,6 millones de muertes por todas las causas, 11 millones de muertes por enfermedades cardiovasculares y casi 5 millones por dolencias respiratorias. Las zonas más castigadas del planeta por esta catástrofe natural eran las regiones cercanas al río Mississippi en los Estados Unidos y al Volta en África, la costa latinoamericana del Pacífico, el sureste de Asia, las zonas costeras de China continental y la costa este de Australia.

La investigación encontró que los habitantes de las zonas que habían sufrido inundaciones tenían un riesgo mayor (incremento del 2,1 %) de morir por todas las causas o por enfermedades respiratorias (incremento de casi el 5 %) hasta 60 días después del suceso. El riesgo de fallecer por dolencias cardiovasculares también era mayor (aumento del 2,6 %) hasta 50 días tras el desastre. El momento más crítico, con mayor mortalidad, era 25 días después de la inundación. No obstante, había importantes diferencias en este fenómeno según el clima local y la edad y el estatus socioeconómico de las personas del lugar. Aquellas poblaciones con un nivel socioeconómico bajo y una mayor proporción de individuos de edad avanzada tenían un riesgo mayor de mortalidad por las citadas causadas. Se estima que en las poblaciones afectadas por inundaciones, el 0,10 % de todas las muertes, el 0,18 % de las muertes por enfermedades cardiovasculares y el 0,41 % de las muertes por enfermedades respiratorias se deben a las inundaciones.

Aunque el estudio no permite establecer relación de causa y efecto entre las inundaciones y el aumento de las muertes, sino simplemente asociaciones. los investigadores plantean que varios factores podrían estar detrás de este fenómeno: incapacidad para acceder a los servicios sanitarios, mayor riesgo de exposición a microorganismos patógenos, contaminación del agua y la comida y afectación psicológica por el suceso. Los autores aconsejan a los profesionales sanitarios y a los políticos tener en cuenta este riesgo incrementado de mortalidad semanas después de las inundaciones para mejorar las estrategias de respuesta a dicho desastre natural y reducir así el número de muertes que se podrían evitar.

Otro estudio reciente, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, vuelve a poner de manifiesto el impacto a largo plazo que tienen las catástrofes naturales sobre los supervivientes: las mujeres que sufrieron el tsunami en la costa de Aceh (Indonesia) en 2004 tenían, de media, un nivel 30 % inferior de la hormona cortisol hasta 14 años después del fatídico evento que aquellas mujeres que vivían en las poblaciones cercanas y que no estuvieron afectadas por el tsunami.

Este fenómeno era aún más marcado entre aquellas mujeres que informaban de sufrir síntomas graves de estrés postraumático durante dos años tras el suceso. Además, las mujeres que tenían niveles más bajos de cortisol también tenían registraban una peor salud física y psicosocial, y experimentaban más burnout (síndrome de estar quemado) por el estrés mantenido. En cambio, en los hombres no se encontraron diferencias significativas entre haber padecido o no el tsunami. 

El cortisol es una hormona del estrés que se eleva ante situaciones que se perciben como peligrosas o de emergencia. Sin embargo, con un estrés mantenido a largo plazo, esta respuesta puede alterar el sistema encargado de su regulación, el eje hipotalámico-pituitario-adrenal (HPA), y provocar niveles bajos de cortisol.

En conjunto, las citadas investigaciones, junto a otros estudios en la materia, muestran que los desastres naturales siguen provocando estragos en las poblaciones que las sufren mucho tiempo después de que hayan ocurrido. Esto plantea la necesidad de implementar políticas sanitarias adecuadas para hacer frente a los impactos cada vez mayores de los desastres naturales debido a la crisis climática.

Sobre la autora: Esther Samper (Shora) es médica, doctora en Ingeniería Tisular Cardiovascular y divulgadora científica

El artículo Una inundación continúa afectando a la salud mucho tiempo después de ocurrir se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Grafeno-nanozintak ekoizteko metodo berri bat garatu dute, doitasunari zein luzerari dagozkien marka guztiak hausten dituena. UPV/EHUko POLYMAT zentroari atxikitako Ikerbasqueko ikertzaile Aurelio Mateo Alonso irakaslearen ikerketa-taldeko kideek, Polimeroen Ikerketarako Max Planck Institutuko (Alemania) eta Aveiroko Unibertsitateko (Portugal) ikertaldeak parte hartu dute ikerketan. Artikulua Chem aldizkarian argitaratu dute.

Grafenoaren aurkikuntzak aukera ugari zabaldu ditu material berrien garapenari dagokionez. Grafenoa tamaina nanometrikoko zintetan mozten denean (grafeno-nanozintak), propietate elektriko eta magnetiko desberdinak dituzten materialak lor daitezke, zinten ertzak ebakitzeko moduaren nahiz zinten zabaleraren eta luzeraren arabera.

Irudia: grafenoz-nanozinta sintetizatuen egitura eta propietate optoelektronikoak. (Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa)

Horren harira, garrantzi handikoa da grafeno-nanozintak doitasun atomikoarekin ekoizteko moduko metodoak garatzea, horien aplikazio potentzialak garatze aldera. Material berri horiei esker, gailu elektroniko eta espintronikoak miniaturizatu ahal izango dira, eta hau funtsezkoa da elektronikaren zein konputazio kuantikoaren arloko teknologia berriak garatu ahal izateko.

UPV/EHUko POLYMAT, Polimeroen Ikerketarako Max Planck Institutua (Alemania) eta Aveiroko Unibertsitatea (Portugal) tarteko dituen ikertzaile-talde batek grafeno-nanozintak sintetizatzeko metodo berri bat garatu du, doitasunari zein luzerari dagozkien marka guztiak hautsiz. Metodo berri honek 2 nanometroko nanozinta osagarriak konbinatu ditu, Legoko piezak balira bezalaxe, erabateko doitasun atomikoa duten 36 nanometroko nanozintak sortzeko.

Zintak zenbat eta luzeagoak izan, orduan eta eroankortasun elektriko handiagoa dute, eta honek eraginkortasun handiagoko gailu elektroniko berrien garapena ekar lezake. Gainera, argia xurgatu eta igortzeko ezohiko propietateak dituzte, puntu kuantikoenak baino dexente handiagoak, eta ondorioz, grafeno-nanozintak energian, LED teknologian, medikuntza-irudian eta beste eremu batzuetan aplika litezke etorkizunean.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Aurrerapen berriak doitasun handiko grafeno-nanozinten diseinuan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dubey, Rajeev K.; Marongiu, Mauro; Fu, Shuai; Wen, Guanzhao; Bonn, Mischa; Wang, Hai I.; Melle-Franco, Manuel; Mateo-Alonso, Aurelio (2023). Accelerated iterative synthesis of ultralong graphene nanoribbons with full atomic precision. Chem. DOI: 10.1016/j.chempr.2023.06.017

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