Cuaderno de Cultura Científica

Chis Hemsworth fotografiado durante la promoción de Thor: Ragnarok. Foto: Mark Metcalfe/Getty Images for Disney

Hace poco, el actor que encarna a Thor en las películas de la Marvel, Chris Hemsworth, se sometió a un test de ADN que supuestamente le informó de sus altas probabilidades de sufrir alzhéimer.

Dicho así, podríamos pensar que estamos ante una predicción devastadora, una espada de Damocles sobre la cabeza del pobre Chris, condenado sin remisión a padecer en el futuro una grave enfermedad que no sabemos prevenir y para la que hoy en día no existe cura.

La realidad es un poco distinta. Es cierto que las personas que como Chris poseen dos copias de la variante e4 en el gen APOE pueden tener hasta 15 veces más riesgo de desarrollar la dolencia neurogenerativa. Pero resulta imposible saber con certeza si acabará padeciéndola.

Esto es así porque se trata de una enfermedad compleja. En la susceptibilidad contribuyen muchas otras regiones del genoma, junto con factores ambientales y de estilo de vida que pueden modificar ese riesgo. La genética aporta solamente una parte de las probabilidades. Como intentaremos explicar, todavía queda mucho por conocer para poder hacer una predicción fiable en esta y otras afecciones complejas.

¿Hay pruebas genéticas 100 % fiables?

Desde la Antigüedad sabemos que los rasgos físicos y las enfermedades se agrupan en las familias. Los genes que heredamos de nuestros progenitores, junto con el ambiente compartido del hogar influyen en prácticamente cualquier dolencia, como el alzhéimer, pero también el cáncer o incluso infecciones graves.

Desde que en 1983 se asociara por primera vez un marcador genético con la enfermedad de Huntington, hoy en día se conoce el gen responsable de miles de patologías hereditarias para las que existe una relación directa entre una mutación en un gen y la enfermedad, en virtud de lo establecido por las leyes de Mendel.

Son enfermedades poco frecuentes, pero existen pruebas genéticas específicas para casi todas ellas, y se realizan en enfermos y familiares de forma rutinaria en muchas especialidades médicas. También se conocen formas raras de alzhéimer de inicio temprano (entre los 30 y 60 años), causadas directamente por mutaciones en los genes APP, PSEN1 o PSEN2.

A pesar de la certeza de los test de ADN de estas dolencias inusuales, estos siempre deben acompañarse de asesoramiento clínico experto. Se deben contextualizar explicando previamente la naturaleza de la prueba y las consecuencias médicas, familiares, psicológicas e incluso socioeconómicas de un resultado positivo.

¿Qué peso tiene la genética en las enfermedades más comunes?

En las últimas dos décadas se ha investigado mucho sobre la contribución del componente genético a enfermedades más frecuentes pero más complejas, como las formas comunes de alzhéimer o los trastornos cardiovasculares, la diabetes, la artritis y la esquizofrenia.

En ellas, la agrupación familiar es más difusa y también participan factores ambientales y de estilo de vida. No existe una mutación directa que pueda causar estas patologías. Se trata de una mayor o menor susceptibilidad genética debida a variantes del genoma comunes en la población: los llamados polimorfismos genéticos.

Estudios de esta variabilidad genética común en numerosos pacientes y controles han identificado cientos de miles de polimorfismos que se asocian con el riesgo de desarrollar más de 5 000 enfermedades o rasgos complejos. La importancia de la genética está clara en todos ellos, pero la aportación de cada polimorfismo al riesgo individual es muy pequeña.

Además, en la gran mayoría de los casos, los mecanismos por los que estas variantes aumentan la predisposición a padecer una patología son desconocidos. A esto se añade el desconocimiento de los factores ambientales que la desencadenan al incidir sobre el riesgo genético. Por eso, los expertos desaconsejan la utilización clínica rutinaria de este conocimiento.

Entonces, ¿sirven de algo los test de ADN?

A día de hoy, los test de ADN en el caso de una enfermedad compleja como el alzhéimer no tienen utilidad para confirmar un diagnóstico, ni mucho menos para predecir lo que sucederá en el futuro. Probablemente nunca exista una prueba genética infalible para este tipo de dolencias.

No obstante, conocer los factores genéticos de estas patologías tiene un enorme valor. En un contexto de investigación, es posible calcular una puntuación de riesgo genético de padecer la enfermedad para cada participante del estudio. Posteriormente, vigilar a los individuos agrupados en función de su mayor o menor riesgo nos ayudará a asociar los polimorfismos con cambios tempranos que preceden a la dolencia.

Estos cambios podrán utilizarse como marcadores para realizar un diagnóstico más certero, e incluso nos ayudarán a encontrar formas de retrasarlos o revertirlos antes de que aparezcan los síntomas más graves. Seremos capaces de diseñar mejores ensayos clínicos para nuevos fármacos, así como programas de asesoramiento y seguimiento más precisos y eficientes para cada grupo de riesgo.

La predisposición genética de Chris Hemsworth de desarrollar alzhéimer no se puede cambiar. Sus probabilidades de acabar padeciéndolo sí pueden hacerlo, porque dependen de lo que avancemos en el conocimiento de esta enfermedad compleja antes de que cumpla los 65 años.

 

Sobre el autor: Jose Ramón Bilbao Catalá es profesor agregado de Genética Médica, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

Para saber más:

Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades
Las bases genéticas de las enfermedades digestivas

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

El artículo Los límites de los test de ADN para la predicción de enfermedades se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: Aarom Ore / Unsplash

Nos han enseñado desde chicos, que los elementos químicos existen, conforman toda la materia que conocemos, que podemos ver, tocar y la que no. Nos han dicho que el oxígeno es fundamental para la vida como la conocemos hoy, que es un elemento que podemos ver en la tabla periódica, que no tiene olor ni color, que tiene 8 electrones, 8 neutrones y 8 protones; y que así es como existe en la naturaleza. Sin embargo, eso no es del todo cierto, ya que muchos elementos químicos tienen una “contraparte” (o varias), como si tuvieran un gemelo con el que comparten prácticamente el 100 % de sus características, pero no llegan al ser del todo iguales (p ej. los gemelos humanos pueden llegar a variar ligeramente en talla, color de piel, peso). En el caso de los elementos químicos, es eso último exactamente lo que diferencia ambas “contrapartes”, que comparten las mismas características, pero tienen una diferencia, su masa.

Sin embargo, este “peso” no se suele expresar en gramos o kilogramos, más bien se calcula según el número de protones y de neutrones que tiene cada átomo (los componentes del núcleo). Para continuar con el oxígeno, que, si sumamos el número de neutrones y de protones obtenemos el número 16, siendo este al que llamaremos de ahora en adelante como “oxígeno dieciséis”. Este oxígeno dieciséis tiene su gemelo, el “oxígeno dieciocho” (sí, como los androides 16 y 18 de Dragon Ball), con 8 protones y 10 neutrones, siendo el dieciocho el más pesado de los dos. Lo sorprendente es que ambos tipos de oxígeno existen en la naturaleza y así ocurre con varios elementos en la naturaleza, a los que se denominan isótopo: del griego isos = igual, y topos = lugar; debido a que su número atómico es el mismo (igual lugar en la tabla periódica), pero tienen un peso atómico diferente (diferente número de neutrones).

Ahora, se preguntarán, si es que existe, ¿por qué nunca he oído hablar de él? Bueno, la respuesta a la pregunta es: así como la probabilidad de encontrar gemelos entre los humanos es baja, la de encontrar isótopos más pesados es baja y, sin embargo, están presentes en la naturaleza. Así, se suele nombrar únicamente al oxígeno dieciséis, ya que es la forma en la que se encuentra el 99,75 % del oxígeno, mientras que el oxígeno dieciocho únicamente corresponde al 0,20 %. Así, si se quiere ser más específico, por cada 100 átomos de oxígeno en la naturaleza, menos del 1 % corresponderá al oxígeno dieciocho. Muy poco ¿verdad? Bueno, esta proporción puede cambiar, pero ¿cómo?

Todos los procesos químicos y físicos que existen en la naturaleza y que participen los elementos químicos (todos) son como un filtro, en el que se tiene inicialmente una cantidad de oxígeno dieciséis y oxígeno dieciocho; pero en el filtro, de acuerdo con sus características va a retener una cantidad mayor o menor de uno de los isótopos, por lo tanto, después que el oxígeno pase por un proceso (filtro), se obtendrán cantidades diferentes a las originales. A esto, se le denomina fraccionamiento.

Así, los científicos han estudiado cómo los procesos físicos y químicos afectan de forma diferente este fraccionamiento. Un ejemplo para ilustrar esto es cómo la lluvia y la evaporación del agua, funcionan como filtro para que ocurra el fraccionamiento del oxígeno presente en el agua: el isótopo más ligero se va a evaporar más fácilmente, quedando el isótopo más pesado en el agua líquida, ¡sólo por el hecho de ser más pesado! Fascinante ¿no?

Debido a esta relación y, si es posible conocer cómo varía la proporción de los isótopos, entonces ¿es posible inferir qué procesos ocurrieron para que se diera X valor isotópico a partir del valor de fraccionamiento que ocurre en los isótopos? La respuesta es: ¡sí! Estudiando cómo varía el comportamiento de los isótopos y cuáles son los factores físicos y químicos que modulan su variación, es posible hacer inferencias de qué ocurrió en casi cualquier instante del tiempo y el espacio.

Pero ¿cómo?  El fraccionamiento del oxígeno presenta variaciones a lo largo del ciclo del agua y varía en asociación con la temperatura. Cuando hay mucha evaporación, el oxígeno dieciséis al ser más liviano, se liberará del agua líquida de forma más rápida; así, el agua en las nubes que recién se forman, se encuentran con una mayor proporción del isótopo más ligero que las condiciones
originales. Por otro lado, al perder el oxigeno dieciséis el agua de donde provino el agua evaporada quedará con mayor proporción de oxígeno dieciocho. ¡Y sí! Estas proporciones son medibles, lo que hace una herramienta muy útil para evaluar eventos en los que hubo variaciones de temperatura, lluvias, cambios en las concentraciones de gases como el dióxido de carbono y ¡cambios en el clima del planeta!

Las escalas de la variabilidad climática

Sin embargo, antes de continuar en cómo pueden ayudarnos los isótopos a entender el clima del planeta es necesario dejar claro qué es el clima y otros conceptos subyacentes que se asocian hoy en día con el concepto de “clima”, ya que suelen usarse de forma unilateral, dejando la impresión de que todo lo asociado al concepto de “clima” hace referencia a lo mismo. Para ilustrarlo con un ejemplo: se escucha personas, incluso reconocidos investigadores en un tema no ajeno al estudio del clima, pero sí uno en el que no son expertos, así como a personas ajenas a las precisiones de los conceptos, que los efectos de eventos de El Niño–Oscilación del Sur (ENOS) en la temperatura, lluvias y otros procesos en todo el planeta, son un resultado del cambio climático. Y, no lo son. Ya que, si bien puede llegar a ser cierto, no es del todo preciso. De igual forma, se escucha a muchos decir: “no existe un cambio en el clima, porque si hubiese un cambio en el clima, por qué seguimos teniendo invierno y verano como siempre los hemos tenido”.

¿Por qué? Si vamos a la definición más general (pero realmente precisa) del concepto “clima” se refiere a las condiciones de un determinado lugar por un periodo prolongado de tiempo. Para el sistema climático de la tierra, de acuerdo a la Organización Meteorológica Mundial (OMM), son condiciones que perduran a lo largo de por lo menos cientos y miles de años, conservando un rango de valores determinado para variables como concentraciones de gases, temperatura, precipitaciones, etc. Por otro lado, si bien estos rangos se mantienen estables a escalas espaciotemporales importantes, ello no implica que no varíen. Las variaciones en dicho sistema pueden ir desde a escalas de días, en las que la temperatura (por ejemplo) pueden variar y tener máximos posterior a la máxima radiación solar recibida por la tierra (~12 horas) y mínimas cuando no incide radiación en una región localizada de la tierra; a variaciones generadas por otros eventos de escalas pequeñas como tormentas y ciclones tropicales (que son elementos que se encuentran de forma “natural” en el sistema de la tierra), que son estudiados por la meteorología (Figura 1).

Figura 1. Escalas de variación y predicción meteorológica. Fuente: Díaz G., Diana C.. (2017). Modelado y Simulación de Sistemas Climáticos: Desde la escala global hasta los microclimas.

Por otro lado, existen otros eventos de variabilidad climática que también corresponden a una variación natural del sistema, que suele darse a manera de oscilaciones. Dentro de estas escalas, se encuentran las estaciones como las conocemos, que son variaciones que se dan a lo largo del año. Así mismo, más allá de un año, existen eventos (una vez más, naturales), que generan cambios en las variables como la precipitación y la temperatura; dentro de estos se encuentra el anteriormente mencionado ENOS que genera variaciones en el sistema climático a escala interanual, cada 2–7 años aproximadamente. Así mismo, por mencionar otro evento de variabilidad climática se encuentra la Oscilación Decadal del Pacífico, que, así como las otras, genera fluctuaciones de variables atmosféricas, pero esta vez a escalas superiores a los 10 años (Figura 2).

Figura 2. Escalas de variabilidad y predicción climática. Fuente: Díaz G., Diana C.. (2017). Modelado y Simulación de Sistemas Climáticos: Desde la escala global hasta los microclimas.

Volviendo a los isótopos, son una herramienta que por sus características nos permite evidenciar cambios en las condiciones a diferentes escalas espaciotemporales. Un ejemplo de esto es el estudio de los valores de oxígeno dieciséis en las matrices de crecimiento de los corales en estudio reciente[1], en donde resaltan que para la isla de Borneo, una región en dónde se ven reflejados los efectos de eventos ENOS en la proporción de isótopos estables en el esqueleto calcáreos con una importante relación con estos valores y los de variables oceánicas y atmosféricas incluyendo la salinidad, temperatura superficial del mar, precipitaciones y descarga de ríos. Demostrando no sólo que el registro de los isótopos permite, al correlacionar efectivamente los valores isotópicos de los variables océano–atmosféricas, sino que existen cambios en los procesos que influyen en el fraccionamiento en matrices de organismos vivos que pueden contener registros de cientos de años.

Y así como el estudio anterior logró correlacionar dichas variables con una matriz de un organismo vivo, es posible hacer un análisis de isótopos con fósiles, obteniendo información no solo de las últimas décadas o centenios, sino de miles de años. Es el caso de otro estudio [2] en el que, haciendo análisis de fósiles de una especie de molusco de Perú, con el fin de observar un registro histórico de un evento de variabilidad interanual (el ENOS) durante el Holoceno. Buscando responder la pregunta si anteriormente hubo una variabilidad espacial del ENOS como la reportada en las últimas décadas, donde se han descrito en el que el cambio en la temperatura en el Pacífico tropical asociado a estos eventos se puede encontrar centrado en el Pacífico Oriental (PO) o en el Pacífico Central (PC) en dónde se señala, debido a la variación de los isótopos de oxígeno que antes de los 8000 años antes y después de los 4000 años, los eventos del ENOS se encontraron dominados por eventos del PO, mientras que una baja variabilidad de isotópica entre los 6700 a 7500 años señalan una posible dominancia de eventos PC, los cuáles se han demostrado tienen diferentes efectos a nivel oceánico y atmosférico, así como diferentes patrones de teleconexión, pudiendo afectar de forma diferente el sistema climático del planeta en el tiempo reciente, dando luz no sólo a cambios generados a nivel temporal, sino demostrando que es una herramienta muy útil para determinar cambios a nivel espacial de eventos de variabilidad climática como el ENOS.

Así, debido a la influencia de factores atmosféricos y oceánicos en los procesos físicos, químicos y biológicos, con un par de ejemplos nos permiten conocer cómo los isótopos son una herramienta muy útil para conocer cómo ha variado el clima del planeta, no solo en escalas de tiempo superiores, sino cómo han variado eventos de variabilidad climática que tienen efecto a nivel intra e interanual en el sistema climático a lo largo de la historia de la tierra y así mismo, poder inferir sobre el futuro de dicho sistema y cómo podría afectar a los ecosistemas y a la humanidad
en los próximos años.

Referencias:

[1] Krawczyk, H., Zinke, J., Browne, N. et al. (2020) Corals reveal ENSO-driven synchrony of climate impacts on both terrestrial and marine ecosystems in northern Borneo. Sci Rep 10, 3678 (2020).  doi: 10.1038/s41598-020-60525-1

[2] Matthieu Carré at al. (2014) Holocene history of ENSO variance and asymmetry in the eastern tropical Pacific Science doi: 10.1126/science.1252220

Para saber más:

Testigos del pasado
He visto la Tierra cambiar
Las lapas como indicador paleoclimático de alta resolución

Sobre el autor: Gabriel Gutiérrez es biológo marino por la Universidad Jorge Tadeo Lozano (Colombia) y está especializado en oceanografía

El artículo Isótopos y variabilidad climática se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

En junio de 2021 la galería virtual CHDF, creada por Sylvain Clot, publicó en su cuenta de Instagram la siguiente imagen, en la cual aparecía una obra de la artista concreta suiza Suzanne Daetwyler (1948).

Pintura de la artista concreta suiza Suzanne Daetwyler, publicada en la cuenta de Instagram de la galería virtual CHDF/Sylvain Clot

En esta pintura aparece representado un objeto geométrico que se conoce con el nombre de espiral de Baravelle. Sobre ella vamos a hablar en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica.

Primero, veamos cómo se construye la espiral de Baravelle que aparece en la obra de Suzanne Daetwyler. Se parte de un cuadrado. Después se unen los puntos medios de sus lados consecutivos mediante segmentos rectos, dibujándose así un nuevo cuadrado dentro del anterior, luego más pequeño, pero girado y que forma un rombo. De esta manera el cuadrado original queda dividido en cuatro triángulos isósceles apoyados en los vértices de ese cuadrado y el cuadrado más pequeño, con forma de rombo, que se acaba de crear. A continuación, con el nuevo cuadrado (el rombo de lados iguales) se realiza la misma operación, que da lugar a un nuevo cuadrado más pequeño dentro del anterior, pero en la misma posición que el inicial, junto a cuatro triángulos isósceles apoyados en los vértices del rombo. Y se puede continuar con este procedimiento geométrico tantas veces como se desee, hasta el infinito, obteniéndose una familia encajonada de cuadrados, como en la siguiente imagen, en la que hemos realizado seis veces la anterior construcción.

Para obtener la espiral (o espirales) de Baravelle se pintan del mismo color ciertos triángulos isósceles. En concreto, se parte de uno de los triángulos isósceles del cuadrado inicial, los más grandes, y se pinta del mismo color un triángulo isósceles de cada uno de los pasos, es decir, de cada tamaño, pero siempre en una posición girada 45 grados respecto al anterior, para crear la sensación de espiral. Al realizar la construcción geométrica anterior de forma infinita se obtendría la espiral de Baravelle (ideal), aunque normalmente se representa solo una serie finita de pasos. En la siguiente imagen se muestra la espiral de Baravelle pintada en escala de grises (realizada con seis pasos).

Espiral (o espirales) de Baravelle, pintadas en escala de grises

 

El diagrama anterior puede ser considerado una demostración visual (de esas demostraciones sin palabras de las que hemos hablado en más de una ocasión, como en las entradas Pitágoras sin palabras, Matemáticas para ver y tocar, Más matemáticas para ver y tocar, Teoremas geométricos sin palabras: Viviani, Teoremas geométricos sin palabras: Conway, Teoremas geométricos sin palabras: Herón o Teoremas geométricos sin palabras: Snover) de la suma de una serie infinita. En concreto, si nos fijamos en la espiral formada por los triángulos negros y consideramos que el cuadrado inicial tiene área igual a 1, entonces el triángulo isósceles negro más grande tiene un área de 1/8, ya que podemos dividir la superficie del cuadrado más grande en 8 copias de ese triángulo (las cuatro copias de las esquinas, más las cuatro copias en las que se puede dividir el rombo, que junto a los cuatro triángulos anteriores ocupan el cuadrado grande), el segundo (en tamaño) triángulo isósceles negro tiene un área de 1/16, ya que necesitamos 8 triángulos isósceles para llenar el rombo, que es la mitad del cuadrado original (o equivalentemente, necesitamos 16 triángulos isósceles de este segundo tamaño para cubrir el cuadrado grande), el tercer triángulo isósceles negro tiene un área de 1/32, y así podemos continuar hasta el infinito. Como así queda cubierta la cuarta parte del cuadrado grande (la espiral negra) se deduce la serie infinita siguiente:

Equivalentemente, si pensamos en las cuatro espirales, que cubren todo el cuadrado original de área 1, tenemos la serie:

Otro artista que ha hecho uso de la anterior construcción geométrica en sus obras de arte ha sido el constructivista alemán Kunibert Fritz (1937). Desde la década de 1960 este artista ha trabajado con la construcción geométrica asociada a la llamada espiral de Baravelle, pero dando color a los triángulos de diferentes formas y creando diferentes estructuras asociadas. En la siguiente imagen se muestra una vista de la exposición Kunibert Fritz: Unidad en la dualidad en el Museo Vasarely de Budapest (17/09/2022-19/03/2023), en la cual se ven tres de estas obras.

Pero volvamos a la espiral de Baravelle. Esta familia de espirales puede ser definida para cualquier polígono regular, como el triángulo equilátero, el cuadrado, el pentágono, el hexágono, así hasta cualquier número de lados.

Imagen de la exposición Kunibert Fritz: Unidad en la dualidad en el Museo Vasarely de Budapest (17/09/2022-19/03/2023). Más información en la página del museo: Museo Vasarely de Budapest

En la siguiente imagen vemos el resultado de la construcción geométrica para el triángulo equilátero, tras realizar cinco pasos en la construcción.

Si ahora pintamos las espirales de Baravelle (en este caso utilizamos tres colores, verde, azul y rojo, y los bordes de cada triángulo pintados del color del triángulo), queda la siguiente imagen, de una cierta belleza.

Al igual que en el caso de la espiral empezando en un cuadrado, ahora la imagen anterior puede ser considerada una demostración visual para la siguiente serie infinita.

Y podemos continuar con la construcción para el pentágono, es decir, el polígono de cinco lados. En la siguiente imagen se muestra la espiral (o espirales) de Baravelle para el pentágono, después de catorce pasos.

Por otra parte, a partir de la espiral de Baravelle del triángulo, el cuadrado o el hexágono se pueden hacer diseños planos más sofisticados, puesto que, con el triángulo, el cuadrado y el hexágono se puede embaldosar el plano.

Por ejemplo, con el triángulo podemos construir diseños como el siguiente:

O este otro:

Con cuadrados he realizado este diseño, inspirado en una idea que encontré en internet.

Empezábamos esta entrada con un ejemplo de la aparición de la espiral de Baravelle en las artes plásticas, pero un campo de las artes en las que nos las encontramos también es el arte textil, en concreto en la realización de quilts.

Ejemplo de diseño de quilt sobre un hexágono, realizado por RaNae Merrill. Imagen de la página web RaNae Merrill Quilt DesignIndiana Puzzle mathematical quilt / Quilt de un rompecabezas matemático de Indiana (2000), realizado por la matemática, educadora y artista Elaine Krajenke Ellison y perteneciente a la colección del Science Museum Group. Imagen de la página de Science Museum Group

Buscando información sobre el origen del nombre de esta artística espiral, me he topado con el pedagogo, matemático, físico y astrónomo suizo Hermann von Baravalle (1898-1973) que enseñó matemáticas dentro de la HfG – Hochschule für Gestaltung, conocida como la Escuela de Ulm, que fue una escuela universitaria de diseño en Ulm (Alemania) fundada por el artista, diseñador gráfico y tipógrafo suizo Max Bill (1908-1994), la escritora alemana Inge Aicher-Scholl (1917-1998) y el diseñador gráfico y tipógrafo alemán Otl Aicher (1922-1991). Dentro de las matemáticas enseñadas por Baravalle en la HfG, así como en algunos de sus libros, nos encontramos muchos tipos de espirales, en particular, las que hemos mostrado en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica. Por ejemplo, en su libro Geometrie als Sprache der Formen / La geometría como lenguaje de las formas (1963) aparecen estas espirales construidas para el cuadrado, hexágono y el octógono.

Imagen perteneciente al libro La geometría como lenguaje de las formas (1963) de Hermann von BaravalleImagen perteneciente al libro La geometría como lenguaje de las formas (1963) de Hermann von Baravalle

Aunque no he encontrado una referencia directa a que el nombre de la espiral de Baravelle provenga de este matemático y pedagogo, aunque su apellido es Baravalle y no Baravelle, es bastante probable que así sea.

Me gustaría terminar con otra imagen del libro La geometría como lenguaje de las formas de Baravalle, en la cual vemos que la anterior construcción geométrica puede realizarse también tomando, no los puntos medios de los lados, sino otros puntos de los lados, por ejemplo, los que están a una distancia igual a un tercio de un vértice y dos tercios del otro.

Imagen perteneciente al libro La geometría como lenguaje de las formas (1963) de Hermann von Baravalle

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 La espiral de Baravelle se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: SpaceX / Unsplash

La nucleación de hielo en las gotas que se están congelando puede aumentar repentinamente la velocidad de estas por un mecanismo a reacción similar al de un cohete.

Un equipo de investigadores estaban observando cómo se congelaban espontáneamente gotas de agua superenfriada en movimiento cuando notaron algo inesperado: las gotas desaparecían de pronto de forma consistente. Inicialmente pensaron que las gotas perdidas se habían hecho añicos al congelarse. Pero, comprobándolo con más detenimiento, encontraron que las gotas congeladas seguían estando ahí, simplemente se habían salido de foco.

El equipo ha desarrollado un modelo cuantitativo para describir este comportamiento, atribuyéndolo a un mecanismo de propulsión similar al de un cohete e inducido por el proceso de congelación. Este modelo pordría servir de base para diseñar sistemas autopropulsados que tomen su energía de transiciones de fase.

Estos resultados vienen a sumarse a una creciente bibliografía sobre gotas autopropulsadas. Los mecanismos causantes del movimiento varían enormemente, pero todos tienen en común que implican el concepto de ruptura de la simetría.

Para las gotas congeladas esta ruptura de simetría surge cuando la nucleación del hielo comienza alejada del centro. Cuando el hielo se nuclea, el cambio en la estructura libera calor latente, lo que hace que la tasa de evaporación local aumente repentinamente y, si la nucleación está descentrada, esta evaporación potenciada se produce de manera desigual sobre la superficie de la gota. Como un cohete que expulsa gases generados por una reacción química, esta evaporación asimétrica aumenta el momento de la gota, y el modelo del equipo predice velocidades máximas de casi 1 m/s.

Este mecanismo de propulsión tiene una característica única que podría hacerlo atractivo para futuras aplicaciones: a diferencia de la mayoría de las partículas autopropulsadas no requiere ni superficies ni fluido circundante (los experimentos se realizaron en el vacío).

Referencia:

C. A. Stan et al. (2023) Rocket drops: The self-propulsion of supercooled freezing drops Phys. Rev. Fluids doi: 10.1103/PhysRevFluids.8.L021601

Para saber más:

Nanomotores autopropulsados que reparan microcircuitos
Un nanosubmarino, autoensamblado, autoorientable y autodestruible

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

El artículo Gotas autopropulsadas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Seguro que más de una vez has escuchado la archiconocida frase de “un diamante es para siempre”. Y aunque ese “para siempre” sea relativo, lo cierto es que -a grandes rasgos- son capaces de durar mucho más que nosotros y nuestros compromisos, a menos que los hagamos sufrir hasta transformarlos en grafito.

Bromas aparte, ¿alguna vez te has preguntado cuánto dura un asteroide? A menudo hablamos de los asteroides como esos fragmentos sobrantes de la formación de nuestro Sistema Solar, aquellos que no acabaron formando parte de cuerpos de tamaño planetario, pero, ¿quiere decir eso que sea exclusivamente así?

Lo cierto es que hoy sabemos que el cinturón de asteroides es un lugar mucho más dinámico y cambiante de lo que podríamos pensar, y que esa procesión de asteroides girando al unísono alrededor de nuestro Sol a veces se ve alterada por las colisiones con otros cuerpos, que pueden dar como resultado la destrucción de los cuerpos implicados, la formación de familias de asteroides e incluso la creación de otros nuevos.

Imagen de Itokawa, un asteroide visitado por la Hayabusa 1 y de las que trajo a nuestro planeta unas muestras en junio de 2010. Imagen cortesía de JAXA.

Hace dos semanas hablábamos del posible origen de Dimorfos, el satélite de Dídimos al que se dirigió la misión DART, pero poco nos centramos en este último, y asteroide más grande del sistema, y es por eso que hoy quería aprovechar para hablar de la categoría a la que pertenece Dídimos y la importancia de comprender mejor este tipo de asteroides para protegernos ante futuros impactos.

Es posible que lo haya repetido en más de una ocasión a lo largo de estas entradas de Planeta B, pero cuando le preguntamos a alguien que describa en voz alta un asteroide, suele sugerir que es algo parecido a una roca gigantesca que vaga por el espacio. Y es que, hasta no hace muchas décadas, esa era la imagen más común que teníamos de los asteroides… no solo a nivel cinematográfico sino también a nivel científico.

A finales de la década de los 70 y principios de los 80 se empezó a definir una nueva categoría de asteroides, aquellos que no estaban formados un bloque de roca monolítico, sino que más bien estaban formados por innumerables rocas y polvo que viajan juntos por efecto de la gravedad y a los que conocemos como “rubble pile” o “pila de escombros”, aunque la existencia de este tipo de asteroides no se demostraría hasta finales del siglo XX y principios del XXI, cuando las distintas misiones espaciales tuvieron la oportunidad de ver de cerca estos cuerpos.

Estos asteroides son muy particulares, ya que tienen una densidad muy baja debido a su gran porosidad, puesto que las rocas que lo componen no están unidas en el sentido literal -como si estuviesen soldadas o formando parte de un bloque-, sino que más bien estos asteroides son como un gran saco que lleva en su interior rocas y el polvo. La tela del saco sería, por lo tanto, la gravedad.

El asteroide P/2010 A2 muestra en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble una gran cola, dándole la apariencia de un cometa. Algunos científicos opinan que esto se debe a una colisión entre dos asteroides, liberando una gran cantidad de material que libera este polvo que forma la cola. Imagen cortesía de NASA, ESA y D. Jewitt (UCLA).

Y las rocas, por supuesto, no encajan a la perfección, como si de un puzle se tratase, dejando huecos entre estas, y que conforma esa porosidad a la que hacíamos mención en el párrafo anterior. El proceso más habitual que da lugar al nacimiento de estos asteroides es la violenta colisión entre distintos cuerpos, que fragmenta los asteroides, y parte de cuyos restos acaban coalesciendo y formando un tercer (o más) cuerpos por efecto de la gravedad.

Se pensaba que este tipo de asteroides eran relativamente raros -a menudo es difícil saber de lejos si un asteroide entra dentro de esta categoría o no desde la distancia- pero hoy se sabe que es muy probable que sean bastante numerosos entre la población de asteroides que miden entre varios centenares de metros y los diez kilómetros.

Hecha la introducción, ¿a qué venía el título de este artículo? Pues resulta que un nuevo estudio publicado a partir de los datos que nos han aportado las muestras del asteroide 25143 Itokawa recogidas por la misión Hayabusa 1 demuestran que los asteroides de tipo “pila de escombros” podrían tener una vida promedio 10 veces más larga, e incluso más, que un cuerpo monolítico.

Una imagen del asteroide Bennu, visitado por la misión OSIRIS-REx. La forma de algunos asteroides de este tipo que han sido visitados nos recuerda vagamente a la forma de un diamante. Imagen cortesía de NASA/Goddard/University of Arizona.

Los científicos estiman que los asteroides monolíticos del orden del tamaño de alrededor de un kilómetro de diámetro pueden tener unas vidas de unos cientos de millones de años antes de ser destruidos por colisiones entre asteroides, pero parece que los asteroides de tipo “rubble pile” son capaces de aguantar mucho más debido a su propia naturaleza, que los transforma en una especie de sacos de boxeo interplanetarios capaces de absorber gran parte de los impactos sin destruirse por completo.

Este hecho pone de manifiesto que un gran número de los asteroides que observamos en el Sistema Solar podrían ser de este tipo y, por lo tanto, debemos tenerlo en cuenta de cara a buscar estrategias de defensa apropiadas. Sabemos gracias a la DART que con un impactador cinético podríamos desviarlos si los detectamos con tiempo suficiente, pero si no fuese este el caso, tendríamos que buscar alternativas que no fuesen dirigidas a destruir el asteroide, sino a desviarlo, ya que su destrucción sería muy difícil y podríamos provocar un problema mayor.

En esta imagen de Bennu tomada por la OSIRIS-Rex desde unos cinco kilómetros de distancia podemos ver perfectamente su superficie, formada por un “montón” de rocas sueltas. Imagen cortesía de NASA/Goddard/University of Arizona.

Para poder llegar a esta conclusión, los científicos han estudiado los minerales de los granos de material traídos de Itokawa, buscando en estos señales de impactos pasados y poniéndoles fecha gracias a las técnicas de datación radiométrica -en este caso la datación Argon/Argón- pudiendo reconstruir desde su origen, probablemente hace unos 4200 millones de años cuando se formó, hasta otros impactos ocurridos hace también 4200, 2300 y probablemente 1300 y 500 millones de años y lo suficientemente importantes como para dejar su señal en los minerales que forman parte de Itokawa.

Eso sí, aunque estos impactos no lograron destruirlo, si cambiaron su forma y lo hicieron un poco más pequeño debido al material eyectado durante las colisiones y que pudo escapar de su gravedad, por lo que el asteroide ha seguido evolucionando a lo largo del tiempo tanto en forma como en masa. Y así será, probablemente, hasta que choque con algún cuerpo mayor, o hasta que los sucesivos impactos acaben dejándolo progresivamente más “delgado”, haciéndolo desaparecer.

Este estudio pone de manifiesto que quizás el número de asteroides de este tipo, los “rubble pile” sean más numerosos de lo que pensábamos con anterioridad y este mismo hecho nos tiene que hacer reflexionar sobre las técnicas de protección planetaria a usar en caso de ser necesarias, ya que las posibilidades de que aquellos asteroides que puedan cruzarse con nosotros sean de este tipo parecen ser más altas de lo que pensábamos.

Referencias:

Jourdan, F. et al. (2023) Rubble pile asteroids are forever Proceedings of the National Academy of Sciences doi: 10.1073/pnas.2214353120.

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

El artículo ¿Cuanto duran los asteroides? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: Nsey Benajah / Unsplash

La piel es la frontera. Aísla el organismo del mundo exterior. De esa manera facilita que ciertas características internas –estado de hidratación, concentración de sales y temperatura, fundamentalmente– apenas varíen. La piel nos defiende; es la primera barrera que se opone a la entrada de patógenos en nuestro interior. Al contar con buen número y variedad de receptores sensoriales –de presión, dolor, temperatura–, es también fuente importante de información externa. Y tiene encomendadas algunas tareas más.

Representa del orden del 10% de la masa corporal, por lo que es el órgano más pesado. Su grosor varía desde los 0,5 a los 4 o 5 mm. Es también, con una superficie de 1,8 m2, el más extenso que tenemos. Aunque esa no es la mayor área superficial que un órgano humano expone al medio externo; la superficie interna de los alveolos pulmonares es enorme: cada pulmón tiene una superficie alveolar agregada de 70 m2, la de un apartamento grande o un piso pequeño.

En contraste con la gran mayoría de especies de mamíferos y con todos los primates, la piel humana está, casi en su totalidad, desprovista de pelaje. No se puede decir que carezca de vello, porque en realidad, tiene una densidad equivalente a la de los simios antropoides, como chimpancés o gorilas, pero nuestro pelo corporal es mucho más fino y más corto, hasta el punto de que muchos individuos parecen carecer de él. Las excepciones son el de la cabeza, que probablemente nos protege de golpes, calor y quemaduras solares, y el de axilas y pubis, cuyas funciones están seguramente relacionadas con la señalización de la madurez sexual.

Además de la aparente ausencia de vello, la otra característica distintiva de la piel humana es la capacidad para producir sudor. Tenemos dos tipos de glándulas sudoríparas, ecrinas y apocrinas. Estas segundas se limitan, principalmente, a las axilas, las areolas, el área perineal, las orejas y los párpados. No se abren directamente a la superficie de la epidermis, sino que lo hacen al canal de los folículos pilosos. Empiezan a producir sudor tras la pubertad y su actividad es máxima en momentos de estrés o de excitación sexual. Las glándulas sudoríparas ecrinas se distribuyen por gran parte del cuerpo y son responsables de secretar el sudor acuoso y salobre que se produce de forma más abundante, normalmente en respuesta a una temperatura corporal demasiado alta.

Tenemos entre 2 y 4 millones de glándulas sudoríparas ecrinas, tanto en la piel desnuda (palmas de las manos y plantas de los pies), como en la vellosa. En las palmas de las manos y las plantas de los pies hay entre 250 y 550 glándulas/cm2. La densidad propia de las zonas vellosas es 2 a 5 veces menor, pero como abarcan una superficie muy superior, pueden producir grandes volúmenes de sudor. En reposo y sin que nos demos cuenta, eliminamos 500 ml de sudor al día; la llamamos sudoración insensible. La máxima de un adulto puede consistir en una producción de 2 a 4 litros –aunque algunas fuentes reducen esas cifras a un intervalo de 0,7 a 1,5 litros por hora–, o de 10 a 14 litros por día, pero es menor en los niños antes de la pubertad.

La humanidad “civilizada” le ha declarado la guerra al sudor. Dedicamos muchos recursos a eliminarlo. Pero casi nada en un organismo es ocioso. Olores corporales al margen –que también han cumplido su función–, la evaporación de un gramo de sudor extrae de nuestro cuerpo cerca de 600 calorías. Recuerde esto en medio de una ola de calor.

Para saber más:

Puedes presumir de tener la mejor piel del mundo

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 La piel es un órgano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El periodo azul de Picasso, en el que este color inunda sus obras, de una profunda melancolía, habría comenzado por un lamentable hecho, chapucero en parte, de lo que hoy conocemos como violencia de género. Oskar Gonzalez nos cuenta los detalles de una de las obras de esta etapa de la producción picassiana, en la que los rayos X revelan que el pintor reciclaba sus lienzos. Obra visible y obra reciclada explican el título de la charla.

Oskar Gonzalez «kimikArte» es químico, y profesor de las Facultades de Ciencia y Tecnología y Bellas Artes de la UPV/EHU.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo Naukas Bilbao 2022: Vida y muerte se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

neuronales

Foto: Ali Shah Lakhani / Unsplash

La producción científica y el desarrollo tecnológico en general no han tenido tan en cuenta el castellano, y mucho menos el euskera, como el inglés, por lo que hasta el momento no ha habido grandes oportunidades de transformar el sector de las tecnologías lingüísticas y de la inteligencia artificial mediante el desarrollo del procesamiento del lenguaje natural y sus servicios asociados.

Para mejorar la situación del euskera y del castellano en esta materia, el personal investigador del centro HiTZ de la Universidad del País Vasco – UPV/EHU, Orai NLP y Vicomtech ha trabajado en el proyecto Deeptext, liderado por el centro HiTZ. Su objetivo ha sido crear una nueva generación de herramientas de inteligencia artificial basada en modelos lingüísticos neuronales que transformen las tecnologías lingüísticas de la industria. El resultado han sido modelos para el euskera y el castellano (en el caso del euskera han sido los primeros), así como modelos plurilingües (que engloban el euskera, el castellano, el francés y el inglés).

“El procesamiento del lenguaje natural tiene como objetivo que las máquinas sean capaces de comprender y crear nuestro lenguaje para tener la capacidad de realizar ciertas tareas”, según los investigadores del consorcio. Las técnicas utilizadas hasta ahora para este fin han quedado obsoletas y ahora se utilizan sistemas basados en modelos lingüísticos neuronales. En los últimos años se está produciendo un cambio de paradigma totalmente disruptivo en el procesamiento del lenguaje natural: “Se entrenan modelos lingüísticos neuronales genéricos utilizando corpus de texto gigantes para que tengan un conocimiento general del lenguaje y luego se adecuan para que sean capaces de realizar una determinada tarea (hacer búsquedas, clasificar temas de textos, detectar sentimientos en textos, hacer resúmenes automáticos, etc.)”, explican.

Las lenguas de escasos recursos tienen problemas a la hora de formar corpus tan grandes, pero en este proyecto se ha completado el mayor corpus para el euskera: un corpus de 350 millones de palabras. Así, utilizando este corpus y el corpuseuscrawl (de 288 millones de palabras y creado por IXA Taldea), han creado los primeros modelos lingüísticos neuronales para el euskera, utilizando el nuevo paradigma, y los han entrenado para realizar diferentes tareas para su implantación en nuevos sistemas.

Los modelos lingüísticos neuronales plurilingües se utilizan para establecer herramientas para lenguas de escasos recursos. Según explica el personal investigador: “Hay alrededor de 7.000 lenguas en el mundo, la mayoría de las cuales son lenguas de escasos recursos. Debido a su escaso corpus y material digital, tienen dificultades a la hora crear ejemplos de entrenamiento. El euskera se podría incluir también en este grupo. En estos casos, la utilización de modelos lingüísticos plurilingües es una alternativa eficaz (son capaces de comprender textos de diferentes lenguas e incluso de lenguas de escasos recursos). Esta base se entrena con ejemplos de una lengua grande, como el inglés, y luego se prueba con datos en euskera para ver qué resultados da”. El personal investigador admite que esta técnica, denominada transfer learning, no proporciona resultados «óptimos», “pero sí resultados muy interesantes para, por ejemplo, realizar búsquedas por pregunta-respuesta”.

No solo para el euskera

Además, se ha creado un entorno de evaluación para medir la capacidad de comprensión lingüística de los modelos lingüísticos neuronales, imprescindible para llevar a cabo investigaciones en este campo. “Este entorno de evaluación engloba una serie de tareas lingüísticas (detección de nombres propios, detección de sentimientos, clasificación temática, resolución de correferencias, respuesta a preguntas…). Hemos creado el entorno para evaluar el euskera y el castellano”, explican. El personal investigador otorga especial importancia al apartado de evaluación del euskera (BasqueGLUE), que es el primero para este idioma.

En su opinión, “hemos dado un paso imprescindible en el desarrollo de las tecnologías lingüísticas de Euskal Herria. En estos dos años hemos investigado la base tecnológica necesaria para el avance de las tecnologías lingüísticas para el euskera, el castellano, el inglés y otras lenguas de escasos recursos. Hoy en día, los modelos lingüísticos neuronales son necesarios para desarrollar productos de tecnologías lingüísticas y obtener los mejores resultados. Hasta ahora no se había creado un modelo así para el euskera. Se ha estudiado el uso de modelos lingüísticos neuronales y se han adecuado para realizar tareas concretas, y se ha aprendido la transferencia entre lenguas y entre dominios (literatura, medicina).

Es evidente la importancia de contar con capacidades científico-tecnológicas independientes para mejorar la competitividad de la industria vasca y el desarrollo de tecnologías clave. Para ello es urgente continuar la investigación fundamental, idear técnicas innovadoras basadas en modelos neuronales y experimentar con ellas. El personal investigador está con muchas ganas de seguir en este camino y espera que tenga su reflejo en las políticas públicas y los fondos para el impulso de proyectos de I+D.

El proyecto ha sido liderado por Aitor Soroa, de IXA Taldea (centro HiTZ) y ha contado con la participación de personal investigador de Orai NLP Teknologiak y del centro tecnológico Vicomtech. Ha contado con una subvención del programa Elkartek del Gobierno Vasco. Aquí pueden encontrarse todos los recursos generados por el proyecto.

Para saber más:

Gradualismo o saltacionismo… en evolución lingüística
Respuestas a preguntas en lenguaje natural, el nuevo paradigma de los buscadores basados en inteligencia artificial

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

El artículo Modelos neuronales para la transformación de las tecnologías lingüísticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

sal
Hay un dicho muy famoso que me encanta, porque tiene un gran componente geológico, y que suelo aplicarme en esta vida cada vez que algo me sale rematadamente mal o, por el contrario, tengo una suerte tremenda: “dar una de cal y otra de arena”.

Pues esto es lo que he hecho en mis dos últimos artículos con los minerales. Mientras que en el anterior me centraba en aquellos que, de una manera u otra, pueden ser perjudiciales para nuestra salud, en esta ocasión voy a hablaros de algunos minerales que son más que beneficiosos para el ser humano. Pero voy a intentar no coger un camino fácil y poneros algunos ejemplos que, espero, os resulten llamativos.

Removilización de las salmueras en las eras de desecación para favorecer la precipitación de la sal mineral en Salinas de Añana (Álava). Fuente: Fundación Valle Salado de Añana

Una de las maneras con las que me gusta sorprender y captar la atención del público más joven en actividades de divulgación es decirles que yo, todos los días, como minerales. Y eso que no soy una comerrocas del mundo de Fantasía de La Historia Interminable. Tras dejar que se lo piensen un poco, les respondo que, aparte de exagerar un pelín, esta afirmación se debe a que le echo sal a las comidas. Esa sal de mesa no es más que cloruro sódico (NaCl), un compuesto que se encuentra disuelto en algunas aguas y que, al precipitar, lo hace en forma de un mineral denominado halita. Para obtener esta sal de mesa tenemos dos opciones: o dejamos evaporar agua salada, que no tiene por qué ser exclusivamente agua marina, hasta que precipitan los cristales de halita, o explotamos depósitos minerales salinos formados por la evaporación natural de agua salada hace millones de años y que han quedado enterrados por materiales más modernos. Y no es necesario traer esta sal desde el Mar Muerto o el Himalaya, porque tenemos zonas de desecación de agua salada bien cerquita, como en Salinas de Añana (Álava), o explotaciones de depósitos formados hace millones de años, como en Poza de la Sal (Burgos) o Cabezón de la Sal (Cantabria).

Siguiendo con la comida, cada vez es más frecuente encontrar alimentos enriquecidos en calcio, tales como leche o galletas. Pues ese elemento se extrae, principalmente, de minerales como la calcita o el aragonito, que están formados por carbonato cálcico  (CaCO3). Pero esto no quiere decir que se machaque el mineral hasta hacerlo polvo y se añada directamente a la leche, es necesario hacer un tratamiento químico para asegurar que es un producto comestible que no entraña ningún problema de salud para las personas.

Aquí no termina la relación entre la calcita y la comida. Si tenemos algún problema para hacer la digestión, generalmente nos tomamos un antiácido. Pues uno de los principales componentes de este medicamento es el carbonato de calcio. Y si bien es cierto que hace siglos directamente molían los cristales de calcita y tomaban el polvo para aliviar los problemas y las úlceras estomacales, hoy en día los antiácidos que podemos adquirir en las farmacias están debidamente testados y procesados.

Después de comer, lo recomendable es lavarse los dientes empleando una pasta dentífrica para evitar las caries y enfermedades bucales, y aquí también aparecen los minerales. Al cepillarse los dientes, lo que limpia nuestra dentadura no es la espuma que genera el dentífrico, sino unas pequeñas partículas minerales que hacen de abrasivo y retiran los restos de comida que se han quedado adheridas al esmalte dental. Para ello los minerales más utilizados son la caolinita, un tipo de arcilla con fórmula química Al2Si2O5(OH)4, y la calcita, así como la diatomita, que es una roca formada por la acumulación de diatomeas, unas algas acuáticas que construyen un caparazón silíceo (SiO2).

Zona de entrada de una antigua explotación minera de glauberita en el valle del Jarama (Madrid), en el Lugar de Interés Geológico (LIG) “Escarpes salinos y yacimientos de sulfato sódico del Jarama”. Fuente: Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC)

Un ejemplo muy curioso es el del sulfato sódico (Na2SO4). Este compuesto se utiliza para la síntesis de enzimas para la elaboración de vino. También se emplea en farmacia como excipiente de ciertos medicamentos, como el Paracetamol, lo cual viene muy bien tener a mano cuando te pasas tomando vino. Y es uno de los componentes principales del detergente en polvo, que es básico para poder limpiar las manchas de vino del mantel o la ropa. Pues el sulfato sódico se obtiene, principalmente, de tres minerales, la thenardita y la mirabilita, ambos de fórmula química Na2SO4, y la glauberita, formado por sulfato sódico y cálcico (Na2SO4·Ca2SO4). Y hay que destacar que España es actualmente el único país de la Unión Europea con explotaciones de menas de estos minerales, con minas en las provincias de Burgos, Madrid y Toledo.

Ya que he entrado en el mundo de la limpieza, algo básico para asegurarnos una buena salud es fregar a conciencia el menaje de cocina después de las comidas, por lo que no puede faltar en la fregadera un buen estropajo. Seguro que os habéis fijado en que tienen diferentes colores según su dureza, siendo el verde y el azul los más comunes. Pues esta dureza depende de los minerales que se incluyan en la composición de los estropajos, entrelazados en las fibras sintéticas que los forman: los más suaves incluyen partículas de calcita, mientras que los más duros tienen fragmentos de cuarzo(SiO2).

Cristales de talco de la mina San Andrés (Puebla de Lillo, León) de diferentes tonalidades: 1- talco blanco, 2- talco rosado y verdoso, 3- talco negro, del Lugar de Interés Geológico (LIG) “Yacimiento de talco y pirita de Puebla de Lillo”. Fuente: Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC)

Para terminar, me voy a pasar al ámbito de la higiene personal. Y el principal ejemplo que nos viene a la cabeza de mineral utilizado para este cometido es el talco (Mg3Si4O10(OH)2). Pero hay que tener cuidado con él, ya que debe superar un estricto control de calidad para poder ser utilizado como producto cosmético, porque puede estar acompañado de otros minerales del grupo de los asbestos o de materia orgánica que podrían llegar a ser tóxicos para el ser humano. Otro ejemplo bastante conocido es el de los desodorantes o antitranspirantes conformados por la denominada “piedra de alumbre”. Alumbre es el nombre que recibe un sulfato generalmente de aluminio y, en el caso de los desodorantes, el más empleado es el alumbre de potasio, que se obtiene de un mineral llamado calinita (Kal(SO4)2·12H2O).

Y mejor me paro aquí, porque podría seguir poniendo cientos de ejemplos como estos, pero creo que ya os habéis hecho una idea de la importancia de los minerales en nuestra salud. Aunque no quiero terminar sin recordar una obviedad: los minerales no son ni buenos ni malos, todo depende de su composición química y del uso que les demos los seres humanos.

Para saber más:

Serie Introducción histórica a la mineralogía
Ingredientes para la receta: La sal común

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 Y minerales que curan se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Cinco personas residen en un mismo edificio de viviendas; se llaman (por orden alfabético) Ignacio, Uxune, Víctor, Ziortza y Zuri. Cada una de estas personas trabaja en oficios (y solo en uno de ellos) relacionados con el diseño, la docencia, la electricidad, la floristería y la panadería. Además, Uxune, Ignacio, Zuri, Ziortza y Víctor tienen cada uno de ellos una afición favorita para sus ratos de ocio: la gimnasia, las matemáticas, el ocultismo, el teatro y el violín.

Uxune y Ziortza son nombres de mujer e Ignacio y Víctor de hombre. Pero el nombre de Zuri se puede usar tanto para chicas como para chicos.

Composición realizada con imágenes extraídas de Wikimedia Commons

Te proponemos un juego para averiguar a qué se dedican y con qué se entretienen Ignacio, Uxune, Víctor, Ziortza y Zuri. Usando la lógica y las ocho pistas que se dan a continuación, ¿eres capaz de encontrar la solución?

Las ocho pistas

1) Uxune, que trabaja de pie, tiene muy mal oído musical por lo que nunca ha querido aprender a tocar un instrumento.

2) El florista no está nada interesado en el mundo espíritus.

3) Ignacio no tiene ninguna capacidad para el dibujo, pero le gusta salir a escena a actuar… le encanta que le aplaudan.

4) El docente no es el comediante… el único escenario que utiliza es el de la tarima del aula en la que imparte sus clases.

5) Zuri, que vive en el mismo piso que la electricista, invoca de vez en cuando a los espíritus; “se eleva” al más allá sin necesidad de levadura que, de hecho, no emplea en ningún momento del día.

6) A la electricista le encanta resolver retos matemáticos cuando tiene un rato libre.

7) Víctor y Zuri no soportan a las personas menores de 25 años. Por ello eligieron trabajos que evitaban encontrarse con alguna de ellas.

8) Ziortza trabaja en algunas ocasiones al aire libre.

Con estas ocho pistas, seguro que eres capaz de relacionar a cada persona con su profesión y su pasatiempo favoritos. Debajo incluimos la solución razonada por si acaso necesitas un poco de ayuda.

Razonando a partir de las pistas

Por 1), Uxune no puede ser diseñadora (entendemos que para realizar proyectos es necesario sentarse) y no puede tocar el violín (bueno, podría, pero no parece que le guste ni que lo pueda hacer bien).

En 2) se habla de “el florista”, así que ni Uxune ni Ziortza pueden tener esta profesión; en el caso de Zuri no podemos concluir nada.

Según 3), Ignacio no se gana la vida como diseñador (entendemos que para dedicarse a esta profesión hay que saber dibujar) y sus aficiones tienen que ser el violín o el teatro; es decir, no hace ni gimnasia, ni matemáticas, ni se dedica al ocultismo en sus ratos libres.

En 4) se habla del docente, así que Uxune y Ziortza no se dedican a la enseñanza. Desconocemos, de nuevo, si este comentario puede aplicarse a Zuri.

Por 5), la persona que se dedica a la electricidad (que no es Zuri) es una mujer; de aquí deducimos que ni Ignacio ni Víctor se dedican a esta profesión. Zuri no tiene como profesión la panadería (puesto que no usa levadura nunca) y su afición es el ocultismo.

Volviendo a 2), Zuri no puede ser florista, ya que a Zuri le gustan los espíritus y el florista no está nada interesado por ellos.

Por 7); Víctor y Zuri no son docentes, así que el docente (que es un hombre) tiene que ser Ignacio. Como el florista es un hombre (por 2), y como hemos visto no es Zuri, e Ignacio es docente, se deduce que debe ser Víctor.

Como el docente es Ignacio, volviendo a 4), Ignacio no es el aficionado al teatro, así que es el que toca el violín en sus ratos de ocio (por 3) habíamos descartado el resto de las aficiones).

Según 8), Ziortza debe ser la electricista (ya sabemos que no es ni docente ni se dedica al mundo de las flores), porque el trabajo de diseño y la preparación del pan se realizan dentro de edificios. Como Uxune no puede ser electricista, ni arquitecta por 1), ni florista por 2), ni docente por 4), es la panadera. De aquí se deduce que Zuri se dedica al diseño (ya que las demás profesiones ya se habían descartado para él o ella).

En 6) se dice que la electricista le “da a las matemáticas” en su tiempo de ocio. Así que es Ziortza la que se dedica al noble arte de los números para divertirse en sus ratos libres.

Víctor es entonces el comediante (que es un hombre por 4) y no es ni Ignacio ni Zuri, así que Uxune debe ser la que se dedica a la gimnasia.

La solución al juego

Terminamos ordenando las conclusiones obtenidas.

Ignacio es un docente que toca en sus ratos libres el violín.

Uxune es panadera y en su tiempo de ocio se dedica a hacer gimnasia.

Víctor es florista y se dedica al teatro cuando el oficio de las plantas le deja un rato libre.

Ziortza es electricista y se divierte (como nos pasa a muchas personas) resolviendo retos matemáticos.

Y, finalmente, Zuri (que seguimos sin saber si es una mujer o un hombre) trabaja en el mundo del diseño y el ocultismo es su gran afición.

Referencia

Extraído y adaptado de: Georges Perec, Jeux intéressants, Zulma, 2008.

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 Usando la lógica para averiguar quién es quién se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El movimiento de las burbujas de gas, sea este aire o dióxido de carbono, en el agua juega un papel central en una amplia gama de fenómenos naturales. La cerveza, los vinos espumosos, los refrescos carbonatados, los gases en la sangre de un buceador o las burbujas que salen de su boquilla, por no mencionar muchos procesos químicos industriales, dependen, de una forma u otra de cómo ascienden las burbujas en el agua. De hecho, es un fenómeno muy estudiado, tanto experimental como teóricamente, pero no del todo resuelto.

Foto: Jakob Boman / Unsplash

Sin embargo, a pesar de estos esfuerzos, y disponiendo hoy día de una enorme potencia computacional, no ha sido posible reconciliar los experimentos con simulaciones numéricas de las ecuaciones hidrodinámicas completas para una burbuja de aire deformable en el agua. Esto es especialmente cierto para la observación, documentada ya por Leonardo da Vinci, de que las burbujas de aire suficientemente grandes no ascienden en línea recta, sino que realizan un movimiento periódico.

Esbozo de Leonardo da Vinci en el manuscrito conocido como Códice Leicester, donde se ilustra el movimiento en espiral de una burbuja ascendente.

De hecho, una burbuja de aire ascendente presenta grandes desafíos numéricos y teóricos. En primer lugar, la pequeña viscosidad del agua implica la aparición de finas capas límite, que deben resolverse con precisión para capturar la interacción entre la flotabilidad y la disipación, que establece la velocidad de ascenso. En segundo lugar, la capacidad del fluido exterior para deslizarse sobre la superficie de la burbuja sin fricción (el efecto del gas concreto puede despreciarse) significa que los efectos viscosos surgen solo debido a la curvatura de la línea de flujo, cuyo sutil efecto debe capturarse con precisión. En tercer lugar, y lo más importante, la burbuja se deforma en respuesta a las fuerzas ejercidas por el fluido y, a su vez, la forma de la burbuja cambia el carácter del flujo.

Todos estos factores, que cualitativamente se pueden describir con tanta facilidad, hasta ahora se habían resistido a ser incluidos en un modelo matemático que respondiese a los resultados experimentales. Un reciente trabajo de Miguel Ángel Herrada (Universidad de Sevilla) en colaboración con Jens Eggers (Universidad de Bristol) parece haber encontrado una solución.

Los autores han desarrollado una técnica de discretización numérica para caracterizar con precisión la interfaz aire-agua de la burbuja, lo que permite simular su movimiento y estudiar su estabilidad. Sus simulaciones concuerdan bien con mediciones de alta precisión del movimiento inestable de las burbujas e indican que estas se desvían de la trayectoria recta en el agua si su radio esférico supera los 0,926 milímetros, un resultado que solo se desvía un 2% de los valores experimentales obtenidos con agua ultrapura en los años noventa, cuando se estudió de forma sistemática el fenómeno.

Los investigadores proponen un mecanismo para la inestabilidad de la trayectoria de la burbuja en el que una inclinación periódica de esta cambia la curvatura, lo que afecta a la velocidad de ascenso y provoca un bamboleo en su trayectoria, inclinando hacia arriba el lado de la burbuja cuya curvatura ha crecido. A continuación, a medida que el fluido se mueve más deprisa y su presión desciende alrededor de la superficie de alta curvatura, el desequilibrio de presión devuelve la burbuja a su posición original, reiniciando el ciclo periódico.

Este comportamiento es intermedio entre el de un sólido y el de burbujas pequeñas de gas que, en ambos casos, se pueden considerar indeformables a efectos prácticos.

Referencia:

Miguel A. Herrada and Jens G. Eggers (2023) Path instability of an air bubble rising in water PNAS doi: 10.1073/pnas.2216830120

Para saber más:

El frío de las burbujas
Bañadores y dopaje tecnológico

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

El artículo Cómo ascienden las burbujas en el agua, y no es en línea recta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: National Cancer Institute / Unsplash

 

La reciente muerte de la influencer Elena Huelva, que mostró su día a día con cáncer en las redes sociales a millones de personas, ha vuelto a abrir el debate sobre la falta de inversión en la investigación del cáncer. El fallecimiento de Huelva por un sarcoma de Ewing (un tumor óseo de mal pronóstico una vez que se ha extendido), con tan solo 20 años, causa tristeza e impotencia. ¿Podría la ciencia médica haber salvado su vida y la de otros pacientes si dedicásemos más fondos a ella? Es imposible responder a esta pregunta con rigor.  Lo que sí sabemos con seguridad es que conforme más se investiga sobre el cáncer, mejor conocemos los mecanismos implicados, más efectivos son los tratamientos y mayor es la probabilidad de curación de los pacientes.

Si echamos un vistazo a la evolución de la supervivencia de las personas afectadas por diferentes tipos de cáncer, podemos observar que se ha dado una notable mejora en las últimas décadas. Las muertes por cáncer estandarizadas por edad han caído un 15 % desde 1990 hasta 2019 en el mundo. En los países más ricos esta cifra es aún mayor. Por ejemplo, en Estados Unidos y Alemania el porcentaje es de un 20 % y en España un 18 %.

Además, las supervivencias a cinco años de los pacientes han aumentado de forma clara para todos los tipos de cáncer. Esta supervivencia se ha duplicado en 40 años (siendo del 55 % en hombres y del 61 % en mujeres). Destaca la supervivencia frente a tumores de próstata y de mama, ya que casi todos ellos se curan en la actualidad (supervivencia a cinco años superior al 90 % en ambos casos).

Ahora contamos con más opciones que nunca en la detección precoz y el tratamiento contra cáncer. En los últimos años, la inmunoterapia ha irrumpido en la clínica con unos resultados espectaculares en el tratamiento de tumores sanguíneos (leucemias y linfomas) que habrían provocado una muerte segura tiempo atrás.

Sin embargo, la investigación de tratamientos contra el cáncer se enfrenta a numerosos retos. En primer lugar, aunque nos refiramos al «cáncer» como una única dolencia, en realidad es el conjunto de más de 200 enfermedades diferentes con un punto en común: la proliferación descontrolada de células tumorales en el organismo. Cada tipo o subtipo de cáncer puede ser radicalmente diferente del otro en cuanto a velocidad de proliferación, sensibilidad a ciertos tratamientos, probabilidad de supervivencia del paciente…. Esto complica el desarrollo de nuevas terapias, pues, con mucha frecuencia, lo que puede servir para un tipo de tumor puede ser inútil para el otro.

Otro gran desafío en el establecimiento de nuevos tratamientos es la toxicidad. Las células tumorales son las propias células del paciente que han sufrido una serie de mutaciones. Atacar a estas sin provocar graves daños a las células sanas es uno de los principales obstáculos en las terapias antitumorales. Por otro lado, existen ciertos tipos de tumores, como el cáncer de páncreas, cuyo pronóstico sigue siendo muy sombrío por una suma de factores: es un tumor muy agresivo, que crece muy rápido, y cuando da la cara ya se encuentra en una fase bastante avanzada.

Si consideramos la inversión total en investigación científica en el mundo, el área del cáncer es una de las más privilegiadas. Se destinan miles de millones de euros cada año en investigar el cáncer, con importantes sumas de dinero tanto desde el ámbito público como del privado. Las grandes farmacéuticas tienen gran interés económico en este campo y desembolsan grandes cifras en la investigación, ya que es una enfermedad muy frecuente, con tratamientos de larga duración, que pueden llegar a ser muy rentables. 

Aun así, a pesar de los grandes esfuerzos y recursos destinados en la investigación del cáncer, este es la segunda causa de muerte en el mundo tras las enfermedades cardiovasculares. En 2019, 10 millones de personas murieron por cáncer, lo que implica que aproximadamente uno de cada seis fallecimientos se debe a esta dolencia. El envejecimiento progresivo de muchas poblaciones y el aumento de la población mundial llevan, irremediablemente,  a un aumento de los casos de cáncer. Aunque queda mucho por hacer, no hay que olvidar todo lo conseguido: muchas personas habrían muerto de forma prematura por cáncer si no fuera por todo lo que se ha avanzado.

Para saber más:

Sin atajos frente al cáncer
¿De dónde viene el cáncer y por qué no ha desaparecido con la evolución?
La senescencia celular: el gran desafío para entender y tratar el cáncer

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

El artículo Investigación contra el cáncer: ¿Qué hemos conseguido y qué queda por hacer? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Vivir con el temor a fracturarse una vértebra, un brazo o la cadera resulta fastidioso. Es lo que les pasa a quienes padecen osteoporosis, que literalmente significa “hueso poroso”. La enfermedad se caracteriza por la reducción de la masa ósea y afecta al 30 % de las mujeres mayores de 50 años y al 8 % de los hombres.

Imagen: Mehmet Turgut Kirkgoz / Unsplash

La fragilidad ósea que acompaña a la osteoporosis reduce la calidad de vida de las personas que la padecen y se asocia con altas tasas de morbilidad y mortalidad. Además, en numerosas ocasiones se convierte en una enfermedad discapacitante.

Hay factores que aumentan el riesgo de padecer osteoporosis sobre los que no podemos influir, como la edad, el sexo, la etnia o la presencia de algunas patologías como el hipogonadismo. Sin embargo, otros muchos de estos factores se pueden modificar, entre ellos el bajo peso corporal, la falta de actividad física, la escasa exposición a la luz solar, el consumo de algunos fármacos y el consumo de café, tabaco y alcohol.

Calcio (y sol) para los huesos

También sabemos que existen ciertos hábitos dietéticos que, aunque no evitan la aparición de osteoporosis, sí disminuyen el riesgo de padecerla. Numerosos estudios indican que la ingesta adecuada de calcio mejora la densidad mineral ósea, especialmente durante la niñez y adolescencia. En la edad adulta, esta ingesta de calcio parece relacionarse más con una menor pérdida de masa ósea que con un incremento de la misma.

En la práctica, para ingerir calcio podemos consumir lácteos, pero también legumbres como la soja y sus derivados, frutos secos como las almendras, y vegetales como el brócoli, la col rizada o la coliflor. Las espinacas también contienen calcio, pero no se absorbe tan bien.

Por otro lado, tener unos niveles adecuados de vitamina D en el cuerpo ayuda a que este absorba el calcio que se ingiere y a que el mineral se fije en el hueso, reduciendo así considerablemente el riesgo de padecer osteoporosis. Esta vitamina se encuentra únicamente en alimentos de origen animal, principalmente en el pescado azul, y en menor medida en otros alimentos como los lácteos. Además, hoy en día muchos alimentos de origen vegetal como las bebidas vegetales incorporan vitamina D.

Claro que esta vitamina no es exclusivamente de origen dietético: también se sintetiza en nuestro organismo cuando se expone la piel a la luz solar. Por este motivo, se recomienda la exposición solar durante unos 15 minutos al día.

Proteínas en su justa medida

La ingesta de proteína en los países desarrollados suele ser suficiente, incluso excesiva. ¿Repercute eso en la fragilidad de los huesos? No está claro. Por eso, para prevenir la osteoporosis no es recomendable incrementar su consumo por encima de los requerimientos del organismo.

Lo que parece indiscutible es que cuanto más equilibrada sea nuestra dieta, mejor será nuestra salud ósea. De entrada, la evidencia sobre el efecto protector de las distintas dietas es aún muy limitada y no permite obtener conclusiones claras y realizar recomendaciones al respecto. Y aunque hay indicios de que la dieta mediterránea podría ayudar a prevenir la osteoporosis, no todos los estudios encuentran este efecto beneficioso.

Tampoco es mala opción emular a las poblaciones asiáticas con dieta ricas en soja y pescado azul. Hay evidencias de que estos patrones reducen la incidencia de fracturas asociadas a la osteoporosis

Lo que sin duda no ayuda a evitar la fragilidad ósea es abusar de los alimentos ultraprocesados ricos en azúcares y grasa de mala calidad, o de los cereales refinados, entre otros. Seguir este tipo de dieta, nada saludable, se asocia con una menor densidad ósea y, por lo tanto, a un mayor riesgo de sufrir osteoporosis en edades más avanzadas. En otras palabras, además de aumentar la prevalencia de obesidad y otras patologías, y atacar al corazón, la comida basura deteriora los huesos.

Sobre las autoras: Saioa Gómez Zorita, Profesora en la Universidad del País Vasco, UPV/EHU. Investigadora del grupo Nutrición y Obesidad del Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CiberObn) y del Instituto de Investigación Sanitaria Bioaraba; Maitane González Arceo, Estudiante predoctoral, Grupo Nutrición y Obesidad, UPV/EHU y María Puy Portillo, Catedrática de Nutrición. Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBERobn), UPV/EHU

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

Para saber más:

La extraña paradoja tras los suplementos de vitamina D
A tomar el sol
La sorprendente densidad ósea de los atletas kenianos

El artículo Osteoporosis: qué comer y, casi más importante, qué no se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El cacharrismo no está definido de manera precisa como disciplina. Pero, análogamente a lo que se dice de la inteligencia, que es eso que miden los tests de inteligencia, podemos decir sin temor a equivocarnos que el cacharrismo es eso que hace Javier Fernández Panadero en lo alto de un escenario. En esta iteración, Panadero vuelve a ilustrar espectacularmente, empleando cacharros de andar por casa, cómo los principios de la física pueden aplicarse para mejorar nuestra vida diaria y la comprensión del mundo que nos rodea.

Javier Fernández Panadero es físico, profesor de secundaria y un prolífico autor de libros de divulgación.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo Naukas Bilbao 2022: Cacharrismo v.2022 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Una persona neurodivergente tiende a esforzarse, consciente o inconscientemente, en no parecerlo. Las personas del espectro autista desarrollan estrategias para no ser identificados como tales, es lo que se llama camuflaje autista.

Foto: mauro mora / Unsplash

En los últimos años se habla mucho del camuflaje en autismo. Sin embargo, la investigación sobre el camuflaje es aun relativamente muy reciente, su naturaleza ha sido poco estudiada y existen un montón de preguntas abiertas. Un nuevo trabajo de investigación pretende presentar una visión integradora del camuflaje. “Nuestro objetivo es comprender mejor este fenómeno y analizar en profundidad cómo se desarrolla el camuflaje para ofrecer algunas sugerencias sobre cómo avanzar en su investigación”, señala Valentina Petrolini, investigadora del grupo Lindy Lab de la UPV/EHU y una de las autoras del estudio.

Normalmente, las personas se camuflan con dos objetivos: ocultar el diagnóstico y encajar socialmente. “Diríamos que una persona se camufla cuando ensaya conversaciones que va a tener, imita los gestos y expresiones de otras personas y, en general, cuando hace un esfuerzo para ocultar sus rasgos autistas”, explica Valentina Petrolini. “Muchas investigaciones relacionan el intento de pasar por ser quienes no son con altos niveles de ansiedad y problemas mentales a largo plazo”, añade la investigadora de la UPV/EHU.

¿Cómo se detecta el camuflaje en la población autista? En la actualidad existen herramientas como los test y cuestionarios, pero dejan fuera a una alta proporción de personas en el espectro, como las personas que se camuflan inconscientemente, las personas con discapacidades intelectuales o lingüísticas, etc. En el nuevo estudio, “proponemos triangular la información: utilizar las pruebas existentes, recoger información del entorno, observar la conducta de una persona en diferentes contextos y hablar con las personas en contextos diferentes…, es decir, observar el fenómeno del camuflaje sin preguntarle directamente a la persona implicada”, indica Valentina Petrolini.

Ampliar el estudio del camuflaje a grupos que actualmente pasan por alto también tiene importantes implicaciones en cuanto al impacto. Por ello, esta investigación amplía el debate sobre el camuflaje a grupos actualmente poco estudiados del espectro autista, es decir, niños y adultos con discapacidades lingüísticas o intelectuales. “Argumentamos que el camuflaje en estos grupos puede diferir de lo que la bibliografía actual describe como casos típicos de camuflaje”, señala Valentina Petrolini. “Uno de los puntos que se desprende de nuestro estudio —continúa Petrolini— es que el camuflaje puede presentarse de forma diferente, y tener un impacto diferente, dependiendo de las personas que lo lleven a cabo”.

Este trabajo puramente teórico concluye que “la base de muchas de las investigaciones realizadas hasta ahora es limitada en cuanto a la caracterización y representatividad de los participantes, lo que sugiere que las conclusiones no pueden aplicarse a la comunidad autista en su conjunto”, indica Valentina Petrolini. Asimismo, hace hincapié en la necesidad de estudiar más profundamente el fenómeno del autismo y desarrollar herramientas de medición más precisas e inclusivas que las actuales. “Podríamos incluso llegar a decir que es una llamada a la acción para no sacar conclusiones generalistas sin tener un cuadro preciso de la situación”, señalan desde el grupo de investigación Lindy Lab de la UPV/EHU.

Referencia:

Valentina Petrolini, Ekaine Rodríguez-Armendariz, Agustín Vicente (2022) Autistic camouflaging across the spectrum New Ideas in Psychology doi: 10.1016/j.newideapsych.2022.100992

Para saber más:

Nacido para ser autista
¿Mi hijo tiene autismo o este comportamiento es «normal»?
Neurociencia de la conducta social
Autismo y educación: problemas y pautas en el aula

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

El artículo Camuflaje autista se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

optograma

Foto: Colin Lloyd / Unsplash

Nat Gibson se había acercado al caballete, con el pecho henchido de sollozos, presa de un dolor compartido por el señor Hawkins y el señor Zieger, tanto les parecía que el capitán estaba allí vivo frente a ellos…

Entonces el hijo se inclinó para besar la frente de su padre…

De pronto se detiene, se acerca aún más, sus ojos en los ojos del retrato…

¿Qué vio o creyó ver?… Su rostro se convulsiona… su fisonomía trastornada… Está pálido como la muerte… Parece que quiere hablar y no puede… Tiene los labios contraídos… le falla la voz…

Finalmente se da la vuelta… agarra de un mesa una de esas fuertes lupas que usan los fotógrafos para retocar los detalles de una estampa… voz aterrorizada:

«¡Ellos!… ¡ellos!… ¡los asesinos de mi padre!»

Y en lo profundo de los ojos del Capitán Gibson, en la retina magnificada, aparecieron, en toda su ferocidad, las figuras de Flig Balt y Vin Mod!

Desde hace algún tiempo, desde los curiosos experimentos oftalmológicos que han sido emprendidos por ingeniosos estudiosos, observadores de gran mérito, se ha demostrado que los objetos externos, que impresionan la retina del ojo, pueden conservarse indefinidamente. El órgano de la visión contiene una sustancia particular, la púrpura retinal, sobre la que se fijan estas imágenes. Incluso logramos encontrarlos allí, con perfecta claridad, cuando el ojo, después de la muerte, se extrae y se sumerge en un baño de alumbre.

Ahora bien, lo que sabíamos sobre esta fijación de imágenes recibiría en estas circunstancias una confirmación indiscutible.

Cuando el Capitán Gibson exhaló su último suspiro, su mirada suprema, una mirada de pavor y angustia, se había posado sobre los asesinos, y en el fondo de sus ojos contemplaba las figuras de Flig Balt y Wine Mod. Además, cuando el Sr. Hawkins tomó la fotografía de la víctima, los detalles más pequeños de la fisonomía se reprodujeron en la placa del objetivo. Solo con la primera prueba, examinándolo con una lupa, podríamos haber encontrado, en el fondo de la órbita, los rostros de los dos asesinos, y, de hecho, todavía lo encontramos allí.

Pero, en ese momento, ¿cómo le llegó este pensamiento al señor Hawkins, al señor Zieger, al señor Hamburg?… ¡No! Todas estas circunstancias tuvieron que confluir, el deseo expresado por el Sr. Zieger de llevar a Port-Praslin la fotografía ampliada del Capitán Gibson, esta ampliación obtenida en el taller del armador. Y cuando Nat Gibson se acercó a besar el retrato de su padre, creyó ver dos puntos brillantes en el fondo de sus ojos… Tomó una lupa y, claramente, vio, reconoció el rostro del contramaestre y el de su cómplice. …

¡Ahora, el Sr. Hawkins, el Sr. Zieger los ha visto, los ha reconocido después de él!… No fueron Karl y Pieter Kip cuyo ojo del muerto había guardado la imagen… fue Flig Balt, fue Vin ¡

¡Estaba pues, finalmente, el hecho nuevo, la presunción indiscutible de la inocencia del acusado, que permitiría revisar el juicio!… ¿Se podría haber dudado de la autenticidad de la primera prueba hecha en Kerawara? … ¿No, porque ya había aparecido en el expediente penal, y la ampliación que acababa de obtener era sólo una reproducción fiel?…

Así termina la novela Los hermanos Kip de Julio Verne, publicada en 1902, que cuenta una historia que se desarrolla en Nueva Zelanda y Tasmania. Para resolver un asesinato del que se acusa a los hermanos que dan título al libro, los protagonistas descubren la imagen de los asesinos en los ojos, en su retina, del hombre asesinado. Es lo que se llama optograma, término que no aparece en nuestro Diccionario pero que se describe, según Wikipedia, como

“la imagen que se cree que está impresa en la parte posterior de la retina de lo que ve una persona. Una aplicación sería, cuando una persona muere, poder recuperar la última imagen que vio en su ojo. El optograma es ficticio, porque lo que percibe el ojo no se almacena sino que se transmite por los nervios al cerebro.”

La optografía es el proceso de ver o recuperar un optograma, la imagen en la retina del ojo. La creencia de que el ojo graba la última imagen vista antes de la muerte estaba muy extendida a finales del siglo XIX y principios del XX, y era un recurso frecuente en la trama de la ficción de la época, hasta el punto de que la policía fotografiaba, como en la historia de Julio Verne, los ojos de las víctimas para resolver asesinatos. El concepto ha sido, como veremos, desacreditado repetidamente como método forense.

También Auguste Villiers de l’Isle-Adam en 1867, Rudyard Kipling en 1890, o James Joyce, en Ulises, publicada en 1922, tienen comentarios sobre los optogramas cuando escriben, como Joyce, que

“Ellos miraron. Terreno del asesino. Paso oscuro. Jardín cerrado, sin inquilinos, sin malas hierbas. Todo el lugar se fue al infierno. Injustamente condenado. Asesinato. La imagen del asesino en el ojo del asesinado. Les encanta leer sobre eso.”

Parte de la historia de las imágenes que quedan en la retina después de la muerte nos la cuenta George Wald, de la Universidad de Harvard, en una revisión publicada en 1950 en Scientific American. Recibiría el Premio Nobel de Medicina de 1967 por sus estudios sobre los pigmentos de la retina.

En 1876, Franz Boll, de la Universidad de Roma, descubrió en los bastones, células típicas de la retina de la rana, un pigmento rojo brillante que se blanqueaba con la luz y se volvía a colorear en la oscuridad, por lo que cumplía los requisitos de un pigmento visual. Llamó a esa sustancia rojo visual y más tarde pasó a llamarse púrpura visual o rodopsina. Este pigmento marca el punto en que la luz incide sobre los bastones: la absorción de la luz por la rodopsina inicia las reacciones que culminan en la visión de los bastones. Apenas había anunciado Boll su descubrimiento cuando Willy Kühne, profesor de fisiología de la Universidad de Heidelberg, comenzó sus estudios sobre la rodopsina, y en un año extraordinario, a finales de 1877 y en 1878, describió casi todo lo que se conocería sobre el pigmento hasta la segunda mitad del siglo XX. En su primer artículo sobre la química de la retina, Kühne dijo:

«Unida con el epitelio pigmentario, la retina se comporta no solo como una placa fotográfica, sino como un taller fotográfico completo, en el que el trabajador renueva continuamente la placa colocándola sobre nuevas placas sensibles a la luz [mientras que] simultáneamente borra la imagen anterior«.

Kühne vio de inmediato que, con este pigmento que se decolora con la luz, era quizá posible tomar una fotografía con el ojo vivo. Se dedicó a idear métodos para llevar a cabo dicho proceso y tuvo éxito después de muchos fracasos desalentadores. Llamó al proceso optografía y a sus productos optogramas.

Uno de los primeros optogramas de Kühne se hizo de la siguiente manera. Un conejo albino fue atado con la cabeza vuelta hacia una ventana con barrotes. Desde esta posición el conejo solo podía ver un cielo gris y nublado. La cabeza del animal se cubrió durante varios minutos con un paño para adaptar sus ojos a la oscuridad, es decir, para dejar que se acumulara rodopsina en sus bastones. Luego se expuso al animal durante tres minutos a la luz. Inmediatamente fue decapitado, se extrajo el ojo y se abrió a lo largo del ecuador, y la mitad posterior del globo ocular que contenía la retina se colocó en una solución de alumbre, o sulfato de cromo y potasio, para su fijación. Al día siguiente, Kühne vio impreso en la retina con rodopsina blanqueada una imagen de la ventana con el patrón claro de sus barrotes.

Imagen de la ventana con barrotes que obtuvo Kuhne de la retina del conejo albino. Fuente: Wikimedia Commons

La creencia popular en los optogramas durante el final del siglo XIX y comienzos del XX llevó a que algunos departamentos de policía comenzarán a tomar fotografías de los ojos de las víctimas de crímenes con el objetivo de identificar a los culpables. En esos años fue cuando Julio Verne escribió Los hermanos Kip. Incluso Scotland Yard fotografió, en 1888, los ojos de Annie Chapman, una de las víctimas de Jack el Destripador, pata observar la imagen del temido criminal. Pero no encontraron las imágenes que buscaban.

Y los asesinos, enterados de todo ello, destruían los ojos de sus víctimas por si su imagen allí se había grabado. En 1927 y en 1927, fue asesinado un hombre con cuatro disparos y dos de ellos fueron descargados sobre cada ojo. Incluso en estos años la creencia se mantiene y, por ejemplo, se cuenta que en Nueva York, miembros de la mafia rusa arrancaban los ojos de sus víctimas para evitar que pudieran ser reconocidos por las imágenes en su retina. También Andrei Chikatilo, el famoso Carnicero de Rostov, que confesó 56 asesinatos cometidos hasta la década de los 90 y ejecutado en 1994, arrancaba los ojos a sus víctimas para que no le delatasen.

Sin embargo, Kühne en sus primeros artículos sobre los optogramas, declaró, con cierta amargura según cuenta Wald, que “está en desacuerdo con las potencialidades periodísticas de este tema … y se lo entrega voluntariamente a los forenses libres de fantasías”. Pero el mismo Kühne, en 1880, estudió la retina del ojo izquierdo de un condenado a muerte y guillotinado en Bruchsal, Alemania. Y consiguió el optograma que, para Wald en 1950, es el único humano publicado aunque Kühne no pudo determinar qué objeto era el que se observaba. Solo habían pasado diez minutos entre la ejecución y la separación de la retina. No podía ser la guillotina, como algunos sugerían, pues el condenado fue guillotinado con los ojos vendados.

Dibujo realizado para su artículo de 1881 del optograma obtenido por Kühne de la retina del ejecutado en 1880. La imagen original de 4 mm ya no existe. Fuente: Wikimedia Commons

El análisis de los textos sobre optogramas revela una curiosa discrepancia. Véronique Campion-Vincent, de la Casa de las Ciencias del Hombre, en París, escribe que los optogramas se presentan hoy como un concepto muy hipotético, si no completamente falso; sin embargo, a menudo se le menciona. No es una hipótesis científica; más bien, es una suposición seductora que se presentó bajo la apariencia de ciencia durante el siglo XIX y principios del XX. Pronto fue rechazada por la ciencia misma, aunque inspiró la ficción popular. Todavía sobrevive hoy en la escritura popular sobre crímenes y en creencias muy extendidas. Véronique Campion-Vincent, en su artículo, trata de aclarar la aparición del concepto y comprender cómo ha sobrevivido a pesar de que generalmente se lo menciona para descartarlo. Y, sin embargo, y como mi conclusión personal, debo destacar lo difícil que es encontrar, en la literatura científica actual, textos que aclaren por qué, en concreto y con detalle, se rechaza el concepto de optograma. No solo con hipótesis y conjeturas, sino con hechos basados en la fisiología del ojo y de la visión en el cerebro.

Considera que el estudio de optogramas no es un tema cerrado Carlos Diribarne, de la Revista de Criminalística Skopein, en una revisión publicada en 2014 y 2015. Añade que se pueden producir avances en el futuro. Sin embargo, según lo conocido hasta ahora, parece que no es posible obtener una imagen nítida a partir del estudio de la retina. Pero no significa que una imagen menos nítida pierda todo valor forense. Imágenes borrosas de cámaras de seguridad son utilizadas constantemente en los tribunales, y la información que ellas aportan es muy rica comparada con su inexistencia. Toda investigación permitirá desarrollar nuevas herramientas, como la identificación post mortem por el iris o la datación de muerte por morfología del cristalino. No obstante, esto no significa que la técnica se pueda llevar a la práctica inmediatamente; los avances actuales no son suficientes.

Referencias:

Campion-Vincent, V. 1999. The tell-tale eye. Folklore 110: 13-24.

Diribarne, C.M. 2015. RUIV. Reconstrucción de la Última Imagen Visual. Parte I. Revista de Criminalística SKOPEIN 2, 3: 22-29.

Diribarne, C.M. 2014. RUIV. Reconstrucción de la Última Imagen Visual. Parte II. Revista de Criminalística SKOPEIN 3, 8: 44-49.

Evans, A.B. 1993. Optograms and fiction: Photo in a dead man’s eye. Science-Fiction Studies 20: 341-361.

Joyce, J. 2017. Ulises. 2 tomos. Edhasa. Barcelona. 1784 pp.

Monk, C. 2010. Optograms, autobiography, and the image of Jack the Ripper. Interdisciplinary Literary Studies 12: 91-104.

Stewart-Gordon, J. 1973. The enduring mystery of Jack the Ripper. The Reader’s Digest June: 119-123.

Verne, J. 1958. Los hermanos Kip. Ed. Molino. Barcelona. 218 pp.

Wald, G. 1950. Eye and camera. Scientific American 183: 32-41.

Wikipedia. 2022. Optography. 15 December.

Para saber más:

Asesinos en serie
CSI Bilbao: entomología forense
Datación de la muerte a partir de restos óseos humanos mediante técnicas no destructivas
A new hero is born: La espectrometría de masas al servicio de la justicia

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

El artículo Los hermanos Kip o el optograma de los asesinos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El pasado 15 de diciembre de 2022 fue un día triste. Calpurnio, un artista al que admiraba, por el que sentía un gran respeto y al que conocí hace unos años, falleció ese día. Me enteré de la triste noticia por las redes sociales. Fue todo un shock, que me llenó de una gran tristeza.

Calpurnio, en 2016 con el Gran Premio del Cómic Aragonés como reconocimiento a toda su carrera. Fuente: Ayuntamiento de Zaragoza

Calpurnio, o Calpurnio Pisón, como todos conocíamos a Eduardo Pelegrín Martínez de Pisón fue un “ilustrador, historietista, guionista, animador y videojockey” aragonés (nació en Zaragoza en 1957), conocido por su famosa y genial historieta El bueno de Cuttlas y que recientemente había ilustrado las ediciones de La Odisea (2020) y La Ilíada (2022) para la editorial Blackie Books.

Doble página de La Odisea (Blackie Books, 2022) con ilustración de Calpurnio al estilo de El bueno de Cuttlas

En el año 1983, en Zaragoza, Calpurnio empezó a publicar el fanzine El japo, con una tirada de 100 ejemplares que vendía por los ambientes underground de la ciudad. Y fue en este fanzine donde nació el vaquero Cuttlas, que luego pasaría a revistas míticas como El Víbora o Makoki. El bueno de Cuttlas dejaría de publicarse en 1989 cuando empezó a trabajar como ilustrador y dibujante en el periódico El Heraldo de Aragón. En 1994 renacería El bueno de Cuttlas en las páginas del periódico El País, donde se publicaría hasta 2001. Aunque mientras tuvo su versión en la gran pantalla, puesto que entre los años 1990 y 1993 Calpurnio escribió y dirigió en Chequia los cortometrajes El Bueno de Cuttlas (9 min., 1990) y Con cien cañones por banda (25 min., 1991), y en España la serie de 13 capítulos Cuttlas Microfilms. El nuevo renacer del vaquero Cuttlas fue en 2004 en el periódico 20 Minutos, donde estuvo cabalgando hasta 2015. La última etapa de El bueno de Cuttlas fue en la revista Valencia Plaza, donde apareció hasta 2022.

Una viñeta de El bueno de Cuttlas, de Calpurnio

Calpurnio y El bueno de Cuttlas recibieron muchos reconocimientos en todo este tiempo. El cortometraje El bueno de Cuttlas ganó el primer premio en el Festival de Cine para Niños y Jóvenes de Zlín (República Checa, 1991) y el gran premio en el 34 Festival Internacional de Cine de Bilbao-ZINEBI (1992), y Con cien cañones por banda ganó el premio del público en la XXV Muestra Cinematográfica del Atlántico (Cádiz, 1993) y obtuvo una mención especial del jurado en el FIPA (Cannes, 1993). Así mismo, Calpurnio Pisón recibió el Premio Autor Revelación, en el Saló del Còmic de Barcelona (1993), el Premio de Còmic Ciutat de Palma (2016), el Gran Premio Salón del Cómic de Zaragoza (2016), el Premio del Salón Internacional de Cómic de Huelva (2018) o el Premio Gràffica (2020).

El bueno de Cuttlas #46 (4 dimensiones), de Calpurnio, publicado en Valencia Plaza en 2021

El dibujo de Cuttlas, al igual que todos los personajes de la historieta El bueno de Cuttlas, es un monigote, pintado con unos trazos sencillos. Un dibujo completamente minimalista, pero que le ha permitido a Calpurnio realizar maravillosas creaciones.

Cuttlas es un vaquero, pero en sus historias podemos viajar al mundo del oeste, peleándose con los indios o Jack el Malvado, pero también al espacio, junto con su amigo 37, que es un extraterrestre, o encontrárnoslo en historias y situaciones de lo más variopintas, como paseando por la banda de Moebius (véase esta viñeta más adelante), flipando con la cuarta dimensión (imagen anterior), sintiendo el peso del número pi (véase siguiente imagen), flotando en el universo infinito, viviendo una historia poligonal, reflexionando sobre el mundo a través de las noticias del periódico o escuchando a su grupo favorito, Kraftwerk.

El bueno de Cuttlas #17 (Número pi), de Calpurnio, publicado en Valencia Plaza en 2018

Los personajes principales de la historieta El bueno de Cuttlas son el propio Cuttlas, siempre con su característico sombrero vaquero; Mabel, la novia de Cuttlas, que lleva el pelo recogido en un moño; Jim, el vaquero negro y mejor amigo de Cuttlas; 37, que es su amigo extraterrestre, que habla mediante números; y Juan Bala, su amigo mexicano que se pasa el día descansando y meditando apoyado en una tapia, dentro de los personajes considerados “buenos”. Mientras que los personajes considerados “malos”, a priori, serían Jack, el Malvado, un malo un poco desastroso que siempre va con sus dos pistolas al cinto y su sombrero negro, y los indios que se pasan el día o peleando con Cuttlas o de fiesta.

Portadas de El bueno de Cuttlas, Integral 1 (2010) y El bueno de Cuttlas, Integral 2 (2011), de Calpurnio, publicados por la editorial Glénat

Desde que empecé a leer El bueno de Cuttlas hace ya muchos años, creo recordar que en su etapa de El País, me encantaban estas historietas, aparentemente sencillas, muy divertidas y que desbordaban una gran imaginación. Poco a poco fui siendo consciente de la cantidad de referencias matemáticas que incluía Calpurnio en estas viñetas, que en principio parecía que hablaban de vaqueros e indios, pero que como hemos comentado anteriormente eran mucho más. Por este motivo, en marzo de 2008 me puse en contacto con Calpurnio para pedirle permiso para incluir su humor gráfico dentro del portal DivulgaMAT, Centro Virtual de Divulgación de las Matemáticas, de la Real Sociedad Matemática Española. Calpur, como firmó su respuesta, fue muy amable y nos dio permiso para utilizar sus viñetas. La primera de ellas, publicada en 20 Minutos, era la magnífica viñeta en la que aparece Cuttlas paseando por una banda de Moebius, que podéis admirar aquí.

El bueno de Cuttlas (La banda de Moebius), de Calpurnio, publicado en 20 Minutos

La siguiente viñeta, también publicada en 20 Minutos fue con su amigo 37, que recordemos que habla a través de los números, mostrándonos como son los cómics en Marte, viñetas en siete dimensiones.

El bueno de Cuttlas (Siete dimensiones), de Calpurnio, publicado en 20 Minutos

Muchos fueron los temas matemáticos que interesaron a Calpurnio y que tocó en sus viñetas de El bueno de Cuttlas. Entre los temas matemáticos están la banda de Moebius, la cuarta dimensión, la escalera infinita de Escher, el efecto mariposa, la espiral áurea, los números, el tangram (que podéis ver en la siguiente imagen), el infinito, los diagramas estadísticos, el caos, la lemniscata de Bernoulli, los sólidos plátónicos y otras figuras poliédricas, las ecuaciones matemáticas, los fractales, las figuras imposibles o los sudokus, entre otros.

El bueno de Cuttlas (Tangram), de Calpurnio, publicado en 20 Minutos

Mi segundo contacto con Calpurnio fue en 2012. Le invitamos a participar como ponente del curso de verano de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea, Cultura con M de matemáticas: una visión matemática del arte y la cultura, que organizábamos Pedro Alegría, Marta Macho y yo mismo. Aceptó de forma inmediata, pero poco después le entraron las dudas de si realmente él podía dar una charla sobre las matemáticas de El bueno de Cuttlas. Tuvimos una interesante conversación telefónica en la que se dejó convencer de seguir con el plan y participar como ponente del curso de verano.

En el proceso de organización del curso de verano le solicité un título y un resumen de la charla. El título que Calpurnio puso a su conferencia fue Matemática punk. Su resumen fue:

El día 4 de julio daré una charla distendida y frívola sobre la relación distendida y frívola de mis trabajos gráficos con las matemáticas y La Ciencia en general.

Mis conocimientos son breves, pero extensa mi desfachatez, por lo que el título de mi charla es MATEMÁTICA PUNK.

Matemática inexacta, fe religiosa en la ciencia y otros oxímorones. Un paseo por el despropósito matemático.

A este texto le acompañaban algunas viñetas, como la siguiente, que es un poema concreto, realizado con números, a través del extraterrestre 37.

El bueno de Cuttlas (poema 300), de Calpurnio

La conferencia Matemática punk fue excepcional. Calpurnio se ganó al público desde el primer minuto y le mantuvo atento hasta el final de la charla, momento que hubiesen preferido que no llegase. Una de esas conferencias de las que uno siempre guardará un buen recuerdo.

Una de las viñetas de la conferencia fue la que aparece en la siguiente imagen. Esta viñeta la realizó inspirado, según sus palabras, en la invitación que le habíamos hecho para participar en el curso de verano Cultura con M de matemáticas: una visión matemática del arte y la cultura, y en ella se utiliza el símbolo del infinito, la curva llamada Lemniskata de Bernoulli, como símbolo del amor, para los marcianos, 37 y 99.

El bueno de Cuttlas (4MOR, 37 & 99), de Calpurnio, publicado en 20 Minutos

Calpurnio también tenía su propia opinión de lo que era un “tebeo perfecto”, como lo ilustró en esta viñeta con la espiral áurea.

El bueno de Cuttlas (En busca del tebeo perfecto), de Calpurnio, que apareció publicado en 20 Minutos

 

Casualidades de la vida. Ese mismo día 15 de diciembre tenía yo apuntado en mi agenda “llamar a Calpurnio”. El motivo era doble. Le queríamos invitar a la edición número 20 del ciclo de conferencias Matemáticas en la vida cotidiana / Matematika eguneroko bizian y quería comprarle la lámina de su magnífica viñeta 37&99, cuya compra había ido posponiendo porque quería hablar con él. Sin embargo, no pude hacer esa llamada.

Viñeta de El bueno de Cuttlas, de Calpurnio

Esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica pretende ser un homenaje a un gran artista, Calpurnio, Eduardo Pelegrín Martínez de Pisón.

Portadas de algunos de los libros de la historieta El bueno de Cuttlas: El Bueno de Cuttlas contra Los Malos (Makoki, 1991), El Bueno de Cuttlas (El País-Aguilar, 1996), El Hombre del Oeste (Glénat, 1999), El Pistolero Molecular (Glénat, 2000), El Signo de los Tiempos (Glénat, 2002), Esto No Es Un Cómic (Glénat, 2007), Solo Somos Monigotes (Glenat, 2009), El Vaquero Samurái (Panini, 2014)

Bibliografía:

1.- Mariano García, Fallece el dibujante zaragozano Calpurnio Pisón y deja huérfano al vaquero Cuttlas, Heraldo de Aragón, 15 de diciembre de 2022.

2.- Culturplaza, Fallece el dibujante Calpurnio, Culturplaza, 15 de diciembre de 2022.

3.- Antonio Lozano, Muere el ilustrador Calpurnio Pisón, creador de ‘El Bueno de Cuttlas’, a los 63 años, La Vanguardia, 15 de diciembre de 2022.

4.- Wikipedia: Calpurnio

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 Matemática punk, un homenaje a Calpurnio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: Drew Beamer / Unsplash

La película que rodea una pompa de jabón puede estar hasta 8 °C más fría que el ambiente, un descubrimiento importante para comprender la estabilidad de las burbujas.

Las burbujas están por todas partes y las encontramos en la espuma de una cerveza, cuando usamos el jabón de manos, en los materiales más variados o en las olas del mar. A pesar de esta omnipresencia, hay preguntas abiertas sobre el comportamiento de las burbujas, como por qué algunas burbujas son más resistentes al estallido que otras. Un equipo de investigadores ha dado un paso para responder a esa pregunta midiendo la temperatura de la película que rodea una pompa de jabón y descubriendo que puede ser significativamente más baja que la de su entorno local. El equipo dice que el resultado podría ayudar a los fabricantes industriales de burbujas a controlar mejor la estabilidad de sus productos.

En un día caluroso nuestro cuerpo se enfría emitiendo energía al entorno a través de la evaporación del sudor. Las películas de jabón también emiten energía al perder líquido por evaporación. Estudios anteriores sobre la estabilidad de las burbujas han medido la evaporación del contenido líquido de una película de jabón en diferentes condiciones. Pero todos estos experimentos han asumido que la temperatura de la película coincidía con la del ambiente, una suposición que los nuevos resultados ponen en cuestión.

Fuente: F. Boulogne et al (2022)

En sus experimentos, los investigadores crearon una pompa de jabón a partir de una mezcla hecha de líquido para lavar platos, agua y glicerol. Luego midieron la temperatura de la película de jabón en una variedad de condiciones ambientales. Descubrieron que la película podría estar hasta 8 °C más fría que el aire circundante. También encontraron que el contenido de glicerol de la película de jabón afectaba a esta diferencia de temperatura, y que las películas que contenían más glicerol tenían temperaturas más altas. Una diferencia de temperatura tan grande podría afectar la estabilidad de las burbujas. Ahora se necesitan más experimentos para comprobar hasta qué punto esto es así.

Referencias:

F. Boulogne et al. (2022)  Measurement of the temperature decrease in evaporating soap films Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.129.268001

Este texto es una adaptación de A. Napolitano (2023) Bubbles have an unexpected chill Physics 15, s173

Para saber más:

Serie La dinámica del calor

Nanoburbujas, un recipiente en busca de un tapón

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

El artículo El frío de las burbujas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El pasado 26 de septiembre de 2022, vivimos el que quizás fuese uno de los momentos más emocionantes de la última década en cuanto a las ciencias planetarias se refiere: se llevó a cabo la primera prueba de defensa planetaria, consiguiendo desviar ligeramente el satélite (Dimorfos) de un asteroide (Dídimos), estrellando una sonda, llamada DART, contra la superficie de este, usando únicamente la energía cinética para modificar su órbita.

Algo que a simple vista pudo parecer un experimento muy poco cinematográfico -nada que ver con lo que hemos visto en películas como Armagedón-, fue muy efectivo, logrando cambiar el periodo orbital de este satélite en unos 33 minutos, y generando una enorme cola de polvo fruto de todo el material despedido al espacio por la colisión, ya que se expulsaron aproximadamente unas 1000 toneladas de polvo y rocas.

El sistema de Didímos y Dimorfos visto por el Telescopio Espacial Hubble el pasado 11 de octubre de 2022. Se pueden apreciar dos colas de material formadas como resultado del impacto. Cortesía de NASA, ESA, STScI, Jian-Yang Li (PSI) y Joseph DePasquale.

El objetivo fue Dimorfos, un pequeño asteroide de unos 170 metros de diámetro -me van a permitir que use una media del tamaño debido a que su forma no es perfectamente esférica- que está en órbita alrededor de Dídimos, otro asteroide de mayor tamaño, con un diámetro de unos 780 metros y al que ahora tarda en dar una vuelta unas once horas y veintitrés minutos.

No es raro que los asteroides formen sistemas dobles o múltiples. De hecho, conocemos ya alrededor de 500 sistemas de asteroides y objetos transneptunianos que tienen compañía. A veces un objeto más, en su mayoría, pero algunos sistemas son triples e incluso cuádruples, como es el caso del asteroide 130 Elektra. Quizás haya muchos más, pero descubrirlos desde la Tierra es a veces una misión complicada, ya que los satélites pueden ser muy pequeños y no podemos detectarlos mediante métodos directos, como por ejemplo, haciéndoles “una foto”.

Y los científicos se preguntan, ¿cómo es posible que se formen estos sistemas de asteroides?

Hay distintas teorías para afrontar este hecho: Por un lado, podrían ser asteroides de menor tamaño capturados por la gravedad del asteroide de mayor tamaño. Por otro, podrían ser el material expulsado durante un impacto y que poco a poco podría haber ido coalesciendo en órbita alrededor del asteroide que ha sufrido el impacto…

Dimorfos visto tan solo once segundos antes del impacto de la DART. Obsérvese su superficie, formada prácticamente por rocas, algo habitual en asteroides de tipo “rubble pile”, formados por fragmentos que viajan juntos unidos por la gravedad. Cortesía de NASA/Johns Hopkins APL.

Pero hay asteroides que no son monolíticos, es decir, formados por un gran bloque rocoso, que quizás es la imagen que más tenemos interiorizada cuando pensamos en los asteroides. Sino que también hay asteroides pequeños que en realidad están formados por un montón de rocas y de polvo que viajan juntos por efecto de la gravedad, que los mantiene cohesionados y que en ocasiones se forman cuando dos asteroides colisionan con gran violencia y algunos de esos fragmentos expulsados se unen de nuevo para formar uno o varios asteroides nuevos.

Este hecho nos lleva a que, al menos, exista una forma más en la que podrían los asteroides hacerse con un satélite: Si empiezan a girar lo suficientemente rápido sobre si mismos, la fuerza centrífuga generada por la rotación puede superar a la fuerza de la gravedad que mantiene unido los fragmentos que componen el asteroide. Para visualizar mejor esto, es como si comenzásemos a girar una honda con una roca en su extremo y se rompiese la cuerda debido a la gran velocidad a la que gira. La roca finalmente acaba despedida.

Bueno, pero, ¿cómo puede un asteroide ponerse a girar tan rápido? Hay dos formas principalmente. Bien por una colisión con uno o varios cuerpos y que va acelerando esa rotación o por lo que conocemos como efecto YORP, que son los cambios que se producen en la rotación de un asteroide –u otro cuerpo, como por ejemplo los satélites artificiales- por como dispersan la radiación solar y como emiten su radiación térmica desde los distintos puntos de su superficie. Es como si, de algún modo, la luz solar fuese una ligera brisa que va soplando a los lados de un asteroide, empujándole a rotar, como cuando soplamos las aspas de un pequeño ventilador.

El sistema de Ida (a la izquierda) y Dáctilo (a la derecha) fue el primero sistema de asteroides en el que se descubrió un satélite, cuando en 1993 la sonda Galileo, de camino a Júpiter, se acercó para poder observarlo. Cortesía de NASA/JPL.

Para aclarar la formación de Dimorfos, un nuevo estudio aparecido en el portal arXiv titulado “Dynamical origin of Dimophos from fast spinning Didymos” por Madeira et al. pone de manifiesto que hace mucho tiempo, Dídimos giraba mucho más rápido sobre sí mismo, quizás por el efecto YORP que mencionábamos anteriormente. Debido a esta rápida rotación, lanzó al espacio aproximadamente un 25% de su masa, quizás no solo en un episodio, sino a lo largo de mucho tiempo en el que parte de ese material caería de nuevo a su superficie y volvería a ser expulsado.

El material despedido de su superficie provocaría que se formase un anillo alrededor de Dídimos. Con el tiempo, en algunas zonas del anillo podrían empezar a formarse minisatélites por la interacción entre los distintos fragmentos, y que con el tiempo se irían uniendo para dar lugar a Dimorfos, algo que explicaría su forma irregular.

Estudios como estos ponen de manifiesto que los asteroides, lejos de ser mundos que apenas han cambiado desde la formación del Sistema Solar pueden también ser sitios con una compleja dinámica muy diferente de la que estamos acostumbrados en cuerpos de tamaño planetario.

En 2024, si todo va bien, despegará la misión HERA con destino al sistema Dídimos-Dimorfos, llegando a finales de 2026, con el objetivo de estudiar con detalle el sistema tras la colisión y quizás confirmando la teoría sobre el origen de Dimorfos, ya que estudiará la composición y estructura interna de ambos con un magnífico conjunto de instrumentos.

Bibliografía:

Madeira, Gustavo, et al. (2023) Dynamical Origin of Dimorphos from Fast Spinning Didymos Icarus, vol. 394, Apr. 2023, p. 115428. doi:  10.1016/j.icarus.2023.115428.

Para saber más:

Rumbo a Psique

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

El artículo ¿De dónde salió Dimorfos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Foto: Robby McCullough / Unsplash

El nivel socioeconómico de una persona influye en su bienestar psicológico. A modo de ejemplo, la probabilidad de experimentar malestar psicológico es cuatro veces más alta en las personas de nivel bajo que en las de alto. Además de lo que esa influencia supone para las personas que sufren, tiene consecuencias sociales y económicas negativas para el conjunto de la colectividad.

Antes se pensaba que el efecto de la riqueza –o la pobreza– sobre el bienestar –o malestar– psicológico es más intenso en los países pobres y, por tanto, que al desarrollarse económicamente esos países, la mejora económica ejercería efectos benéficos sobre las personas de posición económica inferior. Esos efectos serían consecuencia del mayor esfuerzo en programas sociales y en la provisión de recursos, medidas que ayudarían a esas personas a satisfacer sus necesidades básicas y, en consecuencia, a mejorar su bienestar. Algunos estudios parciales, hechos con datos procedentes de unos pocos países, habían avalado esa noción, incluso. Sin embargo, cuando se ha dispuesto de grandes volúmenes de datos de muchos países, se ha comprobado que las cosas no son como se pensaba. De hecho, la vinculación entre un menor nivel socioeconómico y menor bienestar psicológico tiende a ser más intensa en los países desarrollados. En otras palabras, en los países ricos es donde peor lo pasan las personas pobres.

A partir de la constatación anterior se han barajado otras explicaciones posibles, también de carácter económico, a un fenómeno que se consideraba una anomalía. Pero un grupo de investigación integrado por personas de diferentes países ha propuesto una hipótesis alternativa a las explicaciones económicas y la ha sometido a contraste. ¿Y si hay un elemento que no se ha considerado y que atenúa el malestar psicológico? Creían que ese elemento podía ser la religiosidad. Es sabido, por un lado, que hay normas religiosas, expresadas de formas diversas, que ayudan a aliviar el malestar que genera la pobreza. Y, por el otro, la gente de los países pobres suele ser más religiosa que la de los ricos. Además, ya había datos parciales que indicaban, para países con un nivel similar de desarrollo, que la pobreza causa más daño psicológico en los países menos religiosos que en los más religiosos, y que la asociación entre condiciones de penuria y bienestar –o malestar– es más intensa en los menos religiosos.

Para evaluar su hipótesis, recurrieron a la información disponible en tres grandes bases de datos internacionales, la Encuesta Mundial Gallup (más de millón y medio de personas en 156 países), el Proyecto de Personalidad en Internet Gosling-Potter (cerca de millón y medio de personas en 85 países) y la Encuesta Mundial de Valores (unas 275 mil personas en 92 países). El análisis de los datos obtenidos de las tres fuentes avaló la idea de que la religiosidad ayuda a explicar por qué la carga psicológica propia de las personas de nivel socioeconómico bajo está atenuada en los países pobres y amplificada en los desarrollados. Hasta el punto de que en los países más religiosos, no se observa que la pobreza genere malestar psicológico.

Las creencias religiosas ayudan a dar sentido a la realidad que nos rodea. Las religiones son, gracias a los códigos de conducta que promueven, herramientas poderosas de cooperación social. Pues bien, de confirmarse las conclusiones de este estudio, también tendrían un efecto neutralizador del malestar psicológico provocado por la pobreza y la desigualdad. No debe extrañar, por tanto, que la laicización de las sociedades tenga consecuencias difíciles de evaluar a priori y que las creencias religiosas sean en ocasiones sustituidas por otras que cumplen funciones equivalentes.

Fuente: Berkessel, J.B., Gebauer, J.E., Joshanloo, M., Gosling, S.D. (2021): National religiosity eases the psychological burden of poverty. PNAS 118 (39) e2103913118 https://doi.org/10.1073/pnas.2103913118

Para saber más:

Nacionalismo, ideología y religión
Las religiones condicionan los valores culturales

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 Religiosidad frente a pobreza se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.