Cuaderno de Cultura Científica

Fuente: Tecnalia

En un mundo cada vez más interconectado los datos, y la información que se extrae de ellos, son un recurso de un valor económico incalculable. Por otra parte esa misma interconexión permite que grupos de hackers delincuentes* puedan atacar remotamente instalaciones, ya sea para provocar el caos, ya sea para pedir rescates.

Una de las actuaciones que estos delincuentes pueden llevar a cabo es alterar la trazabilidad de las cosas. Por ejemplo, puede alterar todos los registros que indican que un determinado producto se fabricó en determinado lugar en determinada fecha por un agente concreto. La utilidad de esto se encuentra rápidamente si pensamos criminalmente: ese producto podría ser un pasaporte falso, un cargamento de explosivos o una partida de fármacos defectuosa. Igualmente los delincuentes pordrían alterar el destino de mercancías con solo alterar los datos asociados a ellas en los registros correspondientes.

Un caso especialmente preocupante de lo anterior, porque nos puede tocar a cualquiera en donde más duele, es alterar la cadena de custodia de nuestro dinero en nuestras cuentas corrientes o la propiedad de nuestros activos financieros, empezando por la suplantación de nuestra identidad. Existe todo un subgénero cinematográfico dedicado a este peligro.

La ciberseguridad se ocupa precisamente de proteger nuestra identidad en la red y garantizar que solo nosotros podamos acceder a lo que es nuestro. En este sentido un prodecimiento que sea capaz de asegurar que una cadena de transacciones es inalterable porque cualquier intento de alterarla queda inmediata y automáticamente al descubierto sería más que útil. Este prodecimiento y la tecnología asociada existe: blockchain. Sin duda asociamos este término con las criptomonedas en general y con el bitcoin en particular.

Iñaki Úcar explicaba así qué es el blockchain:

El blockchain surge en 2009 como solución a un problema clásico de sistemas de moneda virtual descentralizados: el problema del doble gasto. Las divisas tradicionales funcionan porque hay una entidad central que se encarga de su buen funcionamiento, y en la que el sistema económico y financiero deposita su confianza (e.g., el Banco Central Europeo). Con la adopción de Internet y los sistemas distribuidos, surge un interés en el desarrollo de divisas digitales que no dependan de un mediador de confianza, pero todos los planteamientos chocan frontalmente con el problema del doble gasto: que una misma moneda (en el sentido de “unidad básica” de la divisa) pueda ser falsificada y gastada más de una vez. En 2009 el creador del bitcoin (bajo el pseudónimo Satoshi Nakamoto) propone una solución basada en un triple enfoque: todas las transacciones se comparten públicamente; las transacciones válidas se determinan por un sistema de prueba de trabajo (proof of work); y se incentiva económicamente la contribución a este sistema (por los llamados mineros).

Estos tres pilares se integran en la tecnología blockchain, que no es más que la unión de dos técnicas bien conocidas y desarrolladas: los árboles Merkle y la criptografía (en forma de firma digital de clave pública y funciones hash). El árbol Merkle es una estructura de datos ideada y patentada en 1979 por Ralph Merkle, diseñada para concatenar información de forma que un nodo dado permite verificar de forma segura y eficiente toda la información que cuelga de él. Tiene muchas aplicaciones, como en el intercambio de archivos en redes P2P o en software de control de versiones como Git. Blockchain es básicamente una cadena de bloques (tipo Merkle, pero, en principio, sin ramificaciones) a la que se añade la firma digital para verificar los participantes en las transacciones.

La tecnología blockchain puede usarse como contenedor de cualquier tipo de datos encadenados, como los que corresponden a la trazabilidad segura de un producto. En Tecnalia están desarrollando Traceblock, que permite obtener una visión única del estado, no solo para una partida concreta, sino para toda la cadena de suministro. Ofrece una garantía de origen inalterable, donde cada actor de la cadena escribe/firma y responde sobre la veracidad de su información que es consistente con la concatenación de acciones en blockchain.

Nota:

* No todos los hackers son delincuentes.

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

El artículo Actúa localmente: blockchain para la cadena de suministros se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Antonio José Caruz Arcos

Fuente: Shutterstock / Gaiteal

 

A la pregunta “¿En qué te fijas para juzgar el atractivo de una persona?”, son muchos los que responden que el color de los ojos es determinante. El color azul causa furor más que ningún otro, quizás por ser mucho menos frecuente que el marrón. Aunque, para raro y exclusivo, el color de la cautivadora mirada de la actriz Liz Taylor, de un tono violeta propio de la ciencia ficción.

En nuestra vida cotidiana es frecuente preguntarnos por qué hijos de los mismos padres han heredado colores de ojos totalmente diferentes. ¿Acaso no sigue un patrón convencional de típica genética mendeliana? ¿Qué determina este carácter? ¿Por qué, por ejemplo, hay más del doble de mujeres con ojos verdes que hombres?

El largo camino del color

La mayoría de las poblaciones del mundo tienen ojos de diferentes tonos de marrón. Sin embargo, en gentes de origen europeo existe mayor diversidad. Además del marrón –el más común– hay otros colores prácticamente ausentes en poblaciones de otros continentes. Entre ellos azul, gris, verde o ámbar.

Semejante variedad no puede existir por capricho. Si la evolución ha favorecido que existan diferentes tonos de iris debe ser por algo. Sin embargo, lo cierto es que tanto la función fisiológica del color del iris como sus posibles ventajas biológicas son un misterio.

Con el color de la piel no hay tanto desconocimiento. Sabemos que este carácter está asociado con la intensidad de la radiación ultravioleta. Y que la evolución selecciona una piel más clara a medida que nos alejamos del Ecuador.

Se debe a que es necesario que exista un equilibrio entre la protección de la piel frente a la radiación ultravioleta y la producción de vitamina D que es estimulada por los rayos del sol. Una piel excesivamente pigmentada en latitudes muy al norte (o al sur) daría lugar a una deficiencia de esta vitamina y problemas de salud, especialmente en la formación de los huesos. Pero nada de esto parece guardar relación directa con el color de los ojos.

Lo que sí sabemos es que el color del iris depende de 3 parámetros fundamentales:

1. El tipo de pigmento, eumelanina para el marrón oscuro-negro y feomelanina de color rojizo;
2. la cantidad y distribución de melanosomas, es decir, de los pequeños sacos cargados de pigmento dentro de las células del epitelio;
3. las variaciones en la estructura fina del iris, las encantadoras contracciones y los misteriosos nudos que podemos observar especialmente en personas de ojos claros.

¿Y qué hay de los genes? En 2007 se realizó el primer estudio de genoma completo en poblaciones europeas identificándose 10 genes implicados en este carácter. Este estudio fue posteriormente replicado y los genes confirmados por otro equipo de investigadores. Esto permitió desarrollar un sistema de predicción del color de los ojos en función de datos genéticos, el denominado Hirisplex.

Sin embargo, no era un sistema de predicción totalmente fiable. Funcionaba muy bien para discriminar entre ojos marrones y azules, pero para el resto de los colores era relativamente ineficiente.

¿Por qué? Pues porque se habían quedado cortos. Lo demuestra un estudio publicado este mismo año y basado en el mayor número de voluntarios reclutados hasta la fecha, casi 200 000. Los autores identificaron un total de 52 genes diferentes que influyen en el color de los ojos. ¡Más de medio centenar!

Parece claro que estamos ante un carácter biológico complejo donde los haya. Esto no se parece nada a la herencia de los grupos sanguíneos ni al color de las flores de los guisantes de Mendel que nos enseñaban en el instituto.

Genética de caracteres complejos

Es solo un ejemplo de lo que nos depara la llamada genética de caracteres complejos. Una de las grandes beneficiadas será la ciencia forense, dado que pronto podremos predecir a partir de una gota de sangre o de un trozo de hueso, no solo el color de la piel y los ojos, sino también otros caracteres morfológicos más complejos.

Sin ir más lejos, un estudio español reciente permitió conocer el aspecto de los cazadores del paleolítico. Eran negros de piel y con ojos azules, un fenotipo ausente en las poblaciones europeas actuales y absolutamente inesperado.

Sobre el autor: Antonio José Caruz Arcos es catedrático de genética de la Universidad de Jaén

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

El artículo Por qué tu color de ojos no coincide con el de tus padres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Photo by David Veksler on Unsplash

Las medidas de orden higiénico y social adoptadas por las autoridades de casi todo el mundo desde febrero de 2020 no solamente han conseguido limitar la expansión del SARS-CoV-2, que es lo que se buscaba, también han contenido la expansión de otros patógenos, como el de la gripe, o varios catarrales. Uno de estos es el virus respiratorio sincitial (VRS).

El VRS es responsable de muchos catarros invernales, pero en niños puede provocar afecciones más serias. La primera infección por este virus en los menores de un año puede producir infecciones graves de las vías aéreas inferiores; es responsable del 50% de las bronquiolitis y del 25% de las neumonías. Es muy contagioso; la probabilidad de que un niño de un año haya sido contagiado por ese virus es superior al 95%. Se estima que las infecciones por VRS provocan en España entre 15000 y 20000 visitas anuales a urgencias pediátricas y entre 7000 y 14000 hospitalizaciones. Entre 70 y 250 niños fallecen al año por su causa.

Hace un año, cuando en Australia se encontraban en mitad del otoño y los virus respiratorios deberían haber empezado a circular por la población, sobre todo la infantil, tan solo a un 1% de los niños y niñas ingresados en un hospital de Perth se les diagnosticó una infección por VRS. El verano siguiente, fueron un 70% de los hospitalizados los que dieron positivo en el correspondiente test. Las medidas para detener el avance de la Covid19 habían provocado un retraso de medio año en la expansión del VRS. En otras zonas de Australia se registraron fenómenos similares.

El hemisferio norte, como es lógico, no es ajeno al fenómeno. En Francia la epidemia de VRS empezó en febrero, 12 semanas más tarde de lo habitual. Y de acuerdo con simulaciones basadas en los casos de registrados en los Estados Unidos en 2020, en próximos años pueden producirse brotes importantes de VRS -los más intensos en el próximo invierno- como consecuencia de las medidas de aislamiento y distanciamiento entre la gente implantadas.

Muchos pediatras australianos y de otros países están preocupados. En Australia se han dado cuenta de que la mayoría de niños y niñas de menos de 18 meses de edad no ha estado en contacto nunca con el VRS, y otros muchos, mayores de esa edad, llevan 18 meses sin haberlo estado, y es posible que la inmunidad frente a ese virus se haya desvanecido. El problema es que no saben cómo reaccionará el sistema inmunitario de todos esos niños y niñas cuando se contagien con el virus.

Esa es la razón por la que en los servicios de salud del Reino Unido, por ejemplo, se han propuesto observar con atención la evolución de esa viriasis, por si tuvieran que tomar medidas especiales al respecto. El único tratamiento disponible, de carácter profiláctico –anticuerpos monoclonales– se utiliza para casos de alto riesgo, bebés prematuros o criaturas con problemas cardiacos, principalmente.

El VRS no es el único patógeno con el que entran en contacto los niños durante sus primeros meses y años de vida. Y lo apuntado para ese virus sería, en principio, aplicable a esos otros microorganismos. Por ello, los especialistas recomiendan que, ante la previsible reducción de la incidencia de Covid19 hasta niveles manejables por los servicios de salud, no se abandonen rápidamente todas las medidas en vigor para limitar los contagios, como las recomendaciones higiénicas, el uso de mascarilla o evitar aglomeraciones. Los contagios por VRS se producirían más lentamente y los servicios de salud dispondrían así de más tiempo y recursos para hacerle frente.

Fuentes:

Asociación Española de Pediatría: Virus Respiratorio Sincicial (VRS)

Rachel E. Baker et al (2020): The impact of COVID-19 nonpharmaceutical interventions on the future dynamics of endemic infections. PNAS 117 (48) 30547-30553.

Donna Lu (2021): Children´s immunity at risk. New Scientist 250 (3332): 8-9

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 Efectos colaterales de la Covid19 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fuente: Wikimedia Commons

El mito del buen salvaje de Rousseau, absolutamente infundado, ha influido en el pensamiento contemporáneo hasta límites insospechados. Desde el «buenismo» (todo el mundo es bueno, son las circunstancias la que lo hacen malo, en la base de cosas como el concepto de prisión como centro de rehabilitación, o de la transferencia de la responsabilidad de actuar adecuadamente al individuo durante una pandemia) hasta la animadversión contra la tecnología, la industria y la civilización en general, fuentes de todo mal. Es posible que se reconozcan estas ideas sin refinar como parte consustancial de algunas formaciones políticas contemporáneas. Iván Rivera nos presenta algunas de las falacias relacionadas con la tecnología dentro de las ideas más influyentes de este personaje.

Iván Rivera es ingeniero de telecomunicaciones, director de innovación en una empresa de tecnologías ferroviarias y miembro del Comité Ejecutivo del Railway Innovation Hub.



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

El artículo Iván Rivera – Naukas Bilbao 2019: ¿Qué inventen ellos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Naukas Bilbao 2017 – Ricardo Oltra: Que inventen ellos
2. Carlos Briones – Naukas Bilbao 2019: Luna
3. José Miguel Viñas – Naukas Bilbao 2019: Meterorología cuántica

Fuente: Mariano Álvaro / Wikimedia Commons

España cuenta con la segunda red de líneas de alta velocidad más larga del mundo, solo superada por China. En términos relativos, España es el líder mundial. Actualmente, cuatro corredores principales conectan Madrid con otras regiones periféricas: Madrid-Cataluña, Madrid-León (corredor norte), Madrid-Levante y Madrid-Andalucía. En 2016, en total, ya estaban en servicio 2.583 km de líneas, y actualmente varios tramos más están en construcción o proyectadas.

El tren de alta velocidad (TAV; AVE en su denominación comercial) se presenta habitualmente como un medio de transporte sostenible con un enorme potencial de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y de consumo de energía. “La mayoría de los estudios realizados sobre este medio de transporte se han centrado en el análisis y la estimación del ahorro relacionado con la explotación de la red, pero ignoran las cargas asociadas a la construcción de la infraestructura”, explica Andoni Kortazar, investigador de la UPV/EHU. Ante eso, el grupo de investigación Ekopol de la UPV/EHU ha calculado el balance ambiental de todas las líneas de TAV en funcionamiento en España en 2016 con un enfoque del ciclo de vida completo, es decir, teniendo en cuenta las fases de construcción y mantenimiento, además de la fase operativa del tren.

“La metodología de ciclo de vida completo incluye todos los impactos que el tren va a producir a lo largo de toda su vida, desde las materias primas hasta el derribo de la red ferroviaria —afirma Kortazar—. Y para ello hemos realizado el inventario de toda la red: hemos hecho un repaso aéreo o por satélite de los cuatro corredores del AVE, metro a metro”.

El balance ambiental concluye que la variable de mayor incidencia es la demanda de transporte: “El AVE español tiene a nivel global 4,7 millones de pasajeros·kilómetro (o pasajeros equivalentes) al año; se trata de una densidad muy inferior al transporte utilizado en otros países (Francia tiene 25 millones; Alemania 11 millones; China 18 millones; Taiwán 30 millones y Japón (CJRC) 99 millones)”, señala. Así, “a pesar de que el balance ambiental de los corredores de Andalucía y Cataluña es relativamente modesto, la construcción de los corredores de Levante y del norte no está justificada en términos de ahorro energético y de reducción de emisiones debido a la baja demanda que tienen. Por tanto, la decisión de construir nuevos tramos de TAV debería basarse en un análisis de la demanda, y así solo se construyan corredores con alta demanda de transporte”, explica el investigador.

Por otro lado, en el estudio se ha determinado que “para compensar los impactos medioambientales en la construcción, el AVE debe operar durante 15 años”. La mejora en las emisiones que provoca la red ferroviaria durante un año “supone tan solo el 1 % de las emisiones totales de CO2 del transporte en España”, ha añadido. Según el investigador, es muy importante que el tren vaya siempre lleno, que transporte el mayor número de personas posible en cada viaje y que todos esos viajeros y viajeras sean retirados de las carreteras.

Los investigadores creen que el TAV no es la única y mejor solución actual para la transición ecológica en España. Asimismo, señalan que los responsables políticos deberían poner en marcha otras medidas relacionadas con el transporte que reduzcan mucho y rápidamente los impactos ambientales sin la carga que supone la construcción de nuevas infraestructuras. Por ejemplo, “para lograr la citada reducción de emisiones tan modesta, basta con aumentar el grado de ocupación de los vehículos privados que circulan por la carretera en la actualidad; por otro lado, la electrificación del transporte por carretera tendría beneficios desde un punto de vista ambiental, y más aún de cara a un futuro lejano, si se utiliza electricidad procedente de fuentes renovables”, concluye.

Referencia:

Andoni Kortazar, Gorka Bueno & David Hoyos (2021) Environmental balance of the high speed rail network in Spain: A Life Cycle Assessment approach Research in Transportation Economics doi: 10.1016/j.retrec.2021.101035

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

 

El artículo El impacto medioambiental del ciclo de vida del tren de alta velocidad en España se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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María Martinón-Torres

 

Una de las características más idiosincráticas del ser humano es la relación que establece con los muertos. La paleontología y la arqueología documentan un amplio abanico de formas de interaccionar con los que han fallecido, pero no todas ellas denotan igual grado de simbolismo o intención.

Algunos de estos comportamientos tienen una finalidad más funcional, como apartar los cadáveres para no atraer a depredadores, desarticular el cuerpo para facilitar su transporte o aprovecharlo nutricionalmente, lo que también se conoce como canibalismo gastronómico.

Pero existen otros comportamientos que se apartan de la “utilidad”, gestos que involucran más recursos y tiempo de los que serían necesarios para simplemente disponer de un cuerpo inerte. La utilización de forma repetida de un lugar, una cavidad natural, por ejemplo, de difícil acceso, protegida, para depositar a los que fallecen, como es el caso del yacimiento de la Sima de los Huesos, en Atapuerca, trasluce una dedicación y un esfuerzo que se escapan de lo meramente práctico.

A partir de ahí, en la evolución de los homininos se despliega una variedad de actos que revelan una implicación cada vez más intensa hacia el fallecido. Con los enterramientos, la comunidad asume el esfuerzo de planificar, de excavar o crear deliberadamente un lugar para depositar el cuerpo en una posición y forma específica y premeditada, a veces acompañado de objetos u ornamentos y, después, sellarlo para protegerlo.

Kenia, Alemania, Burgos

El estudio de los huesos hallados en Panga ya Saidi (Kenia), un yacimiento excavado por el Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana (Jena, Alemania) y los Museos Nacionales de Kenia (Nairobi, Kenia), nos ha permitido descubrir el enterramiento humano más antiguo que se conoce en toda África.

Cueva del yacimiento de Panga ya Saidi donde fue enterrado el niño.
Créditos: MPI-SHH

Dada la extrema fragilidad de los restos, los arqueólogos decidieron rescatar los huesos dentro de un bloque de sedimento que, durante más de dos años, se excavó manual y virtualmente –con técnicas de imagen– en los laboratorios del CENIEH (Burgos).

Reconstrucción virtual ideal del esqueleto del niño en el yacimiento.
Autores: Jorge González/Elena Santos.

Mediante el análisis de los fósiles y la tierra circundante hicimos la reconstrucción forense de lo sucedido hace 78 000 años. Un niño de apenas 3 años de edad era enterrado con delicadeza en una cavidad deliberadamente excavada para ello, envuelto en un sudario, en posición encogida, sobre su costado derecho y con una almohada bajo la cabeza. Se trata de una tumba, sí, pero el niño ha sido arropado y dispuesto como si estuviera en su lecho, dormido. ¿Para qué? ¿Por qué se hace todo esto si ya no sirve para nada? Precisamente por eso. Que no sirva para nada le da todo su valor.

Representación artística del enterramiento humano de Panga ya Saidi.
Autor: Fernando Fueyo

En nuestra especie, defenderse de la muerte dejó de ser un acto reflejo y se convirtió en un acto reflexivo. Vivimos con una voluntad terca por domesticar la muerte, por combatirla, por prevenirla, por retrasarla. Y cuando sucede, cuando ya no hay vuelta atrás y la muerte deshabita el cuerpo de un ser amado, entonces, a Homo sapiens aún le queda el orgullo de no agachar la cabeza y decide seguir tratando a los muertos –aunque estén muertos– con la consideración con la que tratamos a los vivos: con delicadeza, con respeto, con compasión. Con esa parte de nuestra vida, la muerte no puede. Y la noción de esa pequeña victoria nos da algo de la paz que la muerte nos arrebata.

Sobre la autora: María Martinón-Torres es directora del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH)

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

El artículo Un niño recostado delicadamente, el primer enterramiento humano de África se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En el primer capítulo de mi libro Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos, cuyo título era Pensamiento matemático, abordaba diferentes estrategias para la resolución de problemas matemáticos, así como la obtención de estrategias ganadoras en diferentes juegos. Una de las herramientas que quedó fuera en la versión final del libro fue la utilización de la simetría, que hoy abordaremos en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica.

Portada del libro Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos (Raúl Ibáñez), de la colección El mundo es matemático, RBA, 2015

 

La simetría es una herramienta muy útil en las demostraciones matemáticas, en la resolución de problemas, incluidos los juegos de ingenio, y en la obtención de estrategias ganadoras en los juegos de competición.

Aunque cuando hablamos de estrategias ganadoras basadas en la simetría en este contexto solemos referimos a que uno de los dos jugadores, normalmente el segundo, realiza movimientos simétricos a los del jugador rival. En esta entrada vamos a mostrar y analizar dos juegos sencillos, la margarita y bloqueado.

La margarita es un juego para dos personas que se juega con un cierto número de fichas, por ejemplo, dieciséis, formando una circunferencia, como muestra la siguiente imagen. Los jugadores, por turnos, deberán retirar o bien una ficha o bien dos, pero en tal caso que estén una junto a la otra, sin hueco entre ellas. Gana el jugador que retira la última ficha.

Posición inicial del juego la margarita, con 16 fichas

Inspirado en el conocido juego infantil “me quiere, no me quiere” mientras se deshoja una margarita, fue inventado por el matemático recreativo y ajedrecista estadounidense Sam Loyd (1841-1911) a finales del siglo XIX. Publicó este juego en 1896 en su columna de rompecabezas del periódico The Brooklyn Daily Eagle, y posteriormente, en la revista británica Tits-Bits en 1897.

Página del periódico The Brooklyn Daily Eagle, del día 18 de octubre de 1896 que incluye el juego The Daisy Game Problem (El problema del juego de la margarita)

 

Sam Loyd es uno de los grandes de la matemática recreativa. No solo creaba rompecabezas o problemas de ingenio, o adaptaba algunos ya existentes (con polémicas incluidas sobre su autoría), sino que los vestía con una narrativa fantástica y cautivadora, o los acompañaba de toda clase de trucos publicitarios, como la creación de impactantes premios (un ejemplo fueron los 1.000 dólares que ofreció a quien resolviera el rompecabezas 14-15, que acabaría alcanzando una gran popularidad).

Durante la educación secundaria se aficionó al ajedrez y a la creación de problemas para este juego. Después empezó a estudiar ingeniería, pero descubrió que se podía vivir de la creación de rompecabezas matemáticos y problemas de ajedrez. A lo largo de su vida realizó trabajos muy variados, como contratista de fontanería, grabador de madera, caricaturista o compró una cadena de tiendas de música, pero sobre todo dedicó su tiempo a la creación y publicación de problemas de ingenio.

Escribió columnas en periódicos y revistas, como The Brooklyn Daily Eagle, Tits-Bits (donde colaboró con el británico Henry E. Dudeney) o Scientific American, y editó sus propias revistas, como Sam Loyd’s puzzle magazine.

Entre sus rompecabezas más famosos están el problema de los burros, el puzzle 14-15, de regreso a Klondike o Fuera de la Tierra. Tras su muerte, su hijo publicaría su libro Sam Loyd’s Cyclopedia of 5000 Puzzles, Tricks and Conundrums with Answers (1914).

Imagen de la página del libro Cyclopedia of 5000 Puzzles, Tricks, and Conundrums (1914) de Sam Loyd, que incluye el juego de la margarita

 

La margarita, también conocido con el nombre la cadena, admite una estrategia ganadora para el segundo jugador basada en la simetría. Si el jugador que inicia la partida retira una ficha (respectivamente, dos), la respuesta del otro jugador será retirar la ficha (respectivamente, las dos fichas) que está en la posición diametralmente opuesta en la circunferencia, generando así dos partes aisladas simétricas (para la margarita de dieciséis fichas, o cualquier cantidad par de fichas).

A partir de la posición inicial de las fichas del juego, como en la imagen que está más arriba, mostramos la primera jugada de los dos jugadores, si el primero quita una de las fichas y el segundo la diametralmente opuesta, quedando efectivamente dos partes aisladas con la misma cantidad de fichas.

A partir de ese momento, el segundo jugador aplicará la simetría, retirando en cada movimiento las mismas fichas que haya quitado el primero, pero en la parte contraria a la de su oponente. Mostramos las siguientes jugadas del juego iniciado en las anteriores imágenes. Si el primer jugador quita dos fichas de la parte derecha, como muestra la imagen.

El segundo jugador quitará las dos en la parte contraria.

Y así con las demás jugadas, en las que el segundo jugador quita las fichas simétricas a las retiradas por el primer jugador, de manera que así se asegura que será este jugador el que será el último en retirar fichas.

Si el juego empieza con un número impar de fichas, el primer movimiento del segundo jugador consistirá en retirar una cantidad distinta de fichas a la del primer jugador, dos si este ha quitado una y una si han sido dos, con el objetivo de dejar de nuevo las fichas restantes divididas en dos partes simétricas aisladas.

Bloqueado es otro juego para dos personas cuya estrategia ganadora está basada en la simetría. El tablero, que puede pintarse sobre una hoja de papel o construirse con más encanto en madera, consta de dos filas de 10 casillas contiguas. Al iniciarse la partida, cada jugador dispondrá de dos fichas colocadas en un extremo de las dos filas, como se muestra en la imagen.

Posición inicial del juego bloqueado

 

Las reglas del juego son las siguientes:

i) cada jugador mueve, por turnos, una de sus fichas, con las que avanzará (hacia la derecha o izquierda, dependiendo de su posición inicial), o retrocederá, tantas casillas como desee, sin saltar por encima de las fichas del contrario;

ii) gana el jugador que consiga que su oponente quede bloqueado, es decir, que no pueda mover ninguna de sus dos fichas.

Más allá de las reglas, será jugando cuando nos percataremos de cómo funciona el juego. Una de las primeras observaciones que podemos hacer es que, si un jugador cierra una de las filas, el otro deberá cerrar la otra, obligándole al primero a retroceder hasta que quede bloqueado

Luego la estrategia es obligar al jugador contrario a que cierre una fila, evitando a su vez ser quien la cierra primero. Así, si un jugador (fichas oscuras en la imagen de abajo) cierra una de las filas, el otro jugador (fichas blancas) cerrará inmediatamente la otra fila, obligando a su rival a retroceder movimiento a movimiento hasta quedar bloqueado, y perder.

Tras cerrar la ficha oscura el paso a la blanca en la fila de arriba, el jugador de blancas cerrará la fila de abajo en su turno, obligando a retroceder a las fichas oscuras

 

En este juego, existe una estrategia ganadora para el segundo jugador que consiste en no ser el primero en cerrar alguna de las filas y obligar al adversario a hacerlo. Pero, ¿cómo conseguirlo? La clave está, de nuevo, en la simetría.

Para evitar bloquear una de las líneas, el segundo jugador deberá conseguir en cada movimiento que la distancia entre fichas –el número de casillas que las separan- en las dos filas sea la misma (distancia de simetría), así no cerrará ninguna fila, salvo cuando cierre las dos. Por otra parte, será el primer jugador quien rompa la simetría en cada movimiento.

Y para forzar al primer jugador para que sea quien cierre primero una de las dos filas el segundo jugador deberá conseguir que la distancia de simetría entre las fichas sea cada vez más pequeña. Esto va a ser posible ya que cuando el primer jugador rompe la simetría pueden ocurrir dos cosas:

i) si ha hecho avanzar una de sus fichas (las fichas oscuras hacia la derecha, las blancas hacia la izquierda), la distancia ahora entre las fichas de esa fila será más pequeña que la distancia de simetría anterior, con lo cual el segundo jugador podrá mover su ficha en la otra fila para disminuir la distancia de simetría;

ii) si ha retrocedido una de sus fichas, de forma que la distancia entre las fichas de esa fila sea mayor que la distancia de simetría, el segundo jugador avanzará su ficha en esa fila para mantener la distancia de simetría, con la diferencia de que al retroceder el primer jugador va perdiendo terreno, casillas para mover, y llegará el momento que no tendrá más opción que cerrar una de las filas, y perderá.

La distancia de simetría es de dos casillas y el primer jugador, blancas, retrocede dos casillas en la línea de abajo, entonces el primer jugador avanzará dos casillas en esa misma línea para mantener la distancia de simetría, pero las blancas empezarán a estar más arrinconadas

 

Una variante de este juego consiste en que las longitudes de las filas sean distintas. ¿Sigue siendo válida la estrategia ganadora?

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos, colección El mundo es matemático, RBA, 2015.

2.- Sam Loyd’s Cyclopedia of 5000 Puzzles, Tricks and Conundrums with Answers [http://www.mathpuzzle.com/loyd/], publicado en 1914.

3.- Luis Ferrero, El juego y la matemática, Ed. La Muralla, 2001.

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 simetría como estrategia ganadora: la margarita y bloqueado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La estrategia ganadora de Helena
2. ‘La simetría en nuestro entorno’, por M.A. Cuevas Diarte
3. «El bacteriófago ø29 como sistema modelo en biología molecular» por Margarita Salas

Imagen de seagul / Pixabay

¿Para qué sirve una lámina hecha a base de átomos de carbono unidos entre sí ocupando los vértices de hexágonos? Dicho así, para no mucho. Todo el mundo ha oído hablar del grafeno, que es como se llama esta lámina, sí, pero ¿para qué sirve en la vida real? Ahora mismo puede que para poco, la verdad, pero eso puede cambiar más pronto que tarde.

Las necesidades de procesamiento de datos crecen exponencialmente en el mundo por muchos factores: desde el número de personas que generan datos por el crecimiento de la población y el desarrollo económico, hasta los datos que esas mismas personas consumen empleando dispositivos más conectados y portátiles. Para poder afrontar esta creciente necesidad de procesamiento y comunicación hay limitaciones a las que la electrónica (entendida como procesamiento basado en electrones) se enfrenta que están en el límite de sus posibilidades.

Por otra parte, estas mismas necesidades demandan cada vez más energía y recursos materiales para poder llevarse a cabo. El cambio climático, y la sostenibilidad no ya de la Tierra, sino de la propia tecnología, requiere que las nuevas formas de procesar la información sean mucho más eficientes, empleando mucha menos energía por unidad de datos procesada. Aquí es donde entran las tecnologías cuánticas y, ligado a ella, el espín. El espín es una propiedad de algunas partículas, como los electrones.

La electrónica dará paso muy probablemente a la espintrónica, sí, pero para ello harán falta soportes físicos magnéticos donde pueda producirse. Uno de ellos es el grafeno. Se pueden concebir nanoestructuras de grafeno hechas a medida como componentes activos elementales de una nueva generación de dispositivos espintrónicos cuánticos. Ello sería posible porque las estructuras de grafeno pueden desarrollar espontáneamente un magnetismo (π-paramagnetismo, para un físico) intrínseco a partir de cambios en su estructura (lo que afecta a sus características topológicas, que diría una física). Lo interesante es que este magnetismo no convencional es móvil, de largo alcance y puede ser direccionable eléctricamente, es decir, lo podemos montar en un dispositivo que podamos cargar enchufándolo en casa.

O sea, que parece muy interesante construir una plataforma totalmente de grafeno, donde los espines se puedan utilizar para transportar, almacenar y procesar información. Una plataforma así combinaría la movilidad electrónica rápida del grafeno con espines cuánticos direccionables eléctricamente en una plataforma semiconductora personalizable. El impacto de algo así sería enorme desde el punto de vista científico, tecnológico y sociales. Ahora viene la pregunta del millón: ¿quién hace una cosa así que combina física avanzada, química supersofisticada y nanotecnología punta? No hace falta irse muy lejos para encontrarlo.

El CIC nanoGUNE coordina el proyecto SPRING, en el que colabora, entre otros centros de primerísimo nivel mundial como la Universidad de Oxford, el DIPC.

El proyecto SPRING combina la investigación en física, química e ingeniería necesarias para construir nanoestructuras de grafeno con precisión atómica, manipular sus estados de espín nuclear y electrónico, y comprobar su potencial como elemento básico en dispositivos espintrónicos cuánticos.

 

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

El artículo Actúa localmente: la espintrónica que viene se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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María Isabel Peralta Ramírez, Borja Romero-González, Carolina Mariño-Narváez y José A. Puertas-González

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El estrés psicológico es, no cabe duda, uno de los mayores villanos del último siglo. Sin embargo, a pesar de las nefastas consecuencias que puede tener para la salud, su función última es salvarnos la vida como especie.

Así lo avalan los recientes resultados publicados en la revista Journal of Developmental Origins of Health and Disease. Allí encontramos que las mujeres que dan a luz una bebé niña presentan mayores niveles de cortisol (hormona del estrés) en el momento de la concepción. Tanto que presentan el doble de cortisol en el caso de ser niña.

El estrés afecta a las hormonas sexuales

La naturaleza tiene sus propios mecanismos en situaciones de adversidad. En primer lugar, es importante destacar que las hormonas sexuales se pueden ver modificadas en situaciones de alto estrés. Un ejemplo de esto es la reducción de testosterona en hombres con altos niveles de estrés, como se ha visto en soldados en guerra o en estudiantes universitarios tras realizar una tarea estresante.

Es más, en deportistas que se someten a sobresfuerzo (estrés físico) no solo se ha encontrado una disminución de testosterona sino también una menor movilidad de los espermatozoides.

En cuanto a las mujeres, la percepción de estrés psicológico se relaciona con una disminución de estrógenos y de progesterona, la hormona responsable de madurar las paredes del útero para que se implante el óvulo. Simultáneamente, con el estrés se dispara la prolactina, que a su vez se relaciona con la inhibición de la ovulación.

Estudios realizados en campos de concentración nazis mostraron que el 54% de las mujeres dejaron de menstruar en el primer mes (momento en el que todavía tenían la grasa corporal necesaria). Esta modulación hormonal por estrés se relaciona también con que la mujer se encuentre menos receptiva y proactiva sexualmente.

Por qué tras los ataques terroristas del 11-S nacieron más niñas

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en la especie humana la relación entre hombres y mujeres en el momento del nacimiento se inclina a favor del sexo masculino con una proporción de aproximadamente 105 o 106 nacimientos de hombres por cada 100 de mujeres. Sin embargo, esto puede verse modificado en ciertas condiciones.

Se ha estudiado que tras situaciones de adversidad –exposición de la población a hechos estresantes extraordinarios– se produce un mayor nacimiento de niñas. Así ha sucedido en varios momentos de la historia, por ejemplo en Estados Unidos en los meses posteriores al asesinato del presidente J. F. Kennedy, tras los ataques terroristas del 11-S o después de la muerte de la Princesa Diana en Inglaterra.

Existen dos tipos de hipótesis que intentan explicar de este fenómeno. Unas están centradas en el comportamiento de los espermatozoides portadores de los cromosoma X e Y (que definen el sexo del bebe). Defienden que los espermatozoides portadores de cromosoma X (que al unirse a un ovulo formarán un feto niña) son más resistentes atravesando un moco cervical con ph mas ácido (y más hostil).

Tiene sentido teniendo en cuenta que el ph es más ácido cuando disminuyen los estrógenos como consecuencia del estrés. De este modo, ante la adversidad, los espermatozoides portadores de cromosoma Y (que al unirse a un ovulo formarán un feto niño) tendrían menos posibilidades de llegar a dicho óvulo.

Por otro lado, existe una amplia evidencia científica sobre el papel del estrés en los abortos espontáneos. De hecho, diferentes estudios han mostrado un incremento del numero de abortos después de episodios dramáticos como pueden ser ataques terroristas del 11-S o tras el terremoto del este de Japón en 2011. Pues bien, resulta que diferentes autores han llegado a la conclusión de que estos abortos espontáneos se producen de forma selectiva en mayor cantidad en fetos masculinos (XY).

Más opciones para la X

Lo más probable es que el mayor nacimiento de niñas en situaciones estresantes se deba a una conjunción de estos dos fenómenos. No es solo que los espermatozoides portadores de cromosoma X sean mas resistentes atravesando el moco cervical. Además, en circunstancias adversas, una vez fecundado el óvulo es más probable que el feto XX sobreviva a un aborto espontáneo.

Haber demostrado en nuestros experimentos que las mujeres que tienen bebés niñas muestran casi el doble de concentración de cortisol en el pelo en el momento, previo, durante y posterior a la concepción nos plantea nuevas cuestiones.

¿Será esta respuesta al estrés ante la adversidad una respuesta adaptativa con la que la naturaleza se asegura la supervivencia de la especie? Y tras esta devastadora pandemia por COVID-19, ¿nacerán más niñas?

Sobre los autores: María Isabel Peralta Ramírez, Carolina Mariño-Narváez y José A. Puertas-González enseñan e investigan en Facultad de Psicología de la Universidad de Granada; Borja Romero-González en la de la Universidad de Valladolid.

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

El artículo La pandemia podría hacer que naciesen más niñas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Laura Jiménez Ortega

Shutterstock / Africa Studio

 

¿Cuántas veces hemos escuchado expresiones como “se me dan fatal los idiomas, ¡mi
oído es pésimo!” o “entender, entiendo, pero soy incapaz de hablarlo”?

Intuitivamente, creemos que lo importante de un idioma es lo bien que discriminamos los sonidos junto con las palabras que seamos capaces de reconocer y entender. ¿No se nos olvida algo?

Ocurre al hablar, leer o escribir. Casi sin que nos demos cuenta, nuestro cerebro organiza o procesa las palabras siguiendo una serie de reglas. Así, comprender un idioma no solo implica aprender las palabras y su significado (semántica). También las reglas que las gobiernan (sintaxis).

Para hablar, hay que automatizar

Grosso modo, aprender el idioma materno o uno segundo implica discriminar sonidos, aprender palabras y automatizar reglas. Sin embargo, según nuestra experiencia, centrarnos exclusivamente en vocabulario y gramática no garantiza que lo aprendamos.

De hecho, al estudiar una segunda lengua, hay un punto en el que somos capaces de entender, pero nos cuesta mucho hablar. Ocurre, quizá, porque estudiar gramática no necesariamente implica que la hayamos automatizado. Esto sí sucede con nuestro idioma materno.

Según los modelos clásicos del procesamiento del lenguaje, la sintaxis se ha considerado automática, poco flexible e impermeable a otras fuentes de información (emocional, social, etc.). Es decir, nuestro cerebro utilizaría las reglas del lenguaje sin ser consciente de ellas.

La semántica, en cambio, se ha considerado controlada, flexible y permeable a otros procesos cerebrales.

Estudio de la comprensión del lenguaje

Tradicionalmente, para estudiar la comprensión del lenguaje se ha medido la actividad eléctrica cerebral gracias al encefalograma (EEG). En el caso
de la sintaxis, se registra la actividad cerebral de voluntarios leyendo oraciones que contienen errores sintácticos (un ejemplo: el detective “privados” investiga).

Cuando aparece un error sintáctico, nuestro cerebro genera dos patrones de actividad eléctrica muy característicos. Se denominan LAN (del inglés: left anterior negativity) y P600. Ocurren principalmente en áreas frontales y parietales del cerebro respectivamente.

Estas investigaciones han confirmado que, efectivamente, la sintaxis es automática y se procesa incluso en ausencia de consciencia.

Emociones y sintaxis

Sin embargo, en la última década se ha demostrado que, a pesar de ello, la sintaxis se ve más afectada por otras fuentes de información no lingüísticas de lo que inicialmente pensábamos.

Así, por ejemplo, se sabe que cuando leemos una oración con este tipo de error, la información emocional positiva o negativa previa afectaría al
procesamiento sintáctico. De esta forma, se necesitarían más recursos para detectar el error.

No obstante, si la información emocional concurre en la misma palabra donde aparece el error sintáctico (el detective “corruptos” investiga), esta dificultad de procesamiento sólo ocurre para las palabras negativas.

Mientras que, para las palabras positivas, en comparación con las neutras, el procesamiento del error requeriría menos recursos.

En definitiva y contra todo pronóstico, parece que las emociones son capaces de
afectar a la sintaxis. Incluso si se percibe la emoción de forma inconsciente. Además, parece hacerlo de forma diferente dependiendo de cómo se presenta esta: previamente, concomitante, enmascarada, etc.

Si tenemos en cuenta que el reconocimiento y expresión de emociones son esenciales
para la supervivencia, el hecho de que el procesamiento sintáctico se vea afectado por la emoción puede tener un valor adaptativo decisivo.

Los aspectos sociales también interfieren en la comprensión del lenguaje

Otro elemento adaptativo clave que puede afectar a la comprensión del lenguaje son
los aspectos sociales. De hecho, la mayoría de los autores proponen que este evolucionó por la necesidad de reunir e intercambiar la compleja información social.

Si el lenguaje es una herramienta fundamental en la interacción social, cabría esperar, al igual que en el caso las emociones, que la interacción social afectara a la sintaxis.

Esta pregunta, que parece obvia, no ha sido contestada hasta hace muy poco. Una vez más, midiendo la actividad eléctrica cerebral mediante EEG, se comprobó el efecto que produce leer en compañía y en soledad en la comprensión del lenguaje y el
procesamiento cerebral. Los participantes leían oraciones que contenían errores sintácticos o semánticos, la mitad del tiempo solos y la otra mitad acompañados.

Cuando estaban acompañados, se observó actividad en el precúneo, área del cerebro implicada en el procesamiento social y atencional. Ante errores sintácticos, apareció un patrón de actividad eléctrica característico del procesamiento semántico (N400) que se concibe como más heurístico e integrado. Además, se asocia con la creatividad.

Sin embargo, en la situación de aislamiento apareció una LAN, un patrón de activad eléctrica cerebral más automático y temprano. Es decir, la comprensión del lenguaje se hizo menos global e integradora.

Por tanto, en principio, si un niño o un adulto lee acompañado, esto favorecería una comprensión del lenguaje más creativa e integradora. Si lee solo, el procesamiento sería más detallado y sistemático.

Teniendo en cuenta que el procesamiento sintáctico es, además, automático e inconsciente, la influencia de las emociones y las claves sociales también pasa desapercibida, aunque afecte a nuestro procesamiento y a la toma de decisiones.

Por tanto, es necesario empezar a considerar las claves sociales y emocionales que afectan a la sintaxis y, por ende, a la comprensión del lenguaje, en ámbitos educativos, personales y profesionales. Contextos donde la comprensión del lenguaje desempeña un papel fundamental.

Todavía hacen falta investigaciones para ver en qué dirección afectan las emociones y el contexto social a la sintaxis y a la comprensión del lenguaje. Es muy probable, en línea con varias propuestas pedagógicas recientes, que los ambientes sociales ricos emocionalmente la faciliten. Por tanto, también al aprendizaje.

Incluso podría facilitar el aprendizaje de un segundo idioma y la automatización de la gramática. La misma que tan de cabeza nos trae cuando intentamos hablar una lengua que no es la nuestra.

Sobre la autora: Laura Jiménez Ortega es profesora del Departamento de Psicobiología y Metodología en Ciencias del Comportamiento de la Universidad Complutense de Madrid

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

El artículo Desenredando la gramática: ¿qué ocurre en nuestro cerebro cuando leemos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Foto: Sharon McCutcheon / Unsplash

El orgasmo es una cosa que pasa en el encéfalo (eso que está dentro de tu cráneo). Pero quizás lo más interesante y desconocido es que el orgasmo es respuesta aprendida. Eso significa que si nunca has tenido uno puedes aprender a tenerlo. Eso y mucho más te cuenta Laura Morán.

Laura Morán es psicóloga, sexóloga y terapeuta de pareja. Es la autora de Orgas(mitos) (Next Door Publishers, 2019).



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

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Nahia Idoiaga Mondragon, Amaia Eiguren Munitis, Maitane Picaza Gorrotxategi, María Dosil Santamaría, Naiara Berasategui Sancho, Naiara Ozamiz Etxebarria y Sorkunde Jaca Miranda

 

De todas las situaciones extraordinarias que ha traído consigo la actual pandemia, el cierre de la mayoría de los colegios desde marzo hasta septiembre de 2020 ha sido una de las más duras. Si se le suman las medidas de distanciamiento y contención social aplicadas para detener la propagación del virus, está claro que la infancia no lo ha tenido nada fácil en el último año.

Profesionales de la pediatría, la psicólogía y la educación han advertido de las amenazas que esta pandemia puede suponer para los niños y las niñas desde una perspectiva de salud global en la que deben integrarse los aspectos psíquicos, emocionales y sociales.

También han destacado que es fundamental investigar cómo entienden esta pandemia los más pequeños para mitigar el daño que estasituación puede causarles.

En investigaciones llevadas a cabo desde el Departamento de Psicología Evolutiva y de la Educación de la Universidad del País Vasco hemos demostrado que los niños y niñas han experimentado miedo, preocupación, tristeza y nerviosismo ante el virus, sintiendo también culpa por el temor a infectar a sus seres queridos.

Pero además de estas emociones generadas por el propio virus, los efectos colaterales que ha tenido el encierro en sus casas y la imposibilidad de estar al aire libre les han llevado a experimentar aburrimiento, enfado, agobio, cansancio y soledad.

Los niños se expresan mejor dibujando

El dibujo es una forma natural, quizás la más fundamental de la expresión humana, y puede utilizarse para explorar conceptos y experiencias. De hecho, se ha demostrado que, a través del dibujo, niños y niñas pueden comprender y expresar conceptos difíciles y emociones que no pueden expresar con palabras.

En la misma línea, en los últimos años un movimiento creciente impulsado por la Convención de las Naciones Unidas sobre los Derechos del Niño resalta la importancia de escuchar la voz de los niños de primera mano cuando se trata de asuntos que afectan a sus vidas.

Teniendo en cuenta estas consideraciones, resulta de vital importancia identificar cómo entienden los niños la actual crisis sanitaria. Teniendo en cuenta sus preocupaciones podremos desarrollar estrategias y herramientas que, en última instancia, les ayuden a superar estas circunstancias sin precedentes.

El proyecto postales 2020 en Donostia

En las primeras semanas de desescalada, nace el proyecto Postales 2020 gracias a la colaboración de entidades que comparten inquietudes en torno a la incidencia emocional de la crisis del COVID-19. En concreto, la colaboración entre Promoción de la Salud y Donostia Lagunkoia del Ayuntamiento de Donostia, Tabakalera, Emaus Fundazioa, Teléfono de la Esperanza de Guipuzcoa y Kutxakultur quiere explorar el potencial transformador que ofrece la gestión colectiva de las emociones y la salud comunitaria en los tiempos convulsos que nos está tocando vivir.

La idea era crear una cadena de personas que, a través del cruce de postales, compartieran cómo se sentían. Concretamente, en el mes de julio se propuso escribir una postal –comprada, hecha a mano, dibujada y todo lo que consideraran que tuviera cabida y ayudara a expresar su estado emocional–, para, después, depositarla en alguno de los buzones habilitados para ello.

Niños y niñas de entre 6 y 11 años de diferentes barrios de Donostia participaron en Postales 2020. Y eso les permitió expresar las emociones y sentimientos que les habían estado acompañando desde que se declaró la pandemia.

Concretamente se recogieron 345 dibujos infantiles relacionados con la covid-19 de niños y niñas de diferentes barrios de la ciudad que participaban en el programa “Oporretan Euskaraz”. A medida que se recibían las postales a través de las diferentes vías, el equipo de MediaLab de Tabakalera iniciaba un proceso de lectura, añadiendo una pegatina amarilla con una frase, una propuesta de cuento, película, libro… inspirada en cada una de ellas.

Esta lectura compartida dejó patente el valor de lo que los niños y las niñas contaban. Y para dar protagonismo al contenido de sus postales se realizó un análisis de las mismas mediante la colaboración con el Grupo de Investigación KideOn de la UPV/EHU.

En este análisis comprobamos que la mayoría de los dibujos describían tanto al propio virus como sus consecuencias (confinamiento, muertes, etc.), así como las medidas para hacerle frente. Esto indica un reconocimiento del virus covid-19 a diferentes edades, incorporando el animismo en el virus y dibujando caras sonrientes en algunos de los casos, coronas en otros, pero también signos de prohibición.

Un mundo enfermo, pero lleno de arcoiris

Resulta particularmente interesante ese reconocimiento de la representación gráfica del virus. Por una parte, implica la capacidad de absorción de la iconografía difundida principalmente a través de los medios de comunicación por parte de las niñas y niños de distintas edades, incluso muy jóvenes.

También resulta interesante cómo la utilización de esa iconografía permite objetivar e individualizar algo abstracto –o al menos invisible e intangible– y poder así enfocar el problema (o la circunstancia) que ha trastocado su vida y la de quienes les rodean.

Asimismo son significativos algunos dibujos que presentan el virus SARS-CoV-2 atacando a un mundo enfermo, representando así claramente la globalización de la pandemia. Sin embargo, también pintaron arco iris, un indicador de que la esperanza de “Todo va a salir bien” no está perdida.

Las emociones creadas por covid-19 fue la segunda categoría más representada. Autores y autoras se dibujaron a sí mismos y cómo se habían sentido. Tanto durante el confinamiento como en la nueva realidad posterior al confinamiento.

La tristeza es la emoción más mencionada, aunque muchos escribieron que se sentían mal (“gaizki” en euskera), sin poder especificar las emociones concretas que habían experimentado.

En la misma línea, también se reportaron otras emociones: esperanza, ánimo, amor e importancia de cuidarse los unos a los otros. De hecho, niños y niñas eran conscientes de esta ambivalencia o tormenta emocional que estaban viviendo, y así lo dibujaron.

En los dibujos encontramos también muchos que reflejaban las actividades realizadas durante el confinamiento y la socialización. Destacan aquellas relacionadas con las pantallas y las nuevas tecnologías, sobre todo unidas a situaciones que reflejan aburrimiento, además de la añoranza de las actividades que se realizan al aire libre.

Igualmente, los dibujos destacan a la familia y a las amistades en dos planos. Por un lado, aparece el periodo de confinamiento en el que les extrañaron. Sin embargo reconocen que este periodo les sirvió para estar con su familia más cercana (padres, hermanos/as). Por otro lado, también resaltaron que estaban muy contentos de volver a encontrarse con sus amistades. En este sentido, los campamentos de verano fueron un oasis donde pudieron volver a jugar.

En conclusión, esta investigación contribuye a conocer mejor el impacto que la situación de pandemia y el confinamiento han tenido hasta ahora en la infancia, subrayando el impacto en su imaginario, en sus emociones y en aspectos sociales.

También se han extraído claves para promover el bienestar en estas situaciones a través de las diferentes simbolizaciones reflejadas en las imágenes.

Educación artística y emocional

En esta línea, será importante seguir promoviendo en los currículos oficiales y en la educación no formal la educación artística, porque en situaciones críticas como esta también se convierte en una herramienta protectora para promover el bienestar y la felicidad de los niños y las niñas.

Otro aspecto a potenciar es la educación emocional, dando formación y herramientas a las escuelas y familias para proteger la situación emocional de los más pequeños.

Sobre las autoras: Nahia Idoiaga Mondragon, Amaia Eiguren Munitis, Maitane Picaza Gorrotxategi, María Dosil Santamaría, Naiara Berasategui Sancho y Naiara Ozamiz Etxebarria enseñan e investigan en la Facultad de Educación de la UPV/EHU; Sorkunde Jaca Miranda es enfermera de Promoción de la Salud en el Ayuntamiento de Donostia.

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

El artículo La pandemia desde una mirada infantil se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ilustración: María Lezana

Hay alrededor de 3.400 especies de serpientes. Las hay por casi todo el planeta -tan solo se hallan ausentes de las regiones polares más frías- y han desarrollado un amplio abanico de tamaños. La más pequeña conocida en la actualidad mide alrededor de 10 centímetros, mientras que algunas pitones se acercan a los 10 metros. No obstante, ninguna de las sierpes actuales supera las dimensiones de la Titanoboa, ya extinguida, que medía más de 10 m de longitud y pudo llegar a alcanzar una masa de 1 tonelada.

Los rasgos que hacen de las serpientes un grupo especial son el carecer de extremidades y tener un cuerpo muy alargado. La opinión mayoritaria entre los herpetólogos es que varanos, monstruos de Gila y serpientes tienen un antepasado común, y que uno de los linajes se adaptó, inicialmente, a la captura de insectos y otras presas pequeñas en huras subterráneas. La pérdida de las extremidades es lo que habría facilitado las operaciones bajo el suelo y, más adelante, algunos representantes de ese primer grupo sin patas habrían retornado a la superficie terrestre y recuperado una alimentación basada en presas de mayor tamaño.

Lo curioso de la pérdida de las extremidades es que los genes de los que depende su crecimiento no han desaparecido, siguen en su sitio, pero las células responsables de iniciar su desarrollo ignoran la señal correspondiente. A la vez que desaparecieron las extremidades, el número de vértebras aumentó considerablemente: ¡Algunas especies tienen más de 500! Aunque pueda parecer un fenómeno excepcional, lo cierto es que varios linajes de lagartos han perdido las patas, por lo que seguramente no es tan difícil que ocurra.

Otro rasgo por el que las serpientes son bien conocidas es que un buen número de ellas son venenosas. Gracias al veneno –normalmente un cóctel de hasta un centenar de toxinas en algunas especies- muchas sierpes consiguen paralizar a las presas que les sirven de alimento. Es posible que la capacidad para producir veneno surgiese hace 200 millones de años en algún antepasado común de las serpientes y de los varánidos actuales, aunque también podría ser que el veneno haya sido una característica surgida en más de una ocasión. En todo caso, apareció antes del momento en que los antepasados de cobras, víboras y demás especies venenosas se separaron de los de las pitones y boas actuales. Eso ocurrió hace aproximadamente ochenta millones de años.

Y ya sea mediante el veneno, ya mediante estrangulamiento, muchas serpientes son capaces de atrapar presas de tamaño superior a ellas, lo que les permite no tener que dedicarse permanentemente a buscar alimento. La anatomía de las estructuras implicadas en la captura y deglución de las presas es también muy especial: la piel alrededor de la boca está llena de pliegues, lo que permite una gran expansión a la hora de ingerir la presa, y algunos músculos de las mandíbulas se estiran tanto que llegan a desemparejarse sus fibras de actina y de miosina, volviendo a sus posiciones de acoplamiento una vez han tragado la presa.

Aunque lo visto hasta aquí ya hace de las serpientes un grupo verdaderamente singular, el rasgo más asombroso, aunque probablemente menos conocido, que han desarrollado es su enorme variabilidad metabólica individual. El sistema digestivo de la pitón de Birmania, Python molurus, tiene una gran flexibilidad: unos doce días después de la última comida se reduce a su mínima expresión. Pero no es solo el aparato digestivo lo que reduce; el tamaño de los riñones aumenta de forma significativa (alrededor de un 40%) durante el proceso digestivo para disminuir después; y el hígado llega a duplicar su tamaño cuatro días después de la ingestión.

En lo que se refiere al metabolismo, la tasa metabólica de una pitón se multiplica por 45 al día siguiente de haber cazado una presa. Pero durante los periodos de ayuno, llega prácticamente a suprimirse. En ningún vertebrado se ha medido un metabolismo basal tan bajo como en una pitón de Birmania. Ni que decir tiene que una reducción metabólica tan acusada permite a las pitones ayunar durante semanas manteniendo una mínima actividad. Podría decirse que estas serpientes viven en un estado de letargo prolongado solo interrumpido, cada cierto tiempo, para darse un verdadero banquete. No hay desayunos semejantes en el reino animal.

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 Sierpes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ojo con el evangelio de hoy
el que habla no sabe
el sabio chino se mantiene en silencio
más de 3 sacudidas es página
2 paralelas que se cortan siempre
constituyen matrimonio perfecto
río que fluye contra su propia corriente
no llegara jamás a feliz término
todo está permitido
libertad absoluta de movimiento
claro que sin salirse de la jaula
2 + 2 no son 4
……………. fueron 4:
hoy no se sabe nada al respecto.

Nicanor Parra, «Ojo con el evangelio de hoy» en «Hojas de parra», 1985

Este hermoso poema de Nicanor Parra (1914-2018) —poeta y “sin embargo” matemático— es una buena manera de introducir este artículo dedicado a cinco conceptos matemáticos con nombres “divinos”.

Comenzamos con arcángeles, con el cuerno de Gabriel (o trompeta de Torricelli), que es una superficie de revolución con volumen finito y superficie infinita.

El cuerno de Gabriel. Wikimedia Commons.

 

Se obtiene al rotar alrededor del eje de abscisas la hipérbola de ecuación y=1/x, para x ≥ 1. Con una trompeta parecida, según la fe cristina, el arcángel Gabriel anunciaría el juicio final…

El siguiente es un problema de ecuaciones diofánticas —es decir, sus soluciones son números enteros— inspirado en el rebaño del dios griego del Sol. Arquímedes enuncia el problema de los bueyes de Heliosde este modo:

Amigo: Si has heredado la sabiduría, calcula cuidadosamente a cuánto se elevaría la multitud de los bueyes del Sol que, en otro tiempo, pacían en las llanuras de la isla Tinacria distribuidos en cuatro rebaños de colores distintos: uno blanco como la leche, otro berrendo en negro, el tercero colorado y el cuarto jabonero.

En cada rebaño había un número considerable de bueyes repartidos en las proporciones siguientes: el número de los blancos era igual a la mitad aumentada en el tercio de los negros más todos los colorados, mientras que el de negros era igual a la cuarta y quinta partes de los jaboneros más todos los colorados también, y considera, además, que el número de los jaboneros era igual a la sexta y séptima partes de los blancos, aumentado, igualmente, en los colorados.

Las vacas estaban repartidas así: el número de las blancas era, precisamente, igual a la tercera y cuarta partes de todo el rebaño negro, mientras que el de las negras era igual a la cuarta y quinta partes de las jaboneras, todas las cuales habían ido a pacer en compañía de los bueyes, y el número de las jaboneras era igual a la quinta y sexta partes de todo el rebaño colorado, mientras que las coloradas eran en número igual a la mitad de la tercera parte aumentada en la séptima del rebaño blanco.

Amigo: Si me dices exactamente cuántos eran los bueyes del Sol y cuál, en particular, el de bueyes y vacas de cada color, no se te calificará de ignorante ni de inhábil, pero no podrás aún contarte entre los sabios.

Observa ahora los diversos modos de estar dispuestos los bueyes: cuando los blancos juntaban su multitud a los negros, se mantenían en un grupo compacto que tenía la misma medida en profundidad que en anchura, y este cuadrado llenaba completamente las llanuras de Tinacria. Por otra parte, reunidos los colorados y los jaboneros, sin que estuvieran presentes los bueyes de otros colores o sin que faltasen, quedaban agrupados de tal suerte que, constituida la primera fila por uno solo, formaban gradualmente una figura triangular.

Amigo: Si encuentras estas cosas y, en una palabra, si concentrando tu ingenio, expresas todas las medidas de estas multitudes, te glorificarán por haber alcanzado la victoria y se te juzgará como consumado conocedor de esta ciencia.

Este problema fue descubierto en 1773 por el escritor Gotthold Ephraim Lessing, en la biblioteca de Wolfenbüttel en la que trabajaba como bibliotecario. El enunciado, reducido a notación matemática, se resume del siguiente modo: si llamamos W, X, Y y Z a los bueyes blancos, negros, jaboneros y colorados respectivamente, y con las mismas letras pero en minúscula a las vacas del mismo color, tenemos

1. W = (1/2 + 1/3)X + Z,

2. X = (1/4 + 1/5)Y + Z,

3. Y = (1/6 + 1/7)W + Z,

4. w = (1/3 + 1/4)(X + x),

5. x- (1/4 + 1/5)(Y + y),

6. y = (1/5 + 1/6)(Z + z),

7. z = (1/6 + 1/7)(W + w),

8. W + X es un cuadrado perfecto,

9. Y + Z es un número triangular,

10. T = W + X + Y + Z + w + x + y + z.

La solución de este problema, el número T, posee ¡206 545 dígitos!

Pellegrino Tibaldi: Fresco del Palacio Poggi en el que se representa a los compañeros de Odiseo robando el ganado de Helios. Wikimedia Commons.

 

Pasamos a los diablos, comenzando por Belfegor, un demonio que seduce a las personas ofreciéndoles inventos ingeniosos que, supuestamente, les proporcionarán riquezas.

Belfegor. Wikimedia Commons.

 

El número primo de Befegor es:

1000000000000066600000000000001,

un primo palindrómico con el número del diablo 666 situado en el centro.

La escalera del diablo o función de Cantor, posee una cantidad infinita de “escalones”, cada uno de los cuales corresponde a uno de los intervalos eliminados en el proceso de construcción del conjunto de Cantor.

Gráfica de la escalera del diablo. Wikimedia Commons.

 

Abandonamos al diablo para terminar con el número de Dios, el máximo número de movimientos que son necesarios para resolver el cubo de Rubik desde cualquier posición —hay 43.252.003.274.489.856.000 posibles—. Ese número es 20…

El cubo de Rubik. Wikimedia Commons.

 

Por cierto, si queréis conocer la superficie de Dios, no olvidéis leer a Alfred Jarry…

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 Divinas matemáticas, ¿matemáticas divinas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El cambio climático afecta a todos los países en todos los continentes, y ya está produciendo un impacto negativo en la economía, la vida de las personas y las comunidades. En un futuro se prevé que las consecuencias serán peores. Si no intervenimos con urgencia las consecuencias en el futuro podrían ser catastróficas.

Hay dos posibles aproximaciones para abordar los problemas derivados del cambio climático: por un lado, reducir las causas del cambio climático tales como la emisión de gases de efecto invernadero (mitigación) y, por otro lado, acomodarse a las nuevas condiciones climáticas con el fin de reducir los daños o beneficiarse de nuevas oportunidades (adaptación).

El precio a pagar por adoptar medidas urgentes que permitan frenar el cambio en el clima puede parecer alto. Sin embargo, no invertir en este tipo de acciones estaría impidiendo adaptarse a las nuevas circunstancias creadas por el cambio climático e incluso generar nuevos puestos de trabajo cuando otros se vean abocados a desaparecer.

El cambio en los patrones climáticos afecta a la temperatura, al nivel y la acidificación del mar, y a la diversidad de las especies. Esto tiene efectos no solo en el mar abierto o en las profundidades marinas, también en las zonas costeras y en la alimentación humana vinculada a la explotación de los recursos marinos.

Por ello se hace necesario ir por delante en la medida de lo posible, desarrollar planes que permitan anticipar y minimizar el efecto del cambio climático sobre los recursos, ecosistemas marinos y áreas urbanas costeras; conservar los hábitats de interés y proteger las especies vulnerables; y gestionar de forma sostenible la pesca y la ordenación del espacio marino.

Para conseguirlo hacen falta datos, muchísimos datos y poder extraer información de ellos. Así, a través de modelos de hábitats y ecosistemas se puede analizar cómo las futuras condiciones climáticas pueden afectar a la distribución, la abundancia y la dinámica poblacional de diferentes especies y grupos tróficos importantes en un ecosistema. Se pueden realizar mapas de riesgo de impactos e indicadores de vulnerabilidad, lo que permite el estudio de posibles medidas correctoras y la elaboración de planes de contingencia.

La cuestión es como obtener datos de manera eficiente. En este caso eficiente implica de una forma mínimamente intrusiva, no contaminante, con un mínimo consumo energético y que esta energía sea renovable, y segura para las personas, todo ello durante largos periodos de tiempo.

AZTI es un centro científico y tecnológico que desarrolla proyectos de transformación de alto impacto relacionados con el medio marino en colaboración con organizaciones alineadas con los ODS 2030 de Naciones Unidas. Junto con Branka Composites, AZTI ha creado el Itsasdrone, un dron de superficie marino para misiones de toma de datos de larga duración y funcionamiento autónomo.

El Itsasdrone funciona solo con energías renovables y cero emisiones. El composite con el que está fabricado contiene un 30% de componentes de origen biológico y los procesos de fabricación son respetuosos con el medio ambiente. Entre las múltiples misiones que puede llevar a cabo están, entre otras, la toma de datos para estudios hidrográficos, muestreos oceanográficos, mediciones de olas y corrientes, análisis de las poblaciones de peces, estudios de migración de especies marinas, mediciones en zonas peligrosas, recopilación de datos meteorológicos y de composición del aire, medición de la actividad solar, monitoreo de derrames de petróleo o detección de desechos marinos.

Pero claro, un dron mínimamente intrusivo con esa capacidad para recopilar datos tiene otras aplicaciones menos, digamos, científicas: desde el control de la industria pesquera o los tráficos ilegales hasta el monitoreo de objetivos militares o la detección de minas. Y el puro y simple espionaje (formalmente, recopilación de datos de inteligencia), claro.

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

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Ana García Armada

Foto: Frederik Lipfert / Unsplash

Hoy en día no es posible disfrutar de las ventajas de la digitalización en todo el mundo. La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), consciente de lo prioritaria que resulta la inclusión digital, tiene un grupo de trabajo dedicado a este asunto.

Hay personas con necesidades específicas (asociadas a diferencias de edad, género, capacidad, nivel socioeconómico y geografía, entre otras) que pueden tener barreras para acceder y utilizar información y servicios digitales, lo que crea una brecha digital (digital divide en terminología anglosajona). Según la UIT, cerca de un 87 % de la población utilizaba internet en países desarrollados en 2019 frente a un 47 % en los países en desarrollo.

Pero no es necesario irnos a países en desarrollo para encontrarnos con ese problema. Como la pandemia ha demostrado, en España hay amplios porcentajes de la población que no tienen el acceso o la capacidad de aprovechar los servicios de banda ancha, y esto sucede por diversos motivos.

La UIT confirma que la población masculina, joven y urbana es usuaria de servicios on line con más probabilidad que las mujeres, habitantes de zonas rurales o población de mayor edad.

Este es un grave problema teniendo en cuenta que la digitalización abre la puerta a oportunidades en áreas como la educación, sanidad, seguridad y crecimiento económico. Como cualquier problema complejo, su solución requiere de acciones combinadas, en este caso en políticas y regulación, educación y tecnología.

Necesidades en política y regulación

Los operadores de telecomunicaciones europeos (agrupados en la European Telecommunications Network Operator’s Association) han publicado un informe sobre cómo el sector puede contribuir a la transformación digital y la recuperación económica. Titulado Conectividad y más: cómo las empresas de telecomunicaciones pueden acelerar un futuro digital para todos, señala que el 83 % de las pymes en la Unión Europea (UE) todavía no usan tecnologías en la nube y el 60 % de los niños y niñas de nueve años se educan en colegios que no están equipados digitalmente.

Estas empresas calculan que la mejora de la infraestructura digital de todas las escuelas europeas requeriría 14 000 millones de euros al año, lo que corresponde al 1,8 % del fondo Next Generation de la UE. Del mismo modo, la digitalización de todas las pymes europeas requeriría 26 000 millones de euros al año, es decir, el 3,5 % del mencionado fondo.

El informe no se queda en un diagnóstico y propone una serie de medidas urgentes tendentes a potenciar la inclusión digital. Entre ellas, incluye el aumento del atractivo que tiene para los operadores invertir en despliegues, facilitar la colaboración a gran escala de las empresas del sector de las telecomunicaciones, estimular la demanda y la transformación digital en sectores industriales y priorizar el liderazgo europeo en servicios digitales y la inversión en habilidades digitales.

Algunas de las novedades de la 5G pueden ayudar en este sentido, bien sea disminuyendo los costes de despliegue y operación, reduciendo el tiempo de despliegue de nuevos servicios, o mejorando el alcance y, por tanto, la cobertura.

La alianza O-RAN

Una de estas novedades tecnológicas de la 5G es la posibilidad de crear redes móviles basadas en software, con gran parte de sus funciones virtualizadas y centralizadas en procesadores de propósito general. Las ventajas de este gran paso en la evolución de la arquitectura de las redes móviles son muchas.

En el contexto de este artículo, cabe destacar que han hecho posible la aparición de un potente movimiento para crear una infraestructura de red abierta, conocido como la alianza O-RAN (Operator Defined Open and Intelligent Radio Access Networks: redes de acceso radio inteligentes y abiertas, definidas por los operadores). Su objetivo es transformar la industria de redes de acceso radio hacia sistemas abiertos, inteligentes y completamente interoperables.

La O-RAN abre la puerta de entrada al mercado a nuevas empresas, diversifica la oferta y redundará, lógicamente, en una mayor competencia y disminución de los costes para los operadores. Dejan de estar atados a un reducido número de fabricantes.

Muestra de la agilidad de este nuevo paradigma es el caso del nuevo operador móvil Rakuten que relata el blog de tecnología de IEEE Communications Society. En septiembre de 2020, tan solo cinco meses después de su lanzamiento inicial, Rakuten Mobile desplegó una red 5G con tecnología en la nube a escala comercial. Debido a la automatización de su red, la compañía asegura que puede proporcionar un nuevo emplazamiento celular 5G en cuatro minutos.

Nuevas frecuencias que facilitan la cobertura

La 5G trae también el uso de nuevas frecuencias en el espectro radioeléctrico. Tal vez las más comentadas sean las bandas de frecuencia muy altas (conocidas como milimétricas), que van a permitir la disponibilidad de grandes anchos de banda.

Sin embargo, no menos importantes son las frecuencias bajas que, a partir de la consecución del segundo dividendo digital, van a permitir alcances superiores a los que teníamos hasta ahora. Esto es así porque las frecuencias más bajas sufren una menor atenuación al propagarse. El potencial de estas frecuencias para cubrir zonas rurales es una oportunidad que no debemos desaprovechar.

Tecnología 5G específica para zonas rurales

Por último, también en relación con la tecnología 5G, hay que mencionar la aprobación en las especificaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones de una interesante propuesta propugnada por la India.

Los estándares 5G en la UIT se denominan IMT-2020 y recogen una serie de tecnologías que cumplen con los requisitos previamente establecidos (también por la UIT) para avanzar hacia una nueva generación de comunicaciones móviles.

La tecnología de interfaz radio 5G de TSDSI (el organismo estandarizador de la India), denominada 5Gi, fue aprobada por la UIT el 23 de noviembre de 2020. La TDSI destaca en su página web que este estándar es un gran avance para cerrar la brecha digital rural-urbana en la implementación de 5G debido a la mejora de la cobertura. Permite conectar la mayoría de las aldeas de la India de manera rentable. Al ser un estándar mundial, su aplicación no se circunscribe a la India, y ya está encontrando el apoyo de varios países, ya que aborda sus necesidades regionales.

En definitiva, la tecnología nos abre posibilidades que deben concretarse con políticas, formación e información. La 5G, en este sentido, establece una buena base para mejorar la inclusión digital.

Sobre la autora: Ana García Armada, es catedrática de teoría de la señal y comunicaciones en la Universidad Carlos III

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

El artículo ¿Puede la 5G contribuir a cerrar la brecha digital? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El economista Joakim Weill, de la Universidad de California en Davis, presentó a finales de 2020 en la reunión de la Unión Geofísica Americana una comunicación en la que proponía que brotes de malaria de especial intensidad ocurridos en Costa Rica y Panamá durante las últimas décadas se habían debido a la disminución de las poblaciones de anfibios. Los autores de la investigación, desarrollada por un equipo internacional de procedencias geográficas diversas, habían estudiado un periodo que va de 1976 a 2016. Analizaron el momento y la extensión de los brotes de malaria y, mediante un procedimiento estadístico que valora el posible efecto de varios factores, su posible relación con el declive de los anfibios.

Las poblaciones de anfibios empezaron a declinar en la región a partir de principios de los ochenta, debido a la incidencia de una quitridiomicosis provocada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis. La micosis ha tenido efectos devastadores sobre las poblaciones de anfibios en todo el mundo y a ella se atribuye la desaparición de 90 especies y la reducción de los efectivos de varios centenares más.

El equipo de investigación observó que la incidencia de la malaria en los cantones (Costa Rica) y distritos (Panamá) estudiados se elevó, tras la pérdida de los anfibios, durante tres años hasta alcanzar una meseta que se prolongaba durante cinco años adicionales, para descender a continuación. Se llegaron a producir máximos de incidencia de 1,5 (Costa Rica) y 1,1 (Panamá) casos por cada mil habitantes. De esa incidencia, entre 0,76 y 1 era atribuible al efecto de la disminución de las poblaciones de anfibios. La pérdida de la diversidad de anfibios no fue el único factor que influyó en la incidencia de la malaria –la reducción de arbolado también lo hizo–, pero sí el más importante. La disminución de la incidencia tras los ocho años señalados habría sido consecuencia, probablemente, de las medidas de salud pública implantadas para contener la enfermedad.

La malaria es una enfermedad provocada por protozoos parásitos del género Plasmodium, y es transmitida a los seres humanos por mosquitos del género Anopheles. Se da la afortunada circunstancia de que los anfibios son consumidores de mosquitos, por lo que la reducción de los primeros puede conllevar un aumento de los segundos, si no hay otras especies que sustituyen a los anfibios como depredadores de mosquitos. Por lo tanto, la conexión entre los anfibios y la malaria vendría mediada por la intervención de los mosquitos, como vectores del protozoo.

Recapitulemos: el hongo patógeno mata a los anfibios; menos anfibios comen menos mosquitos, por lo que estos abundan; los mosquitos hembra, que ahora son más numerosos y se alimentan de sangre, pican a más seres humanos y les transmiten el protozoo, de manera que son más los que enferman de malaria. Conviene recordar que la expansión de micosis como la que afecta a los anfibios está provocada, en muchos casos, por actividades humanas, como el tráfico ilegal de animales vivos, o es facilitada por el tráfico internacional de mercancías.

Este es un estudio pionero y es necesario que sus resultados sean avaladas por otros para poder otorgar plena validez a sus conclusiones. Pero el modelo que proponen sus autores resulta verosímil, y no hace sino reforzar la noción de que para garantizar la salud humana es necesario también cuidar la de los ecosistemas y la de sus integrantes. Es la noción “One health” (Una salud), la aproximación a la salud humana y animal que mejor respuesta puede dar a los desafíos que nos plantea el deterioro a que hemos sometido la salud de los sistemas naturales.

Fuente: M. R. Springborn et al (2019): Amphibian Collapses Exacerbated Malaria Outbreaks in Central America. medRxiv

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 Rana come mosquito se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Tal y como está evolucionando de la cohetería era de esperar que tarde o temprano se necesitase una guía para turistas lunares. Daniel Marín nos la ofreció en primicia.

Daniel Marín es doctor en astrofísica y unas de las referencias en español a nivel mundial en divulgación de la exploración espacial a través de su blog Eureka.



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

El artículo Daniel Marín – Naukas Bilbao 2019: Guía para turistas lunares se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Iñaki Milton Laskibar, Alfredo Martínez Hernández, Irene Besné Eseverri y Maria Puy Portillo

Foto: Brooke Lark / Unsplash

El sistema inmune es un conjunto de procesos y elementos biológicos que permiten mantener la homeostasis frente a agentes externos. Para ello, cuenta con dos niveles de respuesta inmunitaria. La primera es la no específica o innata, que está formada por barreras físicas, péptidos antimicrobianos y el complemento, entre otros. La segunda es la específica o adaptativa, donde intervienen los linfocitos T y B, así como los anticuerpos.

Para que la función inmunológica de una persona sea adecuada, es necesario cubrir sus necesidades energéticas. Especialmente, cuando el sistema inmune está activado (cuando se producen infecciones, por ejemplo).

Sin embargo, dicho sistema no solo requiere de energía para su funcionamiento, sino también de nutrientes concretos. Por ello, es importante conocer cuáles son estos nutrientes, así como los alimentos que los aportan, a la hora de planificar una alimentación adecuada.

Alimentos amigos del sistema inmune

Como se ha indicado, lo primero será cubrir las necesidades energéticas de la persona. Es fundamental puesto que situaciones de déficit energético (desnutrición) se han relacionado con inmunodeficiencia.

Pero también habrá que evitar ingestas excesivas de energía que pueden derivar en obesidad. Esta se caracteriza por un estado de inflamación crónico, así como por una adiposidad excesiva. Ambas situaciones afectan negativamente a la función inmunológica de una persona, haciéndola más susceptible a infecciones.

En cuanto a los macronutrientes, se considera que tanto los hidratos de carbono simples (azúcares) como los ácidos grasos saturados tienen un efecto proinflamatorio. Por ello, será necesario limitar el consumo de dulces y bebidas azucaradas, así como de carnes rojas, lácteos grasos y productos de bollería industrial (ricos en grasas saturadas).

Por el contrario, el ácido docosahexaenoico (DHA) y el eicosapentaenoico (EPA), ambos de la serie ϖ3, han demostrado tener efectos antiinflamatorios, así como de protección frente a infecciones. Por ello, incluir alimentos como pescado azul y frutos secos en la dieta ayudará a asegurar la ingesta de dichos nutrientes.

Proteinas y fibra

En el caso de las proteínas, se ha observado que cubrir las necesidades de ingesta de una persona favorece la función inmunológica. Se recomienda el consumo de proteínas de alto valor biológico (de alimentos de origen animal y de la soja). Estas juegan un papel fundamental en la producción de anticuerpos. Además, proporcionan aminoácidos con función inmunomoduladora como la arginina y la glutamina.

Por otra parte, asegurar una ingesta de fibra adecuada (entre 25 y 30 g/día) también será fundamental para la inmunocompetencia del sistema inmune debido a su efecto prebiótico. Esto permitirá mantener una microbiota adecuada, la cual favorecerá una función de barrera intestinal correcta. También proporcionará un efecto antiinflamatorio directo (menor producción de citoquinas proinflamatorias) e indirecto (mediante la producción de ácidos grasos de cadena corta, los cuales a su vez tienen un efecto antiinflamatorio).

Por otro lado, se ha propuesto el uso terapéutico de probióticos. Estos han demostrado su efecto antiinflamatorio (como el Lactobacillus rhamnosus y el Bifidobacterium lactis) para el restablecimiento de la respuesta del sistema inmunitario.

El papel de las vitaminas

Al igual que ocurre con los macronutrientes, los minerales y vitaminas también intervienen en el funcionamiento del sistema inmune. Por ejemplo, es bien conocida la importancia que tienen las vitaminas A y D a la hora de protegernos de las infecciones, especialmente las respiratorias.

Para asegurar una ingesta adecuada de estas vitaminas tenemos que incluir en la dieta carnes, pescado y huevos (fuentes de vitaminas A y D), verduras y frutas de colores vivos (fuentes de β–carotenos, precursores de vitamina A) y leche y derivados lácteos grasos (vitamina D).

En el caso de las vitaminas E y C, estas también intervienen en la función inmune. Reducen el estrés oxidativo y evitan la oxidación tanto de ácidos grasos poliinsaturados (como el EPA y DHA) como de células del sistema inmune.

En este caso, los aceites de origen vegetal (especialmente de girasol) y frutos secos aseguran el aporte de vitamina E. Por su parte, las frutas (especialmente cítricos) y verduras son la principal fuente de vitamina C.

Cabe destacar, además, que las frutas y verduras proporcionan polifenoles. Estos son compuestos que ayudan al sistema inmune por sus efectos antioxidantes y antiinflamatorios.

Por último, los déficits de vitaminas B6 (presente en alimentos ricos en proteína), B9 (verduras de hoja verde, legumbres y cereales) y B12 (alimentos de origen animal) se han relacionado con alteraciones en la respuesta inmune humoral y celular, inflamación y menor protección frente a infecciones.

¿Y los minerales?

En cuanto a los minerales, cabe destacar la importancia de todos, pero en especial del zinc (carne roja, legumbres, crustáceos y moluscos), en el sistema inmune. Este último que participa en el mantenimiento de membranas, así como en el crecimiento y diferenciación de las células del sistema inmune.

El hierro (carne, pescado, legumbres y verduras de hoja verde) es otro mineral a tener en cuenta debido a su importancia en el crecimiento y diferenciación de linfocitos T, al igual que el cobre (cereales integrales, frutos secos, legumbres, crustáceos y moluscos) y el selenio (carne roja, pescado, huevo, marisco y cereales integrales). Son necesarios en la proliferación de células T, producción de anticuerpos y la inmunidad celular.

Finalmente cabe destacar que mantener un estilo de vida activo puede ser beneficioso para el sistema inmune. Numerosos estudios han demostrado que la práctica de actividad física no solo tiene un efecto antiinflamatorio, sino que también ayuda a la regulación del sistema inmune y retrasa la pérdida de funcionalidad relacionada con la edad.

Sobre los autores: Iñaki Milton Laskibar, Investigador Postdoctoral en Cardiometabolic Nutrition Group, IMDEA Alimentación. Investigador en Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CiberObn), UPV/EHU; Alfredo Martínez Hernández, Director de Precision Nutrition and Cardiometabolic Health Research Program y Cardiometabolic Nutrition Group, IMDEA; Irene Besné Eseverri, , Universidad de Navarra, y Maria 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.

El artículo Alimentación y sistema inmune se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Jenny Saffran se ha pasado años estudiando cómo los bebés aprenden a usar el lenguaje. Es profesora en psicología del desarrollo de la Universidad de Wisconsin-Madison y su trabajo de investigación partió de una cuestión aparentemente sencilla1:

Cuando los bebés escuchan hablar a los adultos, ¿qué es lo que oyen, en realidad?

A fin de cuentas, el habla no es más que una señal sonora más, de entre todas las que nos rodean: variaciones de la presión del aire que empujan suavemente nuestro tímpano varios centenares de veces por segundo. Nosotros, como adultos, percibimos el habla como algo especial: un tejido de letras y sílabas que se agrupan en palabras. En el papel (o en la pantalla sobre la que ahora me lees), esas palabras están claramente separadas mediante espacios y cada una apunta a un significado que podemos definir. Pero en el aire que sostiene nuestras conversaciones, las palabras forman un río continuo de frecuencias y timbres, que un bebé debe aprender a descomponer. Y no es un problema sencillo, en absoluto.

Imagina que escuchases a un alienígena hablando en una lengua desconocida y tuvieses que ir desmigando su discurso en busca de unidades mínimas de significado que os permitan empezar a entenderos. Los miembros más jóvenes de nuestra especie se enfrentan a ese reto cada día y, para resolverlo, utilizan varias claves distintas. Una de ellas, es la prosodia: las melodías y los ritmos del habla, esa música insospechada que todos producimos cada vez que abrimos la boca contiene información clave sobre la estructura del lenguaje (cómo se organiza en sílabas, palabras y frases)2. Pero además, resulta que los bebés son unos expertos en detectar patrones, unas verdaderas máquinas de aprendizaje estadístico. Cada vez que escuchan las vocalizaciones de los adultos, ellos son capacidades de detectar las regularidades que se producen en la señal sonora, qué timbres se repiten en el mismo orden y en qué contextos.

Saffran estudió esta sorprendente habilidad midiendo la atención que prestaban un grupo de bebés de ocho meses a las posibles “palabras” de un idioma inventado3. Durante apenas dos minutos, les hizo escuchar una secuencia de sílabas sin ningún significado aparente (como por ejemplo bidakupadotigolabubidaku). La cuestión es que, dentro de esta secuencia aparentemente caprichosa había algunos grupos de sílabas, “palabras” artificiales, que se repetían en el mismo orden con más frecuencia (como, por ejemplo, bidaku). Cuando, en un segundo test, los bebés escucharon estas mismas palabras inventadas reaccionaron como si ya estuvieran familiarizados con ellas. Les prestaron menos atención que a otros grupos de sílabas, que no habían sido incluidos en un orden determinado durante la secuencia del entrenamiento. Es decir, los bebés habían sido capaces de identificar aquellos patrones de sonidos más repetitivos ¡con apenas dos minutos de entrenamiento!

En un experimento posterior, Saffran quiso comprobar si este asombroso poder de inferencia estadística infantil afectaba al tono de los sonidos y no solo a los fonemas del idioma4. Para ello diseñó un experimento en el que se evaluaba la capacidad de los bebés para reconocer grupos de tonos repetidos. La idea era la misma que en el experimento anterior, pero sustituyendo las sílabas por notas musicales. Si los bebés eran capaces de reconocer aquellos motivos melódicos (las “palabras de notas”) que se repetían con mayor frecuencia dentro de una secuencia continua más larga, no tardarían en habituarse a ellos.

Fue esto, precisamente, lo que sucedió. Cuando los bebés volvían a escuchar los grupos de notas (o motivos) más repetidos durante el entrenamiento, se mostraban menos sorprendidos que cuando estas mismas notas sonaban en un orden nuevo. Pero además, los resultados desvelaban un interesante matiz: para que ese aprendizaje fuese posible, los motivos melódicos debían repetirse exactamente en el mismo tono. Es decir: los bebés de ocho meses no tenían oído relativo, no podían reconocer un mismo contorno melódico cantado a distintas alturas. En cambio, ¡estaban usando su oído absoluto para reconocer las secuencias de notas del experimento de Saffran!

Si el oído absoluto es una habilidad innata que los niños de ocho meses comparten con los pájaros y con el mismísimo Mozart, la cuestión interesante “no es por qué algunas personas lo poseen” como apunta Diana Deutsch5, “sino por qué no es una característica universal”. Según Saffran y su colga Gregory Griepentrog, durante la etapa de adquisición del lenguaje, la mayoría de nosotros lo perdemos en favor de nuestro oído relativo, una habilidad más sofisticada que nos permite generalizar la información tonal del lenguaje e identificar contornos melódicos (prosódicos) aunque no se produzca exactamente a la misma altura ni los entone la misma voz.

Esto explicaría por qué el oído absoluto es más frecuente entre adultos que han recibido un entrenamiento musical temprano, como Mozart y muchos compositores célebres. Su formación habría impedido que “olvidasen” el sentido absoluto de los tonos con el que nacieron. También daría sentido a una curiosa estadística. Casi todos los “savants” con habilidades musicales tienen oído absoluto, y es una habilidad inusualmente frecuente entre aquellos que sufren autismo. Según Leon Miller6, los problemas del habla que a menudo acompañan a estas afecciones podrían haber facilitado que se preservase su oído absoluto.

Referencias:

1Mithen, Steven. “chapter 6 Talking and Singing to Baby Brain Maturation, Language Learning and Perfect Pitch.” The Singing Neanderthals, Harvard University Press, 2007.

2Saffran, Jenny R., et al. “Word Segmentation: The Role of Distributional Cues.” Journal Of Memory And Language, vol. 35, 1996, pp. 606–621.

3Saffran, Jenny R., et al. “Statistical Learning by 8-Month-Old Infants.” Science, vol. 274, 1996, pp. 1926-1928

4Saffran, Jenny R., and Gregory J. Griepentrog. “Absolute pitch in infant auditory learning: Evidence for developmental reorganization.” Developmental Psychology, vol. 37, no. (1), 2001, pp. 74–85

5Deutsch, Diana, et al. “Absolute Pitch, Speech, and Tone Language: Some Experiments and a Proposed Framework.” Music Perception, vol. 21, no. 3, 2004, pp. 339–35.

6Steven Mithen (2007) cita a Miller, L. K. 1989. Musical Savants: Exceptional Skill in the Mentally Retarded. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.

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

El artículo A qué edad perdiste el oído absoluto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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