❌

Normal view

De la roca a la mesa

geología

¿Qué tiene que ver la geología con la comida? Puede que solo se te ocurra el uso que hacemos de la sal (cuando viene de una roca), pero va mucho más allá. La geología más deliciosa de la mano de Blanca María Martínez.

Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. Es colaboradora de este Cuaderno en el que escribe bisemanalmente en la sección Fronteras.

 

 

Edición realizada por César Tomé López

El artículo De la roca a la mesa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Instituciones científicas internacionales entre la guerra y la paz: Cien años de la IUPAP (1)

Tras la invasión de Ucrania por parte del ejército ruso, muchas instituciones científicas se vieron impelidas a publicar declaraciones públicas en contra de esa guerra. Por aquel entonces, yo era presidente de la Comisión de Historia de la Física dentro de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP, por sus siglas en inglés) y, como tal, participé en las discusiones que llevaron a la declaración final. Los historiadores de la ciencia teníamos una buena oportunidad para hacer una contribución, pequeña pero significativa, a la conversación: mi comisión llevaba un tiempo trabajando en un proyecto académico internacional para estudiar con profundidad los orígenes y el desarrollo de la IUPAP, la cual estaba a punto de celebrar su centenario. La historia proporcionaba elementos interesantes a la hora de articular la declaración, evitando errores del pasado e incorporando experiencias positivas de los cien años de vida de la Unión. Y es que, como tantas uniones científicas internacionales, la IUPAP nació con la idea de fomentar la paz, pero tuvo que aprender a navegar en tiempos de guerra, tanto de conflictos bélicos reales como de guerra fría.

Tras la tragedia de la Gran Guerra (1914-1918) hubo una nueva ola de internacionalismo en las ciencias. La idea era que, si el nacionalismo exacerbado había conducido al continente europeo a la peor masacre de su historia, las instituciones internacionalistas podían ser elementos clave en la construcción de la paz. La colaboración —y no tanto la competición— en la investigación científica, entendida esta como práctica cultural, era uno de los elementos que podía desempeñar un papel central en este proyecto. La ironía fue, sin embargo, que esta búsqueda de la paz tenía como premisa la de excluir a los científicos del bando perdedor (Alemania, Austria, Hungría y lo que quedaba del Imperio otomano), tanto a nivel individual como colectivo. Así, pues, las nuevas uniones científicas no solo excluyeron a las academias nacionales de dichos países, sino que también prohibieron que científicos de esos lugares participaran a título individual en reuniones o proyectos impulsados o avalados por las uniones. Esto fue especialmente doloroso en el caso de la física.

De hecho, la colaboración internacional tenía una cierta tradición en áreas como la astronomía o la geodesia debido al carácter global de muchos de sus proyectos. Pero las academias nacionales de física, a pesar de ser la reina de las ciencias en el siglo XIX, no habían tenido experiencias de colaboración internacional al mismo nivel. Eso explica que, con la creación en julio de 1919 del Consejo Internacional de Investigación (IRC) por parte de delegados de doce países, inmediatamente se aprobaran los estatutos de las uniones de astronomía (IAU), geodesia y geofísica (IUGG) y química pura y aplicada (IUPAC). En pocos meses también verían la luz la Unión Internacional de Matemáticas (IMU) y la de Radiotelegrafía (URSI). Pero una unión de física todavía tendría que esperar, tanto a nivel formal como, sobre todo, a nivel práctico.

En 1922, un grupo de físicos de Francia, Bélgica, Gran Bretaña, los EE. UU. y algunos otros países se reunieron en París y redactaron un primer esbozo de estatutos para una posible unión de física. El joven experimentalista y premio nobel estadounidense Robert A. Millikan forzó a que la Unión explicitara en su nombre que se trataba tanto de física teórica como aplicada. Los principales objetivos de la Unión serían la promoción de bibliografías científicas actualizadas, la coordinación internacional de las unidades fundamentales de física y la organización o el apoyo de congresos internacionales. Finalmente, y aprovechando un congreso organizado en París en diciembre de 1923 para celebrar el cincuentenario de la Sociedad Francesa de Física, se aprobaron los estatutos y se nombró presidente al británico y premio nobel William H. Bragg, mientras que Henri Abraham, catedrático de física en la École Normale Supérieure, ocupó el cargo de secretario general. Aun así, se acordó informalmente que la Unión permanecería inactiva hasta que pudiera ser plenamente internacional; es decir, hasta que incluyera a los físicos alemanes.

Henri Abraham (1868-1943) en 1935. Fuente: Estudio Harcourt / Public Domain / Wikimedia Commons

En 1924 empezaron a surgir voces contrarias a la filosofía revanchista del IRC contra las Potencias Centrales. El Consejo había crecido y ahora incluía academias de una veintena de países, la mayoría de los cuales habían permanecido neutrales durante la guerra y que, por tanto, no veían la necesidad de seguir con esa política excluyente. A la vez, un número creciente de científicos clamaba, a título personal, por un internacionalismo más conciliador e inclusivo. Los franceses y los belgas eran los más reticentes a introducir cambios en los estatutos del IRC para acabar con la exclusión fundacional. Tal fue así que los cambios formales en este sentido no se materializaron hasta 1931, cuando el IRC se disolvió y se creó el nuevo Consejo Internacional de Uniones Científicas (ICSU). A partir de entonces el internacionalismo fue una posibilidad real y cada Unión ganó una independencia para organizarse como mejor quisiera, de la que carecía con el IRC.

Más allá de la IUPAP, en la década de 1920 el internacionalismo en física se materializó en otros foros, los más conocidos de los cuales fueron los Congresos Solvay y el Instituto de Física Teórica de Niels Bohr en Copenhague. Los primeros fueron una iniciativa del industrial belga Ernest Solvay para organizar encuentros científicos de alto nivel, relativamente pequeños, que trataran cuestiones punteras tanto en física como en química. Los primeros congresos de física, de 1911 y 1913, tuvieron un gran éxito, no así los de 1921 y 1924, que participaron del boicot a los físicos alemanes. En 1927, sin embargo, y ante el cambio de la opinión mayoritaria, el quinto Congreso Solvay en Bruselas invitó a cinco físicos alemanes (Max Planck, Albert Einstein, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg y Max Born), y resultó ser un momento crucial para la transformación de la primera física cuántica en la nueva mecánica cuántica. De algún modo, ese éxito se debió, en parte, a la tradición que Niels Bohr había conseguido imprimir en su instituto de Copenhague. Y es que Dinamarca, que había mantenido la neutralidad durante la Gran Guerra, había conseguido retener a Niels Bohr, una de sus mentes más brillantes, para que dirigiera un instituto de física teórica generosamente financiado por la Fundación Carlsberg. Con estos dos elementos (la neutralidad y la financiación), Copenhague se convirtió en el punto central donde físicos y matemáticos de todas partes podían reunirse e intercambiar libremente ideas acerca de la nueva física cuántica.

Pero volvamos a la historia inicial de la IUPAP porque, aunque Bohr estaba desempeñando un papel significativo reuniendo a físicos procedentes de ambos lados de la guerra, también fue parcialmente responsable del fracaso inicial de la Unión. En 1931, Bragg dimitió y Millikan ocupó la presidencia. Sus objetivos eran, primero, utilizar su nombramiento como catapulta para que los físicos norteamericanos ocuparan un lugar más prominente en la escena internacional; y, segundo, conseguir finalmente la inclusión de la sociedad alemana de física en la IUPAP. Imaginó que ambos objetivos se podían cumplir organizando un gran congreso internacional en Chicago en 1933, año en el que dicha ciudad celebraba por todo lo alto el centenario de su fundación. Invitando a un gran número de físicos alemanes, Millikan imaginaba que sería la ocasión perfecta para la formalización de Alemania como parte de la Unión.

Fuente: Weimer Pursell/ Neely Printing Co., Chicago (1933) / Dominio público / Wikimedia Commons

El plan de Millikan fracasó. Primero, la recesión tras el crack de 1929 afectó al presupuesto para la organización de eventos durante las celebraciones del «Siglo del Progreso», especialmente a la posibilidad de invitar a científicos europeos. Pero, además, estaba la cuestión de qué sociedad nacional podía representar a Alemania. Efectivamente, la IUPAP estaba formada por la unión de academias nacionales de física; pero Alemania tenía dos sociedades que podían representar a los físicos del país: la Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) y la Gesellschaft für Technische Physik (GTP); y los intentos de Millikan, y especialmente de Abraham —que seguía ejerciendo de secretario—, en la correspondencia con Planck y otros representantes alemanes no conseguían zanjar la cuestión de cómo se podía formalizar la representación del país. Por último, el clima político en Alemania estaba cambiando y la ideología nazi no era precisamente favorable al internacionalismo.

Al final, Millikan solo pudo organizar un pequeño encuentro de físicos en Chicago, fundamentalmente con delegados nacionales, lejos del anhelado gran evento internacional que había imaginado para consolidar y expandir la IUPAP. Los promotores de la Unión siguieron intentándolo y aprovecharon un gran congreso de física organizado en Londres y Cambridge por el Instituto Británico de Física y la Royal Society en octubre de 1934 para intentar formalizar la inclusión de Alemania en la IUPAP. Y para subrayar que, finalmente, la institución alcanzaría su deseado carácter plenamente internacional, se propuso que Bohr fuera el presidente. Las cartas y telegramas entre Millikan, Abraham, Bohr, Schrödinger y otros físicos nos muestran una sucesión cómica de malentendidos que dejaron a la IUPAP descabezada durante tres años: Abraham y Millikan malinterpretaron un telegrama de Bohr y pensaban que este había aceptado la presidencia; pero este no quería comprometerse hasta que la presencia alemana estuviese plenamente ratificada, y no simplemente prometida. Y, de hecho, esto último nunca sucedió.

Así, pues, tras la dimisión de Millikan y el rechazo de Bohr a ser presidente, el alma de la Unión seguía siendo Abraham, quien no desfalleció hasta conseguir encontrar a un nuevo presidente. En 1937, el físico sueco y también premio nobel de física Manne Siegbahn accedió a presidir la IUPAP, aunque la Unión seguía sin tener una misión clara, ni una presencia activa en foros científicos, ni suficiente coherencia interna. El infatigable Abraham no cesaba en sus intentos por mantener viva la institución: propuso sin éxito congresos en Copenhague en 1938, esperando el apoyo de Bohr, o en Estocolmo, organizado por Siegbahn; e incluso en mayo de 1939 tenía la esperanza de que quizás en 1940 pudiese haber un gran encuentro en París. Ninguno de estos planes se materializó. El estallido de la nueva guerra no solo acabó con el sueño de tener una Unión Internacional de Física Pura y Aplicada plenamente funcional e internacional, sino que, peor todavía, acabó con la vida de su gran defensor: Abraham fue asesinado en Auschwitz en 1943. Como veremos en la segunda parte, la Unión se reinventó totalmente después de la guerra y tuvo que aprender a navegar la nueva paz de la guerra fría.

Referencia bibliográfica

Lalli, R. y Navarro, J. (2024). Globalizing Physics: One Hundred Years of the International Union of Pure and Applied Physics. Oxford University Press. [Acceso abierto]
Sobre el autor: Jaume Navarro es Profesor de Investigación Ikerbasque en el Grupo de investigación Praxis de la Universidad del País Vasco (EHU)

 

Una versión de este texto en inglés fue publicada originalmente en Mapping Ignorance.

El artículo Instituciones científicas internacionales entre la guerra y la paz: Cien años de la IUPAP (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Los satélites de Arthur C. Clarke y John R. Pierce

 

En el número del mes de octubre de 1945 de la revista Wireless World apareció un artículo firmado por Arthur C. Clarke que pasó en su momento sin pena ni gloria, pero que, según él mismo diría más tarde: «es lo más importante que he escrito», por encima incluso de La ciudad y las estrellas, El fin de la infancia, Las arenas de Marte y El centinela —relato en el que se basa 2001—, dicho por él mismo. En este caso, no obstante, no se trataba de una obra de ficción, sino de una disertación técnica en la que planteaba la posibilidad de situar «estaciones espaciales» geoestacionarias en la órbita terrestre con, entre otras, funciones de telecomunicaciones. El título era «Extra-terrestial relays. Can rocket stations give world-wide radio coverage?».

Primeras paginas de «Extra-terrestial relays. Can rocket stations give world-wide radio coverage?», tal y como se publicó en la revista Wireless World. Con el tiempo se reeditaría en varias ocasiones más y aparecería en varios compendios del autor. Fuente: Wireless World

Seguramente esta sea una de las «predicciones» más famosas de la ciencia ficción, y las amistades con las que se codeaba Clarke en aquella época ayudaron en buena medida a hacerla realidad. En concreto, la que tenía con un ingeniero de los Laboratorios Bell llamado John R. Pierce.

A pesar de sus numerosas contribuciones al mundo de la electrónica —la palabra «transistor» se la debemos a él—, de las telecomunicaciones y de la música por ordenador, el nombre de John R. Pierce no es todo lo conocido que podría ser. También era escritor de ciencia ficción, y formaba parte del entorno de la Edad de Oro —1938-1946 aproximadamente—. De hecho, no era raro verlo en tertulias televisivas en las que su compañero de mesa podía perfectamente ser Isaac Asimov o cualquier otro autor más reconocido. Bien es verdad que Pierce no alcanzó el Olimpo al que sí llegaron algunos de sus amigos, pero  su pluma era habitual en Astounding Science Fiction, Science Wonder Stories e incluso Scientific American, unas veces publicando ficción, otras breves artículos técnicos y divulgativos. En muchas ocasiones lo hacía bajo el seudónimo J. J. Coupling.

Pierce
A John Robinson Pierce (1910-2002) le debemos que el transistor se llame así y lideró el equipo que creó el primer satélite de comunicaciones experimental, Echo. Fuente: NASA

Pierce no había leído el artículo de Clarke cuando, el 14 de octubre de 1954, dio una conferencia en en Instituto de Radioingeniería de Princeton hablando de la posibilidad de poner en órbita satélites de comunicaciones. La conferencia se publicaría al año siguiente bajo el título de «Orbital radio relays» en el Journal of Jet Propulsion, la revista de la American Rocket Society, y, si bien Clarke iba muy bien encaminado, su idea todavía estaba muy adelantada a la época. Pierce la aterrizó y la planteó como algo no solo realista, sino posible. El primero hablaba de estaciones espaciales con tripulación, laboratorios, diversos tipos de habitáculos… el segundo, de satélites tal y como los entendemos hoy. Además, el ingeniero de los Bell Labs no se limitó a plantear el concepto, sino que realizó los cálculos para llevarlo a cabo de forma detallada… y vaya si lo hizo.

El Proyecto Echo, que empezó en 1960, fue el primer intento de crear un repetidor pasivo de señal en el espacio. En él colaboraron la NASA y los Laboratorios Bell, que contaron con Pierce como promotor y coordinador. No tenía una gran complejidad técnica, consistía simplemente en un enorme globo de plástico metalizado —de unos 30 metros de diámetro el primero que se envió y 40 metros el segundo— que actuaba como un espejo para las ondas de radio. No amplificaba ni procesaba ninguna señal, pero sirvió para demostrar que las comunicaciones vía satélite eran posibles y, en un giro inesperado de los acontecimientos, para que años después Arno Penzias y Robert Wilson descubrieran el fondo cósmico de microondas.

Pierce
Echo-1, el primer satélite de telecomunicaciones, de 30 m de diámetro. Podía observarse a simple vista. Fuente: NASA

Hagamos aquí un inciso —¡alerta crossover!— , y es que la famosa antena con forma de cuerno de los Laboratorios Bell que revolucionaría el curso de la cosmología, se construyó para el Proyecto Echo. Su diseño permitía detectar señales de microondas extremadamente débiles, justo como las que reflejaba el globo… o nuestro universo.

Holmdel horn antenna de los Laboratorios Bell. A día de hoy se considera Monumento Histórico Nacional de EE. UU. Fuente: NASA

Los satélites Echo no eran geoestacionarios, pero cumplieron su objetivo, y pronto llegó su sucesor, también de la mano de la NASA y los Laboratorios Bell: Telstar 1, un repetidor activo capaz de recibir, aplificar y retransmitir señales. Fue el primer satélite de comunicaciones comercial, se lanzó en julio de 1962, y permitió realizar las primeras retransmisiones televisivas entre Estados Unidos y Europa, además de llamadas telefónicas e incluso envío de datos. Fue un éxito, y hubiera funcionado durante más de los siete meses que lo hizo si a algún iluminado no se le hubiera ocurrido hacer una prueba nuclear a gran altitud que dejó un rastro de radiación alrededor de nuestro planeta y le acabó friendo la electrónica.

Réplica de la Estrella de la M… perdón, del Telstar 1, que se puede ver en el Museo de Ciencias de Londres. El original sigue en órbita en 2026, aunque está inservible.
Créditos: CC BY 4.0/Science Museum Group

Telstar 1, no obstante, tampoco era geoestacionario, para eso habría que esperar a 1964 y a Syncom 3 —Syncom 2 era geosincrónico, pero no geoestacionario—. Aun así, de nuevo, una idea que surgió en el ámbito de la ciencia ficción se fue materializando a medida que el desarrollo tecnológico lo fue permitiendo.

Arthur C. Clarke y John R. Pierce no tuvieron nunca problema en compartir el mérito por una misma idea, y así lo declararon en numerosas ocasiones. Fue una relación que le dio muchísimas alegrías a la ciencia ficción, ya que Pierce era una fuente de información tecnológica puntera de primera mano para Clarke —y otros autores de la época—. En este caso concreto, es fácil ver si fue antes el huevo o la gallina —la ciencia ficción o la ciencia—, pero otras no es tan sencillo, y eso es lo divertido.

 

Bibliografía

 

Clarke, A. C. (1999 [1945]). Extraterrestrial relays. En I. T. Macauley (Ed.), Greetings, carbon-based bipeds!: A vision of the 20th century as it happened (pp. 19-25). Voyager.

Noll, A. M. (2018, April 25). First-hand: Bell Labs and 2001: A space odyssey. Engineering and Technology History Wiki.

Penzias, A. A. (2005, junio). Arno Penzias: Biographical. NobelPrize.org.

Pierce, J. R. (1997). Looking back. The Bent of Tau Beta Pi, 88(2), 11–12.

Pierce, J. R. (1955). Orbital radio relays. Journal of Jet Propulsion, 25(4), 153–157. doi: 10.2514/8.6641

Whalen, D. J. (2010, November 30). Communications satellites: Making the global village possible. NASA.

Wright, P. (2002, April 9). John Pierce. The Guardian.

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Los satélites de Arthur C. Clarke y John R. Pierce se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Arte Tangram

El Tangram es seguramente el rompecabezas geométrico más popular y conocido, entre otros motivos por su sencillez y su enorme versatilidad. Es un rompecabezas de origen chino, aunque de antigüedad desconocida (véase más sobre su historia en la entrada Tangram), formado por 7 piezas poligonales –5 triángulos rectángulos isósceles (de tres tamaños distintos, dos de tamaño pequeño forman uno mediano y dos de estos uno grande), 1 cuadrado (que es igual a la unión de dos triángulos rectángulos pequeños) y 1 paralelogramo de tipo romboide (que también se puede obtener como unión de dos triángulos rectángulos pequeños).

 

Las siete piezas del Tangram formando la figura básica del cuadrado

 

Con las siete piezas del Tangram se puede formar la figura básica, que es un cuadrado, o una enorme familia de figuras, tanto figurativas (animales, personas, objetos, construcciones, números, letras, etc), como geométricas (figuras poligonales convexas (sobre las figuras convexas realizables con el Tangram véase la entrada Un teorema sobre el Tangram), etc), además de poder ser utilizado de forma didáctica para aprender matemáticas (teorema de Pitágoras, áreas, ángulos, etc).

 

 

La cantidad de figuras es de tal calibre que solo en gatitos podemos realizar por lo menos 50 patrones distintos, como vemos en la siguiente imagen.

 

Patrones de gatitos realizables con las siete piezas del Tangram

 

El tangram en el arte contemporáneo

 

Un rompecabezas tan versátil y popular ha calado en el mundo del arte y la cultura. Se puede encontrar en la literatura, el cómic, el diseño, la arquitectura, el teatro, la danza o la poesía, además de en las artes plásticas. En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada El arte contemporáneo que mira al Tangram, así como en las otras dos entradas mencionadas, ya se mostraron algunos artistas que utilizaban el Tangram en sus obras de arte.

 

Un campo en el que el rompecabezas ha tenido un gran protagonismo ha sido en el mundo del grabado. Como ya se comentaba en la entrada El arte contemporáneo que mira al Tangram, el artista madrileño Javier Abad Alonso, co-fundador del estudio de grabado y galería Arco Tijera, hizo uso de este objeto geométrico en su magnífica y premiada serie de fotolitografías Supremus, El cráneo del hombre también es el cosmos (2019), que toman como punto de partida la controvertida pintura Cuadrado negro (1915-30), del artista supremacista ruso Kazimir Malevich (1879-1935), pero deconstruyendo el cuadrado a través del Tangram y sustituyendo el negro por paisajes extraídos de un observatorio astronómico.

 

Fotolitografía de la serie Supremus, El cráneo del hombre también es el cosmos, de Javier Abad Alonso, serie ganadora del primer premio de la 17 Edición «Gran Canaria Series de Obra Gráfica» (2019). Imagen de la página de Facebook de Arco Tijera

 

Otro de los artistas que se han inspirado en el Tangram para realizar algunas de sus series de grabados es el artista multidisciplinar italiano Francesco Moretti, cuyo arte se inscribe dentro de la abstracción geométrica. En el año 2018 realizó una serie de linograbados con 7 colores que llevaba el título de Tangram game. Estas obras son algunas de las configuraciones conocidas del Tangram (hombre cayendo, avión, pez, cisne, caballo, gato, flecha o conejo). Cada pieza del Tangram tiene un diseño geométrico diferente. Además, en cada grabado todas las piezas son del mismo color o cada una tiene un color distinto.

 

Gato (2018), de Francesco Moretti. Linograbado con 7 colores, de tamaño 50 x 70 cm

 

Otra serie de grabados, de las varias que tiene, que me gusta mucho es Closed forms (formas cerradas), formada por algunas de las 13 configuraciones convexas que existen para este rompecabezas geométrico (véase la entrada Un teorema sobre el Tangram). Además, en cada figura incluye líneas paralelas con la forma de la misma figura, que nos recuerdan a algunas de las obras del artista abstracto y minimalista norteamericano Frank Stella (véase la entrada Frank Stella, la forma del lienzo).

 

Forma cerrada 02 (2018), de Francesco Moretti. Linograbado en 2 colores, de tamaño 50 x 50 cm

 

Tangram neo-expresionista

 

Hay una serie de grabados muy diferentes a los anteriores, del artista neo-expresionista estadounidense Donald Baechler (1956–2022), que también se inspiran en este juego geométrico. El neo-expresionismo surge, a finales de la década de 1970, como reacción contra el minimalismo y el arte conceptual, inspirándose en el expresionismo. Buscan volver a la figuración, sin olvidar del todo la abstracción, a la pintura como principal forma de expresión artística, realizando obras de gran formato y utilizando la técnica de grandes pinceladas gestuales aplicadas violentamente sobre la tela, con la idea de expresar mediante ellas las emociones del artista. Entre las influencias de este movimiento están el Art Brut (arte marginal), los dibujos infantiles, los cómics antiguos o los graffitis. En particular, estos elementos son muy importantes para Donald Baechler, como puede apreciarse en su arte, en particular, las referencias a los dibujos y juegos infantiles, como el tangram.

 

Baechler incluyó la representación de figuras realizadas con el Tangram en algunos de sus grabados neo-expresionistas, como la serie de grabados Tangram (1989-1990), que entre otras colecciones está en el MOMA (Museo de Arte Moderno de Nueva York). La carpeta está formada por 8 grabados realizados con una técnica mixta, una sofisticada combinación de aguatinta, aguafuerte y punta seca de tamaño pequeño (placa de 27,7 x 21,5 cm, dentro de una hoja de 66,5 x 48,3 cm).

 

Uno de los ocho grabados de la carpeta Tangram (1989-1990), de Donald Baechler, en el que el artista representa la clásica figura de cisne realizada con el Tangram

 

Uno de los ocho grabados de la carpeta Tangram (1989-1990), de Donald Baechler, en el que el artista representa la clásica figura del conejo, pero modificado con una pequeña nariz triangular, y una figura de vela realizadas con el Tangram)

 

Un grabado a destacar es el siguiente, Sin título (1992), perteneciente al cuaderno The Frozen Leoprad I / El leopardo helado I, que fue un proyecto artístico de la galería alemana Galerie Klüser (Munich), que consistía en una serie de grabados de los artistas, principalmente, neo-expresionistas, Donald Baechler, Georg Baselitz, A.R. Penck, Enzo Cucchi, Mimmo Paladino y Alex Katz. En este grabado (aguatinta) aparecen juegos infantiles como la pelota, los cubos de colores o un barco de madera, además de varias figuras, distintas, de gatos realizados con las piezas del Tangram.

 

Aguafuerte Sin título (1989-1990), de Donald Baechler, perteneciente a la carpeta El leopardo helado I (1991-1992), de la galería alemana Galerie Klüser

 

Ya que estamos con el artista neo-expresionista Donald Baechler, incluiremos otra obra suya, no relacionada con el Tangram, pero sí con la aritmética. Se trata de la obra Arithmetic Head / Cabeza aritmética (1993), realizada con las técnicas de la serigrafía y el collage, que está, entre otras colecciones, en el Whitney Museum of American Art (Nueva York).

 

Cabeza aritmética (1993), de Donald Baechler

 

Tangram como herramienta de creación artística

 

Al siguiente artista lo descubrí mientras preparaba la conferencia “Juegos, matemáticas y arte contemporáneo, una alianza creativa” para las XII JAEM (Jornadas de Aprendizaje y Enseñanza de las Matemáticas), organizadas por la FESPM – Federación Española de Sociedades de Profesores de Matemáticas, que han tenido lugar entre los días 1 y 4 de julio (de 2026) en Jaén. Se trata del ilustrador, escultor, pintor y artista gráfico checo Zdeněk Kučera (1935-2016), que estudió Matemáticas y Educación Artística en la Facultad de Pedagogía de la Universidad Palacký de Olomouc (República Checa). Su arte lo podemos enmarcar dentro de la abstracción geométrica, próximo al minimalismo y al arte concreto.

Kučera es uno de esos artistas cuyas obras de arte podían haber sido analizadas en mi libro Las matemáticas como herramienta de creación artística (Catarata-FESPM, 2023). En las siguientes imágenes, pertenecientes a una de sus exposiciones, Zdeněk Kučera – Úhel pohledu / Zdeněk Kučera – Punto de vista (Galería de Bellas Artes de Hodonín, República Checa, 2023), se pueden observar algunas piezas claramente relacionadas con elementos geométricos y topológicos.

 

Vista general de la exposición Zdeněk Kučera – Punto de vista (2023), en la Galería de Bellas Artes de Hodonín, República Checa

 

Vista general de la exposición Zdeněk Kučera – Punto de vista (2023), en la Galería de Bellas Artes de Hodonín, República Checa

 

Pero la obra que me ha cautivado de Kučera es la pintura Sin título – Tangram (1989, 105 x 105 cm), en la cual el artista es capaz de transmitirnos de forma sencilla y visual el proceso creativo de la obra. La pieza consta de un esquema básico, sin color, del Tangram cuadrado en la parte superior izquierda, transmitiendo, para que no haya ninguna duda, que esa es la herramienta que utiliza para crear las 15 imágenes geométricas bicolor (azul y rojo) que componen la pintura acrílica, junto al esquema básico. Como en muchas obras de arte concreto, el impacto visual de esas 15 imágenes llega al espectador a través de la forma y el color. Son cuadrados seccionados en dos regiones de dos colores intensos, azul y rojo, de manera que las regiones están determinadas por las piezas del Tangram. En cada una de las imágenes la colocación de las piezas del rompecabezas geométrico formando un cuadrado es diferente, así como la elección de qué piezas son rojas y cuales azules. El resultado es muy potente.

 

Sin título – Tangram (1989), del artista checho Zdeněk Kučera

 

En otras pinturas, como Tangram I (1989, 150 x 105 cm), con las 7 piezas del rompecabezas geométrico el artista forma cuadrados con dos huecos vacíos (blanco en la obra), además, como en la obra anterior, algunas piezas del juego son rojas y otras azules.

 

Tangram I (1989), del artista checo Zdeněk Kučera

 

Como se comenta esos cuatro diseños, así como los de otras obras de esta serie, pueden realizarse con las piezas del Tangram. Por ejemplo, hemos realizado en la siguiente imagen la figura de arriba a la derecha, para mostrar que no se ha manipulado la imagen, que surge directamente del Tangram.

 

Figura del Tangram que consiste en un cuadrado con dos huecos vacíos que tienen la forma de dos pequeños triángulos rectángulos isósceles y que es utilizada por el artista Zdeněk Kučera para su obra Tangram I (1989)

 

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 Arte Tangram se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

¿Necesitamos una nueva teoría de la evolución, o solo mejores metáforas?

 

Desde hace una década, un grupo de biólogos y filósofos sostiene que el marco heredado de los años cuarenta se ha quedado corto. Conviene mirar el debate sobre la teoría de la evolución con calma: hay algo de necesidad real y algo de estrategia retórica.

teoría de la evolución
Foto: Amir-abbas Abdolali / Unsplash

Dos hermanos gemelos idénticos separados al nacer, criados por familias distintas, en casas distintas y a veces en culturas distintas, se reencuentran de adultos. Comparten el cien por cien de su genoma y casi nada más. Cuando los psicólogos los miden el resultado es que se parecen mucho, y se parecen justo donde nadie lo esperaba, en la personalidad, en las puntuaciones de inteligencia, en la propensión a ciertos trastornos. El estudio de Minnesota lleva desde los años ochenta acumulando casos así.

De ese hallazgo cuelga una pregunta más grande, y esa pregunta es la que agita hoy a la biología evolutiva. ¿Qué peso tienen los genes en lo que somos? Y, sobre todo, ¿sirve todavía la teoría con la que llevamos ochenta años contestando?

En 2014, la revista Nature publicó un cara a cara entre dos grupos de investigadores bajo un título que lo dice todo: «¿Necesita la teoría evolutiva un replanteamiento?». Un bando respondía que sí y proponía una Síntesis Evolutiva Extendida. El otro, con Douglas Futuyma y Gregory Wray a la cabeza, contestaba que no hacía falta. Ese desacuerdo sigue vivo y vale la pena recorrerlo de principio a fin.

La visión heredada

La teoría de la evolución que aún hoy se enseña en las aulas es, más o menos, la Síntesis Moderna, forjada entre los años treinta y cuarenta. Fundió la selección natural darwiniana con las matemáticas de la herencia que estaban desarrollando entonces los pioneros de la genética de poblaciones.

Sus pilares son tres. La herencia que importa para la evolución es la genética. La selección natural es el único motor del cambio adaptativo acumulativo. Y existe una barrera estricta entre las células que producen óvulos y espermatozoides y el resto del cuerpo, de modo que lo que le ocurre a un organismo durante su vida no pasa a sus hijos.

El gran ausente de aquel edificio fue el desarrollo embrionario, todo lo que sucede entre el huevo fecundado y el animal adulto. El organismo quedó reducido a un mero vehículo entre los genes y el ambiente, hasta el punto de que el biólogo Brian Goodwin pudo quejarse de que los genes habían desplazado a los organismos.

Lo que hemos aprendido desde entonces

El primer golpe llegó pronto. En 1968, Motoo Kimura propuso la teoría neutralista: buena parte de la variación molecular no la fija la selección, sino el azar. La selección seguía reinando en el terreno adaptativo, pero la imagen de que todo cambio genético respondía a una ventaja se vino abajo.

Después vinieron más invitados, y merece la pena presentarlos con un ejemplo cada uno.

La biología evolutiva del desarrollo, o evo-devo, mostró que unos pocos genes reguladores funcionan como interruptores maestros y encauzan las formas que un cuerpo puede llegar a tener. Son los que deciden dónde va una pata y dónde una antena.

La plasticidad fenotípica reveló que un mismo genoma puede producir cuerpos distintos según el entorno. Los renacuajos que crecen entre depredadores desarrollan colas más anchas y musculosas que sus hermanos criados en un estanque tranquilo.

La epigenética describió marcas químicas que apagan o encienden genes sin tocar la secuencia del ADN, y que a veces pasan de una generación a la siguiente.

Y la construcción de nicho recordó que los seres vivos no solo se adaptan al entorno: también lo transforman. El castor que levanta una presa no hereda a sus crías únicamente sus genes, sino también el estanque.

Cada uno de estos fenómenos es real. La discusión no es si existen, sino si obligan a rehacer la arquitectura de la teoría o solo a ampliar el catálogo de mecanismos.

Dónde está hoy la discusión

Aquí conviene deshacer un malentendido. La Síntesis Extendida no es un consenso que haya destronado a la teoría clásica. Es un programa de investigación activo, con aportaciones desiguales según el campo. Sus propios defensores, como Kevin Laland y sus colegas, admiten en su artículo programático que se trata de una propuesta abierta.

Desde la biología más ortodoxa, autores como Futuyma replican que los fenómenos invocados son reales, pero acomodables dentro del marco neodarwinista. El filósofo John Welch ha argumentado que las pretensiones de cambio de paradigma están sobredimensionadas. El campo está en disputa, no en relevo.

La crítica desarrollista

El frente más radical es filosófico. Susan Oyama, con su teoría de los sistemas de desarrollo, niega que los genes contengan un plan preformado del organismo. Toda forma, sostiene, emerge de la interacción entre recursos heterogéneos: genes, células, ambiente, conducta. Es la tesis de la paridad causal, según la cual ningún factor tiene prioridad sobre los demás.

La evidencia que esgrimen estos críticos es, sin embargo, limitada. La herencia epigenética entre generaciones está documentada, sobre todo en plantas. En mamíferos, las células que forman óvulos y espermatozoides borran casi todas esas marcas en cada ciclo, lo que hace muy improbable una transmisión estable más allá de dos o tres generaciones. Y la construcción de nicho ya la había descrito Richard Lewontin en los años setenta sin abandonar el marco clásico.

El núcleo de la cuestión

Volvamos a los gemelos, porque ahí es donde la versión fuerte del desarrollismo se queda sin explicación.

Conviene primero aclarar una palabra que se malinterpreta a diario. La heredabilidad de un rasgo no mide cuánto de ese rasgo viene de los padres. Mide qué proporción de las diferencias entre los individuos de una población se corresponde con diferencias genéticas, en ese momento y en ese entorno. Es un dato sobre grupos, no una sentencia sobre nadie en particular.

Con esa cautela, el resultado es firme. Si todos los factores del desarrollo pesaran por igual, dos gemelos idénticos criados aparte deberían parecerse poco. Ocurre lo contrario. Y en otras especies, los individuos con genoma idéntico resultan ser muy semejantes. Si Oyama tuviera razón en su versión radical, esas coincidencias serían un misterio.

No se trata de negar que el entorno importe, porque importa, y mucho. Se trata de reconocer que entre todos los factores medibles el genético es el que más pesa de forma sistemática. La asimetría es empírica, no un dogma metafísico.

Una conclusión con dos mapas

La Síntesis Extendida ha ensanchado la biología evolutiva en regiones donde la teoría clásica estaba ciega, y ese es un mérito que nadie debería negarle. Pero ampliar no es lo mismo que sustituir, y el entusiasmo confunde a veces las dos cosas.

La lección de fondo es metodológica. La crítica conceptual de Oyama o de Griffiths es necesaria y afilada, pero opera como filosofía, no como teoría empírica rival con predicciones contrastables. La genética cuantitativa, en cambio, acumula resultados replicables desde hace décadas. Confundir un marco filosófico crítico con una alternativa científica establecida es el error más común de este debate.

En ciencia el mapa conceptual importa, pero la capacidad de explicar los datos importa mucho más.

Sobre el autor: Pablo Rodríguez Palenzuela es Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Politécnica de Madrid.

 

El artículo ¿Necesitamos una nueva teoría de la evolución, o solo mejores metáforas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El asteroide que encontramos oculto en unos granos de polvo

Cada día caen a nuestro planeta grandes cantidades de materia desde el espacio. Lejos de ser una exageración, algunas estimaciones recientes sugieren cantidades que superan las 20 toneladas diarias, tal como aportan Hervig et al. (2022), aunque existen otros modelos que incluso calculan que podrían caer cifras superiores a las 100 toneladas al día.

Eso sí, no vayamos a pensar que la mayor parte de esta materia cae como grandes meteoritos que rompen tejados, abollan coches o extinguen dinosaurios. En absoluto. La mayoría lo hace en forma de partículas de polvo constituidas por granos microscópicos —aunque algunos pueden ser más grandes, del tamaño de granos de arena— que proceden principalmente de asteroides y cometas que van perdiendo masa en su viaje alrededor del Sol, hasta que un día nuestro planeta las “barre”, como si fuésemos una escoba interplanetaria.

A estos pequeños fragmentos que caen sobre nuestro planeta los conocemos como micrometeoritos: minúsculas partículas de entre diez micras y dos milímetros de diámetro. En cuanto a la proporción de masa total que llega todos los días a la Tierra, estos dominan por abrumadora mayoría. Buena parte de estas partículas se origina en el cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter, donde las colisiones —el principal fenómeno, pero no el único— producen fragmentos que van cayendo lentamente en una trayectoria espiral hacia el Sol, como cuando se nos cae un vaso al suelo y se rompe en mil pedazos.

asteroide
Cada día caen a nuestro planeta toneladas de materia procedentes del espacio. A veces tenemos la suerte de poder disfrutarla en forma de “estrellas fugaces”, como esta Perseida capturada en 2021. Imagen cortesía de NASA/Bill Ingalls.

Algunos de estos micrometeoritos se funden durante la entrada en la atmósfera terrestre, formando una especie de perlas de vidrio conocidas como esférulas, cuya composición nos puede ayudar a rastrear de dónde proceden. Precisamente aquí es donde está el quid de lo que os quería contar hoy: un nuevo estudio publicado por Van Ginneken et al. (2026) sugiere que una parte nada despreciable de este polvo que cae a nuestro planeta cada día procede de un tipo de asteroide que no tenemos identificado —de momento— en las colecciones de meteoritos.

Sin embargo, el estudio de estas esférulas supone un verdadero reto para la ciencia. Imaginemos que estas partículas se han calentado tanto al entrar en la atmósfera que su estructura mineral original puede haber desaparecido casi por completo; durante este tránsito se convierten en pequeñas gotas redondeadas, ricas en vidrio y minerales recién cristalizados, lo que provoca que la mayoría de las pistas que podrían ayudarnos a encontrar su origen hayan sido borradas.

El origen de la mayoría de las esférulas puede, en términos generales, trazarse hasta los grandes grupos de meteoritos, especialmente los condritos, que son meteoritos rocosos muy primitivos y que todavía preservan información de los albores de nuestro sistema solar.

Una de las pistas más interesantes que nos puede ayudar a averiguar el origen de estas partículas proviene de los isótopos de oxígeno. No todos los átomos de este elemento son iguales, ya que pueden contener distinto número de neutrones, dando lugar al oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18. Dado que los distintos cuerpos del sistema solar tienen diferentes proporciones de estos isótopos, esto nos sirve como una especie de “test de paternidad” para las partículas. Un diez por ciento de las esférulas muestran una composición isotópica inusual: son pobres en oxígeno-16 en comparación con los grupos de meteoritos conocidos. A estas partículas misteriosas se las conoce como el “Grupo 4”.

Esta nueva investigación se centra en un subgrupo muy concreto de micrometeoritos. Los investigadores estudiaron diez esférulas de las colecciones antárticas y de una colección de micrometeoritos urbanos de Budel, una ciudad situada en los Países Bajos. En el microscopio, estas minúsculas esferas muestran una textura muy específica: los cristales de olivino están agrupados y parecen haberse acumulado hacia un lado de la esférula cuando aún estaba fundida, mientras viajaba todavía a través de la atmósfera. Los investigadores han denominado a estas partículas… redoble de tambores… esférulas cósmicas de acumulado de olivino ricas en azufre o SCumPo (por sus siglas en inglés).

asteroide
Un micrometeorito visto al microscopio electrónico. Obsérvese su forma esférica, típica de su paso por la atmósfera. Imagen cortesía de Nicola Angeli/MUSE.

No es necesario que recuerden el nombre de las partículas —que a su vez es un derivado de otro— y que por su longitud parece más cerca del chascarrillo que de otra cosa, pero sí quédense con que son muy interesantes a nivel científico. De hecho, su mineralogía no es la que los científicos esperarían encontrar en esférulas normales. Contienen cristales de olivino que están empobrecidos en níquel. Además, a veces contienen pequeñas gotitas de hierro, azufre y níquel. El vidrio que las forma está especialmente enriquecido en azufre y, lo que es quizás más importante, carecen casi por completo de magnetita, un óxido de hierro que habitualmente se forma cuando las esférulas se funden en la atmósfera superior en presencia de oxígeno.

Precisamente, la ausencia de magnetita es una de las pistas fundamentales de esta historia. Durante la entrada atmosférica, una partícula de polvo fundida queda expuesta al oxígeno y, normalmente, el hierro del fundido se oxida dando lugar a la magnetita. Sin embargo, en las partículas de SCumPo, algo parece haber creado unas condiciones inusualmente reductoras, protegiendo de la oxidación a los átomos de hierro presentes en la esférula.

¿Qué podría haber ayudado a evitar la oxidación? Probablemente el azufre y el carbono que ya contenía la partícula. Cuando comenzaba a calentarse durante su entrada en la atmósfera, el azufre (y quizás el carbono) podría haber reaccionado con el oxígeno atmosférico, consumiéndolo antes de que reaccionara con el hierro. Como resultado, quedaba un «planeta en miniatura» donde el hierro se mantenía más reducido, el azufre seguía siendo muy abundante y apenas se formaba magnetita.

Estos datos ya nos dicen algo muy interesante sobre el material original: el cuerpo progenitor de los granos de polvo probablemente no fue ninguno de los fragmentos de un asteroide o familia de asteroides conocidos. Más bien debió de ser un cuerpo rico en sulfuros, compuesto por materiales ricos en carbono y con una geoquímica algo inusual. Tienen cierto parecido a un grupo de meteoritos que se denomina condritas CY, pero no son lo suficientemente similares como para poder afirmar que proceden de ellos.

Los datos de los isótopos de oxígeno nos dan otro fragmento de esta historia. La mayoría de las medidas tomadas a partir de estas esférulas las sitúan en el Grupo 4, lo que quiere decir que son pobres en oxígeno-16 y, por lo tanto, no se parecen a ningún grupo de meteoritos conocidos. No obstante, algunas zonas dentro de las propias esférulas son más ricas en oxígeno-16, aproximándose más a lo que se esperaría si procediesen de condritos carbonáceos, cuerpos primitivos de nuestro sistema solar. Esto sugiere que los granos de polvo originales podrían ser en realidad materiales compuestos, ya que no son uniformes a nivel químico… como una especie de puzle cósmico formado por trocitos de distinta procedencia.

asteroide
Secciones de micrometeoritos vistos al microscopio. Como se puede ver perfectamente en esta imagen, hay muchos tipos de micrometeoritos en los que podemos observar desde granos relictos hasta micrometeoritos formados prácticamente por el vidrio generado durante la entrada en la atmósfera terrestre. La línea de escala mide 50 micras. Imagen cortesía de Shaw Street.

Para explicarlo mejor: los cristales de olivino que sobrevivieron a las altas temperaturas durante la entrada atmosférica podrían ser granos relictos, es decir, fragmentos de materiales más antiguos. La matriz que los rodea, más rica en elementos volátiles y materiales alterados, se fundió y se convirtió en el cuerpo vítreo de la esférula. Curiosamente, estos granos originales no se transformaron lo suficiente como para borrar las evidencias de que su historia probablemente fue mucho más compleja.

La propia textura de las esférulas también reveló algo inesperado sobre su viaje: para que los cristales de olivino acaben acumulándose en uno de los lados de la esférula fundida, la partícula debió sufrir una fuerte deceleración durante la entrada en la atmósfera. Los investigadores modelaron este proceso para averiguar a qué velocidad debían haber entrado para que los cristales se acomodaran así, obteniendo velocidades muy altas, de entre 14 y 17 km/s.

Lo de la velocidad no es solo una curiosidad, sino que es importante de cara a comprender la dinámica orbital del cuerpo del que procedían. El polvo de los asteroides del cinturón principal a veces llega a nuestro planeta con órbitas de baja excentricidad —o poco elípticas, si lo prefieren—. En cambio, estas esférulas necesitan órbitas mucho más excéntricas que les permitan alcanzar una velocidad similar a las simuladas en su encuentro con la Tierra. Por tanto, quizás requirieron de un asteroide primitivo —tal vez un condrito carbonáceo y parecido a los de tipo CY— migrando hacia una órbita que se cruzara con la de nuestro planeta.

De hecho, en el estudio se preguntan si el responsable de estas esférulas podría ser el asteroide Faetón, el causante de la lluvia de estrellas de las Gemínidas y posiblemente un condrito CY. Sin embargo, el polvo de Faetón entra en la atmósfera a velocidades de en torno a los 35 km/s, lo cual es demasiado rápido para que estas delicadas partículas del tamaño de granos de polvo puedan sobrevivir preservando sus minerales relictos y sus anomalías isotópicas. Así que Faetón —muy probablemente— no sea el origen de estas, lo que implica que el cuerpo que las soltó debería estar aún ahí afuera.

Esta es, a mi juicio, una de las implicaciones más importantes del estudio: las colecciones de meteoritos no son necesariamente un catálogo completo de los materiales que existen en el sistema solar. Están sesgadas hacia cuerpos grandes y lo suficientemente resistentes como para sobrevivir a la reentrada atmosférica y llegar hasta el suelo. Es muy posible que los micrometeoritos estén muestreando una población de cuerpos diferente a la de los meteoritos más grandes. Las partículas SCumPo podrían, a su vez, representar la existencia de un asteroide primitivo y rico en sulfuros del que todavía no tenemos ninguna muestra en forma de meteorito.

Para la geología planetaria es un descubrimiento de gran calibre. A la vista de estos resultados, el estudio de estas esférulas podría abrirnos la ventana hacia otro tipo de meteoritos que hasta ahora desconocíamos y de los que no tenemos muestras. Con ello, se abre otro nuevo interrogante… ¿de dónde salieron estas esférulas? ¿Seremos capaces de encontrar el cuerpo del que proceden si es que acaso todavía existe?

No tenemos respuesta para estas preguntas, pero una vez más, un estudio nos demuestra que nuestro sistema solar es un lugar mucho más diverso de lo que imaginamos, esperando a ser descubierto aunque sea en forma de diminutas muestras “gratuitas” como las que cada día caen en nuestro planeta.

Referencias:

Matthias Van Ginneken et al. (2026) 16O poor cosmic spherules from near-Earth CY chondrite asteroids Sci. Adv. doi: 10.1126/sciadv.aed6340

Hervig, M., Malaspina, D., Sterken, V., Wilson, L., Hunziker, S., & Bailey, S. (2022) Decadal and Annual Variations in Meteoric Flux From Ulysses, Wind, and SOFIE Observations. Journal of Geophysical Research: Space Physics doi: 10.1029/2022ja030749

 

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

El artículo El asteroide que encontramos oculto en unos granos de polvo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Lo nunca visto

olo

¿Puede existir un color que nunca nadie haya visto? Esta es la verdad sobre el «olo», contada por Cochi Lillo. Un color que existe sí, pero que podemos llamar imaginario.

Conchi Lillo Delgado es profesora titular en el Departamento de Biología Celular y Patología de la Universidad de Salamanca e investigadora del Instituto de Nuerociencias de Castilla y León. Es asimismo investigadora principal del grupo ‘Trastornos degenerativos del sistema visual’. Dilvulgadora científica, es autora del libro ¡Abre los ojos!

 

 

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Lo nunca visto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Eritrulosa, primer azúcar identificado en el medio interestelar

eritrulosa
Imagen del centro galáctico obtenida a partir de las observaciones realizadas con distintos telescopios. Fuente: Ashley Barnes / Izaskun Jiménez-Serra / Juan García de la Concepción

Los azúcares son biomoléculas esenciales para la vida: forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, y participan en procesos metabólicos fundamentales. Sin embargo, una de las grandes preguntas sobre el origen de la vida es cómo se formaron los primeros azúcares en la Tierra primitiva, ya que los experimentos de laboratorio muestran que no se generan fácilmente en condiciones prebióticas. La detección de eritrulosa en el medio interestelar aporta una nueva pieza a este rompecabezas: algunos de estos compuestos pudieron formarse previamente en el espacio y llegar después a la Tierra incorporados en meteoritos, cometas o asteroides.

El trabajo ha sido liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) y ha contado con la participación de un amplio equipo internacional. Por parte de la EHU han participado Emilio J. Cocinero y Aran Insausti, investigadores del Departamento de Química Física de la Facultad de Ciencia y Tecnología y del Instituto Biofisika (CSIC, EHU).

La aportación del equipo de la EHU se ha centrado en la espectroscopía rotacional en fase gas, una técnica imprescindible para identificar moléculas en el espacio. Antes de buscar una molécula en una nube interestelar, es necesario conocer en el laboratorio su espectro puro: un conjunto de señales único para cada compuesto, que funciona como una huella dactilar molecular. Esa referencia permite buscar después la misma molécula en los espectros obtenidos por los radiotelescopios, donde aparecen mezcladas las señales de muchas especies químicas presentes en el medio interestelar.

En el caso de los azúcares, obtener esa huella espectroscópica ha sido durante años un reto experimental especialmente complejo. Son moléculas térmicamente frágiles y muy higroscópicas, lo que dificulta su manipulación y su vaporización mediante métodos convencionales. El equipo de la EHU ha contribuido al desarrollo y aplicación de estrategias basadas en vaporización láser ultrarrápida que han permitido superar esa limitación y caracterizar en fase gas azúcares como la ribosa, la 2-desoxirribosa y la eritrulosa. Estos datos de laboratorio han abierto la puerta a buscarlos de forma sensible en el medio interestelar.

“En este tipo de detecciones, el trabajo de laboratorio es esencial. Primero hay que medir la molécula aislada y conocer con precisión sus señales características; solo después se pueden buscar esas señales en los datos astronómicos, donde aparecen mezcladas las huellas de muchas moléculas distintas”, explica Emilio J. Cocinero.

eritrulosa
Espectros observados (histogramas), perfil de la eritrulosa (línea roja) y ajustes (línea azul) teniendo en cuenta todas los tipos de moléculas detectadas en la señal.  En el centro, modelo de barras y bolas de la eritrulosa. Fuente: Jiménez-Serra, I. et al. (2026) Nat Astron  doi: 10.1038/s41550-026-02905-7

La detección se ha realizado mediante observaciones ultrasensibles y de banda ancha obtenidas con el radiotelescopio de 40 metros del Observatorio de Yebes, en Guadalajara, y el radiotelescopio de 30 metros del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, IRAM, en Pico Veleta, Granada. En total, el equipo identificó 12 conjuntos de señales compatibles con el espectro de la eritrulosa. En palabras de Izaskun Jimenez-Serra, primera autora del trabajo: “Este resultado fue inesperado, puesto que la idea más aceptada en astroquímica es que las moléculas interestelares crecen en tamaño por la adición consecutiva de átomos de carbono. Por ello, teníamos que continuar investigando.”

eritrulosa
Rediotelescopio de 30 metros en el Pico Veleta (Granada, España). Fuente: IRAM

“La eritrulosa pertenece a la familia de los monosacáridos, o azúcares simples, y es la única cetosa de cuatro átomos de carbono. Su detección supone un avance relevante para la astroquímica y la astrobiología, ya que hasta ahora no se había identificado ningún azúcar en el medio interestelar. Además, se trata de una molécula quiral, es decir, puede existir en dos formas que son imágenes especulares entre sí, como la mano izquierda y la derecha. La quiralidad es una propiedad central en muchas biomoléculas, y la eritrulosa es solo la segunda molécula quiral detectada hasta ahora en el medio interestelar”, explica Aran Insausti.

Uno de los resultados más llamativos del estudio es que la eritrulosa aparece como una molécula más abundante que otros azúcares más simples, de tres átomos de carbono, que no han sido detectados en la misma región. En concreto, el análisis astronómico muestra que la eritrulosa es al menos ocho veces más abundante que esos azúcares más pequeños. Este resultado es inesperado y sugiere que algunos procesos químicos del medio interestelar pueden favorecer la formación de moléculas más complejas de lo que se pensaba.

El equipo investigador también ha estudiado cómo podría formarse esta molécula en el espacio. Los resultados indican que la eritrulosa puede generarse de manera eficiente en hielos interestelares, sobre la superficie de granos de polvo, a partir de moléculas más sencillas como alcoholes y aldehídos de dos átomos de carbono. Esto refuerza la idea de que el medio interestelar no es solo un lugar donde se encuentran moléculas orgánicas, sino también un entorno capaz de construir compuestos cada vez más complejos antes de la formación de planetas.

A partir de la cantidad de eritrulosa medida en la nube G+0.693−0.027, el estudio estima que entre 0,5 y 50 millones de toneladas de este azúcar podrían haber alcanzado la superficie de la Tierra durante el periodo de bombardeo masivo tardío, hace entre 4.100 y 3.800 millones de años. Aunque esta estimación debe interpretarse con cautela, refuerza la posibilidad de que el medio interestelar actuara como una fuente de moléculas orgánicas de interés prebiótico.

“Lo más relevante no es solo haber detectado un azúcar en el espacio, sino demostrar que moléculas de este tipo pueden formarse en condiciones interestelares. Esto amplía el escenario en el que pensamos el origen molecular de la vida: parte de la química necesaria pudo empezar mucho antes de la formación de planetas como la Tierra”, señala Cocinero.

La detección de eritrulosa abre nuevas líneas de investigación sobre la formación de moléculas prebióticas en el universo y sobre cómo estos compuestos pudieron incorporarse a planetas jóvenes como la Tierra primitiva.

Referencia:

Jiménez-Serra, I., García de la Concepción, J., Cuppen, H.M. et al. (2026) Detection of a four-carbon sugar in interstellar space. Nat Astron  doi: 10.1038/s41550-026-02905-7

 

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

El artículo Eritrulosa, primer azúcar identificado en el medio interestelar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Un héroe geológico inesperado

La semana pasada nos dejó una de las voces más icónicas del rock, la grandísima Gaynor Hopkins, más conocida como Bonnie Tyler. Cuando pienso en ella, me viene a la memoria el curioso videoclip de “Holding Out for a Hero”, donde la dama rubia de voz rasgada aguantaba el tipo de pie junto a uno de los acantilados del Gran Cañón del Colorado. Ese icónico momento, para mí, se convertía en una pequeña clase de geología, porque este enorme tajo en el terreno recoge gran parte de la historia de Norteamérica, casi de manera continua.

Gran Cañón del Colorado
Panorámica del Parque Nacional y Patrimonio Mundial de la Humanidad del Gran Cañón del Colorado.Foto: Lennart Sikkema / Wikimedia Commons

El Gran Cañón es una enorme zanja de paredes casi verticales excavada por el río Colorado en una meseta de Arizona, en Estados Unidos. El corte tiene una anchura que oscila entre unos 150m y casi 30km y sigue el sinuoso curso del río Colorado por una longitud de más de 440km a lo largo de gran parte del estado de Arizona. Pero lo más espectacular de este cañón es la altura de sus paredes, que alcanzan los 1800 m en su zona más profunda, dejando a la vista miles de capas de rocas rojizas, con algunas de tonos grisáceos, apiladas unas encima de las otras.

 

Ahora vamos a armarnos de valor, como hizo Bonnie Tyler, y empecemos nuestro descenso desde la parte más alta del acantilado hasta el curso del río Colorado, revelando la historia geológica de este lugar. Pero haremos el viaje al revés de como os he acostumbrado en otras ocasiones, porque iremos desde los materiales más modernos hacia los más antiguos. Y, para hacerle también un pequeño homenaje al Tour de Francia, que se está disputando estos días, desarrollaremos nuestro camino en varias etapas, con descansos incluidos.

Gran Cañón del Colorado
Esquema geológico de un perfil vertical del Gran Cañón del Colorado, con los niveles en los que se han perdido materiales señalados en blanco y la Gran Discordancia marcada en rojo. Imagen modificada de Karlstrom, K., L. Crossey, A. Mathis, and C. Bowman. (2021) Telling time at Grand Canyon National Park: 2020 update. Natural Resource Report NPS/GRCA/NRR—2021/2246. National Park Service, Fort Collins, Colorado. doi: 10.36967/nrr-2285173.

La primera etapa de este viaje es la típica larga y rompe piernas, ya que comienza con unas rocas formadas hace unos 230 millones de años, durante el Periodo Triásico, y culmina con materiales depositados hace unos 310 millones de años, en el Periodo Carbonífero. En esos momentos, toda esta zona era un ambiente litoral, donde el nivel del mar subía y bajaba continuamente, por lo que se alternan materiales depositados en medio marino con rocas formadas en extensas playas. Y esto nos lo chivan los fósiles que aparecen en estas rocas, ya que en algunos niveles encontramos corales o gasterópodos marinos, mientras que en otros descubrimos restos de plantas y huellas de animales continentales.

Gran Cañón del Colorado
Detalle del aspecto de las rocas del Carbonífero presentes en el Gran Cañón del Colorado. Fuente: Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS)

Si seguimos bajando por el cañón, disputaremos la segunda etapa de nuestro viaje, mucho más tranquila y sosegada. Aquí nos encontramos con unas rocas formadas entre hace 310 y unos 395 millones de años, lo que corresponde a parte de los Periodos Carbonífero y Devónico. En estos materiales aparecen fósiles de organismos marinos, como peces y trilobites, que nos informan que en este momento se instauró en esta zona un mar poco profundo y de aguas tropicales.

 

Nos encontramos ahora con la primera jornada de descanso en este viaje en el tiempo, ya que han desaparecido más de 100 millones de años de depósito que no nos permiten conocer la historia completa de este lugar.

 

Continuando con el descenso, la tercera etapa nos llevará a descubrir unas rocas formadas hace entre 500 y 570 millones de años, lo que abarca el Periodo Cámbrico y el final de la Era Neoproterozoica, cuando otro mar poco profundo en el que vivían organismos como los trilobites cubría este lugar.

 

Aparece entonces la segunda jornada de descanso, pero esta es bastante más particular. No sólo porque hayan desaparecido más de 450 millones de años de historia de este lugar, sino también por lo que nos encontramos debajo. Y es que, en la cuarta etapa de nuestro viaje, a la que podemos llamar “etapa reina”, aparecen unas rocas formadas hace unos 1000 millones de años, a finales de la Era Mesoproterozoica, en un ambiente litoral colonizado por bacterias fotosintéticas que formaban unas estructuras rocosas llamadas estromatolitos. Pero lo realmente llamativo de estos materiales es que las capas de rocas están inclinadas y chocan directamente contra las capas horizontales más modernas que tienen por encima.

 

A esta estructura geológica donde las capas de rocas inferiores están inclinadas y las que se sitúan por encima están horizontales, por lo que su contacto forma un ángulo, y, además, han desaparecido varios millones de años de depósito en el límite entre ambos bloques de materiales se la denomina discordancia angular. Y la que aparece en el Cañón del Colorado es tan llamativa e importante que se la conoce como la Gran Discordancia.

Gran Cañón del Colorado
Imagen de la Gran Discordancia angular del Gran Cañón del Colorado, donde se señala la orientación inclinada de las capas de rocas inferiores y su contacto con las capas horizontales más modernas de la parte superior. Foto: Doug Dolde / Wikimedia Commons

Tras una nueva jornada de descanso en la que nos faltan unos 700 millones de años de esta historia, alcanzamos la última etapa de nuestro viaje. En la base del Gran Cañón encontramos unas rocas metamórficas (esquistos) e ígneas (granitos) formadas hace entre 1700 y 2000 millones de años, durante la Era Paleoproterozoica. Esto quiere decir que, en ese descenso de unos 90km a lo largo de los acantilados de Gran Cañón, hemos sido testigos de casi 1800 millones de años de la historia de Norteamérica, aunque nos falten algunas páginas de este fabuloso libro de Geología.

 

Pero esta aventura no termina aquí, ya que nos falta conocer cómo y cuándo se generó este enorme cañón. Como siempre, el pistoletazo de salida es culpa de la tectónica, ya que, hace unos 60 millones de años, un choque de placas produjo el ascenso de toda esta zona, que se convirtió en una planicie elevada. El escenario perfecto para que el río Colorado, con paciencia y tesón, lleve 6 millones de años excavando las rocas y arrastrando toneladas de materiales en su camino hacia su desembocadura en el Golfo de California.

 

Sin duda, cuando Bonnie clamaba por un héroe salvador junto al Gran Cañón del Colorado, la escena era realmente épica. Pero no creo que la maravillosa cantante supiese que la verdadera epopeya se encontraba a su espalda. Ahora, ella también formará parte de la historia de ese emblemático lugar por los próximos millones de años.

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

El artículo Un héroe geológico inesperado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El contador de arena

El contador de arena o Arenario es el título de un tratado de Arquímedes (ca. 287 a. C.- ca. 212 a. C.) escrito alrededor de 216 a. C. y dedicado a su benefactor, Gelón II de Siracusa.

 

El contador de arena
Portada de la traducción de John Wallis de El contador de arena. Fuente: Wikimedia Commons.

 

En este escrito, el científico griego pretendía determinar la cantidad de granos de arena necesarios para llenar el universo.

 

La tarea no era sencilla, ya que Arquímedes tuvo que estimar el tamaño del universo según el modelo de la época e idear una manera de hablar de números extremadamente grandes…

 

Nombrando números grandes

 

Como hemos comentado, Arquímedes tuvo que idear un método para nombrar números grandes. El sistema numérico de ese momento podía expresar números hasta una miríada (diez mil, 104). Así, usando esta misma palabra, se puede extender inmediatamente esta nomenclatura para nombrar todos los números hasta una miríada de miríadas (es decir, cien millones,108). Arquímedes denominó a los números hasta 108 (sin incluirlo) números primeros del primer periodo.

 

El científico consideraba a cien millones, 108, la unidad de los números segundos del primer periodo. Los múltiplos de 108 eran así los números segundos del primer periodo, hasta esta unidad tomada una miríada de miríadas de veces, 108 x 108 = 1016, la unidad de tercer orden, cuyos múltiplos eran los números de tercer orden, y así sucesivamente.

 

Arquímedes continuó nombrando números de esta manera hasta llegar a una miríada-miríada de veces la unidad 108, es decir, 108 elevado a 108 (denotamos a esta cantidad N) que es la unidad del primer orden del segundo período.

 

El contador de arena

 

La unidad del segundo orden del segundo periodo sería N x 108 y se continuaría de este modo hasta definir una miríada de órdenes en el segundo periodo, y seguir con un tercer período cuya unidad es N2, y luego con un cuarto periodo que empieza en N3. Arquímedes continuó con este proceso hasta definir 108 periodos.

 

Arquímedes también descubrió y demostró la ley de los exponentes para poder manejar estas cantidades.

 

Midiendo el Universo 

 

Arquímedes utilizó el modelo heliocéntrico de Aristarco de Samos: el Sol permanece inmóvil mientras la Tierra orbita a su alrededor. El propio Arquímedes decía en su Arenario:

 

Sus [las de Aristarco] hipótesis son que las estrellas fijas y el Sol permanecen inmóviles, que la Tierra gira alrededor del Sol en la circunferencia de un círculo, estando el Sol en el centro de la órbita, y que la esfera de estrellas fijas, situada alrededor del mismo centro que el Sol, es tan grande que el círculo en el que él supone que gira la Tierra guarda tal proporción con la distancia de las estrellas fijas como el centro de la esfera guarda con su superficie.

 

Según Arquímedes, Aristarco no especificó a qué distancia se encontraban las estrellas de la Tierra por lo que tuvo que hacer las siguientes suposiciones:

 

  1. que el universo era esférico;
  2. que la relación entre el diámetro del Universo y el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol era igual a la relación entre el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol y el diámetro de la Tierra.

 

Para calcular la cantidad de granos de arena que llenan el universo, también supuso:

 

  1. que la circunferencia de la Tierra no superaba las 300 miríadas de estadios (5,55 × 10⁵ km, una sobreestimación de aproximadamente un factor de 40);
  2. que la Luna no era más grande que la Tierra, y que el Sol no era más de treinta veces más grande que la Luna (1,65 × 10⁷ km, una sobreestimación de aproximadamente un factor de 10);
  3. que el diámetro angular del Sol, visto desde la Tierra, era mayor que 1/200 de un ángulo recto (π/400 radianes, una sobreestimación, pero precisa dentro del 20 % del valor real).

 

Teniendo en cuenta estas hipótesis, Arquímedes concluyó que el diámetro del Universo no superaba los 10¹⁴ estadios (unos 2 años luz en unidades modernas).

 

Contando granos de arena

 

Para Arquímedes, cada grano de arena tenía un diámetro aproximado de 19 μm (0,019 mm).

 

El científico manifestaba que cuarenta semillas de amapola colocadas una al lado de la otra equivalían a un dáctilo griego (el ancho de un dedo), que medía aproximadamente 19 mm de longitud. Como el volumen es proporcional al cubo de una dimensión lineal, una esfera de un dáctilo de diámetro contendría (según nuestro sistema numérico actual) 40³ = 64 000 semillas de amapola.

También afirmaba que cada semilla de amapola podría contener una miríada (104) de granos de arena. Multiplicando ambas cifras, propuso 640 millones como el número de hipotéticos granos de arena en una esfera de un dáctilo de diámetro. Para simplificar los cálculos posteriores, redondeó 640 millones a mil millones, señalando que, como el primer número era menor que el segundo, la cantidad de granos de arena calculada posteriormente superaría la cantidad real.

 

Un estadio griego tenía una longitud de 600 pies griegos, y cada pie medía 16 dáctilos, por lo que había 9600 dáctilos en un estadio. Arquímedes redondeó de nuevo esta cifra a una miríada para simplificar los cálculos, señalando que el número resultante superaría la cantidad real de granos de arena.

 

El cubo de una miríada es 1012, así que, multiplicando mil millones (el número de granos de arena en una dáctilo-esfera) por un billón (número de dáctilo-esferas en una estadio-esfera) se obtiene 1021, el número de granos de arena en una estadio-esfera.

 

Como hemos comentado antes, Arquímedes estimó que el Universo tenía un diámetro de 10¹⁴ estadios, por lo que habría (10¹⁴)³ = 10⁴² estadios-esferas en el universo. Así, en el Universo podría contener 10²¹ x 10⁴² = 1063 granos de arena.

 

Para este verano…

 

… quizás te apetezca hacer un cálculo más asequible, ¿quizás estimar la cantidad de granos de arena de la playa que (si es el caso) visites?

 

 

Referencias

 

 

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y editora de Mujeres con Ciencia

El artículo El contador de arena se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Cómo la metalurgia inteligente está redefiniendo la economía circular del acero

La chatarra de acero es uno de los materiales más reciclados del mundo industrial moderno. Sin embargo, detrás de esa aparente simplicidad se esconde un problema científico y tecnológico complejo: no toda la chatarra es igual, ni puede ser tratada de la misma forma sin afectar a la calidad y al rendimiento del material o producto final fabricado con ella.

chatarra
Foto: v2osk / Unsplash

Lejos de ser un flujo homogéneo, la chatarra es una mezcla altamente variable de aceros de diferentes composiciones, recubrimientos, aleaciones y otros materiales (como el plástico). Entre ellos, algunos elementos presentes en cantidades muy pequeñas, como el cobre, pueden tener un efecto determinante en la calidad del acero reciclado, especialmente en aplicaciones de altas prestaciones.

Esta realidad plantea una cuestión fundamental: ¿es posible transformar una chatarra considerada “de baja calidad” en una materia prima útil para fabricar aceros avanzados?

La complejidad oculta del reciclaje del acero

El reciclaje del acero se basa en una idea aparentemente sencilla: fundir el material y volver a darle forma. Sin embargo, en la práctica, el proceso está condicionado por la química del material de carga (el material que se introduce en el horno).

Elementos residuales que no pueden eliminarse fácilmente durante la fusión tienden a acumularse en el acero reciclado. Algunos de ellos son beneficiosos en pequeñas cantidades, pero otros pueden generar impurezas, fragilidades o limitar el uso del material en productos exigentes. Un ejemplo de ello es el acero plano.

Esto ha llevado históricamente a una jerarquía implícita dentro del reciclaje: las chatarras “limpias” o de alta calidad se destinan a aplicaciones de mayor valor, mientras que las más contaminadas se relegan a usos menos exigentes o incluso se exportan fuera de la UE.

chatarra
Foto: Zed Can / Unsplash

Una nueva mirada sobre la chatarra

En los últimos años, sin embargo, la investigación en metalurgia y ciencia de materiales, impulsada, en gran parte, por la escasez de recursos naturales (minas) de Europa y la necesidad de mejorar la sostenibilidad de los procesos de fabricación, han trabajado sobre este aspecto con otra perspectiva. En lugar de considerar la variabilidad de la chatarra como un problema inevitable, se está explorando cómo caracterizarla, clasificarla y acondicionarla de forma más inteligente y eficiente. El objetivo es gestionarla mejor para sacarle mayor partido.

Es importante tener en cuenta que la economía circular no consiste únicamente en reciclar más, sino en conservar el mayor valor de cada material durante el máximo tiempo posible. En esta línea, un importante cambio conceptual tiene que ver con el papel y el tratamiento de los elementos residuales. Entre las chatarras, por ejemplo, encontramos el cobre, un material valioso que, sin embargo, se convierte en impureza o elemento problemático en caso de no ser separado. Mediante procesos de separación durante el acondicionamiento de la chatarra es posible obtener concentrados de cobre con alta pureza (>99%), que pueden reintroducirse en la industria metalúrgica como materia prima secundaria.

En este proceso, es importante el rol que juegan las tecnologías avanzadas de análisis, como sensores ópticos, sistemas de rayos X, espectroscopía LIBS y modelos de análisis de datos capaces de predecir la composición de las chatarras y facilitar su clasificación y separación.

Medir el impacto ambiental: más allá del reciclaje

La mejora de los procesos de reciclaje no solo debe evaluarse en términos técnicos o económicos, sino también ambientales. Para ello, una de las herramientas más utilizadas es el Análisis de Ciclo de Vida (LCA), que permite cuantificar el impacto global de un material desde su origen hasta su eliminación final.

En el caso del acero reciclado, los estudios muestran que pequeñas mejoras en la calidad de la chatarra o en su acondicionamiento pueden traducirse en reducciones significativas de emisiones y consumo energético, especialmente cuando se comparan con la producción de acero a partir de materias primas vírgenes.

Este tipo de análisis refuerza una idea clave que ya hemos mencionado: la sostenibilidad no depende únicamente de reciclar más, sino de reciclar mejor.

Una transición en marcha

El reciclaje del acero está entrando en una nueva etapa en la que la ciencia de materiales, la ingeniería de procesos y el análisis de datos convergen para redefinir lo que entendemos por “materia prima secundaria”.

Desde este prisma, la chatarra pasa a convertirse en un recurso complejo, que puede ser diseñado, optimizado y valorizado con un nivel de precisión cada vez mayor.

Este cambio de paradigma no es solo tecnológico, sino también conceptual: implica reconocer que el valor de un material no desaparece al final de su vida útil, sino que puede redistribuirse si somos capaces de entender y gestionar su complejidad.

 

Agradecimiento

Este enfoque ha sido recientemente investigado y validado en el marco del proyecto europeo CAESAR (CirculArity Enhancements by Low-quality Scrap Analysis and Refinement), donde se han desarrollado estrategias avanzadas para la caracterización, acondicionamiento y valorización de chatarra de acero de baja calidad para la creación de productos avanzados, así como la recuperación de cobre de alta pureza y su reincorporación en la industria siderúrgica como elemento aleante en sustitucion de cobre de obtención primaria.

 Sobre la autora: Clara I. Delgado. AZTERLAN Metallurgy Research Centre

Sobre AZTERLAN: Con el firme compromiso de impulsar el desarrollo tecnológico y la competitividad de las empresas, AZTERLAN cuenta con más de 45 años de experiencia ofreciendo soporte tecnológico, conocimiento metalúrgico experto y soluciones avanzadas a la industria de transformación metal-mecánica y a sus sectores cliente.

Basque Research & Technology Alliance (BRTA) es una alianza que se anticipa a los retos socioeconómicos futuros globales y de Euskadi y que responde a los mismos mediante la investigación y el desarrollo tecnológico, proyectándose internacionalmente. Los centros de BRTA colaboran en la generación de conocimiento y su transferencia a la sociedad e industria vascas para que sean más innovadoras y competitivas. BRTA es una alianza de 17 centros tecnológicos y centros de investigación cooperativa y cuenta con el apoyo del Gobierno Vasco, SPRI y las Diputaciones Forales de Araba, Bizkaia y Gipuzkoa.

El artículo Cómo la metalurgia inteligente está redefiniendo la economía circular del acero se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Un origen ancestral para el organizador de Spemann-Mangold

«No es el nacimiento, el matrimonio o la muerte, sino la gastrulación, el momento más importante de tu vida» (Lewis Wolpert)

La frase de este gran biólogo británico parece una humorada, pero tiene mucho sentido. Durante nuestra gastrulación actuó un organizador que dirigió nuestro desarrollo y nos hizo ser como somos.

Tenemos que explicar esto más despacio. La gastrulación es esa parte del desarrollo embrionario en la cual unas células superficiales se introducen en el embrión para formar la futura cavidad digestiva. Estas células se denominan endodermo. Las células que permanecen en la superficie (ectodermo) originarán la epidermis y el sistema nervioso. Podemos ver la gastrulación de un anfibio en la primera parte de este vídeo:

Todos los animales, excepto las esponjas y los placozoos [1], gastrulan. En la gastrulación de los demás animales (excepto los cnidarios y los bellísimos ctenóforos) un grupo de células (el mesodermo) se intercala entre ecto y endodermo. De estas células mesodérmicas derivan múltiples sistemas: muscular, circulatorio, excretor, etc.

La pregunta es ¿cómo las células “saben” hacia dónde dirigirse y lo que tienen que hacer? Y ahí es donde entra en escena el organizador.

En los años 20 del siglo pasado, Hilde Mangold, una estudiante de doctorado del laboratorio de Hans Spemann (Instituto Zoológico de Friburgo), investigaba el desarrollo de los anfibios. Uno de sus experimentos consistió en trasplantar un fragmento del labio anterior del blastoporo (el orificio creado por la entrada del endodermo durante la gastrulación) a otras zonas de la gástrula. Sorprendentemente, en el lugar del injerto se generaba un segundo embrión (Figura 1). Mangold comprobó que las células injertadas no formaban el embrión, sino que inducían a los tejidos próximos, cambiando su destino, para constituir un nuevo individuo. Esta región del labio anterior del blastoporo con tan extraordinarias propiedades recibió el nombre de “organizador de Spemann-Mangold”[2].

Figura 1. Figura 1. Experimento crucial de Hilde Mangold. El injerto del labio anterior del blastoporo en la región ventral de otra gástrula cambia el destino de los tejidos circundantes y origina un nuevo individuo. Modificado de Van Robays, J., Hilde Mangold-Pröscholdt (1898 – 1924): The Spemann-Mangold Organizer, con licencia CC-BY 4.0. El retrato de Mangold es de Patricia Díaz Belamendia, CC0.

El organizador fue uno de los descubrimientos más trascendentales para la biología del siglo XX, ya que revelaba la existencia de unos insospechados mecanismos moleculares de inducción (morfógenos). Los morfógenos fueron identificados en las siguientes décadas, y permitieron comprender cómo se construye un organismo durante el desarrollo. Por desgracia, el destino de Hilde Mangold fue trágico, ya que falleció en un accidente doméstico a la edad de 25 años. Su supervisor, Hans Spemann, recibió el Nobel de Medicina y Fisiología en 1935, en lo que constituye el único Premio Nobel de Medicina otorgado a un trabajo de doctorado.

Hoy día conocemos bien cómo actúa el organizador en la gastrulación de los vertebrados, controlando la organización espacial del embrión y el destino de sus diferentes tejidos. En cambio, el desarrollo de la mosca del vinagre (Drosophila) no implica un organizador como el de los vertebrados, ya que intervienen sobre todo morfógenos de origen materno. Por esto, se llegó a pensar que el organizador de Spemann-Mangold era una innovación evolutiva de los vertebrados.

Hace diez años, un grupo de investigadores de la Universidad de Viena demostró la existencia del organizador en un cnidario, la anémona Nematostella vectensis. El trasplante del margen del blastoporo inducía un segundo eje corporal, una nueva boca y una nueva cavidad digestiva (Figura 2). Lo más relevante era que los morfógenos identificados en este proceso de inducción correspondían con los del organizador de Spemann-Mangold. Esto fue una auténtica sorpresa, ya que el linaje de los cnidarios se separó del resto de animales (los bilaterales) hace alrededor de 600 millones de años, en los albores de la evolución animal.

Figura 2. Demostración de la existencia de un organizador en el cnidario Nematostella. Se injertan células procedentes de las zonas marcadas 1-4, próximas al margen del blastoporo. Solo las procedentes de la zona 1 y, sobre todo, de la 2, inducen un nuevo eje corporal. De Kraus et al. (2016), https://www.nature.com/articles/ncomms11694, con licencia CC-BY 4.0.

Un estudio que acaba de publicarse en Nature por el grupo de Andreas Hejnol (Universidad de Jena) ha confirmado el origen antiguo del organizador. El modelo estudiado fue un ctenóforo (Mnemiopsis leidy), lo cual tiene un interés especial, como veremos luego. De nuevo, el trasplante del margen blastoporal indujo la formación de un nuevo eje corporal. Además, cuando el organizador se trasplantó, no a otro ctenóforo, sino a la anémona Nematostella, se generó un segundo eje en un 16% de los casos (Figura 3). Esto demostraba el carácter “universal” del mecanismo organizador, capaz de funcionar en animales muy alejados evolutivamente.

Figura 3. Izquierda: El margen del blastoporo del ctenóforo Mnemiopsis leidy también tiene función organizadora. De 67 injertos, 28 generaron una segunda boca y faringe (b) y 10 una nueva boca (c). El injerto de ectodermo lateral no tuvo ningún efecto. Derecha: El injerto del organizador de Mnemiopsis en gástrulas del cnidario Nematostella indujo un segundo sitio de expresión de NvFoxA, un marcador de la faringe, en 11 de 70 casos. Modificado de Kremnyov et al. (2026), cita completa en referencias, con licencia CC-BY 4.0.

Hay una derivada especialmente interesante de este experimento. Existe un debate no resuelto en la actualidad acerca de la posición de los ctenóforos en la evolución animal. Tradicionalmente se les venía relacionando con los cnidarios, con los que comparten una organización corporal similar. Sin embargo, a partir de 2008, diversos estudios han propuesto que los ctenóforos constituyen el linaje más basal de todos los animales (Figura 4). Desde entonces se han sucedido argumentos a favor y en contra de esta postura. Lo que nos interesa ahora es la idea, lanzada por el grupo de Hejnol, de que el organizador estaría en la mismísima base de la organización animal, y que fue decisivo para dar orden espacial a un conglomerado ancestral de células. Se trata de una hipótesis bastante discutible, pero que estimulará sin duda el debate sobre el origen y la evolución temprana de los animales.

Figura 4. Izquierda: Hipótesis tradicional sobre la filogenia basal de los animales. Las esponjas (Porifera) serían el linaje más basal, mientras que los ctenóforos estarían relacionados con cnidarios o bilaterales. El origen del organizador se asocia al proceso de gastrulación, que no existe en las esponjas. Derecha: Si asumimos el carácter basal de los ctenóforos, de acuerdo con recientes estudios, gastrulación y organizador serían procesos concomitantes con el propio origen de los animales. Se supone que en las esponjas estos procesos se habrían perdido. De Kremnyov et al. (2026), cita completa en referencias, con licencia CC-BY 4.0.

Referencias

Kremnyov, S., Lebedeva, T., Genikhovich, G. et al. (2026) A blastoporal organizer in a ctenophore Nature doi: 10.1038/s41586-026-10643-z.

 

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga.

Notas:

[1] Los placozoos son unos minúsculos animales marinos en forma de disco que carecen de órganos.

[2] En muchos libros aparece como “organizador de Spemann”, lo que constituye una flagrante injusticia.

El artículo Un origen ancestral para el organizador de Spemann-Mangold se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El asombro de contemplar el cielo nocturno mejora nuestro bienestar y lo estamos perdiendo

cielo nocturno
FMirar las estrellas mejora el bienestar. La ciencia comienza a desarrollar herramientas para medir sus beneficios y, justo ahora, el cielo nocturno está desapareciendo. Foto: Greg Rakozy en Unsplash

Contemplar el cielo nocturno tiene algo especial que el ser humano ha experimentado desde sus más lejanos orígenes, una mezcla de humildad, íntima conexión, respeto, espiritualidad y profundo asombro que nos ha acompañado desde nuestros primeros pasos como especie. Disfrutar de la inmensa vista del cosmos durante una de estas noches de verano nos deja la confusa, pero agradable sensación de ser muy pequeños y muy grandes a la vez. Los japoneses, acostumbrados a concentrar ideas intangibles y complejas con unos simples caracteres, poseen el concepto Yügen (幽玄) que no designa un objeto o un sentimiento concretos, sino el estado intermedio que se mueve entre ambos. Yügen es la percepción, profunda y hasta melancólica, de la enorme belleza del Universo incluso cuando la contemplamos de forma incompleta, velada, sugerida… Los anglosajones, más prácticos y directos, suelen usar la palabra «Awe» para reflexionar sobre esa esquiva sensación de asombro. En castellano no existe un único vocablo y, como se puede comprobar, he necesitado todo este párrafo para acercarme a su difusa descripción.

El contacto con la Naturaleza despierta esa misteriosa interacción y desencadena reacciones físicas y psicológicas que la ciencia, desde hace ya varias décadas, ha empezado a analizar y documentar. Los beneficios de la interacción con el entorno natural son claros: menos estrés, menos ansiedad, mejor atención, mayor resiliencia… Podríamos incluso ir un paso más allá y mencionar que existen estudios que relacionan esa sensación de asombro con ser más generosos, con la percepción de que tenemos más tiempo y somos más felices, y hasta sabemos que mejora nuestra salud física. «El hecho de contemplar con asombro la belleza natural y sus maravillas proporciona un empujón extra a nuestro sistema inmunitario, promoviendo niveles más saludables de citoquinas, unas moléculas que pueden bloquear hormonas y neurotransmisores clave —como la serotonina y la dopamina— que controlan el estado de ánimo, el apetito, el sueño y la memoria».

Lo que el asombro hace al cerebro es, cuando menos, contraintuitivo. En lugar de inquietar al individuo, lo apacigua. Paul Piff y sus colaboradores de la Universidad de California demostraron en 2015 que quienes «experimentaban asombro se volvían más generosos, más éticos y, sobre todo, se percibían a sí mismos como menos importantes». No en el sentido de la autoestima dañada, sino en el más literal: el yo se empequeñece ante algo mayor, y esa perspectiva —lo llamaron el «yo pequeño»— tiene efectos medibles sobre el comportamiento y el estado de ánimo.

Sin embargo hay un detalle revelador en toda esa literatura: casi todos los artículos científicos publicados se han centrado en lo que ocurre de día. Contamos con estudios que analizan las ventajas físicas y mentales de la observación de aves (White et al., 2023), de caminar por espacios naturales (Keenan, et al. 2021; Nisbet et al., 2019; Samus et al. 2022), de participar en proyectos de ciencia ciudadana como el recuento de mariposas (Pocock et al., 2023) o de intervenciones específicas como baños forestales (Kotera et al. 2020).

La mitad nocturna del entorno natural ha sido, hasta hace muy poco, un camino poco transitado por la investigación. De hecho, entre esta maraña de artículos sobre el bienestar de actividades naturales diurnas apenas destaca ningún estudio que haya analizado la contemplación del cielo nocturno, como fenómeno separable del comportamiento diurno relacionado con la naturaleza.

Foto:  Uvejs Bektas / Pexels.com

 

Esta ausencia de estudios sobre la observación del cielo nocturno fue el motivo por el que Christopher Barnes de la Universidad de Derby (UK) y Holli-Anne Passmore, de la Universidad de Edmonton (Canadá), se decidieron a intentar llenar ese hueco con un punto de partida bastante sencillo: si tenemos escalas psicométricas para medir la conexión y el bienestar de alguien en contacto con un bosque o con el océano, ¿por qué no existe nada equivalente para el cielo nocturno? Su respuesta se publicó en 2024 en el Journal of Environmental Psychology y su propósito principal fue «diseñar, desarrollar y validar una nueva medida: el Índice de Conectividad del Cielo Nocturno (NSCI)». En la práctica, el NSCI representa la primera escala psicométrica validada capaz de medir la conexión de una persona con el cielo nocturno.

Para crear esta escala NSCI los autores no partieron de cero sino que aprovecharon otros modelos de medición del bienestar, como el modelo de Pathways to Nature Conectedness, que identifica cinco elementos clave a través de los cuales los seres humanos desarrollamos vínculos con el mundo natural: contacto, emoción, compasión, significado y percepción de belleza. Después se pusieron en contacto con diferentes grupos de interés que incluían tanto a colectivos de astrónomos aficionados, profesiones relacionadas con la guarda y observación del cielo nocturno, así como con personas sin ningún interés especial en astronomía (n=406). Los voluntarios se sometieron a diferentes test con atención especial a dos elementos o subescalas: Conexión con el cielo nocturno y voluntad de protección del mismo.

Los resultados del estudio fueron más que previsibles: Mayor conexión con el cielo nocturno se relaciona positivamente con salud mental y bienestar físico, predice un mayor nivel de preocupación ambiental y quienes viven en zonas con más contaminación lumínica puntúan menos en conexión y declaran menor intención de proteger el cielo.

Por supuesto, el estudio posee numerosas limitaciones que los propios autores reconocen: la muestra es de población general y probablemente no es representativa de todos los grupos demográficos; las relaciones encontradas son correlacionales, no causales; y el índice necesita ser probado en contextos culturales distintos al anglosajón, donde el cielo nocturno puede tener significados y prácticas muy diferentes. Sin embargo, más allá de los datos, la importancia de este artículo radica en el desarrollo de un primer instrumento de medición que permite cuantificar con rigor algo tan etéreo como el «Awe» y sus consecuencias.

Parece una simple apreciación técnica, pero tiene consecuencias notables: Sin herramientas fiables de medición y cuantificación, la relación humana con el cielo nocturno permanece en el terreno de la experiencia personal inarticulada. Con medición, se convierte en un objeto legítimo de investigación científica, de diseño de políticas ambientales y de evaluación de futuros programas.

cielo nocturno
Predicciones del brillo y las posiciones de los satélites comparando el millón de satélites-centros de datos para IA propuestos por SpaceX con la megaconstelación de 42.000 satélites aprobada anteriormente. Fuente: Lawler et al (2022), CC BY-NC-ND / The Conversation.

Por otro lado, se hace muy difícil no apreciar la triste ironía tras esta cronología: Durante décadas, el interés científico por el cielo nocturno y la salud humana fue marginal. Ahora, justo cuando la psicología por fin construye las herramientas para medir esa relación con rigor, el recurso que la hace posible —un cielo oscuro con estrellas visibles— está siendo alterado de forma irreversible desde dos frentes simultáneos: la contaminación lumínica terrestre, que ya afecta al 80% de la población mundial, y la creciente población orbital de objetos artificiales.

Entre 2019 y 2025, el número de satélites en órbita pasó de unos 2.000 a más de 12.000, un descomunal crecimiento impulsado casi en su totalidad por megaconstelaciones de internet satelital. SpaceX lanza de media alrededor de 40 satélites Starlink cada semana. Amazon, con su Proyecto Kuiper, puso sus primeros 27 en órbita en abril de 2025 y planea más de 3200.

Hace poco, el dueño de SpaceX y reciente billonario Elon Musk ha presentado su propuesta de un millón de satélites a la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) y, aunque hasta ahora sólo ha proporcionado información básica sobre estos nuevos satélites, sí podemos anticipar «que la nueva constelación propuesta tendrá satélites en órbitas mucho más altas, lo que los hará visibles durante períodos más largos de la noche».

En resumen, parece que cuando empezamos a interesarnos por las ventajas en nuestro bienestar físico y mental de la contemplación del cielo nocturno, cuando comenzamos a desarrollar herramientas científicas que nos permitan estudiarlas y cuantificarlas… es justo cuando empezamos a perder el cielo nocturno. Quizás, antes de atiborrar la espléndida visión que se expande sobre nuestras cabezas con miles o millones de satélites, deberíamos estudiar, cuantificar y comprender lo que estamos a punto de emborronar.

 

Referencias científicas y más información:

Christopher Barnes & Holli-Anne Passmore (2024) Development and testing of the Night Sky Connectedness Index (NSCI) Journal of Environmental Psychology doi: 10.1016/j.jenvp.2023.102198

Samantha Lawler, Aaron Boley, Hanno Rein (2026) A million new SpaceX satellites will destroy the night sky — for everyone on Earth The Conversation (2026)

Mal James  (2026) Psychology suggests stargazing might be better for us than we realize SpaceDaily

 

Sobre el autor: Javier Peláez (@Irreductible), es escritor y comunicador científico. Autor de «500 Años de Frío» (2019), «Planeta Océano» (2022) y «En busca del último continente» (2026). También es guionista en el programa de TVE «Órbita Laika», ganador de tres premios Bitácoras, un premio Prisma a la mejor web de divulgación científica por Naukas.com y un Premio Ondas al mejor programa de radio digital por Catástrofe Ultravioleta.

El artículo El asombro de contemplar el cielo nocturno mejora nuestro bienestar y lo estamos perdiendo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

¿Puede la geología dar respuesta a la paradoja de Fermi?

paradoja de Fermi

«¿Dónde está todo el mundo?» se preguntaba Enrico Fermi. Si hay cientos de millones de estrellas en una sola galaxia, y miles de millones de galaxias en el universo, y muchas estrellas tienen sistemas planetarios a su alrededor, por pura probabilidad tiene que existir vida en muchos planetas aparte de la Tierra, incluso, también por probabilidad, vida inteligente. Y, sin embargo, no la detectamos. Esta es la paradoja de Fermi. Nahúm Méndez Chazarra explora en esta charla la posibilidad de que exista un filtro para la vida inteligente, un filtro geológico.

Nahúm Méndez Chazarra es geológo. Desde 2009 escribe el blog Un geólogo en apuros, uno de los primeros dedicados a la geología en castellano. Divulgador científico, participa recurrentemente en Naukas, Principia, Muy Interesante  o en el programa Órbita Laika de La 2 de Televisión Española. Es colaborador en este Cuaderno de Cultura Científica donde publica regularmente la sección Planeta B. Es autor de 5 libros de divulgación. En lo académico se especializa en geoarqueología, tectónica activa y en la monitorización de riesgos y eventos geológicos con instrumentación de bajo coste.

 

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¿Puede la geología dar respuesta a la paradoja de Fermi? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

❌