Archive for the 'Investigación' Category

Geología, Antropoceno y cambio climático

Alejandro Cearreta y Ane García Artola

Nauru. Fuente: Wikimedia Commons.

Tras su lanzamiento por Paul Crutzen en el año 2000, el alcance social y académico del Antropoceno ha crecido de una manera sorprendente. Este concepto se acuñó para materializar nuestra percepción de que las actividades humanas han cambiado el Sistema Tierra. El comportamiento de los océanos, la atmósfera, la superficie terrestre, la criosfera, la biosfera y el clima ya no es el mismo que ha caracterizado durante más de 11.000 años la época geológica en la que formalmente aún vivimos, el Holoceno.

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Parke Kretazeoa

Zenbait zinema-ekoizpeni esker, oso ezaguna dugu egun gure planetaren historiaren zati bat. Hain zuzen ere orain dela 201 eta 145 milioi urte (ma) bitartekoa: Jurasiko Periodoa. Honek hedapen mediatiko izugarria izan du azken urteotan eta denok atseginez ikusgai izan ditugun dinosauroak buruan gordeak dira betiko.

Geologoa naiz eta eskertu egiten dut aipatutako hedapen honek eragin duen Lurraren ezagutzarako bultzakada hau. Baina gure planetak badauka 4500 ma-ko historia liluragarria eta Geologiak, horixe eskaini nahi digu beste zientzien laguntzarekin. Bertatik, Kretazeo Periodoa (145-66 ma) dut orain buruan… Zergatik?

Gure arbasoengandik hartutako lurraldearekiko loturaren ondorio diren gure bailarak eta haranak aspaldian baititugu gure sentitzen. Hauen jatorrizko osagaia bereziki itsasoan eratutako arroka sedimentarioak dira eta hain zuzen ere, Kretazeokoak dira gaur egun hedapen handiena dutenak… Gehien ukitzen ditugunak!

Geologiaren ikuspuntutik, Eusko Kantauriar lurraldea deritzogu, Euskal Herria eta ondoko zenbait herrialde (Kantabria, Burgos,…) barne hartzen dituen eremuari. Lurralde hau, Pirinioen mendikateak sorrera izan zuen sedimentu eta arroken tolestura prozesu berean sortu zen; hain zuzen ere Mendebaldeko Pirinioak izenarekin ere ezagutzen dugu.

Triasiko (orain dela 200 ma inguru) eta Paleogeno (35 ma inguru) Periodoen artean gure lurraldearen antzak ez zuen gaurkoarekin inongo zerikusirik: sedimentazio kontinentala eta itsastarra zituen eremu zabal honek eta Asturiasko Mazizoa zuen mendebaldeko muga, Demanda Mendizerra hegoaldekoan eta Bortziri-Aldude Mazizoa ekialdekoan. Sedimentazio-lurralde historiko hau Eusko Kantauriar Arroa izendatzen dugu geologook. Pentsa dezakegu aipatu ditugun lehorreko guneetatik bideratzen ziren ibaiez elikatzen zela itsaso hau.

1. irudia: Eusko Kantauriar Lurraldeko irudia, orain dela 100 milioi urte inguru (Albiar Aroan). Irudia airetik hartu izan balitz bezala aurkezten da, hego-ekialdera begira hain zuzen ere. Euskal Herriko mapa geologikoetako irudi moldatua (Ilustrazioa: EVE. Ente Vasco de la Energia / Energiaren Euskal Erakundea)

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La FCT viaja a Marte

Juan Manuel Madariaga

Oxia Planum, lugar de aterrizaje de Exomars 2020. Fuente: NASA.

En 2020 se lanzarán dos misiones a Marte en la que participan investigadores del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Ciencia y Tecnología (FCT) de la UPV/EHU, la misión Exomars2020 de la Agencia Espacial Europea (ESA) y la misión Mars2020 de la NASA. Ambas misiones comparten objetivos similares ya que van a estudiar la geoquímica de las zonas de aterrizaje, para entender cómo han sido los procesos de transformación de minerales volcánicos en filosilicatos debido a la acción del agua, cómo han sido los procesos de sedimentación y compactación de materiales alterados y cómo se han podido conservar moléculas orgánicas sean o no precursoras de formas de vida microbiana. Pero son misiones complementarias, no son misiones competidoras, ya que van a aterrizar en dos sitios geológicamente muy diferentes y los experimentos que van a realizar son distintos, aunque ambas pretender avanzar en el conocimiento de los tres aspectos mencionados.

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Los biólogos de la UPV/EHU y la conservación de la naturaleza

Arturo Elosegi y Jesús Pozo

Toma de muestras de bivalvos en los manglares nicaragüenses. Foto: Ionan Marigomez / UPV/EHU.

A menudo se critica a la universidad por falta de conexión con la sociedad. Se afirma que la universidad enseña conocimientos arcanos y que la investigación apenas tiene implicaciones prácticas. Este punto de vista es compartido por bastantes universitarios, por lo que algo habrá detrás del mismo. Sin embargo, un poco de perspectiva histórica muestra que hay numerosas interacciones entre la universidad y la sociedad. A título de ejemplo, vamos a analizar cuál ha sido el impacto de la Sección de Biología en la conservación de la naturaleza.

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Proteómica: cuando las proteínas y la espectrometría de masas van de la mano

Miren Josu Omaetxebarria, Nerea Osinalde, Jesusmari Arizmendi, Jabi Beaskoetxea y Kerman Aloria

La espectrometría de masas (MS) es una técnica habitual entre los químicos desde hace ya 100 años, pero no fue hasta hace 3 décadas que se empezó a utilizar como técnica de análisis de proteínas. Para analizar un analito mediante espectrometría de masas (MS) es necesario ionizar dicho analito y pasarlo a fase gaseosa. Durante mucho tiempo, la posibilidad de ionizar macromoléculas como las proteínas o fragmentos de proteínas, es decir péptidos, y pasarlos a fase gaseosa se consideraba una tarea tan posible como hacer volar a un elefante. Sin embargo, el desarrollo y comercialización de dos métodos de ionización a los que se denominó ionización “suave”, demostraron que era posible analizar macromoléculas del tamaño de las proteínas, tanto en disolución como en estado seco cristalino; éstos métodos de ionización se conocen hoy día como ionización electrospray (ESI) y ionización por desorción láser asistida por matriz, (matrix assisted laser desorption ionization) (MALDI). En ESI, se aplica un alto voltaje a la solución que contiene el analito a su paso por una fina aguja perforada. A medida que se va evaporando la solución con las moléculas cargadas, se va reduciendo el tamaño de las gotas, hasta conseguir que pasen a estado gaseoso. Por su parte, en MALDI se dispara con láser a una placa de acero en la que se ha secado el analito junto con una matriz. La matriz absorbe la energía del láser que a su vez se transfiere a la muestra, haciendo que cambie a estado gaseoso.

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Big data: Datu masiboen erabilera gaur eta bihar

Jaione Etxeberria

“Big data” delakoa askoren ahotan dabil azken urteotan baina berez, askok ez dakigu oso ondo kontzeptu hau zertan oinarritzen den. Big data honen oinarrizko ideia, eguneroko bizitzan uzten dugun urrats digitalaren azterketa litzateke, eta hiru ezaugarri nagusi lituzke: datu bolumen handiak aztertzekoa, denbora errealean egitekoa, eta datu mota desberdinak konbinatuaz egitekoak (hitzak, zenbakiak, irudiak, etab).
Big data beraz datu bolumen gero eta handiagoak erabiltzeko eta aztertzeko baliabideen garapenari eginen lioke erreferentzia.

1. irudia: datuen emaitzak modu ulergarrian bistaratzea da Big dataren ezaugarrietako bat. Horrez gain, Big data hainbat analisi gauzatzeko interesgarria da. (Argazkia: Nick Youngson / Alpha Stock Images – CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

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Cartografiando territorio inexplorado: imagen por espectrometría de masas

 José A. Fernández

La espectrometría de masas es una poderosa técnica analítica que permite determinar la identidad de las moléculas a partir del dato de su masa. Para la aplicación de la técnica de espectrometría de masas, la muestra, independientemente del estado en que se encuentre, debe ser transferida intacta y cargada eléctricamente a fase gas. Por supuesto, esta definición es una supersimplificación de los principios físico-químicos que subyacen a la técnica. Sin embargo, de ella se desprenden varios datos importantes: la técnica permite analizar muestras muy complejas sin marcado previo (es decir, sin necesidad de marcar las moléculas que se quieren detectar). Estas dos características, junto con la de su enorme precisión, sensibilidad y velocidad, la hacen especialmente útil para el análisis de muestras biológicas. Sin embargo, se necesitó del desarrollo de las denominadas técnicas de ionización blanda, para poder transferir las moléculas biológicas intactas a fase gas.

La técnica de MALDI (Matrix Assisted Laser Desoption/Ionization, Figura 1) es una de las más utilizadas para la introducción de moléculas termolábiles en un espectrómetro de masas. Comienza depositando una porción representativa de la muestra biológica en una placa de acero y recubriéndola con una sustancia orgánica (la matriz), que absorbe la luz en la zona de emisión de los láseres comerciales (normalmente en el UV, en torno a los 335-350 nm). Las moléculas biológicas son, normalmente, transparentes a esta radiación, por lo que no se ven afectadas por el láser. Sin embargo, la matriz sí absorbe la radiación láser, se fragmenta, y libera el analito ionizado en fase gas.

Figura 1. Esquema de la espectrometría de masas por MALDI. Fuente: José A. Fernández.

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Día Internacional de la Luz 2020: #SeeTheLight

La Conferencia General de la Unesco decidió proclamar el 16 de mayo como Día Internacional de la Luz, coincidiendo con el aniversario de la primera operación con éxito del láser diseñado en 1960 por Theodore Maiman.

Además de la campaña #SeeTheLight, un segundo tema clave para el Día Internacional de la Luz 2020 es la celebración del 60 aniversario desde la primera operación del láser.

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Metabolómica: el todo sobre la suma de las partes

María Encarnación Blanco

Durante la última mitad del siglo pasado se vivió una gran revolución en la biología. Importantes avances tecnológicos y científicos (con el descubrimiento de la doble hélice de ADN como el ejemplo más conocido) hicieron del reduccionismo la máxima de esta ciencia, descomponiendo organismos complejos para estudiar sus partes constituyentes aisladamente, lo que dio lugar a una gran expansión de la biología molecular. Sin embargo, en los últimos años la biología está viviendo un nuevo cambio de rumbo, en parte experimental y en parte filosófico, hacia una visión holística o integral del sistema, tomando el conjunto de componentes individuales y su interacción como objeto de estudio. En palabras de Aristóteles, el todo es más que la suma de las partes. Estas diferencias entre la visión reduccionista del siglo pasado y la actual biología de sistemas pueden compararse con la leyenda india de los sabios ciegos y el elefante, en la que se representan las limitaciones de una visión individual, o reducida, en la aproximación a un problema desconocido.

Imagen 1. Ilustración del libro From The Heath readers by grades, D.C. Heath and Company (Boston), 1907. Fuente: Wikimedia Commons.

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En busca del compuesto perdido

Nerea Ferreirós Bouzas

Las series de policías e investigadores han puesto en nuestras vidas el laboratorio científico y con él, la espectrometría de masas. La realidad es algo diferente a la ficción, pero en ambos casos es cierto que la espectrometría de masas es una técnica muy habitual cuando se trata de buscar moléculas, tanto si sabemos lo que estamos buscando como si no.

Pondré un ejemplo en el que la espectrometría de masas ha sido una técnica clave. Todos sabemos que está prohibido conducir bajo los efectos de sustancias estupefacientes. En caso de sospecha o simplemente en un control rutinario se realiza un test “in situ”. Se toma una muestra de saliva y mediante una reaccion enzimática (inmunoensayo) se obtendrá un resultado positivo o negativo. En ocasiones, moléculas similares a las buscadas pero que podrían no estar prohibidas presentan reactividades cruzadas, por lo que los resultados positivos se confirman en el laboratorio, principalmente mediante espectrometría de masas. En estos casos es importante corroborar la identidad de la molécula (lo que se conoce como análisis cualitativo). En segundo lugar, se procede al análisis cuantitativo, es decir, a calcular la concentración del compuesto en el organismo.

¿Pero qué sucede si el resultado del primer test es negativo, pero el comportamiento del individuo indica claramente el consumo de algún tipo de droga? En este caso hay que poner a trabajar la mente y la maquinaria científica.

Hace algunos años, irrumpieron en el mercado unas mezclas de plantas, declaradas como incienso, que fumadas, provocaban efectos similares a los del cannabis (Imagen 1). A pesar de que la policía había detectado el consumo de estos productos, no se encontraban en ellos ninguna de las drogas incluídas en los analísis de rutina de los laboratorios de toxicología forense. Después de que un par de adolescentes acabaran en urgencias estaba claro que teníamos que cambiar la estrategia de búsqueda.

Imagen 1. Un sobre de Spice, mezcla de plantas empleada como “incienso”. Fuente: Wikimedia Commons.

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En la ZTF-FCT, marzo celebra el Año Internacional de la #SanidadVegetal con la ingeniera agrónoma Pilar Carbonero

La científica elegida para el mes de marzo por la Comisión para la Igualdad de la ZTF-FCT para celebrar el Año Internacional de la Sanidad Vegetal es la ingeniera agrónoma Pilar Carbonero.

Un especial agradecimiento a nuestra compañera Raquel Torralba, que se ha ocupado de la edición del calendario 2020 Año Internacional de la Sanidad Vegetal.

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Oscarretarako bide matematikoa

Javier Duoandikoetxea

Asko izan dira gure fakultatean matematikari egin direnak haren 50 urteko ibilbidean. Nik dakidala, inork ez du Oscar sari bat irabazi… orain arte. Harrigarria badirudi ere, hori gerta daiteke, eta ez aktore ospetsu bihurtuta, matematika erabilita baizik.

Star Wars, Karibeko piratak, Toy Story, Frozen eta beste film asko ikusita, sumatzen dugu ordenagailuak zeregin handia izan duela haien atzean dagoen lan teknikoan. Zer ote da, baina, ordenagailuaren lana? Baten batek eman behar dizkio aginduak…

Elurra, ura, ilea, haizea eta abar

Aleka McAdamsek 2011n aurkeztu zuen tesia UCLAn, Joseph Teran irakaslearen zuzendaritzapean. Matematika aplikatuko tesia zen eta izenburuan efektu berezietako erabilera aipatzen zuen (applications to physical simulation in visual effects). Walt Disney estudioetan eman zioten lana. Alexey Stomakhinek urte bi geroago amaitu zuen bere tesia, zuzendari berarekin lan eginda, eta hura ere Walt Disneyra joan zen lanera. Hirurak, Teran, McAdams eta Stomakhin, agertzen dira Frozen eta Moana filmen arrakastaren atzean, beste zenbait lankiderekin batera, haietariko batzuk UCLAko ikasleak.

1. irudia: Stomakhin, Teran eta UCLAko beste ikasle bi, Frozen filmaren amaiera ospatzen. (Argazkia: UCLA Newsroom).

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Premio a la Mejor Entrada de marzo del Carnaval de Física 2014: El lago elgygytgyn (por Marta Macho)
Premio Mejor Post en la VII Edición del Carnaval de Humanidades..Gracias a Marta Macho
Premio a la Mejor Entrada de la Edición 4.1231 del Carnaval de Matemáticas.

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