Oliendo sabores y saboreando olores

 El cerebro necesita información proporcionada por el olfato y el gusto para distinguir la mayoría de los sabores. Estas sensaciones se transmiten desde las terminaciones nerviosas de la nariz y de las papilas gustativas de la boca al cerebro. Distintas áreas del cerebro integran esta información, permitiendo que reconozcamos y apreciemos los sabores.

En este pequeño experimento para niños (y no tan niños) podremos jugar con sabores y olores de distintas características con el objetivo final de comprender el tándem que forman estos dos sentidos. Para ello he preparado estas ilustraciones con los productos que necesitaremos. La primera bandeja corresponde al equipo de los sabores: el limón, la cebolla, el queso azul y una magdalena de chocolate. Esta elección no es aleatoria ya que además de un sabor peculiar, estos alimentos cuentan con un olor distintivo. Unas características que los convierte en idóneas para este juego. En primer lugar nos centraremos en esta bandeja y realizaremos distintas pruebas:

• Con una mano cubriremos nuestra nariz como si fuera una pinza y con la otra mano probaremos cada uno de los 4 alimentos de la bandeja. Después describiremos en alto o por escrito qué sensaciones nos ha dejado la ingesta y puntuaremos del 0 al 10 la intensidad del sabor que hemos apreciado.

• En la segunda prueba volveremos a probar todos los alimentos con nuestros orificios nasales bien abiertos. Volveremos a repetir una ronda de descripciones y puntuaciones a la intensidad del sabor.

Tras las dos pruebas compararemos los resultados y comprobaremos si poder oler la comida ha tenido efecto en cómo hemos percibido el sabor. Entre cata y cata podemos utilizar pan o leche para neutralizar sabores y que no se mezclen entre ellas.

Para la tercera prueba nos acercaremos a la segunda bandeja. En esta he agrupado 4 elementos de olores característicos: rosas, gasolina, lejía y menta.

• Con los ojos cerrados nos acercaremos a la nariz cada uno de los elementos e intentaremos distinguirlos sin conocer de qué se tratan. La identificación debería ser bastante sencilla. Escribiremos o compartiremos nuestras apuestas junto a una breve descripción sobre el olor que hemos percibido. ¿Es agradable? ¿Qué adjetivo utilizarías para describirlo? ¿Qué sabor le pegaría a cada olor? (Recordad a los niños, si hiciese falta, que algunos son productos tóxicos y que jamás deben ser consumidos).
   
• Por último, empieza la fiesta. Volveremos a cerrar los ojos para acercarnos un elemento de la bandeja del olfato, por ejemplo, la menta. Muy seguidamente y con la ayuda de un compañero si fuera necesario, nos taparemos la nariz y cataremos uno de los alimentos de la bandeja del gusto, por ejemplo, el queso azul. ¿Qué ha pasado? ¿Cómo describiremos el sabor? ¿Ha sabido diferente? Algunas combinaciones que pueden resultar interesantes por el contraste:
• Lejía y cebolla
• Gasolina y limón
• Gasolina y chocolate
• Menta y queso azul
• Lejía y chocolate

También podemos combinar elementos que podrían hacer un buen equipo. ¿Son las palabras que hemos utilizado para describirlas parecidas? ¿Son combinaciones que no nos chirrían? ¿Por qué? (Por ejemplo, pueden ser mezclas que se utilizan en repostería):

• Menta y chocolate
• Rosas y chocolate
• Menta y limón
  

La pérdida del gusto y del olfato como síntoma del coronavirus ha sido una de las principales razones para la elección y creación de este experimento. Creo que jugar con los olores y los sabores en distintas combinaciones podría ayudar a los pequeños de la casa a identificar posibles alteraciones en dichos sentidos. ¿Me sabe distinta la comida? ¿Huele diferente? ¿Sabe menos? ¿La puedo oler? Preguntas sencillas que pueden ayudarnos a extraer conclusiones rápidas y efectivas para una temprada detección del COVID-19.

 

 

Tejiendo

 

Esta es la sudadera que he diseñado para el equipo de Introducción a la Neurociencia y estos son los distintos detalles que he tenido en cuenta para su creación:

• He optado por una sudadera en lugar de una camiseta porque mi idea general contaba con una capucha ya que quería abarcar la zona de la cabeza. Así he podido añadir el encéfalo en la parte exterior con sus partes correspondientes: cerebro, cerebelo y tronco encefálico.
• Seguidamente tendríamos la médula espinal en su parte correspondiente y que quedaría simetricamente ubicado si mirásemos el diseño por detrás.
• La parte interior de la sudadera está compuesta por una red de neuronas representando el interior del sistema nervioso.
• En la parte pectoral he optado por un diseño sencillo pero significativo. Las letras grises rodeadas del tejido blanco simbolizan la sustancia gris de la parte central de la médula rodeada de sustancia blanca.
• He pensado (tras cerrar la aplicación de Photoshop) que sería un detalle interesante añadir en el diseño los nombres de las distintas partes que forman la estructura del sistema nervioso. De este modo comunicaríamos visualmente (los dibujos) y de manera escrita (los nombres) cuál es el eje central de nuestra asignatura cumpliendo con uno de nuestros posibles objetivos: comunicar ciencia.

PD. Un abrigo por si refresca.

Retrato de varias evoluciones

La evolución de nuestra especie desde sus ancestros hasta la actualidad es uno de los debates más longevos de la historia. Nuestro primer pensamiento puede viajar hasta la teoría de evolución por selección natural de Charles Darwin. Esta teoría cuenta con una premisa aparentemente sencilla: los ejemplares mejor adaptados al entorno de cada especie sobrevivirán y transmitirán sus características a las próximas generaciones. El estudio completo (y complejo) de la evolución humana requiere de un análisis de varias disciplinas, entre ellas, la cultural. 

La cultura se define como el progreso de los usos, costumbres, valores, religiones, organización social, leyes, tecnología, herramientas o lenguajes y es desarrollada por la acumulación y transmisión de conocimientos para la mejor adaptación al medio ambiente. De este modo, la cultura se encuentra en movimiento y los humanos también cambiamos debido a su evolución. En las siguientes líneas analizaremos el nacimiento y el desarrollo de este concepto desde un punto de vista histórico y su impacto en el transcurso de la evolución humana. 

El término cultura proviene del latín cultus que significa cuidado del campo o del ganado. Hacia el siglo XIII, el término se empleaba para designar una parcela cultivada y el propio Charles Darwin la utilizó en su obra On the origin of species o The descent of man and selection in relation to sex, destinada al estudio de la evolución humana.

En la época de la Ilustración surge una nueva definición para la cultura como sinónimo de la civilización. Este es un concepto fundamental en el estudio histórico aunque su definición ha sido y sigue siendo difícil de formular. A grandes rasgos, significaría la refinación de las costumbres que posteriormente dejarán huella en la progresión cultural. Por ejemplo, las civilizaciones mongoles y escitas dejaron un legado de organización política-económica y artística. 

Los Escitas

"El principal medio del hombre para adaptarse al entorno físico es la cultura” dictó el antropólogo Ashley Montagu en 1962 en su libro Culture and Evolution of Man. Una afirmación que nos puede guiar en esta búsqueda de la relación entre la cultura y la evolución humana. Entre otros tópicos, la primera influye en la segunda en la sociabilidad, la personalidad, el desarrollo cognitivo y la inteligencia.

El científico Tim Waring señaló en una reciente investigación la infravaloración histórica habida en torno al efecto de la cultura en nuestra evolución. A su vez destacó junto a su compañero Zach Wood su fuerte carácter grupal ya que se trata de un fenómeno social transmitida de manera social de un individuo a otro. Y es que tal y como subrayó Aristóteles, el ser humano es un animal social que se agrupa en familias o comunidades.

Juan Ignacio Pérez en el #NaukasCoruña2017 expresó en su intervención algunos de los ejemplos más visibles del impacto que tantas que veces ha sido mencionado durante este texto. Por ejemplo, la tasa de descendientes por núcleo familiar ha caído en picado en las últimas décadas mientras que la capacidad adquísitiva y los ingresos monetarios de las mujeres han ido aumentado progresivamente. En una primera instancia podemos encontrar esta variación ilógica, ya que unos recursos económicos superiores supondrían mayores facilidades para dar el paso a tener una descendencia más numérica. No obstante, debemos recalcar la necesidad de una preparación académica extendida para llegar a esos salarios más elevados, posponiendo la maternidad y delegándola a un segundo plano. Aquí añadiría, como reflexión personal, la influencia actual del feminismo en la civilización occidental y el desarrollo de la emancipación de la mujer.

Del mismo modo, me ha resultado de interés centrarme en la búsqueda de una posible correlación del euskera y la supuesta genética vasca. En la imagen inferior se representa con colores la estructura genética en el territorio históricamente vascohablante. El verde simbolizaría la ancestralidad vasca y el azul y el rojo, la mezcla con las poblaciones circundantes. Para poder llegar a ver una relación entre ambos factores, debemos viajar hacia el siglo II a.C. donde se produce la llegada de los romanos. Con ella tienen lugar los primeros asentamientos urbanos en el País Vasco. Sin embargo, la romanización no se produjo del mismo modo en todos los lugares del territorio vasco. Las zonas más romanizadas fueron las del sur de Navarra y Álava (en rojo en la imagen), junto las zonas del norte de Aquitania (en azul en la imagen). Pero en el litoral de Bizkaia y Gipuzkoa la colonización fue muy escasa o casi nula. En los territorios con menor presencia romana la población sólo usaba el latín cuando le era imprescindible, manteniendo el euskera en el resto de las situaciones.

Representación de la estructura genética vasca

¿Se perserva por lo tanto una estructura genética especial en las zonas vascoparlantes al no darse una mezcla intercultural? ¿El euskera ha impactado en la evolución genética de la zona? Me encuentro lejos de atreverme a afirmar estas suposiciones pero creo que podrían dar lugar a un debate extenso y sin duda, interesante.

Todas estas serían solo pequeñas pinceladas de una cuestión cuyo retrato general quizás nunca comprendamos en su totalidad. Lejos de una lectura biológica "simplista" de la evolución humana creo que nos encontramos ante un estudio mucho más amplio y complejo en el que el impacto cultural es tremendamente relevante.

Codificando los genes

 Podemos definir el código genético como un conjunto de reglas de un juego cuyo objetivo es formar proteínas específicas. Las piezas del juego son conocidas como A, T, C y G. Estas letras representan los compuestos químicos adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G), respectivamente, y constituyen las bases de nucleótidos del ADN. La combinación y creación de secuencias de nucleótidos en el ARNm son traducidas a una secuencia de aminoácidos. Concretamente, cada tres nucleótidos consecutivos toma el nombre de codón y actúa como un triplete que codifica un aminoácido específico. La combinación de las cuatro piezas disponibles determina el aminoácido que será codificado.

Una de las características del código genético es la universalidad, es decir, el ser compartido por todos los seres vivos conocidos, por complejos o simples que sean. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial del que habló Margarita Salas en esta entrevista de 1985.

Conociendo que la funcionalidad del código genético es la fabricación de los compuestos básicos elementales para la existencia de la vida, la característica de la universalidad nos llevaría a una posible conclusión acerca de nuestro origen: el de un antecesor, un primer ser viviente, común para toda especie. También conocido como LUCA (Last Universal Common Ancestor).

Hace unos 3500 millones de años aparecieron en la Tierra las primeras células. Según los indicios fósiles, estas células eran procariotas y su evolución a células eucariotas fue un hito significante en la historia de la vida. Dicha evolución estaría explicada mediante la teoría endosimbiótica. Las eucariotas siguieron su evolución hasta la diversidad de eucariotas que conocemos hoy en día, creciendo en complejidad.

 

Ese cuerpo celeste llamado Luna

El satélite favorito de los astrónomos y los cantautores es nuestro protagonista de hoy. Según la teoría más aceptada, el impacto de un cuerpo de grandes dimensiones sobre la Tierra habría fusionado el material de los dos cuerpos y habría lanzado al espacio una gran cantidad de rocas. Este material quedaría orbitando alrededor de la Tierra y su agragación debido a las fuerzas gravitatorias daría origen a la Luna.

Su diámetro mide unos 3474 kilómetros, lo que supondría casi un tercio del diámetro de la Tierra. Cada 27,3 días realiza una vuelta completa sobre nuestro planeta, el mismo tiempo que dedica a un giro sobre su propio eje. Esta rotación sincrónica es la razón por la que vemos siempre la misma cara.

El satélite natural ejerce una gran influencia sobre la Tierra y una de estas influencias más llamativas es el modo en el que afecta a las mareas y a las corrientes marinas. La diferencia gravitatoria entre dos lados opuestos del planeta es el originador de las mareas. El lado más próximo a la Luna sufre una mayor atracción que en el opuesto que se encuentra más alejado a nuestro satélite. Por ello, el nivel de los océanos sube con mayor intensidad en el extremo que está más cerca del satélite provocando una marea alta cada 12 horas aproximadamente.

Dicha influencia lunar se reduce año tras año debido al distanciamiento que se está produciendo entre ambos cuerpos. Y es que la Luna se está alejando unos 3,8 centímetros por año, una medida que puede parecer ínfima en comparación con los casi 400.000 kilómetros existentes entre el satélite y la Tierra pero que tiene sus consecuencias en las mareas terrestres. Este distanciamiento nos lleva a concluir que el planeta y el satélite se encontraban más cercanos en el pasado y que en consecuencia las mareas eran mayores por aquel entonces.

A su vez, la fuerza gravitacional de la Luna influye desde hace miles de millones de años ralentizando la rotación de la Tierra. Debido a dicha perturbación, la órbita terrestre varía desde un modelo casi circular a otro casi elíptico, cambiando así su excentricidad. La excentricidad orbital mediría la diferencia de la elipse respecto a un círculo perfecto. En el modelo elíptico habrá más distancia entre la Tierra y el Sol y esta variación supondría una diferencia entre el 1% y el 11% en la cantidad de radiación solar recibida por la Tierra. 

El geofísico y astrónomo Milutin Milankovic fue quien relacionó estas variaciones en la órbita terrestres con los cambios en el clima. Estas variaciones, conocidas como ciclos de Milankovic, también abarcan los conceptos oblicuidad y precesión. La primera define los cambios en el ángulo del eje de rotación de la Tierra. Cada 41.000 años, aproximadamente, este eje varia de 22,1° a 24,5°. El segundo concepto nos hablaría de la tendencia al cambio de dirección del eje de rotación de la Tierra. Este movimiento está causado por la fuerza de las mareas anteriormente citadas y su cambio modificaría la posición relativa de los solsticios y los equinoccios.

 

 "Luna, no me abandones más
Que tiendo a recuperar
En la cuna de tus cráteres
Silencio, se abre la tierra
Y se alzan los mares"

Luna - Zoé

Érase una vez un protón

Me presento. Me llamo Protón, de apellido De Hierro, y vivo en el núcleo de un átomo de hierro en el núcleo de la Tierra en un núcleo familiar formado por 26 hermanos protones, 29 primos neutrones y 26 primos segundos electrones que orbitan alrededor. La cosa va de núcleos hoy. Os preguntaréis cómo he llegado hasta aquí.

Érase una vez una sopa, un plasma, de quarks, electrones y gluones. Nos situamos en un universo inicial simple y homogeneo cuyas condiciones iniciales eran una presión y una temperatura verdaderamente altas. Yo no existía por aquel entonces pero los electrones lo han relatado tantas veces que siento realmente haber visto todo con mis propios ojos. Con la expansión del universo vino una bajada de temperaturas y una cienmilésima de segundo tras la explosión del Big Bang la temperatura era lo suficientemente baja para formar grupos en la sopa primitiva: unos agregados de quarks cuyas agrupaciones de tres (nos) originaron a los protones y a los neutrones. Y es que apenas un segundo después del gran estallido el universo contaba con todos los ingredientes para la formación de la materia ordinaria.

En los primeros cien segundos fueron creadas nuestras casas, los nucleos atómicos. Un único protón formaría ya el nucleo de un hidrógeno, siendo los núcleos de hidrógeno unas tres cuartas partes de todos los nucleos existentes. También se dieron los primeros núcleos de hélio, compuestos por sus dos correspondientes protones tras la fusión termonuclear de los núcleos de hidrógeno. Al darse la formación de los primeros núcleos atómicos, las condiciones todavía no eran las óptimas para la creación de átomos estables y neutros. Que la temperatura bajase no significa que fuese lo suficientemente baja para que los electrones interaccionasen con los núcleos atómicos. Siempre han sido un poco rebeldes. Estas condiciones no llegaron hasta 380 000 años después del Big Bang. Fue el primer evento medible de forma fiable. Un hito en esta nuestra humilde historia. Los primeros átomos en formarse fueron, tal y como intuís, el hidrógeno y el helio.

Un porrón de años después sigo viviendo rodeado de hidrógeno. También convivo con helio, aunque sea en menor cantidad. El resto de elementos existimos en una cantidad infima, somos "uno entre un millón". Para poder contaros cómo nacieron el resto de elementos y sus correspondientes partes debemos viajar hasta las estrellas. Gracias a la atracción gravitatoria, los átomos se fueron agrupando creando zonas del Universo cada vez más densas. Las condiciones de presión y temperatura aumentaron en en estas zonas y si la densidad llegaba a ser lo suficientemente grande, los electrones volvían a separarse del núcleo. Es aquí donde entraba en juego la anteriormente nombrada fusión termonuclear. De la fusión de dos núcleos de hidrógenos se formaba el núcleo de helio y si nos encontrábamos ante una estrella con suficiente masa las fusiones seguían adelante. Se seguían uniendo núcleos hasta la obtención del carbono, el oxígeno o, mi querido domicilio, el hierro. Para obtener a mis elementos amigos más pesados se necesitaba más energía, una energía que se obtendría de la explosión de las estrellas en su colapso final. Estas explosiones han sido denominadas supernovas.

La gravedad ejercía su fuerza sobre las nubes de gas y el polvo cósmico producidas por las supernovas y condensó de nuevo la materia. De este modo fue creada una segunda generación de estrellas que formaría todo tipo de elementos, no solo hidrógeno y helio. La condensación se encargó de la formación del Sistema Solar y por ende de la formación de esta nuestra planeta Tierra.

Hasta el día de hoy, las particulas se han organizado para originar todas las cosas que conocemos, y todas estas particulas fueron formadas en alguna estrella que ya no existe.

“Izarren hautsa egun batean bilakatu zen bizigai” (El polvo de las estrellas se convirtió un día en germen de vida)

 

La ciencia y sus métodos

 Desde tiempos clásicos existen dos maneras de acceder al conocimiento denominados empirismo y racionalismo. En el primer modo se actua de una forma inductiva obteniendo conclusiones generales de observaciones particulares. En cambio, en el segundo método se opera de una forma deductiva, es decir, de un modo en el que se aplica una ley o un principio general a fenómenos particulares.

Una de las disciplinas donde se trabaja primordialmente de una forma inductiva es la paleontología. Ante la incapacidad de realizar experimentos con especies extintas, se accede al conocimiento o a la conclusión general a partir de observaciones particulares. Una práctica que podemos observar en esta noticia de la página web de El Mundo.

 

 

En uno de los párrafos de la noticia se hace referencia al camino que siguió el grupo investigador para llegar a la conclusión final.  "La investigación [...] se basó en partes de los fósiles de las calaveras, las extemidades, la armadura y el esqueleto axial de estos dinosaurios hallados en la provincia. Los científicos identificaron el taxón [...] gracias a unas características distintivas halladas en la parte craneal y postcraneal del animal." Y con estas observaciones particulares obtuvieron la conclusión general que encabeza esta entrada de la web: un nuevo tipo de dinosaurio, es decir, una especie extinta.

Por el otro lado contamos con el método deductivo. En este caso, una ley o un principio general es aplicado a un fenómeno particular. Para ejemplificar este proceso, he optado por rescatar esta noticia perteneciente también a la página web de El Mundo.

 

 En este artículo nos explaya los experimentos realizados con dos relojes atómicos aplicando la teoría de la relatividad de Einstein. "Según esta teoría, los relojes atómicos situados a diferentes alturas en un campo gravitatorio funcionan a ritmos distintos, es decir, un reloj funciona más despacio a menor altura, un efecto ya demostrado [...] un grupo del Instituto Jila (EE.UU.) ha logrado medir esa diferencia en una distancia menor de un milímetro, que es demasiado pequeña para ser percibida directamente por el ser humano."

En este caso contamos con una elaboración teórica previa (la teoria de la relatividad) y unos experimentos (dos relojes atómicos) donde los resultados encajan con el modelo previo, definiendo así un proceso cuyo método es deductivo.

 

Este ejercicio pertenece a la primera tarea de Introducción a historia de la Tierra y de la vida.