la meva Ciència

Ornitorinc

2011-12-27T20:19:00.000+01:00

L'ornitorinc,Ornithorhynchus anatinus,és un mamífer que ha captivat la ciència i la humanitat engeneral des que arribés al Regne Unit en 1799, quan fou consideratun frau¹.Com podia ésser real un animal que presentava un bec similar al d'unànec, pèl com els mamífers, la cola similar a d'un castor, lespotes que recordaven les d'una llúdria i se suposava que posava ouscom un rèptil. Així no era d'estranyar que fins i tot hi afirmésque era una broma divina.

Emperò,l'ornitorinc és l'únic supervivent de la seva espècie i un delspocs monotremes que resten al planeta.

Regne	Animalia
Fílum	Chordata
Classe	Mammalia
Infraclasse	Prototheria
Ordre	Monotremata
Família	Ornithorynchidae
Génere	Ornithorynchus
Espècie	Ornithorhynchus anatinus

L'ornitorincés endèmic del sud-est australià, incloent l'illa de Tasmània.Ésser, junt amb les equidnes, els monotremes vius, el converteix enun animal clau per a l'estudi de la biologia evolutiva. Tot i nopresentar una amenaça sèrie per la seva supervivència una vegadala caça per la seva pell ha estat eliminada gràcies a la proteccióen el seu àmbit natural, com a conseqüència dels efectes que lacontaminació pot causar en el seu àmbit de distribució i el pocèxit en la cria en captivitat no cal abaixar la guàrdia en la sevaprotecció.

Històriataxonòmica i etimologia

La primera descripció de l'ornitorinc, encara no amb aquest nom,apareix el 1799 a Naturalist's Miscellany realitzadaper George Shaw. No obstant, encara es dubtava de la seva veritableexistència com a animal i que no fos una invenció. Al final s'acabàacceptant la veracitat d'aquesta espècies animal trobada a NovaGal·les del Sud.

Elmateix Shaw el descriuria de forma linneana utilitzant el nom quehavia adoptat, platypus,com a llatinització del grec, πλατύς,peu pla. Com aquest era un gènere d'escarbats calia modificar elnom. Fou Johan Blumenbach, l'any 1800, qui li conferí el génereOrnithorynchus,llatinització del grec ορνιθόρυνχος,musell d'ocell; tot i que ho féu com O.paradoxus.El nom final fou el d'O.anatinus,significant anatinus,similar a un ànec en llatí.

Morfologia

Coms'observa a l'imatge el cos de l'ornitorinc presenta certescaracterístiques que ens farien dubtar si realment és un híbridentre algun mamífer aquàtic i un ànec.

Laprimera dada que cal remarcar és la capa de pèl marró que presentai que el serveix d'aïllant tèrmic per a mantenir la seva calorcorporal. Aquest mamífer semi-aquàtic presenta un cos perfectamentadaptat per la vida a l'aigua, fet que comprovem en la seva mínimaresistència als fluids per la forma aplanada del seu cos, i ajudadaper aquesta capa de pelatge curt i densa.

El seu musell de l'ornitorinc és un òrgan sensorial, cal tenirpresent que l'animal presenta una capacitat d'electrolocalitzacióque li permet detectar les seves preses mentre es troba a l'aigua.Això fa que presenti la boca a la part inferior del musell mentreels narius són a la superfície dorsal i els ulls i les orellesdarrere del musell en un solc que es tanca mentre l'animal neda. S'haobservat certa capacitat de vocalització.

L'ornitorinc presenta els peus palmejats mitjançant unes membranes,fet molt útil per a la natació però no pas tant per a la locomocióen terra ferma. Quan camina, les membranes són plegades capendarrere per facilitar el desplaçament. A les potes posteriors espresenten pues calcànies que només en el cas dels mascles aniranacompanyades de la formació de verí.

A nivell de mida i pes, el mascle és més gran que la femella,podent arribar al mig metre, tot i que es presenten considerablesvariacions en les diferents regions on es troba; el pes pot oscil·larentre els 700 i els 2400 grams.

L'ornitorinc presenta, possiblement, pel fet de trobar-se a la basede l'evolució dels mamífers, algunes adaptacions que diferiran dela resta de la classe. Tot i que sí presenta els tres ossos del'audició incorporats al crani, tot i que l'obertura, no presenten“orelles” es troba a la base mandibular. Una mandíbula, que comen tots els mamífers, es formada per un os mandibular únic tot ique la seva obertura és diferent. Com a animals mamífers lesfemelles alimenten les seves cries mitjançant la llet produïda perles glàndules mamàries, però manca de mugrons. A més a més, lescries presenten uns molars tricúspides que perden al créixer isubstituiran per coixinets queratinitzats de creixement continu; lesque es troben a la part més anterior serveixen per tallar l'alimentmentre les més ulteriors serveixen per triturar-lo. També presentaossos addicionals a la cintura escapular, com un interclavícula nopresent a la resta de la classe. A diferència dels mamífersplacentaris que tenen una temperatura mitjana vorejant els 37ºCl'ornitorinc té una temperatura corporal mitjana de 32ºC.

A més a més, presenta, com d'altres animals, la capacitatd'utilitzar la seva cua com a magatzem greixós, a més a més defer-la servir, conjuntament amb les potes posteriors com a timó. Pera propulsar-se replega les membranes de les potes anteriors i desprésempeny l'aigua amb les membranes esteses. Fóra de l'aigua presentaun caminar reptilià amb les potes esteses pels costats i no a sotadel cos.

El verí produït sembla ésser que presentaria, a diferènciad'altres espècies no mamiferoides, una funció en la lluita delcorteig. Aquesta afirmació es basa en el fet que només mascles enpresenten i augmenta la seva producció en l'època d'aparellament.Aquest verí estaria format per DLP, proteïnes semblants adefensines i el formarien les glàndules crurals del seu sistemaimmunitari. És prou potent per poder matar alguns animals, nohumans, tot i que pot ésser molt dolorós fins i tot arribant a laparalització. Les femelles perden les pues a l'edat d'un any i lesseves glàndules crurals no són funcionals.

Només els monotremes, dins de l'ordre dels mamífers, presenten unsentit de l'electrorecepció, essent la de l'ornitorinc la éssensible de totes.

Almusell de l'ornitorinc trobem mecanoreceptors uniformementdistribuïts mentre els electroreceptors els trobem en fileresrostrocaudals. Mentre aquells serien com el nostre sentit del tacte,aquests tenen la capacitat de detectar els petits campselectromagnètics de les contraccions musculars, especialment de lesseves preses. Els senyals captats pels receptors són processats perl'àrea somatosensorial de l'escorça cerebral, on algunes cèl·lulescorticals reben informació tant d'uns receptors com dels altres.Això permet inferir una associació estreta d'ambdós sentits. Defet, ambdós tipus de receptors dominen el mapa somatotòpic del'ornitorinc.

L'ornitorinc s'alimenta de petits crustacis i cucs dels fons de lesaigües on habita. Per a trobar les seves preses, neda movent el capd'un costat a l'altre i excava amb el bec realitzant el mateixmoviment. Aquesta activitat seria deguda al fet que elselectroreceptors podrien distingir la intensitat i la direcció d'unafont elèctrica, com la produïda pel moviment de les seves presespotencials en introduir el bec al fons mentre els mecanoreceptors esveurien constantment estimulats pel contacte. La diferènciad'arribada dels senyals a les zones convergents corticals procedentsd'ambdós tipus de receptors permetrien a l'ornitorinc determinar ladistància a la que es troba la presa.

L'ornitorinc necessita menjar el 20% del seu pes diàriament, fetque comporta que hagi de passar molt de temps, fins a 12 hores,caçant cada dia.

Ecologia

L'ornitorincés un animal semiaquàtic que viu en rius i petits rierols així comla zona riberenca dins la seva àrea de distribució (des de lesfredes muntanyes de Tasmània i els Alps Australians fins les junglescostaneres de Queensland). El trobem tant en rius sans com en algunsde degradats, tot i que ha desaparegut d'alguns zones degut a ladegradació de les aigües de les mateixes.

Gran part del temps que passa despert, majoritàriament és unanimal nocturn, tot i que en dies poc solejats també se'ls pot veureactius, el passa a l'aigua, tot i que tenen madrigueres a la riba ambsortida a les aigües, a uns 30 cm del nivell de les aigües, ihabitualment amagat sota un mantell protector d'arrels. Quan arribael temps de reproducció les femelles excaven unes noves madrigueresmés a l'interior. Aquestes madrigueres poden arribar als 20 metresde longitud i presenten un sistema de presses a intervals. Es creuque podrien servir tant per regular la temperatura i la humitatinterior com per evitar crescudes de les aigües o l'entrada depredadors. Per a millorar les condicions del cau introdueix,arraulides a la seva cua, fulles mortes i humides i canyes.

Són animals majoritàriament solitaris, tot i que el territori d'unmascle pot convergir amb el de diverses femelles.

Poden viure més de deu anys i presenten una baixa mortalitatadulta. Entre els seus predadors trobe serps, rates d'aigua, falcons,àguiles, mussols i varans.

Les seves immersions, tot i que poden ésser més llargues, noacostumen a sobrepassar els 30 segons. Una vegada ha aconseguitcaçar, les presses les introdueix unes butxaques malars per procedira menjar una vegada és a la superfície de l'aigua.

Reproducció

Monotremesovípars, ous meroblàstics. Aquestés el breu i famós telegrama amb el que W.H.Caldwell donava pertancat el dilema si els ornitorincs ponien o no ous l'any 1884.

L'espècie presenta un període anual d'aparellament que, segonsl'àrea de distribució, oscil·la entre juny i octubre (primavera-estiu), i semblaria que podria tractar-se d'un sistemad'aparellament poligin amb poblacions amb membres permanents itemporals.

Les femelles esdevenen sexualment actives als dos anys. Els masclesno juguen cap paper en el procés de cria de la descendència; peraixò rau en el seu cau habitual mentre la femella passa a viure enel cau específic que crea.

Lafemella, de la qual només l'ovari esquerra és funcional, pon entreun i tres ous d'un 11mm de diàmetre. Aquests ous presenten undesenvolupament inutero d'uns28 dies i sols uns 10 diues d'incubació exutero.La femella els incuba entre la cua i el cos i els escalfa amb el seualè. Els ornitorincs no presenten mugrons, així que les criess'alimenten de la llet materna perquè aquesta és alliberada persecreció per la pell a les zones de de les glàndules mamàries. Unssolcs a l'abdomen de la femella permeten la formació d'unes basseson permetrien a les cries llepar-la més fàcilment. L'alletamentdura uns quatre mesos, moment quan les cries emergiran del cau.

Durant tot el procés d'incubació i d'alletament la mare nomésabandona la madriguera per alimentar-se. Quan surt del cau crea tapsal llarg del cau que permeten mantenir les condicions dels ous o lescries així com evitar l'entrada de predadors. A més a més, aquestsprims taps de sòl eixuguen el seu pelatge al tornar al caumantenint-lo sec.

Genòmica

L'estudidel seu genoma ens ha permet saber que a diferència de la majoriadels mamífers que presenten un parell de cromosomes sexuals (X/Y)els ornitorincs en presenten cinc parells. Això fa que una femellasigui XXXXXXXXXX i un mascle XYXYXYXYXY. Per ésser mamíferss'utilitza la nomenclatura XX/XY tot i ésser els seus cromosomessexuals més semblants als cromosomes sexuals dels ocells, amb elsque s'utilitza una nomenclatura ZZ/ZW. Més del 80% del genoma del'ornitorinc és compartit amb la resta dels mamífers, tot i que nopresenten el gen SRYpera la determinació sexual, fet que deixa per ara desconegut el seuprocés de determinació del sexe. També s'observen en el genoma del'ornitorinc elements reptilians, associats a la fertilització delsous; així com algun gen seqüenciat en ocells, amfibis i peixos.Això faria pensar que els monotremes foren de les primeres espèciesa fer la transició dels rèptils cap als mamífers.

Evolució

Toti les moltes teories al respecte del seu origen avui podem afirmarque l'ornitorinc, així com les equidnes (TachyglossusiZaglossus)i els altres monotremes extints, Monotrematum,Teinolophos, Steropodonestan plenament relacionats. Es creu que els monotremes ja existien aGondwana i que els monotremes moderns són els supervivents d'unadivergència primerenca en el llinatge dels mamífers i queulteriorment una divergència conduiria a marsupials i placentaris.

Elfòssil més antic que es conserva d'un ornitorinc modern data d'uns10⁵anys, durant el Plistocè; nogensmenys, existeix un fòssild'Steropodonde110 MA que ens permet observar que un animal molt semblant al modernornitorinc ja vivia al Cretaci en el que avui és Austràlia, i unfòssil de Monotrematumsudamericanum trobata l'Argentina ens permet deduir que els monotremes estavendistribuïts per tot el continent de Gondwana (que inclou l'actualSud-Amèrica, Austràlia i l'Antàrtida).

Algunesfonts d'interès:

Bibliografia de la Biodiversity Heritage Library (http:/ / www. biodiversitylibrary. org/ name/
Ornithorhynchus_anatinus) de l'especie Ornithorhynchus anatinus
Evolucio i conservacio de l'ornitorinc (http:/ / www. amonline. net. au/ factsheets/ platypus. htm)
Genoma de l'ornitorinc (http:/ / genome. wustl. edu/ genome. cgi?GENOME=Ornithorhynchus anatinus)
L'ornitorinc a Aussie-Info.com (http:/ / www. aussie-info. com/ identity/ fauna/ platypus. Php)
Australian Fauna (http:/ / www. australianfauna. com/ platypus. php)
Llista Vermella d'espècies amenacades de la UICN http:/ / www. iucnredlist. org/ search/ details. php/ 40488/ all
Platypus Paradoxes (http:/ / www. nla. gov. au/ pub/ gateways/ archive/ 52/ p16a01. html) National Library of Australia, 08-2001.
J.M. Watson i J.A.M. Graves. Monotreme Cell-Cycles and the Evolution of Homeothermy Australian Journal of Zoology, vol. 36, 5, pag.573–584. DOI: 10.1071/ZO9880573 (http:/ / dx. doi. org/ 10. 1071/ ZO9880573).
Pascual, R.; Goin, F.J.; Balarino, L.; Udrizar Sauthier, D.E.. ≪ New data on the Paleocene monotreme Monotrematum sudamericanum, and the convergent evolution of triangulate molars (http:/ / www. ap. pan. pl/ archive/ published/ app47/ app47-487. pdf)≫ (PDF). Acta Palaeontologica Polonica, vol. 47, 3, pag. 487–492.
Evolution of platypus venom revealed (http:/ / www. cosmosmagazine. com/ news/ 1423/ evolution-platypus-venom-revealed) Cosmos, 4 de juliol del 2007
Pettigrew, John D.. ≪ Electroreception in Monotremes (http:/ / jeb. biologists. org/ cgi/ reprint/ 202/ 10/ 1447. pdf)≫ (PDF). The Journal of Experimental Biology, 202, pag. 1447–1454
≪ Platypus in Country Areas (http:/ / www. platypus. asn. au/ platypus_in_country_areas. html)≫. Australian Platypus Conservancy.
Erica Cromer. ≪ Monotreme Reproductive Biology and Behavior (http:/ / www. biology. iastate. Edu/ InternationalTrips/ 1Australia/04papers/ CromerMonotrRepro. htm)≫. Iowa State University, 14-04-2004.
T.R. Grant, M. Griffiths and R.M.C. Leckie. ≪Aspects of Lactation in the Platypus, Ornithorhynchus anatinus (Monotremata), in Waters of Eastern New South Wales≫. Australian Journal of Zoology, vol. 31, 6, pag. 881–889. DOI: 10.1071/ZO9830881 (http:/ / dx. doi. org/ 10.1071/ ZO9830881).
Anna Bess Sorin and Phil Myers. ≪ Family Ornithorhynchidae (platypus) (http:/ / animaldiversity. ummz. umich. edu/ site/ accounts/information/ Ornithorhynchidae. html)≫. Museu de Zoologia de la Universitat de Michigan, 2001.
≪ Egg-laying mammals (http:/ / www. qm. qld. gov. au/ inquiry/ factsheets/ leaflet0010. pdf)≫ (PDF). Queensland Piper, Ross (2007), Extraordinary Animals: An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals, Greenwood Press.
John A. W. Kirsch and Gregory C. Mayer. ≪The Platypus is not a Rodent: DNA Hybridization, Amniote Phylogeny and the Palimpsest Theory≫. Philosophical Transactions: Biological Sciences, vol. 353, 1372 (29-07-1998), pag. 1221–1237. DOI: 10.1098/rstb.1998.0278 (http:// dx. doi. org/ 10. 1098/ rstb. 1998. 0278).
O. W. M. Rauhut, T. Martin, E. Ortiz-Jaureguizar and P. Puerta. ≪ The first Jurassic mammal from South America (http:/ / www. nature.com/ nature/ journal/ v416/ n6877/ extref/ 416165a-s1. doc)≫ (DOC). Nature, 11-12-2001.
M. Messer, A.S. Weiss, D.C. Shaw i M. Westerman. ≪Evolution of the Monotremes: Phylogenetic Relationship to Marsupials and Eutherians, and Estimation of Divergence Dates Based on α-Lactalbumin Amino Acid Sequences≫. Journal of Mammalian Evolution, vol. 5, 1 (1998-03), pag. 95–105. DOI: 10.1023/A:1020523120739 (http:/ / dx. doi. org/ 10. 1023/ A:1020523120739).
Warren, Wesley C.. ≪ Genome analysis of the platypus reveals unique signatures of evolution (http:/ / www. nature. com/ nature/ journal/v453/ n7192/ pdf/ nature06936. pdf)≫. Nature, vol. 453, 7192 (08-05-2008), pag. 175–183. DOI: 10.1038/nature06936 (http:/ / dx. doi. org/10. 1038/ nature06936).
≪ Explore the Platypus genome (http:/ / pre. ensembl. org/ Ornithorhynchus_anatinus/ index. html)≫. Ensembl, 2006-11.
≪ Ovide and the Gang (http:/ / www. imdb. com/ title/ tt0388631/ )≫. IMDB. [Consulta: 25-10-2006].

1Com sempre la visió occidental topa amb la visió aborigen de convivència amb la natura. “Totes les coses bones són salvatges i lliures” Henry David Thoreau.

Tot és Química o Química (no) ho és tot

2011-11-24T18:37:00.002+01:00

Ahir durant la taula rodona de l'acte Química és tot que es realitzava a la Facultat de Química de la UB dins de la Setmana de la Ciència i en el marc de l'Any internacional de la Química el Dr. Claudi Mans féu una breu xerrada sota el títol:

La Química (no) ho és tot

Abans de fer permetre'm de luxe de fer uns comentaris al respecte vull fer un apunt lingüístic. Des de fa cert temps, existeix una reacció des de l'àmbit científic per reclamar que “Tot és Química” per palesar la mala utilització que es fa a nivell social del concepte de substància / producte químic. Ara bé, el títol que s'otorgà al videofòrum i la taula rodona ahir era “Química ho és tot”, que tot i semblar el mateix, no ho és pas. Ara bé, aquest és un matís lingüístic que escapa els àmbits d'aquesta humil bitàcola; això sí, resta oberta per a qualsevulla aportació que es vulgui fer al respecte.

El Dr. Mans afirmava que ell no era partidari d'expressions del tipus Tot és química. Personalment, em permeto discrepar. Per què? Senzill:

L'afirmació Tot és Química es basa en una idea molt simple, fet que la fa especialment científica i especialment bonica: absolutament tot el que coneixem és format per elements químics, consegüentment: tot és química; perquè, tot està conformat segons les lleis que regulen la química. La demostració més sublim al respecte és el concurs obert pel Col·legi reial de química del Regne Unit que ofereix 1 milió de lliures esterlines a qui aporti quelcom fet sense química, sense productes químics.

Tant l'afirmació com la proposta naixen com a resposta de la mala premsa que té la química, o més concretament l'anomenada indústria química. D'un temps ençà sembla que tot allò que és dit químic és dolent, mentre tot allò dit “bio” o ecològic (com si això no fossin productes químics) és bo. A aquest menyspreu, molt possiblement per desconeixement, s'afegeix el fet que la química, com a ciència bàsica passa desapercebuda per al gran públic i no es capaç d'entendre la seva importància en tots els aspectes de la nostra vida quotidiana.

El Dr. Claudi Mans deia que no era partidari d'una afirmació com la de “Tot és química” perquè avui en dia significaria reafirmar que la “química”, aquesta incorrecta versió social de la química com un ésser maligne, ho ha conquerit tot i ja no res és natural. I és precisament per això que discrepo, si la societat és cada vegada més estulta amb més força cal combatre des del coneixement aquesta incultura.

A més a més, ell sostenia que en realitat no tot és química, perquè el fet que un objecte caigui no ho estudia la química sinó la física. Aquí potser radicaria la diferència entre “Química ho és tot” i “Tot és química”. És cert que la química no ho estudia tot, però tot allò que s'estudia sí està format per elements químics. Ell va mantenir que la Química la trobaríem rellevantment, perquè hi és tot i que moltes vegades oculta: a nivell de composició de la matèria, en els processos de canvi químic (seria important per estudiar nous processos), a nivell de relació estructures i propietats (importància a l'hora de cercar nous productes) i a nivell de la continuïtat micro-macro (i consegüentment entre les estructures químiques i biològiques).

Crec que els quatre camps rellevants que mostra on trobaríem la química sostenen el que afirmàvem al principi de l'article.

Què n'opineu: Tot és química o la Química (no) ho és tot?

Química és tot

2011-11-23T08:55:00.001+01:00

Més informació a:

http://www.ub.edu/audiovisuals/setmanadelaciencia/2011/

http://www.ub.edu/web/ub/ca/menu_eines/noticies/2011/11/055.html

http://www.ub.edu/ubtv/ubtv_veurereg.cgi?G_CODI=02131&G_USCODI=168813

Acte inaugural Any Internacional de la Química 2011

2010-12-13T19:35:00.003+01:00

El 2010, Any Intenacional de la Biodiversitat, és cada vegada més a prop de la seva finalització, significant l'arribada de l'any 2011: l'Any Internacional de la Química. És per aquest motiu que demà 14 de desembre a les 18 hores a la seu de l'IEC es farà la seva presentació amb l'acte inaugural.

Aquest acte inaugural correrà a càrrec de la Societat Catalana de Químca i constarà de la xerrada Vull ser químic... per fer què? a càrrec del Dr. Agustí Lledós catedràtic de Química Física de la Universitat Autònoma de Barcelona.A més Pilar González ens presentarà el calendari Quins elements! Aquest calendari, editat per la SCQ, il·lustra els 12 mesos amb les imatges seleccionades del concurs organitzat per l'IEC destinat a estudiants de química, en qualsevol àmbit, d'arreu dels Països Catalans. Aquestes imatges havien de respondre a les 12 preguntes enigmes que s'iniciaven amb la sentència “Quin element químic és essencial i alhora comú...” (aquest calendari podia adquirir-se el passat diumenge amb el diari Ara).

És significatiu que aquest any coincideixi amb el centenari de l'entrega del premi Nobel a Marie Sklodowska Curie i que ens hauria de permetre reivindicar el paper de la dona en la Ciència.

Els que no assistiu a l'acte podreu seguir-lo per internet aquí.

Per a més informació respecte l'Any Internacional de la Química podeu seguir el seu bloc en català així com la pàgina oficial en anglès.

Actualització: aquí podeu veure la gravació de l'acte.

el càntir

2010-08-12T17:39:00.009+02:00

Ara que som a ple agost, tot i que la canícul·la estival sembla que ja ha passat, i es segueixen dies rúfols i xafogosos que ja avisen de les tempestes d’agost; no podem obviar que l’estiu mediterrani deixa constància de la seva existència i de les seves característiques.

I si existeix un invent associat ràpidament a la calor és el càntir.

Sembla un artefacte vinculat a la vida camperola, potser hi ha qui l’associa sols a certes zones de la península, i com un recipient que ens pot ensenyar poques coses. Errada. El càntir és pura Ciència aplicada. És una meravella que demostra com la humanitat ha avançat millorant les seves condicions de vida, potser sense acabar de conèixer la física pròpia que hi havia darrera, però fent de l’observació dels fets i de la seva ulterior aplicació la millor capacitat per avançar; el que temps després s’anomenà mètode científic.

Ja que anem a parlar dels càntirs seria interessant saber quina és la seva definició:

càntir

1 1 m. [LC] [ED] [AR] Atuell portàtil per a posar-hi aigua o altres líquids, de terrissa, de vidre o de metall, habitualment amb ansa, broc i galet. Agafa el càntir i vés a la font. Omplir el càntir al torrent.
1 2 m. [LC] Quantitat de líquid que cap en un càntir. S’ha begut un càntir d’aigua.
2 m. [LC] [FIM] Mesura de capacitat per a vi i oli, de valor variable.

En aquest cas m’agrada més la definició de la RAE que no pas la de l’IEC:

botijo.

(De botija).

m. Vasija de barro poroso, que se usa para refrescar el agua. Es de vientre abultado, con asa en la parte superior, a uno de los lados boca proporcionada para echar el agua, y al opuesto un pitón para beber.

I per què m’agrada més? Senzill, explicita la seva funció, on rau la seva vessant científica, la seva capacitat de refredar l’aigua.

Ara ja sabem el tema que tractarem avui: com ho fa un càntir per refredar l’aigua? Veurem com és una aplicació excel·lent de les lleis de la termodinàmica i de la física de fluids així com de la química de materials i ens dóna una lliçó del que és l’eficiència energètica.

La clau rau en el material del que estan fets els càntirs, la terrissa; així com en la seva forma. La terrissa és un material porós. Aquesta porositat és qui ens permetrà que el càntir refredi l’aigua. Què significa que sigui porós? Dit en un llenguatge molt col·loquial significa que presenta uns forats ínfims a la seva estructura que permeten el pas de certes molècules. Tal i com la nostra pell, que presenta els porus per on sorgeixen els nostres pèls així com per on el cos sua. I és important fer aquest símil perquè de fet el principi que hi ha darrera el fet de suar (quelcom que s’observa en els mamífers) és el mateix que hi ha darrera del funcionament del càntir.

Per cert, hem de tenir present que l’any 1995 es publicà a Chemical Engineering Education el que es coneix com a Equació del Càntir. Emperò, abans de presentar aquesta equació, continuem el viatge per entendre, a nivell popular el seu funcionament.

Hem de pensar ara en el moment en que nosaltres introduïm l’aigua dins el càntir. Si ens fixem al cap d’una estona comprovarem com la superfície de terrissa del càntir comença a humitejar-se. Això és degut a la porositat que anteriorment hem comentat. Algunes molècules d’aigua han travessat aquells porus i es troben a la superfície del càntir.

Aquí cal tornar a fer un incís. La ubicació més idònia per a situar un càntir perquè funcioni “a ple rendiment” és en un lloc a l’ombra, ventilat i amb poca humitat i amb el càntir ple d’aigua.

Tornem a la nostra situació on el càntir està suant aigua. Aquesta aigua que ara es troba a la superfície externa del càntir ha passat d’un ambient humit i poc airejat a un ambient sec i ventilat. La calor farà que aquesta aigua comenci a evaporar-se.

I per què s’inicia aquesta evaporació? Pel fet que existeix una diferència tèrmica entre les molècules d’aigua i l’ambient. La Termodinàmica ens ensenya que dos cossos (dues superfícies, tot allò que estigui contigu) en contacte que presentin diferents temperatures tractaren d’igualar-les. Per assolir-ho el cos amb més temperatura li dóna temperatura al cos fred (això és un aportació d’energia). Un exemple entenedor era el que succeeix amb els termòmetres (molt clarificador si pensem en els de mercuri).

*(Podeu veure la llegenda de l'equació al final del text)*

Tot procés de canvi d’estat físic, com per exemple l’evaporació, que comporta el canvi de líquid a gasós, implica una despesa energètica. En el nostre cas, l’evaporació de les molècules d’aigua que es troben a la superfície del càntir, la despesa energètica implicarà que les molècules d’aigua evaporades esmercin energia tèrmica emportant-se-la i així disminueix la temperatura del càntir del líquid contingut.

Aquest procés és totalment comparable al que succeeix quan nosaltres suem. La sudoració és un procés termoregulador: ens permet mitjançant la transpiració i ulterior evaporació de líquid (95% aigua) perdre temperatura. Quan la nostra és elevada les glàndules sudorípares inicien la transpiració i amb l’evaporació de les gotes de suor, aquestes al requerir energia el canvi d’estat fan disminuir la temperatura de la pell i per extensió la del cos.

S’ha arribat a observar un descens de fins a 15°C en set hores.

Recordar-vos que els càntirs envernissats sols serveixen com a decoració!!!

P.S.: m’agradaria consignar que m’agrada molt la paraula castellana “búcaro”.

P.S.II: sempre podeu fer una visita al museu del càntir.

fonts de les imatges:

Càntir (wikipedia)
Dona bevent d'un càntir (William-Adolphe Bouguereau) (wikipedia)
Equació de l'efecte càntir (terra.org) -des de l'article referenciat al text-
Funcinament bàsic del càntir (íbid)

*Esquema del modelo de las fuerzas que intervienen en el mecanismo del botijo.

Donde las magnitudes implicadas son:
V, volumen o masa de agua
CP, capacidad calorífica del agua
T ó q, temperatura del agua t, tiempo
hC, coeficiente de convección a, superficie externa del agua
TG ó qG, temperatura del aire
TS ó qS, temperatura de la superficie del agua
Fe s, coeficiente de radiación de calor
4p r2, superficie total del botijo
s, superficie del agua en contacto con el aire
U, coeficiente de transmisión de calor del agua
lW, calor de vaporización del agua
K', coeficiente de transferencia de masa para el agua
HS, humedad de saturación
H, humedad del aire

TAMBORA (els efectes dels volcans)

2010-04-21T19:01:00.009+02:00

(...)I el matí arribà, i se n'anà, i tornà i no dugué amb ell el dia,
i la humanitat oblidà les seves passions davant el terror
d'aquesta desolació; i tots els cors
es congelaren en una egoista pregaria per la llum;
i visqueren junt a les fogueres(...)

Aquest és un fragment del poema Darkness de Lord Byron (podeu trobar-lo sencer aquí i en una traducció simultània al castellà aquí).

I potser us preguntareu per què avui, recuperant, per fi, la feina en aquest blog, l'inicio amb un fragment d'aquest, sempre molt recomanable, poeta. Doncs molt fàcil: el volcà Fimmvorduhals a a la islandesa glacera de Eyjaflallajökull (per exemple aquí). D'acord, un gran núvol que ha deixat Europa gairebé sense espai aeri durant diversos dies i respecte el que encara hi ha por; però, i la relació amb el sisè Lord Byron? La relació la trobem vinculada entre l'actual Indonèsia i els Alps Suïssos.

Abans d'entrar en la vessant científica, permeteu-me que continuï vagarejant una estona per les sendes literàries. Situem-nos a la regió dels llacs als Alps Suïssos. Mary Wollstoncraft, Percy Bysshe Shelley -futur matrimoni-, Lord Byron, i Polidori entre d'altres passaven les seves vacances de l'estiu de 1816. Durant aquell fred, plujós i desagradable estiu, ells jugaven a les nits a explicar-se històries de por. De fet plantejaren un repte: escriure cadascun una novel·la de por i l'any següent triar entre tots la millor. La vencedora, tot i que fou la única completada, fou Frankestein o el modern Prometeu deMary Wollstonecraft Shelley. A més de platejar-nos els dubtes dels perills d'una mala utilització de la Ciència i dels seus límits morals, es mostra plena de situacions envoltades de fred i neu, com l'estiu del 1816.

I és que l'estiu del 1816 no fou un estiu: gran part d'Europa, per exemple, era dessolada per tempestes de neu, i el folklore de Nova Anglaterra (actual USA) creà l'expressió "aquell fou un any per gelar-se fins morir". De fet, el 1816 és coneix com l'any sense estiu.

I el responsable fou:

El mont Tambora (la fotografia és de la NASA amb domini públic). Aquest volcà, situat a l'actual Indonèsia entrà en erupció l'abril del 1815. Tot i no ésser l'erupció volcànica més important datada durant els últims 10000 anys, aquesta es considera la del mont Rabaoul a la illa de nova Bretanya a l'actual República de Papua-Nova Guinea l'any 536, les seves repercussions foren considerables.

Per tractar d'albirar l'abast de l'erupció dues dades indicatives. La primera és que l'alçada del volcà era de 4330 metres, que després de les moltes exhalacions i petites erupcions prèvies, que es quedaren en 2850 després de les grans erupcions del 10 al 15 d'aquell abril del 1815. L'altra dada és que el seu bram s'escoltà fins i tot a Nova Guinea i Sumatra, a unes 1600 milles (uns 1600 kilòmetres).

Durant dos dies no es veié el sol. Les dades són esfereïdores. La columna de l'erupció arribà a l'estratosfera fins els 43 kilòmetres (140,000 peus). Dues setmanes després a Madràs (Índia) les temperatures eren sota zero. Les nevades a Europa mesos després eres descrites "com de color bru o del color de la carn" degut a les cendres que acumulaven. Durant juny, juliol i setembre foren "típiques" les postes i eixides de sol de colors ataronjats, púrpures i roses. Sols cal pensar que la temperatura mitja global baixà, més o menys, 1ºC.

Posta de sol a HongKong després de l'erupció del Pinatubo l'any 1992 (font wikipedia).

Respecte les postes de sol, hi ha qui parla de les molt boniques postes de sol que es veieren a tot al món com a conseqüència d'una altra famosa erupció, la del Krakatoa del 1883. Aquesta presentà una profunditat òptica de dispersió del 0,5 i el descens global de temperatura d'unes dècimes de grau; la del Tambora arribà, essent el rècord, a una profunditat òptica de dispersió de l'1,2, i calgueren dos anys perquè disminuïssin fins el 0,4. Una setmana després de l'erupció i després de travessar l'Atlàntic la dada era del 0,2.

Ja em dit que la temperatura global baixà, aproximadament, un grau centígrad; això fou degut al fet que una vegada les cendres s'havien dispersat per tot el globus l'entrada de radiació solar a la superfície del planeta disminuí fins a una mitja d'un 10%.

Tot això configurà que l'any següent fos l'any sense estiu essent considerat com la última gran crisi de supervivència del món occidental. Nevades i glaçades que acabaren amb les produccions de cereals a Europa (ja debilitada per les guerres napoleòniques), dels Estats Units, de Xina i de gran part del planeta. La fam assolà el planeta.

Una gran, ingent, erupció volcànica amb un gegantí núvol de cendres que feu disminuir la temperatura global 1ºC... i provocà el que podríem anomenar un hivern volcànic. Quelcom que serví, entre d'altres, al grup TTAPS durant els anys setanta i vuitanta plantejar les conseqüències, molt més terribles, d'un hivern nuclear.

Ara potser ens mirarem l'erupció del volcà islandès d'una altra forma...

Com a dada final dir que l'any 2004 una expedició de la Universitat de Rhode Island trobà l'anomenada "Pompeia de l'est" filla del Tambora.

16 científiques catalanes

2010-02-23T14:23:00.003+01:00

Avui 23 de febrer s'inaugura al Centre Cívic Cultural Les Corts, C/ Dolors Masferrer 33-35, l'exposició 16 científiques catalanes.

Aquesta exposició ens mostra el perfil de 16 científiques catalanes o que treballen a Catalunya. Ens mostra la vessant científica i l'humana.

Teniu més informació aquí i aquí.

Organitza l'Associació de Comunicació Científica Catalana.

L'exposició serà itinerant i recorrerà altres espais.

es científiques que estan presents en l'exposició són (per ordre alfabètic):

Lina Badimon, investigadora en biomedicina (Institut Català de Ciències Cardiovasculars, Consell Superior d'Investigacions Científiques)
Pilar Bayer, matemàtica (Universitat de Barcelona)
Isabel Cacho, paleoclimatòloga (Grup de Recerca Consolidada en Geociències Marines, Universitat de Barcelona)
Alicia Casals, bioenginyera (Institut de Bioenginyeria de Catalunya)
Mara Dierssen, neurobiòloga (Centre de Regulació Genòmica)
Marta Estrada, oceanògrafa (Institut de Ciències del Mar-CSIC)
Carme Jordi, astrònoma (Universitat de Barcelona)
Adriana Kaplan, antropòloga (Universitat Autònoma de Barcelona)
Marta Orive, biòloga especialitzada en microbiologia cervesera (Grupo Mahou-San Miguel)
Marta Prevosti, arqueòloga (Institut Català d'Arqueologia Clàssica)
Teresa Puig, física (Institut de Ciència de Materials de Barcelona-CSIC)
Sílvia Simón, química computacional (Institut de Química Computacional, Universitat de Girona)
Conxita Solans, química (Institut de Química Avançada de Catalunya-CSIC)
Anna Veiga, biòloga (Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona)
Lourdes Vega, física, directora de MATGAS
Assumpció Vila, arqueòloga (Institució Milà i Fontanals-CSIC)

La bellesa i la Ciència (a structure this pretty just had to exist)

2010-02-10T13:51:00.005+01:00

(...) a structure this pretty just had to exist.

Amb aquesta bonica frase diu James D. Watson, en el seu llibre del 1968, The double helix, a personal account of the discovery of the structure of the DNA que ell i Francis Crick anaven a dinar quan ja havien desxifrat l'estructura de la molècula de DNA.

La frase vindria a ésser:

una estructura tan maca havia d'existir.

Sempre m'ha agradat especialment aquesta frase. Té la màgia de les sentències que fan que allò que volen transmetre esdevinguin quelcom indeleble en el cervell. Però, especialment, reafirma la possible relació entre la bellesa i la Ciència, entre l'art i la veritat.

Aquesta concepció que quelcom tant absolutament bell com era l'estructura que ells plantejaven per a la molècula de DNA hauria d'existir, encara que només fos veritat ja que era tant bell. Tot i que en el fons, el que realment succeïa era que una veritat tant gran esdevenia, en el moment de mostrar-se real, quelcom d'una bellesa supina; com si la Venus de Boticelli emergís de la tel·la per il·luminar el camí envers la nova Biologia.

Tant és així que unes quantes pàgines prèvies, fet que significa força temps abans, afirma:

Perhaps the whole problem would fall out just by our concentrating on the prettiest way for a polynucleotide chain to fold up. Quelcom que podríem traduir com Potser aconseguiríem resoldre el problema si ens concentràvem en la forma més bonica en que podria enrotllar-se una cadena polinucleòtida. És a dir que la bellesa en Ciència pot ésser una solució a molts dubtes; tot i que possiblement, el que succeeix és que la veritat, quan ens és revelada se'ns apareix amb la bellesa d'una marededéu.

En un altre moment del llibre també diu: The idea was so simple that it had to be right. Que podríem traduir com La idea era tant senzilla que havia d'ésser certa. Asseveració que ens recorda, i molt, a aquella gran sentència Pluralitas non est ponenda sine neccesitate. Que ens ha arribat coneguda com a Navalla d'Ockham i que podríem versionar com "De dues teories competidores, essent les altres coses iguals, la més simple ha de ser preferida" (ó, en igualtat de condicions, l'explicació més senzilla tendeix a ésser veritat), Tot i que la traducció és "No cal postular la pluralitat sense necessitat."

I això, aquesta economia en la veritat, ens recorda que la Vida, l'existència, allò que la Ciència tracta de mostrar a la llum, acaba essent la més bella realitat als nostres ulls.

Ara bé, sigui com sigui, l'estrucutra B-DNA proposada per Watson i Crick en un preciòs, literàriament i científicament, article a Nature publicat el 25 d'abril del 1953, és d'una bellesa ingent, divina.

Tant és així que quan hom descobreix totes les implicacions inherents a aquesta descoberta entén que al respecte Watson digui de Crick: Francis winged into the Eagle to tell everyone within hearing distances that we had found the secret of life. (Podríem traduir-ho com: Francis es precipità a l'Eagle per dir a tothom que pogués escoltar-lo que havíem descobert el secret de la vida.)

Amb aquesta breu entrada volia deixar constància que la Ciència, tot i que ens pot semblar quelcom llunyà, quan som desconeixedors en la matèria, amaga una bellesa il·luminadora, en tots els seus significats.

P.S.: ja parlaré en el seu moment de l'estructura del DNA i de les seves implicacions.

La meva Ciència

2010-01-11T15:19:00.000+01:00

Avui onzè dia del mes de gener de 2010 naix "oficialment" aquest humil blog l'objectiu del qual és parlar de Ciència.

Des de ben petit m'he sentit atret per la Ciència. Tant és així que vaig estudiar Ciències Biològiques. Tot i que fins ara els intents no han sigut reeixits, sempre he somiata dedicar-me al seu estudi mitjançant la recerca. Mentre continuem a la seva cerca, iniciem un nou viatge: aquesta bitàcola des de la que sols pretenc mostrar ja siguin opinions, comentaris o notes o simplement fer-me ressó de certs aspecetes de les Ciències en tots els seus àmbits i aspectes.

Per aquesta primera entrada voldria fer un esment respecte una frase:

Eppur si muove

Diu la llegenda que aquesta sentència fou pronunciada per el gran Galileo Galilei, el considerat per Hawkins com el gran responsable de l'inici de la Ciència moderna, després d'abjurar de la teoria heliocèntrica davant del tribunal de la Santa Inquisició.

Com creu, per exemple, Stillman Drake és poc verosímil que ho digués, sense llibertat, en aquell moment. Emperò, la frase posada a la seva boca, si més no pel periodista Giuseppe Baretti, és una mostra del que és la Ciència; no tant per beligerant, sinó per valenta intenció de trencar els paradigmes existents per avançar i desxifrar tot allò que encara resta ocult i per revisar, sempre, el que es creu i es considera veritat.

La Ciència necessita viure sota axiomes que ens permetin avançar; però a diferència dels dogmes religiosos, no són veritats inamobibles, sempre estan vivint en una corda fluixa, amb o sense xarxa.

Potser allò que realment diferencia a l'espècie humana de la resta de éssers vius és la seva capacitat de crear Ciència i de gaudir amb art de l'existència.

Sigui com sigui, la Ciència sempre cal que recordi i es recordi que Eppur si muove.

P.S.: la imatge és el quadre de Joseph-Nicolas Robert Fleury Galileo davant el Sant Ofici, sita al Musée du Louvre, Paris. (imatge de la wikipedia)