‘Darkening’ cities is as important for wildlife as greening them

Source: The Conversation – UK – By Nick Dunn, Professor of Urban Design, Lancaster University

Nighttime in Jakarta, Indonesia. Akhnaffauzi/Shutterstock

For billions of years, life has depended on Earth’s rhythm of day and night. DNA codifies body clocks in all animals and plants, which helps their cells act according to this cycle of light and dark.

Humans have disrupted this cycle, though, by producing artificial light at night. A growing body of scientific evidence shows this can have negative effects on many different forms of life.

Essentially, artificial light at night changes the sensory capacities of living things. It can disturb the magnetic orientation of migratory birds and beguile insects, causing them to become easier prey and exhausting them. The same disruption to body clocks we see in wildlife is also linked to health consequences in people.

Moths fluttering around a street lamp in the evening.
Drawn like moths to the flame…
Livio Federspiel/Shutterstock

Apart from some caves, deserts and deep-sea trenches, most of Earth has been invaded by light pollution to some degree, or is under threat of its encroachment. In 2001, astronomer Pierantonio Cinzano and colleagues created the first global atlas of light pollution. It calculated that two-thirds of the world’s population lived in areas where nights were at least 10% brighter than natural darkness.

The scale of the problem was updated in 2016 when the team renewed their atlas. By that time, 83% of people globally were living under a light-polluted sky – and 99% in the UK, Europe and North America.

The situation is not improving: too much light in the wrong place or at the wrong time causes big problems. But restoring darkness can help mitigate some of these issues – and cities are a good place to start.

Alternative urban illumination

Light is widely associated with safety, security and surveillance, but it does not necessarily deter crime. A 2019 study in Melbourne, Australia, for example, showed that more lighting alone did not create safer urban spaces.

Many people are familiar with the idea of greening cities by planting more street trees. If we were to darken cities, we would benefit biodiversity – and the health and wellbeing of humans and nonhumans too. The responsible use of lighting should be decided by an ethical and aesthetic argument for how we want cities after dark to be.




Read more:
Cities need to embrace the darkness of the night sky – here’s why


In my latest book, Dark Futures, I argue that cities should not necessarily seek to create areas of natural darkness with no artificial light – but rather, try to make urban areas navigable at night without harming wildlife. The question is where and when to have illumination, and how it should be deployed and controlled.

Look to the Bahnstadt district of Heidelberg in Germany for an approach that ensures a dark environment for wildlife. Here, infrared sensors have been fitted along a 3.5km cycle path that keeps lights dimmed when not in use.

Likewise, in Lille’s Parc de la Citadelle, France, a nocturnal corridor has been created to preserve biodiversity after dark. Each lighting unit along the path through the park consists of three LEDs with different settings. The brightest lights are only activated when pedestrians, cyclists and cars are detected by sensors.

The brightness of the lighting also mimics natural light patterns throughout the year. This approach, known as biophilic lighting, aligns artificial lighting with seasonal changes.

There have also been efforts to protect particular species at night. Bat-friendly lighting in the Dutch town of Zuidhoek-Nieuwkoop involves streetlamps emitting a red colour and using a wavelength that doesn’t interfere with a bat’s internal compass. The scheme still provides enough illumination for people.

Other forms of lighting, such as bioluminescence, could alter or even replace streetlamps as we know them. Bioluminescence is the emission of light by a chemical reaction in certain organisms.

To date, this type of illumination has only been applied in small experiments, such as those in the town of Rambouillet, France. Here, light is produced by a marine bacterium inside saltwater-filled tubes: a mix of basic nutrients feeds the bacteria, which glow in response. These “lights” are turned off again by stopping airflow into the tubes, putting the bacteria into a dormant state.

Unlike traditional streetlamps, they do not need to be connected to the electricity grid, and their intensity is never sufficient to disturb wildlife. This could open new avenues for the design of urban illumination – which is important, as we need new options.

Cities at night are ideal laboratories to responsibly explore our relationships with light and dark – for the benefit not only of people, but the countless species we share Earth with.


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The Conversation

Nick Dunn is affiliated with the advocacy group DarkSky UK.

ref. ‘Darkening’ cities is as important for wildlife as greening them – https://theconversation.com/darkening-cities-is-as-important-for-wildlife-as-greening-them-252259

Will UK’s 10% discount get more people buying electric cars? The evidence doesn’t look good

Source: The Conversation – UK – By Tom Stacey, Senior Lecturer in Operations and Supply Chain Management, Anglia Ruskin University

RossHelen/Shutterstock

The UK government is offering a 10% taxpayer-funded discount on new plug-in cars that cost less than £37,000. It’s an attempt to re-energise the currently flatlining market for new electric vehicles (EVs) in the UK – but there are reasons for people’s reluctance that a price cut alone won’t solve.

The £37k price limit excludes all new Tesla, BMW and Mercedes-Benz cars – with Tesla still topping EV sales in the UK despite the recent backlash against its owner, Elon Musk. Many Chinese imports are also excluded as they fail to meet the UK’s sustainability criteria, primarily due to high coal use in the generation of electricity that powers Chinese EV factories – although these models will qualify for a smaller discount.

The UK government has framed its subsidy as an effort to make EVs easier and cheaper to own than petrol cars. This is something the car industry has been lobbying hard for, since it will be barred from offering new petrol and diesel cars for sale in the UK after 2030. Meanwhile, carmakers selling in the UK have to meet compulsory yearly sales targets for EVs.

While the UK is obliged by legislation to accelerate its transition to net zero, as a senior researcher of the switch to electric transport, I believe the new EV subsidy is a reactive measure which neglects more fundamental obstacles to wider EV adoption, such as the UK’s inadequate provision of chargers. It also fails to tackle entrenched misconceptions about these vehicles.

Why price cuts fall short

In a study I conducted with 2,000 car drivers in the UK in 2024, 50% claimed cost was their major impediment to buying an EV, even though EVs sometimes undercut similar petrol cars. The latter are universally increasing in price due to the complexity of designing parts that meet emissions targets.

Perceptions often lag reality, however, and the sense that EVs are always the more expensive option is why I found only 4% of drivers were “very likely” to buy an EV next.

The fleet market (vehicles purchased by companies for lease or business use) is where incentives like the one the UK government is offering have worked well. In research I published with colleagues in 2025, we assessed EV fleet adoption by businesses in the east of England.

We found tax incentives that encourage businesses to add EVs to their fleets – particularly if they offer them to company car drivers – are extremely effective, as they offer a joint benefit for both company and driver.

Businesses concerned with the cost of acquiring and maintaining their fleets appreciate that EVs require less maintenance. Company car drivers also prefer driving EVs once they spend some time with them, research suggests.

In our research, 80% of EV sales to company car fleets were attributed to tangible financial advantages such as these tax incentives. The rest were put down to the greener public image they cultivate for businesses. The popularity of EVs as company cars is apparent in market data: only one in ten new EV sales are to private buyers.

Returning to my study of private drivers, 50% of those who opted against buying an EV cited high upfront costs, while 40% highlighted inadequate charging options. This suggests purchase incentives like the 10% discount will not fully address the reluctance of private buyers.

The UK government has promised to invest £63 million by 2030 in building 25,000-50,000 new chargers (some of which are earmarked for local authority and NHS use). But as an EV driver of over 12 years, I think the UK’s public charging network is a mess.

The promised investment will still see the government fall short of its target of 300,000 chargers by 2030. What’s more, because of the 20% VAT rate on public charging, EV owners can pay up to ten times more for charging on the road than at home. This makes EVs, which the public already see as more expensive, actually more expensive to fuel than a small, economical diesel.

Lessons from abroad

The UK has so far failed to comprehensively deal with poor public perceptions of EVs.

Governments can get this right, though. Look at Norway, where 96% of new car sales are electric. This is thanks to consistent policies since the 1990s aimed at changing perceptions – and not merely the use of blunt instruments such as taxpayer-funded discounts.

A 2022 study of Norwegian EV owners highlighted how economic perks such as exemption from the 25% VAT rate on EV sales initially drove uptake. But sustaining this involved tackling public concerns about the limited range of EVs and the availability of public chargers.

You only need to visit Norway to see how: retail parks now have upwards of 30 EV chargers – and increasingly, no petrol pumps – compared with maybe two-to-four chargers in UK retail parks. This has led to 80% of Norwegian EV owners reporting higher satisfaction compared with owners of combustion-engine vehicles.

Cars plugged into public chargers on a city street.
Norway’s public charging network is more advanced than the UK’s.
Baloncici/Shutterstock

My survey results suggest perceptions of cost and practicality will lag reality until policies bridge the gap. This explains the UK’s stubborn 50% cost-barrier fixation, despite competitive pricing and a history of subsidies.

In contrast, Norway has successfully transformed public perceptions of EVs from “expensive novelties” to “smart, cost-effective and practical” by not stopping at price subsidies. By implementing strategic policies such as ensuring charging stations every 50km along major routes and capping charging costs, it avoided the political disagreements that have hindered EV adoption in the UK.

The UK’s efforts, such as discontinuing a purchase grant in 2022 and only partially reinstating it in 2025, have lacked the steady, comprehensive approach that drove Norway’s EV success.

The UK is in a tricky position. Sales mandates and the 2030 petrol and diesel car ban are pushing manufacturers towards selling EVs – but the public is buying only a tiny proportion of the new EVs in showrooms. What’s worse, people are still buying petrol cars in droves: the UK’s best-selling car 4.5 years away from the ban is the Nissan Qashqai – a model not available in electric.

So, while discounts on EVs will help, they will not significantly raise adoption because they treat symptoms, such as perceived upfront costs, rather than causes, such as lack of infrastructure, high charging costs, and a lack of cheaper used EVs that buyers feel they can trust.

To re-energise the EV market, the UK government should also extend the more-generous tax cuts that businesses receive on fleet purchases to private buyers, cap public charging costs to ensure price parity when driving an EV, and also level VAT on charging across the board.


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The Conversation

Tom Stacey receives funding from ERDF for the Eastern New Energy Project.

ref. Will UK’s 10% discount get more people buying electric cars? The evidence doesn’t look good – https://theconversation.com/will-uks-10-discount-get-more-people-buying-electric-cars-the-evidence-doesnt-look-good-261426

Psychedelic drug DMT and near death experiences have long been linked – my study is the first to explore the connection in depth

Source: The Conversation – UK – By Michael Pascal, Lecturer in Psychology , University of Greenwich

BLACKDAY/Shutterstock

Have you ever wondered why people who nearly die often describe speeding toward supernatural light, or seeing their life flash before their eyes? You may have also heard about the powerful psychedelic dimethyltryptamine (DMT), a class A illegal drug in the UK, and how it might generate the so-called near-death experiences. In a recent study I compared both types of experience and found they share fascinating similarities – but also critical differences.

Some studies have suggested there are some basic overlaps between the experiences people have during a near-death experience and taking DMT. But my doctoral research was the first to make an in depth and nuanced qualitative comparison between DMT trips and NDEs. It was also the first field study of its kind, capturing authentic experiences instead of asking participants to take DMT in a laboratory.

Thirty-six participants took vaporised high-dose DMT, typically inhaled from a glass pipe, in familiar settings like their own homes. My colleagues and I used an interviewing technique inspired by micro-phenomenology, a new scientific approach which aims help people discover ordinary but inaccessible dimensions of our lived experience.

This approach helps interviewees recall details of their experience by asking them to articulate it moment by moment in their own words and in chronological order, while expanding out different dimensions such as sensory or emotional experiences.

This allowed us to explore the experiences with greater granularity. For example, in what way the general themes, such as meeting unusual beings or feeling yourself dissolve entirely, specifically expressed itself.

It also allowed us to measure how often each type of these details occurred. We then compared these descriptions to our analysis of another team’s raw data from their 2018 publication studying 34 cardiac arrest-induced NDEs.

My study found both types of experiences also had important differences which researchers have previously overlooked.

People in both groups commonly reported feeling detached from their bodies, encountering beings, travelling through mysterious spaces such as tunnels or voids, and seeing bright lights. These shared experiences hint at similar brain processes at play, like disruptions in the parts of the brain that handle the map of our body, how we simulate other people’s perspectives, sensory perception and spatial processing.

However, DMT trips almost never involved the more classic NDE “life review”, or dramatisations of experiencers’ return to life as in encountering a symbolic threshold of no return. Conversely, NDEs virtually never entailed the visuals of complex geometric patterns iconic to the DMT trip.

The most compelling difference, however, was in the way these features were represented. For example, while people with NDEs frequently reported meeting dead loved ones, DMT users universally described encounters with otherworldly or alien beings.

Suddenly finding yourself transformed into a spirit witnessing your body from above, before being greeted by a guide seemed to be characteristic of NDEs. DMT would simply dissolve people’s bodily awareness, as they rapidly shot into a transcendent world inhabited by mechanical clowns or serpentine scientists.

Hand reaching towards light beams.
Both people who have had DMT trips and those who have had NDEs often see tunnels.
Vlue/Shutterstock

My colleagues and I suggest that a blend of shared brain biology and personal psychology may explain why these experiences are so similar in their generic elements but differ in their content.

Some especially intriguing phenomena in NDEs, such as the “Peak in Darien” experience where the dying see others they did not know were dead, or correctly perceive things in their surroundings when out of body, are not yet fully explained by neuroscience. B

ut the common features mentioned above probably come directly from how DMT or the near-death state affects our brains. Think of these as universal stage props, set by our brain’s biology. But the stories we attach to these props – seeing your dead aunt or a multi-eyed octopoid alien – are influenced by our personal backgrounds, cultural expectations and memories.

DMT and the brain

Early psychedelic researchers suggested that DMT might flood the brain. during near-death conditions. But life isn’t that simple – and nor is death.

Studies have shown, for example, that rats produce DMT not only via their pineal glands, but in their cortical tissue, including at the point of death. But there isn’t yet evidence that this happens in human brains. Even if humans do produce DMT at psychoactive quantities in the throes of dying, our body’s enzymes could break it down before it reaches or has enough impact on the brain. Additionally, serotonin surges dramatically when you’re under extreme stress, which may itself confer psychedelic effects – and also sticks to the serotonin receptor more happily than DMT, possibly eclipsing any DMT activity.

All this said, some scientists argue the measuring methods used to measure rat brain DMT during cardiac arrest might miss short-lived, higher DMT spikes throughout the brain. And some researchers also think damage to certain neural networks and oxygen deprivation near death might amplify DMT’s psychedelic effects.

Interestingly, our study also discovered a subset of near-death experiences that lacked the imagery of a prototypical NDE, and instead presented abstract, cosmic visions more typical of DMT trips. It’s not easy to say where these atypical NDEs could be coming from. But it could be when someone has less preconceptions of NDEs or greater preconceptions of a psychedelic trip. Perhaps their body was synthesising higher levels or DMT than is usual for an NDE. The next frontier of this research would be to track brain activity when general features crop up. We also need more research to explore potential psychological and cultural reasons why these features are expressed in the way that they are.

Many indigenous people around the globe may feel contemporary science is superfluous. Ayahuasca, a shamanic brew that contains DMT, has been used by tribes all over the Amazon to connect to the spirit world and commune with their ancestors.

People who have an NDE almost always feel their fear of death lift afterwards. Since DMT reproduces many aspects of NDEs, it could become a powerful therapeutic tool (alongside psychological support) particularly for people facing existential anxiety or fear of death, whether they are terminally ill or physically healthy. Scientists are already exploring whether ayahuasca may treat prolonged grief disorder.

We’re just starting to demystify what the implications of DMT – this “mystical” substance – may be.

This article features references to books that have been included for editorial reasons, and may contain links to bookshop.org. If you click on one of the links and go on to buy something from bookshop.org The Conversation UK may earn a commission.

The Conversation

Michael Pascal does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

ref. Psychedelic drug DMT and near death experiences have long been linked – my study is the first to explore the connection in depth – https://theconversation.com/psychedelic-drug-dmt-and-near-death-experiences-have-long-been-linked-my-study-is-the-first-to-explore-the-connection-in-depth-258641

How Disney classics help me teach real-world economics

Source: The Conversation – Canada – By Junaid B. Jahangir, Associate Professor, Economics, MacEwan University

Disney celebrated the 75th anniversary of Cinderella in February this year, with the message that she didn’t just believe in dreams, but did something about them by going to the palace to get Prince Charming.

The message emphasizes individual persistence for a happy ending, and projects popular ideas often entrenched in how undergraduate students learn about economics — that success is based on individual talent and hard work.

The anniversary allowed the Disney store another opportunity to sell its wares, including a US$7,000 diamond engagement ring.

Cinderella’s castle remains a signature feature of the Disney logo. Her story, along with other Disney classics, has been also used by academics and popular commentators alike to teach economics and finance lessons.

I teach economics using Disney and Cinderella. My approach is grounded in scholarly, popular and student critiques of how economics is taught and of the myth of meritocracy — that people get what they deserve.

The focus in my course “Economics for Everyone” aims to critique traditional tenets of economic theory to discuss issues with inequality and also to teach economics in a way that is accessible and interesting to students representing diverse abilities and identities.

Disney celebrates 75 years of Cinderella.

‘Real-world’ economics

The idea of “real world” economics alludes to the push by student groups in the aftermath of the 2008 financial crisis. They were concerned that while they were inundated with mathematical equations, their studies had not prepared them to address the state of the world.

As noted by Geoffrey Hodgson, a specialist in institutional and evolutionary economics, students created organizations and mounted demonstrations for alternative curricula.

In 2016, founding members of the Post-Crash Economics Society at the University of Manchester published The Econocracy: The Perils of Leaving Economics to the Experts. A global network, Rethinking Economics, was formed.

Some economics faculty responded that the discipline ought to focus on issues of inequalities, climate change, concerns about the future of work and financial instability.

Economist John Komlos focuses on the need for diverse or “real-world” issues in economics education while economists Jack Reardon and Maria Alejandra Caporale Madi write about a new “pluralist” economics. Political economist and economic historian Robert Skidelsky discusses why economics should include philosophy, history, sociology and politics.

Economists Sam de Muijnck and Joris Tieleman argue that economics textbooks sideline topics pertaining to power, racism, colonialism, exploitation and unequal life chances.

All these critiques lie at the heart of what I think of as “real-world economics.”

Beginning with situations, not math

Traditionally, in the first year of economics programs, students become deeply familiar with economic theoretical ideas that are posited as scientifically neutral or “value-free” models. However, as scholars like James Kwak and Komlos note, these theories are value-laden and promote neoliberal ideas that rest upon assuming the benefits of privatization, deregulation and small governments.




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To teach first-year economics, instead of beginning with mathematical theories, I begin with real-world situations students are familiar with that speak to economic realities. The approach is inspired by Komlos and by a former student, Declan Jensen-Joyce, who asked me to emphasize diverse perspectives and real-world content.

I de-emphasize math at the introductory level, as many first-year students from varied disciplines (like business students majoring in accounting) have to take an introductory economics course. I emphasize a critical evaluation of mathematical models, an approach I sustain in advanced economics classes. Students who advance in economics are critically prepared to consider the limits of mathematical models.

Economics for everyone

The course I designed, “Economics for Everyone,” is offered for undergraduate students and also for senior citizens as part of the Edmonton Lifelong Learners Association. The class centres issues of economic inequality, worker exploitation and systemic discrimination.

I draw on mainstream (neoclassical) economic theory that emphasizes rationality, equilibrium and markets. I also draw on critiques of the field of economics from thinkers both within economics and from disciplines like anthropology, philosophy and history.

Using popular stories to reinforce concepts and ideas when teaching economics isn’t new. Especially since a seminal critique of the “chalk and talk” method — lots of math on a blackboard combined with lecturing — there has been a surge of research involving the use of games, video clips, popular books and other creative media to engage students.

Such methods of instruction are based on the recognition that they make economic content more relatable and increase student interest, break up lectures
and reinforce learning.

Levelling the playing field

The Disney message on Cinderella’s 75th anniversary is just one perspective.

In my class, I show a video clip to discuss the role of both luck and the importance of equality of opportunity in Cinderella’s happy ending. On the one hand, Cinderella’s good looks gave her luck. On the other hand, her opportunities could have been thwarted had it not been for interventions from outsiders.

For example, students learn that a level playing field was created when the Grand Duke allows Cinderella to try the slipper despite the unfair tactics of her stepmother, Lady Tremaine.

Disney Kids: Cinderella tries on the glass slipper.

Selected works of Komlos, as well as by philosopher Michael Sandel and political scientist Tom Malleson, accompany the message I endeavour to highlight to broach topics like democratizing the market system.

Economic freedom

Cinderella also allows us to recognize that people cannot exercise free choice unless they are economically free — as in the case of Cinderella, who must follow orders so she doesn’t end up on the streets.

This is specifically true in the case of racialized people, specifically, as I discuss, Black communities in the United States, who obtained freedom from legal bondage but continued to face economic constraints and hardship reinforced through many forms of white power, both violent and coercive.

Through The Princess and The Frog, a 2009 Disney musical, I consider the characters Tiana and Charlotte as children and as adults. I contrast the wealthy neighbourhood of Charlotte’s (white) family and Tiana’s neighbourhood of working-class Black families in order to teach the economics of racism.

This allows recognition of the systemic impact of neighbourhoods with poor schools and high unemployment on limiting upward social mobility. These themes also support discussing covert racism in the discipline of economics and how communities and systems of governance can mitigate inequalities.




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Banking co-ops run by Black women have a longtime legacy of helping people


How living standards emerge

Teaching about Pinocchio also helps me critique the economic principle that living standards are based on productivity.

For example, Stromboli enriches himself with gold coins by exploiting Pinocchio’s labour and keeping him in a cage. Examining this story allows an opportunity to broach the mistreatment of poor migrant workers in the Middle East with dismal living conditions.

Overall, various Disney animations allow me to broach real-world economic issues in a manner that captures the interest of students, young and old.

The Conversation

Junaid B. Jahangir does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

ref. How Disney classics help me teach real-world economics – https://theconversation.com/how-disney-classics-help-me-teach-real-world-economics-259831

Desafiando los límites computacionales en la ciencia: el ejemplo del electromagnetismo

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Jorge Rafael González Teodoro, Docente, UNIR – Universidad Internacional de La Rioja

Color4260/Shutterstock

El progreso científico y tecnológico ha sido posible gracias a nuestra capacidad para identificar patrones en la naturaleza. Esta habilidad nos permite resolver problemas y avanzar en diversas disciplinas. De hecho, Carl Sagan la describió como “la mejor cualidad del ser humano”.

Desde los tiempos de Arquímedes (287-212 a. e. c.) la humanidad ha buscado comprender el universo a través de estos patrones. Sin embargo, el conocimiento ha crecido en complejidad. Por ello, los desafíos científicos actuales combinan análisis teóricos y experimentales.

En las últimas décadas las herramientas computacionales han adquirido un papel clave. Estas permiten encontrar patrones, reducir errores y mejorar la eficiencia en muchas aplicaciones.

De hecho, la simulación y el modelado por computadora son hoy pilares de la investigación. Permiten validar experimentos y explorar nuevas teorías en condiciones difíciles de reproducir. Además, optimizan procesos en múltiples áreas del conocimiento. Un ejemplo claro es el estudio del magnetismo.

El alto coste de los experimentos

Desde que Hans Christian Ørsted descubrió en 1820 la relación entre electricidad y magnetismo, las ecuaciones de Maxwell –que describen los fenómenos electromagnéticos– han evolucionado. Estos avances han mejorado la transmisión, el almacenamiento y la reducción de pérdidas de energía.

Dado que la energía es un recurso esencial, comprender el magnetismo es clave para optimizar su uso. Por eso, el modelado computacional del campo magnético es crucial en muchos sectores. Se usa en reactores de fusión, aceleradores de partículas, en energías renovables y en la producción de isótopos para tratar el cáncer.

La importancia de estos modelos radica en que, a pesar de los avances, las ecuaciones de Maxwell –las que explican los fenómenos electromagnéticos– solo tienen soluciones exactas en casos simples. Los ensayos experimentales, por su alto coste y duración, se usan solo para validaciones.

Por ello, la simulación computacional se ha vuelto esencial en el análisis de fenómenos complejos. El llamado “modelado por elementos finitos”, como su nombre indica, divide un problema en partes pequeñas y manejables.

Sin embargo, las limitaciones computacionales actuales encarecen estos análisis.

¿Cómo mejorar la eficiencia de los modelos?

Para mejorar la eficiencia se han desarrollado métodos innovadores. Su objetivo es simplificar los modelos sin afectar la precisión de los resultados. Un enfoque reciente promete superar las barreras de la simulación tridimensional convencional.

Este método modifica la geometría del cableado eléctrico. En otras palabras, reduce el número de elementos finitos a los que se reducía el problema y mejora la eficiencia del cálculo.

La clave está en ajustar las propiedades de los materiales en la fase de premodelado. Así se preservan las características eléctricas y magnéticas sin comprometer la exactitud.

En magnetismo, un parámetro esencial es la frecuencia, que mide la velocidad con la que se repite un fenómeno periódico. Las bajas frecuencias corresponden a procesos lentos, como el tic-tac de un reloj; las medias frecuencias incluyen la transmisión de radio AM; y las altas frecuencias abarcan señales de radio FM y comunicaciones inalámbricas.

A altas frecuencias aparecen fenómenos, como el efecto pelicular y el efecto proximidad, que afectan a la eficiencia de los dispositivos eléctricos y electrónicos. Comprenderlos mejora la eficiencia de estos sistemas.

Científicos de todo el mundo publican trabajos sobre esos efectos cada año, y cada avance ha supuesto un hito. Pero este novedoso estudio en cables con secciones poligonales ha proporcionado nuevas contribuciones en este campo de investigación.

Así, un nuevo enfoque propone utilizar coeficientes correctores una vez que la simulación ha terminado (lo que los expertos llaman “posmodelado”). Esto permite obtener resultados eléctricos y magnéticos muy similares a los que se lograrían si se hubieran modelado con total detalle las formas reales de los cables.

En otras palabras, es como usar una fórmula “mágica” que, al final del proceso, ajusta el resultado para que se parezca mucho al que habríamos obtenido si hubiéramos hecho una simulación más compleja y lenta.

Esta técnica acelera los cálculos en componentes con formas irregulares o poco simétricas, que normalmente son más difíciles de recrear. Además, permite calcular dos propiedades fundamentales (la resistencia y la inductancia) que son parámetros claves para diseñar dispositivos eléctricos eficientes.

Cada desafío resuelto nos hace avanzar

La innovación en computación científica sigue siendo clave para comprender la naturaleza con mayor precisión. Cada avance nos acerca a resolver grandes incógnitas y mejorar la calidad de vida en la Tierra.

A pesar de los desafíos computacionales, cada problema resuelto y cada simulación exitosa nos acercan a un futuro con más oportunidades.

La curiosidad humana y la tecnología impulsan nuevos descubrimientos; nos ayudan a encontrar patrones donde antes no los veíamos. Gracias al desarrollo de la computación avanzada, el conocimiento sigue expandiéndose.

The Conversation

Jorge Rafael González Teodoro no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

ref. Desafiando los límites computacionales en la ciencia: el ejemplo del electromagnetismo – https://theconversation.com/desafiando-los-limites-computacionales-en-la-ciencia-el-ejemplo-del-electromagnetismo-224657

Cómo equilibrar el uso de tecnología con experiencias de aprendizaje

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Laura Bermúdez Jurado, Jefe de Aprendizaje Experiencial, Universidad de La Sabana

Prostock-studio/Shutterstock

Despierto por la mañana y lo primero que hago es mirar el celular. Pospongo la alarma y luego de la repetición, me levanto. Mientras me organizo para el día, reviso las redes, correos y los periódicos digitales desde el mismo aparato. Todo antes de haber siquiera desayunado. Saliendo para el trabajo, escucho música según la recomendación del día de Spotify, y abro el mapa digital que me indica la mejor ruta para evitar el trancón de la hora pico.

Ya en el trabajo, paso a dar clase a mis estudiantes de forma virtual y luego me dedico a adelantar mis tareas administrativas. Como el tiempo siempre apremia, abro mi confiable amigo ChatGPT, y le pido ayuda redactando el correo que tanto he postergado escribir. Con su ayuda, logro organizar un comunicado que contiene información detallada, pero a la vez ser comprensible.

Y así, pasamos nuestro día a día haciendo uso y ayudándonos con la tecnología. Ahí está. Así es como vivimos. Lo que es más importante: así es cómo aprendemos. Si mi día a día se ve de esta manera, siendo profesora, ¿cómo será el de mis estudiantes?

Una presencia cotidiana también en el espacio educativo

Hoy la tecnología es parte integral de la vida diaria y prácticamente para todas las edades. Es normal, y esperable, que esto se vea reflejado en los procesos de educación y de aprendizaje.




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Tener acceso a internet favorece, por un lado, la comunicación entre todas las partes de la comunidad educativa (docentes, estudiantes, familias, administración). En cuanto al aprendizaje, ofrece recursos innovadores y posibilidades de personalización: extiende las experiencias más allá del aula tradicional, ofreciendo acceso a simulaciones, laboratorios virtuales, medios interactivos y recursos globales.

Pero así como la tecnología puede hacer brillar el aprendizaje y potenciar las capacidades de los alumnos, si no se hace un buen uso de ella también se corre el riesgo de ocasionar el efecto contrario. Puede volverse un factor limitante que genere dependencia y, por ende, una disminución en el desarrollo de las habilidades críticas de los estudiantes.

El aprendizaje experiencial

El aprendizaje experiencial promueve la participación activa de los estudiantes en experiencias intencionadas y reflexivas, con el objetivo de fortalecer conocimientos, habilidades y capacidades con impacto social.

Inspirado en el pedagogo y psicólogo estadounidense John Dewey (1859-1952), este enfoque sostiene que la verdadera educación surge de experiencias estructuradas que fomentan el pensamiento crítico y la toma de decisiones, donde la reflexión es clave para darles sentido y aplicabilidad.




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Experiencias y tecnología de la mano

De esta manera, la tecnología se puede integrar de forma intencionada en los procesos de aprendizaje experienciales para complementarlos sin sustituirlos. Por ejemplo, es posible usar realidad aumentada para el desarrollo de habilidades matemáticas tempranas.

En una experiencia con niños de 5 a 6 años, la incorporación de realidad aumentada en la enseñanza del número permitió fortalecer habilidades matemáticas tempranas. A través de actividades interactivas y visuales, los estudiantes pudieron comprender mejor conceptos como el conteo, la relación número-cantidad y el pensamiento lógico, haciendo del aprendizaje un proceso más significativo y atractivo.




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Un uso activo y crítico

Como se mencionó anteriormente, el aprendizaje experiencial busca que el estudiante tenga un rol activo en sus procesos de aprendizajes. Teniendo esto en cuenta, las tecnologías son un elemento clave a tener en cuenta al momento de diseñar experiencias de enseñanza, vistas como recursos de apoyo.

Las herramientas tecnológicas como la inteligencia artificial pueden ser “compañeras de trabajo” que potencian las capacidades. Cuando se usan de forma activa y crítica, la IA y demás tecnologías pueden enriquecer los procesos de aprendizaje, de tal manera que es clave que nos preparemos y aprendamos a trabajar en conjunto con estas.

La inteligencia artificial en el aula

Prepararnos para trabajar con la inteligencia artificial implica verla como una aliada con la que aprendemos explorando, dando instrucciones claras, evaluando críticamente y mejorando juntos a través del ensayo y error. Esto aplica tanto al uso que hacen los profesores al preparar y desarrollar sus clases como a la integración de estas tecnologías por parte de los estudiantes en los distintos niveles académicos.




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Un apoyo más que un desacierto

Así como la alarma del celular reemplazó a la mayoría de los relojes despertadores, y las plataformas digitales ahora permiten segmentar contenidos de acuerdo al gusto personal en plataformas de streaming, o tomar la ruta de transporte más adecuada en tiempo real, la tecnología está mandando un mensaje no tan silencioso.

Para el campo de la educación es claro: la tecnología no es un riesgo o amenaza, es un aporte que permite al estudiante ser el protagonista de su propia historia de aprendizaje. Desde quienes apenas comienzan hasta quienes ya tienen un largo recorrido, todos pueden beneficiarse de estos recursos que emergen cada día más avanzados. La clave está en prepararse para aprovecharlos y en utilizar cada herramienta con intencionalidad, permitiéndoles cumplir su misión: ser apoyos en el proceso de aprender para vivir.

The Conversation

Laura Bermúdez Jurado no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

ref. Cómo equilibrar el uso de tecnología con experiencias de aprendizaje – https://theconversation.com/como-equilibrar-el-uso-de-tecnologia-con-experiencias-de-aprendizaje-257579

Cronopios y mancuspias: lo que las pseudopalabras revelan sobre nuestro cerebro

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Celia Martínez Tomás, Investigadora predoctoral FPU en el Departamento de Psicología Experimental, Procesos Cognitivos y Logopedia, Universidad Complutense de Madrid, Universidad Complutense de Madrid

Ilustración para la portada de _Historias de cronopios y de famas_, de Julio Cortázar. Alfaguara.
El escritor argentino Julio Cortázar en los jardines de la UNESCO en París, 1968.
Sara Facio.

¿Alguna vez has leído o escuchado una palabra que no existe… pero que parecía de verdad? En una de sus obras más conocidas, Historia de cronopios y de famas, Julio Cortázar definió a los cronopios como criaturas verdes y húmedas, desordenadas y soñadoras. Lo mismo hizo con las mancuspias, animales convexos, de respiración cutánea y hábitos sedentarios. A pesar de que nunca hemos visto un cronopio o una mancuspia, con apenas unos detalles somos capaces de imaginarlas, darles forma o textura e, incluso, de atribuirles personalidad. Estas cadenas de letras inventadas empiezan a cobrar sentido sin necesidad de que nadie nos las explique.

No es un fenómeno exclusivo de la literatura. Lo que ocurre cuando los escritores acuñan términos como mancuspia, cronopio o ambonio es un ejemplo de lo que sucede cuando nos enfrentamos a lo que en el ámbito científico denominamos pseudopalabras: secuencias de letras inventadas que siguen las reglas ortográficas y fonológicas de un idioma, pero que carecen de significado.

Leer palabras que no existen, pero casi

El cerebro humano es especialmente hábil para detectar regularidades y patrones cuando leemos. Por eso, cuando nos encontramos con pseudopalabras que se parecen mucho a una palabra real –como cholocate en lugar de chocolatees más fácil equivocarnos y leerlas como si fueran palabras de verdad.

En cambio, si vemos una pseudopalabra menos parecida a una palabra, como choconate, nos parece más evidente que algo no encaja. De hecho, al leerlas, se ponen en funcionamiento las mismas áreas que se activan cuando leemos una palabra real. Regiones como el giro frontal inferior y el giro temporal superior –dos zonas relacionadas con el reconocimiento léxico y fonológico– empiezan a trabajar para buscar significados donde no los hay.

¿Abidas? o ¿Adidas? Así te engañan las letras

El uso de este tipo de estímulos nos ha proporcionado información muy interesante sobre cómo procesamos el lenguaje. Gracias a las pseudopalabras, conocemos la importancia que tiene identificar correctamente las letras durante la lectura. Tenderemos a confundir con una palabra real aquellas en las que una de sus letras es reemplazada por otra visualmente parecida. Este fenómeno ha sido ampliamente explotado por los falsificadores de distintos productos. A las personas nos cuesta darnos cuentas de que unas zapatillas con el logotipo Abidas, no han sido fabricadas por la conocida marca de ropa deportiva Adidas.

Por otra parte, el denominado efecto de transposición de letras nos ha mostrado que cuando leemos necesitamos codificar la posición de las letras de las palabras para su adecuada comprensión. Este efecto consiste en la tendencia a identificar como palabras aquellas pseudopalabras formadas a partir del intercambio de la posición de dos letras de una palabra real. Por ejemplo, confundiremos con relativa facilidad la pseudopalabra amzaon
con amazon, al transponer las letras m y z. Por el contrario, al reemplazar estas mismas letras por la c y la e nos resultará mucho más fácil distinguir la pseudopalabra amceon del nombre de la conocida marca comercial.

Kiki suena puntiagudo. Bouba suena redondo

A partir del sonido de las pseudopalabras, podemos tener la impresión de que están expresando conceptos relacionados con el tamaño, la forma o, incluso, la emoción. Esto se conoce como el efecto bouba/kiki. Y es que se ha demostrado que tendemos a asociar los sonidos agudos, como kiki o takete, con formas puntiagudas. Por el contrario, tendemos a vincular los sonidos suaves, como los de las pseudoplabras bouba o maluma, con formas redondeadas.

Nuestro cerebro, de hecho, parece estar preparado para establecer estos vínculos. Áreas cerebrales como la corteza auditiva y la corteza visual, encargadas de procesar sonidos y formas, junto a regiones relacionadas con el lenguaje, como la circunvolución frontal inferior izquierda y la circunvolución supramarginal izquierda, trabajan conjuntamente para que esa simple cadena de sonidos pueda cobrar sentido en nuestra mente.

Quizá, por este tipo de asociaciones entre el sonido y el significado, no sea casualidad que Cortázar imaginara a los cronopios como seres cálidos, alegres y juguetones.

Pseudo(palabras) que emocionan

El empleo de pseudopalabras también nos ha proporcionado información muy valiosa sobre cómo adquirimos los significados emocionales. ¿Cómo es posible que aquello que no existe nos genere emoción? La clave está en que emparejamos pseudopalabras con expresiones faciales de emoción, sonidos y hasta olores agradables o desagradables. Pasado un tiempo, su lectura nos despertará emociones parecidas a la de los estímulos con los que fueron asociados.

Además, las pseudopalabras que derivan de palabras emocionales tardan más en reconocerse que aquellas que derivan de palabras neutras. De esta forma, será más rápido identificar drocedario (dromedario) como pseudopalabra que irtus (ictus). Esto muestra que el contenido emocional de la palabra original influye en cómo procesamos y reconocemos las palabras inventadas. ¡Cómo si las emociones facilitaran la interpretación de lo desconocido!

Ya hemos visto que las pseudopalabras no son solo una mera cadena de letras. Lewis Carroll era ya consciente de esto cuando hizo que Alicia se enfrentase a un singular personaje en su poema Jabberwocky: “Era la asarvespertina, y los flexilimos toves giroscaban y taladraban en la loma…”. A cualquier lector le costará un esfuerzo adicional entender lo que dice.

Ilustración de Jabberwocky, por John Tenniel.

Sin embargo, al leer pseudopalabras como “tulgoso” o “vorpal”, no podemos dejar de sentir una atmósfera amenazante o la presencia de un peligro inminente.

Y, mientras meditaba melancólico, ¡el Galimatazo, con ojos de fuego, vino silbando por el bosque tulgoso y burbujeaba mientras iba luego! ¡Zas! ¡Zas! ¡Zas! ¡Y la vorpal espada una y otra vez fue triscando veloz! Y dejolo muerto, y con su cabeza regresó galopando triunfador.

En conclusión, como exclamó Alicia mientras caía por la madriguera del conejo en el país de las maravillas, el lenguaje que no existe es cada vez más ¡curiorífico y curiorífico!

The Conversation

Celia Martínez Tomás recibe fondos del Ministerio de Universidades con una ayuda para la Formación de Profesorado Universitario (FPU)

José Antonio Hinojosa Poveda recibe fondos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Ana Baciero de Lama y Miguel Lázaro no reciben salarios, ni ejercen labores de consultoría, ni poseen acciones, ni reciben financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y han declarado carecer de vínculos relevantes más allá del puesto académico citado.

ref. Cronopios y mancuspias: lo que las pseudopalabras revelan sobre nuestro cerebro – https://theconversation.com/cronopios-y-mancuspias-lo-que-las-pseudopalabras-revelan-sobre-nuestro-cerebro-261127

La sorprendente conexión entre una foca, una almeja y un calamar

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Antonio Figueras Huerta, Profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC)

Los fócidos o focas verdaderas (Phocidae) son una familia de mamíferos adaptados al medio acuático. Wikimedia Commons., CC BY

Hace unos días, mi editora habitual en The Conversation me retó a encontrar qué tienen en común estos tres animales marinos tan diferentes. Una foca leopardo de 400 kilos, una diminuta almeja que se entierra en la arena y un calamar que se propulsa a chorro. Pensé que sería imposible. Estaba equivocado.

Imaginemos la escena: la foca se lanza sobre un témpano de hielo tras haber buceado a más profundidad que la altura del Empire State Building. La almeja desaparece en la arena en segundos, usando únicamente la fuerza de su musculoso pie. El calamar atraviesa el océano a toda velocidad, mostrando cambios de llamativos colores en su piel. ¿Qué podrían compartir estas criaturas?

Tras una inmersión profunda en la investigación, encontré cuatro conexiones fundamentales que revelan cómo la evolución, al enfrentarse a los mismos problemas, a menudo llega a soluciones similares.

Son ingenieros hidráulicos

Aquí es donde las conexiones se vuelven realmente sorprendentes. Los tres dominan la hidráulica, el uso de fluidos a presión para generar fuerza, el mismo principio que impulsa las grúas de construcción y los frenos de un coche.

Los bigotes de las focas actúan como un radar.
Wikimedia Commons., CC BY

Los bigotes de la foca no son solo pelo facial. Conforman un sofisticado sistema de sónar que lee los cambios de presión en el agua. Cada bigote está repleto de terminaciones nerviosas que detectan el más mínimo rastro hidrodinámico dejado por un pez. Así, la foca puede seguir esta estela invisible para rastrear a su presa hasta a 180 metros de distancia.

Aplicando el mismo principio de una forma completamente distinta, la almeja convierte su pie en un taladro muscular. Al bombear fluido desde su cavidad corporal hacia el pie, crea un ancla rígida y, luego, contrae sus músculos para arrastrar su concha hacia la arena. Es una maravilla de la ingeniería de bajo consumo.

Y si el uso que la almeja hace de la hidráulica es sutil, el calamar la convierte en un arma. Con el fin de atrapar a sus presas, presuriza el fluido de sus tentáculos para lanzarlos hacia delante a más de dos metros por segundo. Por otro lado, para defenderse, su manto actúa como el motor de un jet, expulsando agua violentamente para escapar del peligro a gran velocidad.

Se construyen con el mismo material: la piedra caliza

Esta conexión fue la que más me sorprendió: un mamífero y dos tipos diferentes de moluscos utilizan el carbonato cálcico como material de construcción de su organismo.

En el caso de la foca, esto implica integrar ese carbonato cálcico en su esqueleto, en huesos que le ayudan a gestionar la flotabilidad durante inmersiones profundas. También tiene diminutas piedras en el oído u otolitos, estructuras calcáreas esenciales para el equilibrio en su mundo submarino tridimensional.

La almeja, una maestra arquitecta, construye con esta molécula una elaborada concha cuya microestructura es más resistente que muchas cerámicas industriales, una fortaleza contra depredadores y la presión.

Como todos los bivalvos, la chirla (Chamelea gallina) construye su concha con carbonato cálcico.
Wikimedia Commons., CC BY

Y, sorprendentemente, el calamar, descendiente de ancestros con concha como la almeja, conserva una pequeña parte de esta herencia. Posee unos pequeños y bellos órganos de equilibrio en su cabeza llamados estatolitos que, al igual que los otolitos de la foca, le ayudan a orientarse mientras navega por el océano.

Los tres externalizan su capacidad cerebral

Decir que tienen “cerebros de repuesto” podría ser simplificar demasiado, pero cada animal ha desarrollado una forma asombrosamente eficaz de gestionar tareas complejas descentralizando su sistema nervioso.

La foca, por ejemplo, puede dormir solo con medio cerebro. Este sueño “unihemisférico” permite que una mitad descanse mientras la otra permanece alerta, en una especie de piloto automático biológico. Además, una gran parte de su cerebro está dedicada exclusivamente a procesar los datos de sus bigotes, creando en esencia un “ordenador” especializado en detectar flujos.

El calamar europeo o calamar común (Loligo vulgaris) tiene neuronas repartidas por sus brazos, como parte de un sistema nervioso descentralizado.
Wikimedia Commons., CC BY

El calamar opera con un principio de delegación similar, aunque a una escala mucho mayor. Dos tercios de sus neuronas no están en su cerebro, sino en sus brazos, cada uno de los cuales puede saborear, tocar y actuar de forma semiindependiente. Esto le permite cazar con dos brazos mientras otro explora una grieta en busca de su próxima comida.

Incluso la aparentemente simple almeja sigue este patrón. Sus nervios se distribuyen en grupos llamados ganglios cerca de los órganos que controlan. Esto significa que no necesita un centro de mando para las acciones básicas: el hardware local se encarga de ello.

Un mismo (y duro) maestro: el océano

¿Qué significa todo esto? Los tres representan tres viajes evolutivos distintos: las almejas evolucionaron a partir de moluscos primitivos para convertirse en filtradores sedentarios; los calamares surgieron del mismo linaje para ser depredadores activos e inteligentes; y las focas representan una rama de la vida completamente diferente, los mamíferos, que abandonó la tierra y rediseñó sus cuerpos para el mar.

Sus similitudes revelan una verdad fundamental sobre la evolución. Es como si tres equipos de ingenieros recibieran materiales de partida diferentes, pero el mismo desafío: prosperar en el océano. Necesitaban moverse eficientemente, encontrar comida, evitar ser aplastados y navegar por un mundo sin suelo firme. Y las soluciones que encontraron convergieron.

Distintos puntos de partida, destino compartido

Todos usaron la hidráulica para el movimiento y la percepción. Todos usaron el carbonato de calcio, fácilmente disponible, como soporte estructural. Y todos desarrollaron sistemas nerviosos especializados para gestionar la inmensa carga de datos de su entorno.

Diversidad del orden extinto de los pterosaurios.
Wikimedia Commons., CC BY

Este patrón, conocido como evolución convergente, aparece en todas partes. Aves, murciélagos y pterosaurios desarrollaron el vuelo de forma independiente. Tiburones (peces) y delfines (mamíferos) desarrollaron de forma independiente cuerpos hidrodinámicos. Y el ojo ha evolucionado de forma independiente docenas de veces.

La próxima vez que veamos una foca, recordemos que estamos observando una solución elegante a los mismos problemas de ingeniería que una almeja resolvió quedándose quieta y un calamar resolvió convirtiéndose en un cohete viviente.

Esa es la belleza de la evolución. Es el sistema definitivo para resolver problemas, y su creatividad no tiene fin.

The Conversation

Antonio Figueras Huerta no recibe salario, ni ejerce labores de consultoría, ni posee acciones, ni recibe financiación de ninguna compañía u organización que pueda obtener beneficio de este artículo, y ha declarado carecer de vínculos relevantes más allá del cargo académico citado.

ref. La sorprendente conexión entre una foca, una almeja y un calamar – https://theconversation.com/la-sorprendente-conexion-entre-una-foca-una-almeja-y-un-calamar-262015

Geografía del deshielo: playas que narran la historia climática de la Antártida

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Lidia Ferri Hidalgo, Investigadora del Proyecto PARANTAR (Ref. PID2020-115269GB-I00), especializada en glaciología y geomorfología glaciar, Universidad de Oviedo

Caminata por una playa polar en en Punta Barnard, Isla Livingston (Antártida). Jordi Rovira (2024)

Hace aproximadamente 20 000 años, durante la última glaciación, la Antártida alcanzó su máxima expansión de hielo. A partir de ese momento comenzó un proceso gradual de derretimiento y retroceso glaciar que, debido al calentamiento global, se ha intensificado notablemente en las últimas décadas

La pérdida de hielo en la Antártida no solo contribuye a aumentar el nivel del mar: también altera las corrientes oceánicas y afecta a los ecosistemas polares. Sin embargo, sus consecuencias no se limitan al océano o al clima. Uno de los efectos menos visibles –pero igual de reveladores– es la elevación del terreno, que ha dejado al descubierto playas levantadas, testigos silenciosos del retroceso glaciar.

El fenómeno del rebote isostático

Cuando una enorme masa de hielo cubre la superficie terrestre, como ocurrió en la última glaciación, su peso deforma la corteza terrestre y la hunde. A medida que los glaciares pierden masa, esa carga disminuye y el terreno comienza a levantarse lentamente. Este fenómeno se conoce como rebote isostático o posglaciar, y sigue activo hoy en día, aunque cada vez ocurre de forma más lenta.

En 1743, el físico Anders Celsius realizó la primera estimación del ascenso del terreno tras la última glaciación en las costas de Suecia. Sabía que allí existían unas rocas donde, siglos atrás, descansaban las focas cerca del mar. Sin embargo, cuando el científico visitó la zona, observó que dichas rocas estaban lejos de la costa, lo que le hizo pensar que el nivel del mar había descendido. En realidad, era el terreno el que se había elevado al liberarse del peso del hielo.

Una de las evidencias más visibles de este ascenso son las llamadas playas levantadas: antiguos niveles de costa que quedaron por encima del mar actual. Estas playas “fósiles” son archivos naturales que registran los cambios pasados del nivel del mar, y con ello, las transformaciones del clima.

Playas levantadas en las Islas Shetland del Sur

Las Islas Shetland del Sur, frente a la península antártica, albergan algunas de las playas levantadas más estudiadas del continente. Desde mediados del siglo XX, exploradores y científicos de distintas disciplinas comenzaron a investigar estas antiguas líneas de costa, conscientes de que conservan la memoria del retroceso glaciar y del ascenso del terreno.

En las principales áreas libres de hielo de estas islas, como la península Byers en la isla Livingston o la península Fildes en la isla Rey Jorge, se conservan varios niveles de playas levantadas. Cada uno guarda pistas sobre cómo el rebote isostático y los pulsos de deshielo transformaron el paisaje en este rincón antártico.

La reconstrucción de esta historia se logra determinando la edad de las playas a través de diversas técnicas de datación. Si bien el método más tradicional ha sido el radiocarbono –aplicado sobre restos orgánicos, como huesos de pingüinos, focas o fragmentos de conchas y algas–, recientemente se han incorporado técnicas más precisas, como la luminiscencia ópticamente estimulada (OSL) y la datación por isótopos cosmogénicos, que permiten datar directamente rocas y sedimentos según el tiempo que llevan expuestos a la luz o a la radiación cósmica.

Gracias a estos métodos se sabe que las playas levantadas que alcanzan entre 15 y 22 metros de altitud sobre el nivel del mar actual en la península Byers se formaron hace aproximadamente entre 9 500 y 8 700 años. Lo que confirma que esta región ya estaba libre de hielo durante el Holoceno medio, una etapa del pasado marcada por condiciones climáticas más cálidas.




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Lo que pasa en la Antártida no se queda en la Antártida

Aunque parezca lejana y aislada, la Antártida influye directamente en el equilibrio del planeta. El deshielo contribuye a la subida del nivel del mar, altera la circulación oceánica y afecta el equilibrio climático global. También afecta, como hemos visto, al levantamiento del terreno.

Estudiar estas playas levantadas no es sólo una forma de entender el pasado, sino una herramienta clave para anticipar nuestro futuro climático. Comprender cómo respondió la corteza terrestre al deshielo en el pasado mejorará la precisión de los modelos actuales que predicen los cambios relativos del nivel del mar y el comportamiento de los glaciares antárticos en un mundo que cada vez se calienta más y más, poniendo en peligro el desequilibrio de la vida.

The Conversation

Lidia Ferri Hidalgo actualmente está contratada en el proyecto de Investigación PARANTAR Ref. PID2020-115269GB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades del Gobierno de España.

ref. Geografía del deshielo: playas que narran la historia climática de la Antártida – https://theconversation.com/geografia-del-deshielo-playas-que-narran-la-historia-climatica-de-la-antartida-260775

Antibióticos ‘inteligentes’: ¿puede acabar la IA con la resistencia antimicrobiana?

Source: The Conversation – (in Spanish) – By Antonio Tarín Pelló, Farmacéutico especializado en terapias antimicrobianas y modelos de predicción matemáticos, Universidad CEU Cardenal Herrera

isak55/Shutterstock

La resistencia antimicrobiana es uno de los mayores desafíos de la medicina moderna. Cada año aumentan las infecciones y cada vez son más difíciles de tratar. Si no logramos actuar de forma efectiva, en 2050 podría ser la principal causa de muerte a nivel mundial.

Según el informe Global Burden of Disease Study, publicado en The Lancet, en 2019 se estimaron 4,71 millones de muertes asociadas a infecciones resistentes, 1,27 millones de ellas directamente atribuibles a esa causa. Son cifras que reflejan una crisis sanitaria creciente, impulsada no solo por el uso indebido de antibióticos en medicina y ganadería, sino también por la escasez de información sobre este problema de salud en la sociedad y por la falta de desarrollo de nuevos fármacos eficaces.

Diferencia de fases y tiempos entre el desarrollo de fármacos a partir de la síntesis de novo y el método de reposicionamiento de fármacos.

Alternativas a los antibióticos

Ante este panorama, urge encontrar soluciones efectivas. Una de ellas es tratar infecciones sin necesidad de utilizar fármacos antimicrobianos mediante la fagoterapia (el uso de virus que infectan bacterias) o el desarrollo de péptidos antimicrobianos.

Otra estrategia menos conocida es el reposicionamiento de fármacos. Consiste en buscar, con ayuda de la IA y otras técnicas, nuevas aplicaciones terapéuticas para medicamentos o moléculas que ya se encuentran registrados y aprobados. Esto reduce el tiempo y el coste que supone el desarrollo de nuevos fármacos, porque son moléculas que han superado las fases iniciales de seguridad.

¿Antibióticos en antidepresivos?

En lo que se refiere a las enfermedades infecciosas, la estrategia de reposicionamiento ya ha identificado diversas moléculas con actividad antibiótica previamente desconocida. Por ejemplo, algunos antiinflamatorios como el diclofenaco y el ibuprofeno. Nuestra propia investigación ha detectado también esa actividad en antidepresivos y antipsicóticos.

Para este proceso es clave la aplicación de modelos de predicción matemáticos, que pueden anticipar la eficacia de compuestos contra microorganismos resistentes analizando grandes volúmenes de datos biomédicos. Por eso, los modelos que combinan IA y bioinformática son de gran interés para la industria farmacéutica que desarrolla nuevos fármacos.

Simulaciones que ahorran tiempo y recursos

En primer lugar, la IA puede simular interacciones entre fármacos y patógenos a nivel molecular, lo que permite anticipar cómo los microorganismos podrían desarrollar resistencia y ayudar a diseñar antibióticos más robustos. Estas simulaciones ahorran tiempo y recursos, además de proporcionar una comprensión más profunda de los mecanismos de resistencia.

Relaciones entre inteligencia artificial, machine learning y deep learning y cómo operan estos modelos.

Así, mediante el análisis de grandes bases de datos biomédicos –genes, proteínas, fármacos…–, los modelos basados en aprendizaje automático han predicho la actividad antibacteriana de compuestos como los análogos del péptido mastoparan derivados del veneno de avispa.

Otro enfoque exitoso ha sido la simulación molecular, que predice cómo “se mueve” una molécula al interactuar con la proteína de interés. Esta herramienta permitió identificar las propiedades antimicrobianas de algunos antihipertensivos, como el olmesartán y el valsartán, frente a bacterias patógenas como Pseudomonas aeruginosa o Streptococcus pneumoniae.

Además, los últimos avances exploran metodologías nuevas, como los estudios transcriptómicos (el estudio de genes de un organismo y la expresión de estos en proteínas y metabolitos) y el análisis topológico de datos. Este último, a pesar de tratarse de una estrategia “joven”, ha demostrado su utilidad en la identificación de potenciales antimicrobianos mediante el reposicionamiento de fármacos ya registrados por la Administración de Alimentos y Medicamentos estadounidense (FDA por sus siglas en inglés).

El potencial del análisis topológico

El análisis topológico de datos es un modelo de predicción matemático que aplica la geometría y la topología; es decir, a partir de los datos disponibles de una molécula crea un mapa, normalmente tridimensional, que recopila toda la información estructural y funcional de dicha molécula. Este método nos ha permitido identificar moléculas con potencial antibiótico tras identificar similitudes estructurales entre proteínas humanas y proteínas de la bacteria Escherichia coli, responsable del 90 % de las infecciones urinarias en todo el mundo.

Los resultados obtenidos mediante simulación por ordenador o análisis computacional nos revelaron posibles direcciones de desarrollo de nuevos antibióticos a partir de la estructura química de algunos antidepresivos, antipsicóticos, antitumorales y antihistamínicos.

Una nueva era en la lucha contra las infecciones

Estos hallazgos refuerzan la idea de que el reposicionamiento de fármacos, combinado con herramientas computacionales, puede ofrecer nuevas soluciones terapéuticas a las infecciones resistentes a los antibióticos conocidos. Con una mejora de precisión de los modelos actuales, sería posible desarrollar de una manera más rápida y eficaz un nuevo arsenal antimicrobiano. Y estaría disponible a una velocidad mayor a la que los microorganismos adquieren las resistencias.

En un contexto donde la resistencia antimicrobiana representa una de las tres mayores amenazas para la salud global, apostar por enfoques basados en IA y modelado computacional no solo es una opción viable, sino una necesidad urgente para garantizar tratamientos efectivos frente a las enfermedades infecciosas.

Es posible que estemos a las puertas de una nueva era en el tratamiento de infecciones, donde, con ayuda de la IA, los antibióticos del futuro sean diseñados y optimizados por ordenador. ¡Ojalá sean “antibióticos inteligentes”!

The Conversation

Antonio Tarín Pelló recibe fondos de Fundación Española para la Ciencia y Tecnología (FECYT).

Beatriz Suay García recibe fondos de Fundación Española para la Ciencia y Tecnología (FECYT).

María Teresa Pérez Gracia recibe fondos de Fundación Española para la Ciencia y Tecnología (FECYT).

Sara Fernández Álvarez recibe fondos de Fundación Española para la Ciencia y Tecnología (FECYT).

ref. Antibióticos ‘inteligentes’: ¿puede acabar la IA con la resistencia antimicrobiana? – https://theconversation.com/antibioticos-inteligentes-puede-acabar-la-ia-con-la-resistencia-antimicrobiana-260112