MARZ02004 5,50EUR0
Edición esooñolo
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SCIENTIFIC AMERICAN
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MARZ02004 5,50EUR0
Edición esooñolo
de
SCIENTIFIC AMERICAN
I
ATOI'{OS DELESPACIO Y DEtTIEt'fP
BASES IqOIECUIARES DErA ESQUIZOFRENTA 3i
ETNOCUMATOTOGTA DEr9ú-ANDES ':
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Galaxias encolisión
IENCIA Edición
espoñolo
-Monteneg IourdesVerdes ro Laimagen deununiverso estático e i n m u t a bdl e i s t am u c h do el a r e a l i d a d . que Lasgalaxias sonsistemas cambiantes sufrentransformaci0nes espectaculares debido a la interacción entreunasv otras.
de
SCIENTIFIC AMERICAN Marzode2004 Número 330
3 Hnc¡... 5 0 ,100y 1 5 0a ñ o s .
26 Bases moleculares delaesquizofrenia DanielC.Javitt y JosephT.Coyle
4 Apurur¡s Horticultura... Física... Biología... ía... Geocronolog Mecánica... Astronomía.
34 Crtrucrn v Socrrolo
G r a c i aasu n am e j ocr o m p r e n sdi óen los m e c a n i s mdoes e ñ a l i z a cci ó en rebral e nl o sp a c i e n t e s q u i z o f r é n i c o s e s t á na p a r e c i e nnduoe v oesn f o q u e s y p e r s p e c t i vt earsa p é u t i ceassp e r a n z a d o r a s .
40
Sistemas deidentificació porrad¡ofrecuencia
Aculturación deiday vuelta, lconografía novohispana enEspaña... Gontaminación, Depuración biológica degases.
38 D¡crRcR Elfondodelmarondulado.
Boy Want Yahabituales ensistemas de s e g u r i d ya d c a b i n at e slefónicas, l a se t i q u e t adsei d e n t i f i c a cpi óonr r a d i o f r e c u e snecci ao n j u g ac n on unidade l esc t o r ansa r ar e a l i z a r n u m e r o sporso c e s o h sa s t a h o r a confiado a sl e s f u e r zhou m a n o .
Ladivisión sexual enQatalhiiyük lan Hodder E lm a y opr o b l a dnoe o l í t i ccoo n o c i d o n o sr e v e laal g u n acsl a v esso b r e los p a p e l eqsu ec o r r e s p o n daí caand as e x o e nl a ss o c i e d a daegsr í c o l a sr c a i c a s
86 DELArísrcR CunrosroRnEs Estrellas delasnieves, porJean-Michel Courty y Edouard Kierlik
6 historia Lacuriosa delaprimera calculadora demano CliffStoll "Curta" y fueprovidencial Sellamaba parasuinventor cuando sevio deconcentración nazi. enuncampo
88
uRruuÁrrcos Jureos [a teoría matemática delaconsonancia, porJuanM.R.Parrondo
58 Atomos delespacio y deltiempo
1t2
a3
I
IeeSnolin y eltiempo Percibimos elespacio como si perosi lateoría fueran continuos, dela gravedad fueracorrecta, cuántica debucles por discretos. formados elementos estarían
g0 Lrenos Evolución, delevolucionismo... Biotecnología... Misiones espaciales.
Pérdida desincronía enlosecos¡stemas DanielGrossnan Conel adelanto delastemperaturas primaverales, lasespecies interdependientes pierden denumerosos ecosistemas l asi n cro n ía .
77 Etnoclimatología delosAndes y MarkA. Cane Benjamin S.0rlove,JohnC.H.Chiang pone Unestudio convergente dediferentes disciplinas demanifiesto queloscampesinos elfundamento científico delmétodo delosAndes para predecir siguen el carácter dela estación delluvias.
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96 Av¡ruruRns PRoBLEMÁTrcAS Verificación decircuitos, porDennis E.Shasha
DE ESTE NUMERO
COLABORADORES
Asesoramientoy traducción:
IENCIA
Luis Bou: In curiosa historia de la primera calculadora de mano y Aventurasproblemáticas;EsfebanSantiago:Basesmolecularesde la esquizofrenia;JoséManuel García de 1aMora: kt división sexual en Qatalh(tyüki Ramón Pascual: AÍomos del espacío y del tiempo; JoandoménecRos: Pérdida de sincronía en los ecosistemas;Manuel Puigcerver:Etnoclimatologíade los Andesi J. Vilardell: Hace ., Apunfes v Cuiosidades de la física
DIREcToRGENERALJosé M.' Valderas Gallardo DrREcroRAFrNAr.¡crcnePilar Bronchal Garfella EDIcIoNEs Juan Pedro Campos Gómez Laia Torres Casas pRoDUccróNM.a Cruz Iglesias Capón Bernat Peso Infante sECRETARÍA Purificación Mayoral Manínez ADMINISTRAcIóNVictoria Andrés Laiglesia suscRrpcroNEsConcepción Orenes Delgado Olga Blanco Romero ¡¡tt¡. Prensa Científica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España) Teléfono 934 143 344 Telefax 934 145 413 www.investisacionvciencia.es
SCIENTIFIC AMERICAN EDrroRrNcHrEFJohn Rennie ExEcurrvE EDrroR Mariette DiChristina MANAGTNGEDTTon Ricki L. Rusting NEwsEDrroR Philip M. Yam sPEcrALPRoJEcrsEDrroR Gary Stix sENroREDrroR Michelle Press sENroRwRrrER W. Wayt Gibbs EDrroRS Mark Alpert, Steven Ashley, G¡aham P. Collins, CarclEzzell, Steve Mirsky y George Musser PRoDUcrroNEDrron Richard Hunt VICEPRESIDENT ANDMANAGINGDIRECTOR. INTERNATIONAL Dean Sanderson PRESIDENT ANDCHIEFEXECUTIVE OFFICER Gretchen G. Teichgraeber cHATRMANRolf Grisebach
Portada: Kenn Brown
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Copyrighto 2004 ScientificAme¡icanInc., 415 MadisonAv., New York N. Y 10017 Copydght @2004 PrensaCientíficaS.A Muntaner,339 pral. l.a 08021 Barcelona(España) Reservadostodos los derechos.Prohibida la reproducción en todo o en parte por ningún medio mecánico, fotográfico o electrónico, así como cualquierclasede copia,reproducción,registroo transmisiónpara uso público o privado,sin la previa autorización escrita del editor de la revista El nombre y la marca comercial SCIENTIFICAMERICAN,así como el logotipo conespondiente, son propiedad exclusiva de Scientific American, Inc , con cuya licencia se utilizan aquí ISSN 0210136X Imprime Rotocayfo-Quebecor,
Dep legal: B 38.999-'76
S A Ct¡a de Caldes, km 3 - 08130 Sota Printedin Spain - lmpreso en España
Perp¿tua de Mogoda (Bilcelona)
ACE ...cincuenta años
trellaPolar'iba a navegarlo más hastael norteque pudierasiguiendo algunalíneacostera;desdeahí, un y CONTRACCTON: (Queunateoríaplantee ESTALLTDO que equipoviajaríahaciael polo en trineos.No llegaronal nuestrouniversose inicióa partirde una concentra- polo,perosí a una latitudhastaahorano alcanzada ciónextremade masay radiación suscitala pregunta por el hombre.Se demostróque con determinación, de cómohabríallegadoel mundoa ese estado.Las aguantey un grupode perrosbien seleccionados se fórmulasrelativistas nos dicenque las distintasoor- puedeatravesarel heladoocéanoArticohastala laticionesdel universose separancon una energíaque tud másseptentrional. Sin embargo, en el archipiélago sobrepasalas fuerzasde atracciónnewtonianaentre de Francisco José,el campode hieloatrapóel barco ellas.Extrapolando esasfórmulashastael oeríodoan- y amenazócon hundirlo. Por ello,la tripulación se vio teriora que se alcanzase el estadode máximacon- obligadaa desembarcar con la mayorprontitudlos queel universo centración, hallamos debióderrumbarse pertrechosde invierno(véaseilustración)y poner a paraconstruir sobresí mismo,con la celeridad, ni mayorni menor, buenrecaudolos materiales necesarios con que ahorase expande.Concluimos así en que un habitáculo. En la primavera siguiente se efectuóla nuestrouniversoha existidodurantetoda una eterni- retirada. " dad;que hastahaceunoscincomil millonesde años fue contrayéndose de manerauniformedesdeun es- ...ciento cincuenta años y queel universo tadode infinita rarefacción; estáahora en plenorebote,dispersándose irreversiblemente ha- Co¡l¡eRe¡¡cln oe FrRnory."MichaelFaradaypronuncia un estadode infinitararefacción., ció la conferencia inaugural de la RegiaInstitución de -George Gamow Londresante una nutridaaudiencia. Versósobre la evolución de los principios eléctricos desdeel funcio...cienaños namiento del telégrafo eléctrico. Parailustrarla exposición,se dispusoun vastomontajede bateríasvoltaiuDarwindeseóardientementecas, consistente El erolót'l DEDARWIN. en 450 pares de placasy trece mil un examenmáscompleto de los arrecifes coralinos, ln metrosde hiloconductor revestido de gutapercha, casi slfu.Llegóal puntode expresar (en una seis mil quinientos su convicción de los cualesestabansumergidos cartade 1BB1a Agassiz)de que nadarealmente sa- en tinascon agua.El principal aspectoque el profesor podríaaportarse que tisfactorio deseabailustrarera la confirsirvierade elementode juicio mación-propiciadaporlasexsobresu origenhastaque no perimentaciones a granescala perforaciones se efectuaran en con el telégrafoeléctrico- de unode losatolones del Pacífico la identidad de la electricidad o del Indicoy se extrajese una y la elecdinámica, o voltaica, muestradesde una orofunditricidadestática, o porfricción., dad de al menos150 metros. Tan anheladaculminación se Ceruls¡uRrn.uEl profesorRiha visto,no obstante, másque chardOwenfueobseouiado reya que la perforación lograda, cientemente con una cenaen de Funafutillegóhastaun li el jardíndel Palaciode Cristal mite de 340 metros,durante de Sydenham. Elfestínse ofrel a t e r c e r ae x p e d i c i ó n a esa ciódentrode un moldede iguamanchaanularde tierrasitaen nodonte.Esteanimalfue uno el PacíficoSur. Las oruebas de los orimeroshabitantes de conseguidas muestranque el Sussex;cercade Horshamse materialpareceser exclusivahanhalladoalgunoshuesossumentede naturaleza orgánica, yos.Lasdimensiones delmolde o r i g i n a d ap o r l o s e s q u e l e t o s respetaban estrictamente lo que calcáreos de animales marinos sabemosde su anatomía.La y por algastaminvertebrados distancia del hocicoa la ounta biéncalcáreas., de la colaera de másde diez metros. En el interior de la criaLos AenuzosEN EL Anlco. t u r a c e n a r o nc ó m o d a m e n t e uGraninterésrodeaa las exveintiún caballeros, conel propediciones polaresde su Alteza fesorOwen,sentadoen la caRealLuisAmadeode Sabova. E l E s t r e l lPao l aar t r a p a deon e l h i e l od e lo c é a n o beza,haciendolas vecesdel duquede LosAbruzos.El 'Es- A r l i c o , 1 9 0 4 . > cere0ro. y Clerucln, lruv¡strencróru marzo, 2004
PUNTES H ( ) R T I CU L T U R A
Aromas :== -5: '.Í¡a iiit
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, d u c e ns u e x u d a c i ó n p e t u n i a s y b o c a sd e d r a g ó n ,u n a v e z p o l i n i z a d a sr e I aromática.Les resultacostosa.Esa energíala dirigenhacia otras actividades metabólicas,más necesariasen adelante.NataliaDudareva,Florence N e g r ey s u g r u p od e l a U n i v e r s i d adde P u r d u eh a n d e s c u b i e r tloo s p o r m e n o r e s m o l e c u l a r edse l a p é r d i d ad e f r a g a n c i ad e a l g u n a sf l o r e s .U n o d e l o s i n gredientesmás importantesdel aroma es el metilbenzoato. Estas investigad o r a sh a l l a r o nq u e l a s p e t u n i a sp o l i n i z a d assi n t e t i z a n etilenoq , u e f r e n al a producciónde la enzima responsabledel metilbenzoato en esas flores.Las bocas de dragónse basan en un sistemade realimentación más complejo, en el que el etilenoy la proporciónentre otros dos compuestosdeterminan l o s n i v e l e sd e m e t i l b e n z o a t o E.l c o n o c i m i e n tdoe e s o s m e c a n i s m ons a t u r a l e s d e d i s m i n u c i ódne l a r o m ap o d r í as e r u n p r i m e rp a s o h a c i al a r e c u p e r a c i ó n L a sp e t u n i apsi e r d esnu f r a g a n ctiraa s d e l a f r a g a n c i ad e l a s p l a n t a sc o m e r c i a l e sq,u e s e c u l t i v a np a r a q u e d u r e n -Steve Mirsky l a p o l i n i z a c i ó n . m á s , a e x p e n s a sd e s u b u e n o l o r .
F I SI C A
EfectoDoppler invertido f I efecto Doppleragudizael silbidode un tren cuanl- do se aproxima(las ondas sonorasse "apelotonan") y lo vuelve más grave cuandose aleja (las ondas se "estiran").En el Centrode TecnologÍade Sistemas A v a n z a d o sB A E , d e B r i s t o l h , an conseguido invertir el efecto.Hicieronque un impulsode ondas rebotara en una barreraelectrónicaen retroceso;diseñaronel circuitode modo que las crestasy valles del impulso rebotado-la fase del impulso- viajasenen sentido contrarioal impulsode ondas en su conjunto,como si remontasenun río. La frecuenciadel impulsorebotado aumentabaconformela barreraretrocedía,al revés que en el efecto Doppler.(Téngaseen cuentaque la frecuencia d e u n i m p u l s od e o n d a sd e p e n d ed e l a v e l o c i d a dd e f a s e , n o d e l m o v i m i e n t d o e l i m o u l s oc o n s l -
d e r a d oc o m o u n a u n i d a d ,o v e l o c i d a dd e g r u p o . )E s t e f e n ó m e n op o d r í af a c i l i t a u r n n u e v oc o n t r o ls o b r el a s o n d a se l e c t r o m a g n é t i c ac so,n a p l i c a c i o n eesn m e d i c i n a -Charles Choi y telecomunicaciones. lmpufso deondasnormal Sentidode la fase
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y CtENctA, lruv¡sro¡cróru marzo. 2004
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4 . A N I L LP 00LAR D EL A G A L A X INAG C4 6 5 0 ac, u y ad i s t r i b u c itór an z a r ílaa ó r b i t a d e u n ag a l a x isaa t é l i tdee s t r u i dean l a i n t e r a c c i óEnl a. n i l l or o t aa u n av e l o c i d as d imilar a l a d e l a c o m p o n e ne tset e l adre l a g a l a x i a .
ción. Desde finales de los años ochenta se sabe que las colisiones entre galaxias pueden determinar la aparición de barras en los discos de las galaxias. Un caso extremo del procesoanterior nos lo ofrecen las galaxias ultraluminosas en el infrarrojo. Se piensa que el transportede gas hacia el centro de estas galaxias en las interaccionesproduciríaen ellas una intensa actividad de formación estelar, calentando el polvo cercano a las estrellas.El polvo reemite la radiación que recibe en el ultravioletaa longitudesde onda infrarrojas;provocancon ello que las
galaxias emitan la mayor parte de su energía en el infrarrojo. Los instrumentos actuales,así el interferómetro de IRAM en Grenoble, no permiten estudiaren detalle el transporte del gas molecular hacia el centro para galaxias situadasmás allá de 400 o 500 millones de años luz de nosotros. No sólo la forma en que está distribuida la materia se ve afectada por las fuerzas de marea. sino también sus velocidades. Una galaxia en rotación perfecta presenta un campo de velocidades cuyas isolíneas adoptan una distribución característica,denominadadiagrama de araña por su similitud con el a n i m a l , s i e n d o s i m é t r i c ar e s p e c t o a los ejes mayor y menor de la galaxia. Cuando una galaxia sufre una perturbación, sus ejes pueden perder la perpendicularidado, en general, la simetría. En muchos casos la perturbaciónconsisteen una rotacióninversa o contrarrotaciónen las partes centralesde la galaxia.cuyo origen se atribuye a una fusión entre dos galaxias o a la incorporación de una pequeñaen otra mayor. Son también frecuenteslos movimientos radiales, en vez de los circulares de rotación; sucedeasí con el transporte de material hacia el centro. Cuando en un choque entre dos galaxias el material sale expulsado hacia el exterior, aparecenestructuras alargadas,que semejanlargas c o l a s o p l u m a s .o q u e c o n s t i t u y e n un puente de materia entre las ga-
y lasestrellas Porquélasgalaxias ch0can no z o o
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Distandemasiadoentresí. Del ]\ lo suelehaberchoquesentreestrellas. I \ Sol a su vecinamás cercana(ProximaCentauri)hay 30 millonesde veces su diámetro.Estosuponeque nuestroastrotendríaque vivir100.000 vidasparaque existieraalgunaprobabilidad de que chocaracon Proxima Centauri.En las asociaciones estelaresla distanciase reducea 500.000veces el diámetrosolar,y en los densoscúmulosglobulares estadistanciaes de 5000diámetros. Peroentredos galaxiassolitarias vecinassuelemediarunadistancia equivalente a 60 vecessu propiodiámetro. Y estosólosucedeen la cuarta partede los casos.Las tres cuartaspartesrestantesde las galaxiaspertenecen a gruposo cúmulos,con lo cualsufriránal menosuna colisiónen su vida.Lostiempostípicosde los encuentros son de 100millonesde años.
o
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laxias. El material eyectadopuede volver a las galaxias, dispersarse en el medio intergaláctico o desplomarse para formar enanasde marea. En estaspequeñasgalaxias,residuo de la colisión, coexisten estrellasprocedentesde las galaxias que han colisionado y nuevas estrellas nacidaspor Ia contraccióndel gas acumulado. E x i s t e n p e r t u r b a c i o n e sd i r e c t a mente asociadasa determinadostipos de entornos: desde la fuerte distorsión sufrida por las galaxias pertenecientesa cúmulos hasta la experimentadapor galaxias enanas cercade galaxiasgigantes.Son tamb i é n d e t e r m i n a n t e sl o s t i p o s m o r fológicos de las galaxias o las orientacionesrelativas de sus órbitas en la colisión. Distinguiremosentreinteraccionesmenoresy mayoressegún que la diferencia de masas entre las dos galaxias sea o no significatrva.
Inter acciones menor es Uno de los ejemplos más espectaculares del resultado de una interacción entre dos galaxias de masas muy desigualeses la formación de un anillo polar, constituido por estrellasy gas, resto de una galaxia satélite, con una orientación aproximadamente perpendicular a una galaxia normal. Su observaciónproporciona información muy valiosa. Por un lado, la disposicióndel anil l o s e c o r r e s p o n d ec o n l a ó r b i t a ocupadapor la galaxia satélite;por otro, permite estudiar el potencial gravitatorio en un plano adicional, perpendicular a la materia visible de la galaxia principal. En otros casosla galaxia satélite no queda en órbita hasta su destrucción, sino que es absorbidahasta el propio centro de la galaxia mayor. De ello dan fe los núcleos dobles que se encuentranen algunas galaxias.Estemodelo,postuladopor T. R. Lauer, es uno de los propuestos para explicar el segundo núcleo detectado por el Telescopio Espacial Hubble en la galaxia M31 (Andrómeda).S. Tremaineha sugeridouna explicación alternativa; a tenor de l r u v r s r r e n cyr óCr u t E N c tm Aa, r z o2,0 0 4
la misma, los dos máximos de luz corresponderían a un disco de estrellas excéntrico,que gira en torno a un objeto oscuro compacto,quizás un aguJeronegro. A veceses la galaxia menos masiva la que provoca en Ia mayor los efectos más importantes. Lo vemos ejemplificado en la galaxia-anillo de la rueda de carreta (Cartwheel), llamada así por presentar un núcleo central conectado por una serie de radios con un anillo externo. Su formación se atribuye al paso de una galaxia satélite a través del centro de la galaxia dominante, produciendo un efecto similar a la onda expansiva originada por una piedra latzada a un estanque: cuando la compañera se acerca, las estrellas en rotación antesde la colisión son arrastradashacia el centro, pues a la masa central de la galaxia principal se suma la de la segundagalaxia, y al alejarse se produce un rebote hacia fuera. Pero no todas las partes de la galaxia respondencon la misma velocidad. Las internas, más rápidas, chocan en su expansión con las externas,que todavía están cayendo. Se genera de ese modo una onda de compresión en expansiónque forma el anillo.
z o F
=:9
vistoporel de la galaxia de Andrómeda 5. D0BLE NUCLE0 lizquierdal, lderechal T e l e s c o pEi sop a c iH a lu b b l eP.o d r ídae b e r sael a c a n i b a l i z a cdieóunn ag a l a x idae s u e n I r0n0 .
cenasde galaxiaso cúmulos poblados por cientos o miles de galaxias, que se extienden a lo largo de más de 10 millones de años luz. Cuando dos galaxias se cruzan, puede tener lugar un solo encuentro o formarse un sistema ligado, lo que llamamos un par de galaxias. En la interacciónpuede darse trasferenciade energía entre el movimiento orbital de las galaxias y sus movimientos internos, con formación consiguientede colas, plumas y puentes de materia. Este proceso puede terminar en fusión, provocando que dos galaxias espirales creen una galaxia elíptica. La primera definición, ya clásica, de l a s e t a p a sd e l a s i n t e r a c c i o n e se n paresse debe a A. Toomre, quien estableció,sobre la base de datos de I I galaxias peculiares, la "secuencia de Toomre". Seleccionemosdos ejemplos de los extremos de la secuenciaestudiadospor J. E. Hibbarb y J. H. Van Gorkom. Nos servirán para describir los principales procesosque se desarrollan conforme avanza la inInteracciones mayores teracciónentre dos galaxiasespirales. La etapa inicial estaría bien reLas colisiones difieren según el n ú m e r od e g a l a x i a sq u e i n t e r v i e n e n . p r e s e n t a d a p o r N G C 4 6 7 6 ( E l Pueden participar pares de gala- Ratón), par en interacción formado xias, grupos integradospor unas de- por dos galaxiascuyos discosse en-
cuentran aún separados,aunque por una distancia menor que su tamaño ó p t i c o . E x i s t e n c o l a s e s t e l a r e sy gaseosas,así como un puente de materia, señal de intercambio de material entre las galaxias.Los discos de las galaxias presentanabundante cantidad de gas atómico. En las etapas finales de la secuencia se genera un núcleo único con una distribución de luz característicade una galaxia elíptica como la que muestra NGC 7252. A diferencia de lo que sucedeen las etapas iniciales de una fusión, el cuerpo principal está casi desprovisto de gas. La evolución final del sistema hasta una elíptica pura pasa por eliminar el gas preexistente. Las galaxias elípticas y lenticulares no pueden formar estructuras
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6 . L A G A L A X I A . A N ICLALR OT W H EeE s tLáf o r m a doao ru n a n i l l oa z u l a ddoe 1 5 0 . 0 0 a 0ñ o s l u zd e d i á m e t ruon, i d oc o ne l n ú c l epoo re s t r e l l aysg a sd i s t r i b u i de0nsu n ae s t r u c t u r a d i a l .S ui m a g e n t o, m a dpa0 ru n ad e l a sc á m a r adse g r a nc a m p d o e lT e l e s c o pEi so p a c i a l Hubble se , m u e s t raar r i b aj u, n t oa l a d e d o sp e q u e ñgaas l a x i acso m p a ñ e rS ae sa. t r i b u y e s u p e c u l i amro r f o l o gaí lap a s op o rs u c e n t r 0 d e s u sd o sg a l a x i assa t é l i t eL.a ss i m u l a c i o n e sn u m é r i cdaesN c u e r p or se a l i z a dpaosrE . A t h a n a s s oyu cl ao l a b o r a d orreepsr o d u c e n congranprecisión estesistema, c0m0muestra un fotograma de la simulación, dondese y de perfil(abajo,derechal, observa la mismagalaxia-anillo de frente(abajo, izquierda) a á sp e q u e ñqau es e p u e d vee rc o nc l a r i d aedn t r a se l p a s op o rs u c e n t r o d e u n ag a l a x im l a r e p r e s e n t a cdieócna n t o . y CrENcrA. lruv¡srtenclóru marzo. 2004
t9
El 90 % de nuestrouniversoestácompuestopor l- materialdesconocido. La materiavisibleoaranuestrosojose instrumentos (gasy estrellas) astronómicos estáen minoríarespectoa la materiaoscura.Su invisibilidad no ha impedidoel descubrimiento de su existencia, que debemosagradecer, en últimainstancia, a lsaac Newton.Porél sabemosque dos cuerposse atraendebidoa su masa;una atracciónque es menorcuantomayor es la distancia. Un saltadorde longitudpareceliberarsede la gravedadpor unossegundosdebidoa su y cuantomayores ésta,mástiempopasaráen velocidad, el aire.Si realizarael saltoen un planetamás masivodeberíair más rápidoparamantenerse en el aire.Esteprincipioes perfectamente aplicablea los cuerposcelestes, incluidaslas estrellasde una galaxia,o las galaxiasde un cúmulo,paralas que siemprehabráuna relaciónentre velocidady masa. En 1932J. Oortestudiabael movimiento de estrellas de nuestragalaxiaen la direcciónperpendicular al disco. A partirde su velocidaddedujoque la masade la Vía Lácteaduplicabaal menosla observable en formade gas y estrellas.En 1933F. Zwickyestudióel cúmulosde galaxiasde Coma.Encontróque,si la masadel cúmuloera sólola observada, no habríapodidoretenera sus galaxiasdotadasde altasvelocidades. Paraelloera oreciso
largas y finas como las espirales, pues son sistemascon mayor dispersión de velocidadeso agitación. Cuandosufrenuna interacción,suelen aparecerenvueltasen unas conchas o capas concéntricas de estrellas y a veces gas con un espesor considerablementemayor. Las simulaciones sugieren que las conchas o capas se producen al interactuar una elíptica o lenticular con otra galaxia que le transfiere mate-
que la masarealfueraentre10 y 100vecesmayorque la del gas y las estrellas. Sabemosque el gas calienteconfinadoque se observa en rayosX en los cúmulosde galaxiaspruebala existencia de unagrancantidadde materiano luminosa;si asÍ que el gas se habríadispersado no ocurriera, significaría hacetiemoo.En los añossetentalos avancesinstrumentalespermitieron medirlasvelocidades de rotaciónde las estrellasy el gas de una galaxiaespirala diferentes distanciasdel centro.Se observóque en las partesexternas galaxias,dondela gravedaddebíair dismide numerosas nuyendo,el gas y las estrellasgirabancon tal velocidad, que habríandebidoser expelidasde sus órbitas,salvo que una masamayorque la visiblelas retuvieraen ellas. Dichamasase encontraría formandohalosinvisibles. Espues,la existencia tos resultados confirmaron, de la materiaoscuratambiénfuerade loscúmulos. generalprediceque la luz se desvíade La relatividad su trayectoria al pasarcercade una granmasa.Esteobjeto masivo,que puedeser tantouna estrellacomoun cúmulode galaxias,recibeel nombrede lentegravitatoproducidapor las lentesgravitatorias ria.La deformación es mayorcuantolo es su masa,y estehechoha mostrado tambiénla discrepancia entrela materiatotaly la luminosaen los cúmulosde galaxias.
rial. Es tambiénposible que la acreción de una galaxia satéliteproduzca también estasestructuras.Las conchas, como las colas de marea de NGC 1252, constituirían,pues,restos de las galaxias iniciales que aún no se han asentadoen el cuerpo final, y la formación de unas u otras estaría condicionada por las órbitas y masasrelativas de las galaxias que han colisionado.
Grupos degalaxias En una escala de perturbación gravitatoria creciente, los grupos de g a l a x i a so c u p a n u n l u g a r i n t e r m e dio entre los pares y los cúmulos de galaxias dentro de la jerarquía de las interacciones.El ejemplo más próximo nos 1oofrece el Grupo Local, integrado por unas 30 galaxias que ocupan un diámetro del orden de 10 millones de años luz. En su int e r i o r s e p r o d u c e nc o l i s i o n e s n: u e s tra misma YíaLáctea pudo haber experimentadouna interacción con las nubes de Magallanes en los últimos mil millones de años.El Grupo Local
se halla también en interacción con el exterior, en particular con otros grupos cercanos:Maffei 1, Sculptor, M81 o M83. Merecen una atención especiallos g r u p o sc o m p a c t o sl.o s s i s t e m a sa i s lados de galaxias más densos del universo.En ellos se alcanzanconcentracionesde galaxias similares a las de los centrosde los cúmulos r i c o s . c o h a b i t a n d oe n u n e s p a c i o muy pequeño entre 4 y l0 galaxias, de manera que a menudo sus discos están en contacto.Por todas e s t a sr a z o n e ss e e s p e r aq u e l a s c o lisiones en ellos sean continuas e intensas. Constituyen laboratorios únicos para el estudio de la interacción y evolución de galaxias. Nuestro equipo ha realizado un estudiodel gas atómico, combinando datos sobre el contenido total de gas y su distribución, a partir del cual hemos propuesto para los grupos ; compactos un esquema evolutivo. z Hemos encontrado que el gas atómico de tres cuartas partes de las o o galaxias de los grupos presentaalF
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7 . N G C 4 7 4e s u n ag a l a x ilae n t i c u l qa ur ep e r t e n e ac les i s t e mean i n t e r a c c iA ón rp227. . ss i m u l a c i o n e s L o sa r c o sd e s u a l r e d e dloari n c l u y eenn t r el a sg a l a x i a" sc o n c h aL" a n u m é r i cdaese s t es i s t e mian d i c aqnu el a so n d a os b s e r v a dsaesh a np o d i dfoo r m a r p o ri n t e r a c c idóenN G C4 7 4c o no t r ad e l a sg a l a x i adse ls i s t e m aN,G C4 7 0 .
20
y CtENctA, lruvrslenclóru matzo, 2004
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8. EXTREMD 0S EL A S E C U E N C DIEAT 0 0 M R Er e, p r e s e n t apdoors y NGC7252larribal.Estasecuencia NGC4676 lizquierdal definelas etapasquellevandesdela interacción de dosgalaxias espirales hasta s uf u s i ó n f i n a lp a r af o r m aur n ag a l a x ieal í p t i c aL.a si m á g e n m e su e s t r a n , e nc 0 n t 0 r n 0 b sl a n c o lsí ,n e ads e i g u adl e n s i d as d u p e r f i cd i ael h i d r ó g e n o a t ó m i cyo, e n c o l o rl,a e m i s i óens t e l a L r .a sb a r r abs l a n c acso r r e s p o n d e n a u n t a m a ñdoe 2 0 k i l o p a r s eecs,d e c i ru, n o s6 5 . 0 0 0a ñ o sl u z .E n a m oE l R a t ó nl)a, sg a l a x i aess t á ne n c 0 n t a c t 0 , N G C4 6 7 6( c o n o c i d co p e r ol o sn ú c l e osse e n c u e n l raaúnns e p a r a d oLsa.i n t e r a c c ihóanp r o v o cadocolasde mareaquese ventantoen la luzestelarcomoen el gas n e u t r oa,u n q uees t eú l t i m oe s m e n oisn t e n seon c o m p a r a c iN ón G.C7 2 5 2 puesse observa representa unaetapapróxima al finalde la secuencia, u n c u e r pcoe n t r aclo nu n ad i s t r i b u c ieósnt e l acro r r e s p o n d i e a nutnea g a l a x ieal í p t i c a c0 , m 0s e d e d u cdee la n á l i s d i ses u p e r f idl e l u z .
teraciones:son los gruposdeficientes en gas atómico. Existe una serie de grupos en estados poco evolucionados,pueslas galaxiasapenaspresentanperturbaciones.A medida que los grupos evolucionan, el contenido total de gas atómicose mantiene constante,pero no su distribución, pues escapade las galaxias y pasa a formar parte de colas y puentes de marea. En las etapas evolutivas más extremas de los grupos, el gas ya ni siquiera se encontraría en La zona intergaláctica. En el grupo Hickson 40, el gas atómico sólo se detecta en dos pequeñaszonas de los extremos de dos de las galaxias miembro, faltando un 90Vo del gas que tendrían si las galaxias estuvieran aisladas.Se han observadogrupos en los que se forma una gran nube de hidrógeno atómico, con una sola estructura de velocidades. Las cuatro galaxias que conforman Hickson 49 se hallan incluidas en una nube que gira como un todo. y CtENctA, lruv¡slenclóru marzo, 2004
¿Cómo desapareceel hidrógeno atómico en los grupos? Una vez a r r a n c a d od e l a s g a l a x i a s .p e n s a mos que el gas queda expuesto a su destrucción o calentamiento. De la comparaciónde los grupos compactos con otros entornosdonde también se encuentramenoscantidadde gas atómico de la esperada se desprende que, en los grupos compactos,se dan niveles de deficiencia del mismo
orden que en las galaxias del centro de los cúmulos de Virgo o Coma. La deficiencia en los cúmulos se debe a la existencia de un medio caliente intracumular; si el mecanismo fuera similar en los grupos, el gas arrancado de las galaxias se estaría destruyendo por calentamiento. Pero no está claro que en los grupos se produzca un mecanismo similar al de los cúmulos,pues
numér¡cas Simulaciones f n las simulacionesnuméricas,el ordenadoraplica leyes físicas l- conocidasa un conjuntode partículasque representanel gas y las estrellasde las galaxias.A partirde diferentescondicionesiniciales, se promuevela evolucióndel sistemamedianteel cálculode las fuerzasde interacciónen distintasposicionesy tiempos.Se analizan finalmentelos resultadosobtenidos.Con ello se puede comprimiren unos pocos segundosmiles de millonesde años. Superordenadores, redes de computadorespersonalesu ordenadoresGRAPE-cuyo capara el cálculode las fuerzas bleadoestá diseñadoespecíficamente gravitatorias- permitenhacer evolucionarhasta varias decenasde millonesde partículasen unos pocos segundos.
o o o z
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21
D. Espada,E. Garcíay S. Verley,en el Instif I primerproblemaque surgeen el estudiode las gala- U. Lisenfeld, l- xiasen interacción lascarac- tuto de Astrofísica de AndalucÍade Granada,J. Sulentic es que,paraidentificar terísticasdebidasal choque,es necesariosabercómolas del Departamento de Astronomía de la Universidad de veríamossi no estuvieran colis¡onando. Alabama,W. Huchtmeier del InstitutoMax Planckde RaEn algunoscasospareceevidentela existencia de de una dioastronomía en Bonn,M. S. Yun,de la Universidad y sus efectos;por ejemplo,en las imágenes interacción de Massachusetts, S. Odewahn,de la Universidad tomadaspor el VLT de la parejade galaxiasNGC6872l Arizona,y S. del Ríodel INAOEen Puebla,que pretende lC 4970se apreciacon claridadque lC 4970estádesga- aunary completarlos datosexistentes. Paraellohemos jandouno de los brazosde NGC6872:los coloresmás elaboradouna muestracompuestapor másde 700 galaazuladosde dichobrazopuedenasociarsea formación xias (NGC1156se encuentraentreellas).Actualmente por la interacción. y estelarprovocada estamosllevandoa cabouna revisiónde ta morfología Perolas cosasno son siempretan fáciles.lgnoramos nivelde aislamiento de las galaxiasdel catálogo,con el porqué galaxiasvirtualmente aisladaspresentan fin de seleccionar una muestrade referencia en la que la características atribuidas a las interacciones, comoes el caso influencia del entornosea mínimay cuyaevoluciónesté porsus propiedades de NGC 1156,que registraintensosbrotesde formación determinada intrínsecas. A partirde estelar.Se haceindisoensable el estudiode una muestra una información multifrecuencia completaconcerniente grandede galaxiasaisladasque sirvade patrónde norestaremos en la a las estrellasy al mediointerestelar malidad.En esatarease han empeñadonumerosos de galaxias equi- mejorposiciónparaevaluarlas propiedades pos;la autoracoordinaun proyectoformadopor S. Leon, en interacción.
aquéllos están formados por entre l0 y 100 veces más galaxias, que se mueven a velocidades10 veces mayores.
Cúmulo d seg a l a xi a s Los cúmulos constituyen los objetos mayores del universo en cuya organización la fuerza de la grave-
dad desempeñaun papel determinante. En su interior se abriga el l ) V o d e l a s g a l a x i a s .L o s h a y p o bres, con unos cientos de galaxias, c o m o e n e l c a s od e V i r g o . y r i c o s , con miles de miembros,como el cúmulo de Coma. Por su forma se clasifican en esféricos y amorfos. Los cúmulos esféricos (así Coma)
suelen estar poblados por un gran n ú m e r od e g a l a x i a se l í p t i c a s m . ientras que los amorfos, entre ellos Virgo, presentanmás variedad de tipos. Las interaccionesentre galaxias tienen aquí una naturalezadiferente de las producidas en los demás entornos.debido a las enorm e s v e l o c i d a d e sr e l a t i v a s d e l a s galaxias,que alcanzanmiles de kilómetros por segundo. Ahora bien, una mayor diferencia de velocidad entre las galaxias que sufren el encuentro no conlleva mayores estragosen las colisiones, sino lo contrario. Los cho-
9 . P A RD EG A L A X I AESNI N T E R A C C I O N NGC 6 8 7 2 / l4 C9 7 0 :E ne s t ai m a g esne m u e s t ruan ac o m p o s i c di óent r e sc o l o r e s lazul,verdey rojol tomadacon la cámara F 0 R S Id e lt e l e s c o pAi oN T Ud e lV L Td e las galaxias NGC6872 Uaespiralbarrada quelcupa la diagonalde la inagenle l C4 9 7 0( u n ap e q u e ñgaa l a x ilae n t i c u l a r s i t u a dpao re n c i mdae lc e n t r o d el a f i g u r a )E. l b r a z o s u p e r i odre N G C 6872 p r e s e ne t al a s p e c tdoe e s t a rs i e n ddoe s g a l a dpoo rs u p e q u e ñcao m p a ñ e r a l C4 9 7 0 .S eo b s e r v azn0 n a ds e c 0 l 0 r e s m á sa z u l eqsu el a sd e lb r a z o p u e s t o , c a r a c t e r í s t idc e orse g i o n edse f o r m a c i ó n e s t e l aE r .nl a p a r t ei n f e r i odre r e c hdae l a queperte. galaxia unaestrella aparece g a l a x i a , n e c ea n u e s t r a s i nn a d aq u ev e r c o ne l s i s t e mean c u e s t i ó n . l r u v ¡ s r c n c ryó rCur E N c rmAa, r z o2,0 0 4
ques a alta velocidad, salvo que sean exactamentefrontales,hacenque las galaxias pasen muy escasotiempo a corta distancia y, además,tienen pocas posibilidadesde quedar ligadas gravitacionalmente. Pero la mayor parte de la materia luminosade los cúmulos no está en las galaxias,sino entre ellas, en forma de un gas muy caliente, atrapado por Ia fierua gravitatoria del conjunto. Este medio intracúmulo se compone, sobre todo, de hidró-
geno y helio, por 1o que se le su- cúmulo, así como a la existencia pone residuo de las nubes engen- de vientos galácticosproducidos por dradoras de las galaxias, nubes que explosiones múltiples de supernovas, que permiten que estos elefueron calentadaspor la energía liberada durante el colapso gravita- m e n t o s p e s a d o s e s c a p e n n o s ó l o torio. Asimismo se han encontrado del interior de las estrellas, donde elementos más pesados, especial- se forman, sino también de las galaxias. Importa, asimismo, el estumente hierro, cuya existencia indica que ha tenido lugar también un en- dio de la distribución del gas, que riquecimiento del medio original. es un reflejo del estado evolutivo del cúmulo. A su paso por el cenSu presencia se atribuye al barrido del material más exterior de las ga- tro del cúmulo, las galaxias pierden el gas atómico de las partes laxias en su desplazamiento por el
los gruposes que presentanun 40o/"menosde hidrógeno I os gruposcompactosde galaxiasse conocendesde l- hacemás de un siglo,peroel primercatálogorealiatómicoque las galaxiasaisladas,comorevelamos en y nuestroestudio.En resumen,el estudiode la componenzadocon criteriosdefinidosde aislamiento, compacidad númerode miembroses el elaboradopor P. Hickson,que te estelarde los gruposasí comodel gasfríoy caliente la existencia de interacciones múltiples en 1982identificó100de estosgrupos.La muestraorigi- ha evidenciado nal ha sidoamoliadaen el hemisferio sur oor l. Prandoni entrelas galaxiasmiembro. y sus colaboradores la existencia de los gruposcompactos, se en 1994. Demostrada diferentes modelosparaexplicarsu natuUnade las principales sorpresasque estosgruposdehan propuesto pararonfue el pequeñorangode velocidades mostrado raleza.SegúnA. Diaferioy sus colaboradores, los grupos por sus miembroso "dispersión de velocidades", del orcompactospodríanformarsede maneracontinuadentro por segundo,quejuntocon la eleden de 200 kilómetros de gruposricos,aunqueno hay pruebasde que esténinmersosen tal entorno. vadadensidadde galaxiashaceque lostiemposcaracy sus colaboradores, terísticos de los crucesentregalaxiassean"pequeños", ParaF. Governato habríauna fuertes,muyanteriora la del ordende mil millonesde años.En estasituaciónlas etapainicialde interacciones primerassimulaciones predijeron que las gala- épocaactual,en la que se habríaeliminadomaterialde numéricas rápidamente. las galaxias.Estohabríadisminuido su áreaeficazfrente xiasque los componendeberíanfusionarse interacciones, haciendoque la evoluciónposPorelloalgunosautorescuestionaron su existencia real, a ulteriores posteriores observaciones han proteriorse ralentizara. En la actualidad la evoluciónestaria aunquenumerosas porcionado pruebasen contrade estahipótesis. por caídassecundarias de galaxiasque realicontrolada La componente estelarde las galaxiasde los grupos mentarían a los gruposcadaciertotiempo. y cinemáticas en algumuestraperturbaciones morfológicas en un El modelode Governatoparecede aplicación 45"/ode loscasos,segúnel estudiorealizadopor C. Men- noscasos,comoel del Hickson92 (Quinteto de Stephan); muy bienaislades de Oliveiray P. Hickson.Nuestroequipo,formado sin embargo,otrosgruposse encuentran por M. S. Yun,de la Universidad paralas de Massachusetts, dos,por lo que no existenobvioscandidatos W. Huchtmeier, del InstitutoMax Planckde Rad¡oastrono- caídassecundarias. En estoscasosvieneen nuestra y su mía en Bonn,B. W. Williams,de la Universidad de Delaayudael modeloesbozadopor E. Athanassoula ware,y A. del Olmoy J. Perea,del Institutode Astrofísica grupo.De acuerdocon su hipótesis, un halode materia masivoy no concentrado hacia de Andalucíaen Granada,ha estudiadola distribución oscurasuficientemente y cinemática del gas atómicoen 16 gruposcompactos un potencialgravitatorio el centropodríaproporcionar medianteel interferómetro centimétrico del VLA,enconen el que la vidade losgruposseríaconsiderablemente trandosignosobviosde perturbaciones en el 70 % de las mayorde lo esperado. galaxiasde los grupos. La emisiónintergaláctica constituye en sí mismauna muestrade que se tratade un gruporealy no formado por galaxiasinconexas. Otrainteresante característica de
EL0UINTET0 DESTEPHAN esun grupo compacto degalaxias (Hickson porE.Stephan delcatálogo deHickson 92)descubierto principales, en 1877.Enla imagen vemos suscuatro miembros juntoconunagalaxialcentrode la parteinferiordela inagenl quenotienerelación ninguna conHickson 92;enrealidad formapartedeotrogrupo degalaxias diezveces máscercano a nosotros. Sobre estaimagen enluzvisible se puede (azulclarol, apreciar la distribución delgasatómico al quelasinteracciones hanhecho salirdelasgalaxias paraformar y colasdemarea. nubes intergalácticas
l r u v ¡ s l c n c t óy rC u r E N c rmAa. r z o2.0 0 4
o E z F
z o
z l
j
=
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1 0 .H I C K S 04N0 e s u n g r u p oc o m p a c t o f o r m a dpoo r5 g a l a x i aEs l.g a sa t ó m i c o (azulclarolya apenas ni en se encuentra lasgalaxias ni entreellas;se trata,pues, d eu n g r u p o e n u n ae t a p ae v o l u c i o n a d a .
externas,de menor densidad,conservandoel gas molecular, de mayor densidad y concentradoen la zona central de las galaxias. A d e m á s d e l a s i n t e r a c c i o n e se n tre galaxias, similares a las que se
¿Se forman los cúmulos ricos en galaxias por unión de cúmulos pobres o grupos?Esto predicen algunos modelos cosmológicos,lo cual produciría choques a muy alta temperatura en el medio intracúmulo y se esperaríaver menos cúmulos ricos en el pasado.Existen indicios encuentranen pares o grupos, y de q u e a p o y a ne s a sh i p ó t e s i s .p e r o e s las galaxiascon el medio intracúmu- necesarioobservar un número siglo, hay un tercer tipo de interac- nificativo de cúmulos distantescon ción denominado canibalismo ga- mejor resolucióny compararlos cúláctico. En el centro de los cúmulos mulos más lejanos,y por tanto mas hay galaxiascD, gigantes,que atraen jóvenes con los actuales. y a b s o r b e na l a s m á s p e q u e ñ a s . Las observaciones más recientes Son las galaxias más grandes que nos han mostradoque en el pasado los choques y fusiones entre galase conocen en el universo. Los cúmulos pueden también su- xias eran más frecuentesque en la frir interacciones"externas",es de- actualidad.Estos resultadosapoyan c i r , c o n s i d e r a d o sc o m o u n a s o l a l a i d e a d e q u e l a s i n t e r a c c i o n e ns o entidad; sucede eso cuando incor- sólo constituyenun procesofundap o r a n g r u p o s c e r c a n o sp o r a c c i ó n mental en la evolución ga7ácfica, de su intensa gravedad; colisionan sino que las galaxiasactualesse orig i n a r o na p a r t i r d e c o l i s i o n e se n t r e incluso con otros cúmulos. La ingalaxias primigenias. teracción está, sin embargo, limitada por la expansióndel universo, que, al aumentar la distancia entre todas las galaxias, dificulta el enc u e n t r oe n t r e c ú m u l o s .
Laautora L 0 U R D EVSE R D E S . M 0 N T E NoEeG r tF e0 . neceal lnstitutode Astrofísica de Andal u c í a( l A A ,C S I CeI n G r a n a dean, e l q u e realizó su tesisdoctoral seguida de un posdoctorado en el 0bservatorio de Mar. sella.En la actualidad estudialos efec. tos de la interacción en el mediointerestelar de de los gruposcompactos galaxias y coordina desdeel IAA una paragenerar internacional colaboración unabasede datosde galaxias aisladas.
Bibliograf íacomplementaria THE THREERINGSOF THEISOLATED GALAXY
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1 1 .E LC A N I B A L I SeMs0 u nf e n ó m e n f roe c u e net en l o sc ú m u l odse g a l a x i adso, n d u en a g a l a x igai g a n tsee a l i m e n tdae " p e q u e ñ agsa"l a x i aqsu es e a p r o x i m a ne l l a c, o m oe s e l c a s od e A b e l3l 8 2 7 ,q u ea p a r e ceen e s t ai m a g edne f a l s oc o l o r o d e a ddae m á sd eu n a d e c e ndae g a l a x i acsu y ot a m a ñeos s i m i l aarl d e n u e s t rVaí aL á c t e aE.s ,p o rt a n t oe, l t a m a ñm o o n s t r u odseol a g a l a x icaa n í b ael q u el a sh a c ep a r e c eern a n a E s .ne l i n t e r i o r de ellase pueden apreciar algunas recientemente fagocitadas.
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N G C7 2 17 . L . V e r d e s . M o n t e n e g r o A. Bosma, E. Athanassoula en Astronony andAstrophysics, vol.300,pág i n a6 5 ; 1 9 9 5 . ANHI ROGUES GALLERY. J. E. Hibbard,J. M. P. Rupen, D. Schi. H.VanGorkom, minovich en Gas& GalaxyEvolution: A conference in honourof the20th anniversaryof the VtA, ASP ConferencesSeries, vol.240,pá9.659;2001. Wn¡Rtrs rr¡ N¡urRnL ArourcGnsrru H r c x s oGr uR o u p L s? . Verdes.Monteneg r o ,M . S . Y u n B , . A . W i l l i a mW s ,. K . HuchtmeA i e.rd, e l0 l m oJ, . P e r eean AstrononyandAstrophysics, uol.377, p á g 8. 1 2 ;2 0 0 1 .
y CrENcrA. lruvrsrcncróru marzo. 2004
TEMAS35
CIENCIA
A la venta estemes en su quiosco
Otros títulos de la serie
cerebral Gracias a unamejor comprensión delosmecanismos deseñalización nuevos enlospacientes esquizofrénicos están apareciend0 enfoques y perspectivas terapéuticas esperanzadoras Daniel T.Coyle C.Javitty Joseph
I oír la palabra "esquizofrenia" quizá la asociemos a John Nash y Andrea Yates. Nash, protagonista de Una mente maravillosa, fue un prodigio de las matemáticas que recibió el premio Nobel por su trabajo precoz. Sin embargo, pisado el umbral de la edad adulta, su cerebro se alteró de tal manera, que arrurnó su caffera académica. Tardó muchos años en recuperarse. Yates, una madre que padece depresión y esquizofrenia, ahogó a sus cinco hijos en una bañera para "salvarlos del demonio". Actualmente se encuentra en prisión. Nash y Yates constituyen ejemplos en parte típicos y en parte atípicos. Aproximadamente el uno por ciento de la población mundial padece esquizofrenia. De éstos, la mayoría permanecen incapacitados durante toda su vida. A diferencia de Nash, muchos poseen una inteligencia por debajo de la media, incluso antes de que aparezcan los primeros síntomas. Cuando la enfermedad se asienta, típicamente en la edad adulta, sufren un descensode su cociente intelectual. Por desgracia, sólo una minoría consigue empleo digno. A diferencia de Yates, no llegan a la mitad los que contraen matrimonio o forman una familia. Alrededor del 15 por ciento reside durante largos períodos en centros de salud mental. Otro 15 por ciento termina en la cárcel por delitos menores.Un 60 por ciento vive en la pobreza y uno de cada 2O acaba durmiendo en la calle. Un escaso apoyo social propicia que las personas con esquizofrenia se cuenten más entre las víctimas que entre los criminales. Los fármacos que se utilizan pana trafar esta enfermedad dejan mucho que desear. Los antipsicóticos, los más socorridos, suspendenlos síntomas en sólo el 20 por ciento de los pacientes. Los que tienen la suerte de responder al tratamiento se man-
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sn 1 . E LM U N D I0N T E R I 0dR e l a sp e r s o n a co resultaa menudo confuso. Enél esouizofrenia s e m e z c l avno c e e s x t r a ñ apsa, r a n oyi ap e n s a mientos ilógicos leer comolosquese pueden '¡No ( e ni n g l é se)n e s t ai m a g e n : lo hagas!', 'Te 'tartala, 'Te hanpillado', tartala,tartaja', q uoérd i j oe s o ? ' , ' ¿ D ó n d e e s t á ne s p i a n d o ' , ' ¿ P '¿Ouiénes e s t ám i m a n o ? ' , s o né s o s ? ' , ' E s m a l om , u ym a l o ' . . .
y CtENctA, Inv¡slelclótrl marzo. 2004
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s u s c a u s a s ,a s í c o m o d e t o d o s l o s lo que son: manifestacionesde la s í n t o m a s .E s t o s s e a g r u p a ne n t r e s enfermedad. A tenor de los resultados obtec a t e g o r í a sp: o s i t i v o s .n e g a t i v o sy cognitivosP . o r s í n t o m a sp o s i t i v o s n i d o s m e d i a n t e t e s t s e s c r i t o s . l a s s e e n t i e n d e na q u e l l o sq u e v a n m á s personascon esquizofrenia sufren una extensa disfunción. Todas las a l l á d e l a e x p e r i e n c i an o r m a l . L o s cerebrales, desdeel pron e g a t i v o sc o n n o t a ng e n e r a l m e n t e operaciones u n a e x p e r i e n c i am e r m a d a L . o s c o g - c e s a m i e n t os e n s o r i a lb á s i c o h a s t a n i t i v o s , o " d e s o r g a n i z a d o s "s,e r e - los aspectosmás complejosdel penl a c i o n a nc o n l a d i f i c u l t a d p a r a s e - sar, aparecenen buena medida alguir una conversaciónfluida, lógica t e r a d a s .E n p a r t i c u l a r .s e r e s i e n t e n y c o h e r e n t ep, a r a m a n t e n e rl a a t e n - la formación de memoria (a corto c i ó n y p a r a e l p e n s a r n i e n t oa b s - o largo plazo) y la resolución de problemas complejos, Los pacientracto. L o s s í n t o m a sp o s i t i v o s s o n l o s tes presentantambién dificultad para en la vida diaria; desmás populares:agitación,ilusiones desenvolverse paranoides(en las que el paciente cribir, por ejemplo, para qué están los amigos o qué hacer si, de reimagina que conspirancontra él) y pente, se va la luz. Por encima de alucinaciones.habitualmenteen forma de voces.Las alucinacionesrela- cualquier otro motivo, en la incac i o n a d a sc o n ó r d e n e s ,e n l a s q u e pacidad para manejarseen los prolas voces mandan al pacienteauto- blemascomunesresideel obstáculo lesionarseo hacerdañoa otros.cons- principal para que los esquizofrét i t u y e nu n s i g n oe s p e c i a l m e n toem i - n i c o s s e v a l g a n p o r s í m i s m o s .E n noso. Difíciles de resistir, pueden su conjunto, pues, la esquizofrenia expropialas cualidadesque la gente desencadenaraccionesviolentas. Los síntomasnegativosy cogni- necesitapara vivir en sociedad:pert i v o s .a u n q u em e n o se s p e c t a c u l a r e s . s o n a l i d a dd, e s t r e z a s o c i a l e sy s e n resultan rnás perniciosos.Incluyen t i d o c o m ú n . el grupo de las "cuatro Aes": autismo (pérdidade interés por los demás o e l e n t o r n o ) ,a m b i v a l e n c i a( c o e - L a d o p a m i n a s e e m p e z ó a c o n s i x i s t e n c i a d e e m o c i o n e so p u e s t a s ) , d e r a r u n e l e m e n t oc l a v e e n e l d e r¡fecto embotado (expresión facial sarrollo de la esquizofreniaa pari n s u l s ay s i n c a m b i o ) y a s o c i a c i ó n tir de los años cincuenta. cuando d e s p e g a d a( u n i ó n d e p e n s a m i e n t o s u n d e s c u b r i m i e n t of o r t u i t o r e v e l ó s i n u n a l ó g i c a c l a r a y m e z c l a d e q u e l a s f e n o t i a z i n a s ,u n a f a m i l i a palabrasen una auténticaensalada d e f á r m a c o s . p o d í a c o n t r o l a r l o s verbal) Entre los síntomas comu- síntomaspositivos de ese trastorno nes también se incluyen la falta de mental.La investigaciónulterior dem o s t r ó q u e e s t a s s u s t a n c i a sb l o espontaneidad,la pobreza de lenguaje, la dificultad para establecer queaban la acción de los receptovínculos y la lentitud de movir e s D 2 d e l a d o p a m i n a ,u n g r u p o mientos. La apafía y el desinterés e s p e c í f i c o d e s e n s o r e sq u í m i c o s . pueden causar fricciones entre pa- E s t a s e s t r u c t u r a ss e e n c u e n t r a ne n Para mejorar el tratamiento de la c i e n t e sy f a m i l i a r e sq. u i e n e sa m e - la superficie de determinadascélue s q u i z o f r e n i a r e s u l t a i n d i s p e n s a - nudo interpretan esas alteraciones las nerviosasy transportanlas señable ahondar en la comprensión de como signos de pereza en vez de les de la dopaminahasta el interior celular.Paralelamente. Avid Carlson d e s c u b r i óq u e l a a n f e t a m i n a d , e la q u e s e c o n o c í a s u c a p a c i d a di n ductora de alucinacionesy distorr Durantelargo tiempose ha venido sosteniendoque la raíz de la ess i o n e s ,e s t i m u l a b al a l i b e r a c i ó nd e q u i z o f r e n isae e n c o n t r a b a en la alteración d e u n s i s t e m ap a r t i c u l a r dopamina en el cerebro. del cerebro;a saber:el que se sirve de la dopaminapara la comuniA partir de esos dos hallazgosse cación entre neuronas. llegó a la "tesis de la dopamina", ¡ La cienciacomienzaahora a dirigirsu atenciónhacia un neurotransque establece:la mayoríade los sínmisor distinto,el glutamato,cuya funciónseñalizadoraaparecemuy t o m a sd e l a e s q u i z o f r e n ipar o v i e n e n alterada,Podría,en efecto,desempeñarun papel importanteen el de un exceso de liberación de dotrastorno. pamina en el sistema límbico (rer Ya se están buscandofármacosacordescon las nuevasideas sobre gulador de las emociones)y los lóel origende la esquizofrenia. bulos frontales (implicados en el
tienen en buen estado siempre que no lo interrumpan.Muchos, sin embargo, terminan por abandonar la medicación por causa de los efecpor un deseode sentos secundarios, tirse "normal" o por la pérdida de accesoa la atenciónpsiquiátrica.Dos t e r c i o sc o n s i g u e nc i e l ' t o a l i v i o c o n los antipsicóticos,aunquelos síntomas persistendurante toda la vida. El resto ni siquierarespondeal tratamlento. A d e m á s d e l a e s c a s e zd e r e c u r sosmedicamentosos. existeotro factor que obstaculiza el tratamiento de este trastorno cruel: las hipótesis que orientan el desarrollo farm a c o l ó g i c o L. a s n e u r o n a ss e c o m u nican entre sí mediantela liberación de neurotransmisores, moléculasque excitan o inhiben otras neuronas. D u r a n t e d e c e n i o s .l o s e s t u d i o sd e la esquizofreniase han centradoen un solo neurotransmisor:la dopam i n a .E n e s t o sú l t i m o sa ñ o s .s i n e m bargo, ha quedadoclaro que la alteraciónde los niveles de dopamina c o n s t i t u y es ó l o u n a f r a c c i ó n d e u n todo más amplio. Para muchos, las alteracionesresponsablesde la enfermedadhay que buscarlasen otra p a r t e . L a s o s p e c h ar e c a e , e n p a r ticular, sobre la deficiencia de glutamato.otro neurotransmisor.Dado que la esquizofreniaafecta a todas las zonas del cerebro y, a difelencia de la dopamina (que desempeña una función importante sólo e n r e g i o n e sa i s l a d a s )e, l g l u t a m a t o resultacrítico en casi todas ellas. las investigacionesse centranahora en tratamientosque compensenel déficit de glutamato.
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razonamiento abstracto), regiones muy importantes del cerebro. En los últimos 40 años se ha hecho patentela potencia encerradaen esa teoría. También sus limitaciones. La teoría se corrobora, sobre todo, en los pacientes que evidenc i a n s í n t o m a sp o s i t i v o s p r o m i n e n tes. La sintomatologíaencaja y el tratamiento resulta eficaz. La minoría de los que presentansólo mad-r= *-t nifestaciones positivas logra llevar una vida aceptable -con empleo, familia y merma irrelevante de las capacidades cognitivas con el tiempo-, siempre y cuando no abandone la medicación. Pero la tesis de la dopamina falla en numerososcasos. Nos referimos a los enfermos cuya sintoI matología emerge de manera gradual, no de repente;los signos negativos eclipsan en ellos a los positivos. Estos esquizofrénicos viven retraídos, aislados en su mundo durante I años. Muestran una escasa actividad cognitiva; con suerte, mejoran 2 . L A P E R C E P CD I üEN F R A G M E N Tc0oS m on a r t e d s e u n t o d op u e d ree s u l t adri f í c ipl a r a algo si reciben un tratamiento farp e r s o n ac so ne s q u i z o f r e A em s ol a sq u ea p a r e c e n n il ao.b s e r v iamr á g e n sees c u e n c i acl o macológico idóneo. un relol.A losesquizofrénicos identifican rápidamente normales en la figura,lossujetos Ante tantos fracasos, no ha habido más remedio que modificar la l e sc u e s t d a e d a re s es a l t o . tesis de la dopamina. Así algunos atribuirían los síntomas negativos conlafenciclidina Estos descubrimientoscondujeron Similitudes y cognitivos a una bajada de la Si la dopamina no constituye la razón al desarrollo y a ).a adopción maconcentración de dopamina en los última de la esquizofrenia, ¿dónde lóbulos frontales y a un aumento siva de nuevos antipsicóticos atípide la misma en el sistemalímbico. cos que se basabanen el mecanismo buscar el eslabón perdido? La fende acción de la clozapina.(Algunas ciclidina (PCP) ofrece una buena Dado que en el lóbulo frontal prede tales moléculas, se sabría des- pista. En contraposicióncon la andominan los receptores de dopamifetamina, que imita sólo los síntona del tipo Dl, se ha comenzadoa pués, pueden producir diabetes y otros efectos secundariosinespera- mas positivos, la PCP induce todo investigar, por ahora sin éxito, fármacos que estimulen los recepto- dos.) La dopamina dejó de consi- el amplio abanico de manifestaciones asociadasa la esquizofrenia:neres D1 y, al propio tiempo, inhiban derarseel único neurotransmisoralg a t i v a s y c o g n i t i v a sy . e n o c a s i o terado en la esquizofrenia. los D2. Las teorías centradas en la con- n e s , p o s i t i v a s . E s t o s e f e c t o s s e A finales de los años ochenta se centración irregular de dopamina observan no sólo en individuos que comprobó que ciertos fármacos -la abusande la fenciclidina, sino tamsiguen sin explicar por qué un inclozapina (Clozaril)- parecíanprovocar menos igidez y otros efectos dividuo con esquizofrenia responde bién en los que reciben dosis bajas y esporádicas de PCP o cetamina secundariosde orden neurológico al tratamiento, mientras que otro no que los medicamentostradicionales, experimentamejora alguna. Tampoco (un anestésico con efectos semecomo la clorpromazina (Thorazine) justifican por qué se obtiene mayor jantes) en pruebascontroladas. Varios estudiosacometidosen los o haloperidol (Haldol). Resultaban, éxito con los síntomaspositivosque años sesenta establecieron paralelos negativos o los cognitivos. Adeademás, de mayor eficacia en el lismos entre los efectos de la PCP tratamiento de síntomas positivos más, y a pesar de deceniosde iny n e g a t i v o s p e r s i s t e n t e .s L a a c - vestigación,no se ha hallado todavía y los síntomas de la esquizofrenia. Demostraron, por ejemplo, que los ningún indicio concluyente sobre el ción inhibidora de la clozapina, un antipsicótico atípico, sobre los re- papel de la dopamina: ni las enzi- individuos que recibían PCP presentaban la misma dificultad para ceptoresde la dopamina no era tan mas que cafalizan este neurotransmisor ni los receptoresa los que se interpretar refranes que los pacienenérgica como la operada por los m e d i c a m e n t o st r a d i c i o n a l e s ,p e r o une aparecen suficientemente alte- tes con esquizofrenia. La investigación, más reciente, sí muy eficaz ante otros neurotrans- rados como para dar cuenta de toda con cetaminaindica semeianzasmás la sintomatología esquizofrénica. mlsores.
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y CtENctA, marzo, 2004 lruvrslcnclóru
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M U C H A SR E G I O N EY S S I S T E M Ad Se lc e r e b r o p e r a nd e formaincorrecta en el trastornode esouizofrenia. Durante algúntiempose pensóque el origende estaenfermedad yacíaen la concentración irregular de la dopamina, un neurotransmisor. Perola investigación recienteapuntaen ü Al'1üL¡*=
otradirección: a tenorde la misma,la claveresidiría en el glutamato, un neurotransmisor de mayordifusión.Habría unaseñalización empobrecida de los receptores de glutamatode tipoNMDA,que explicaría el amplioabanicode síntomasquecaracterizan a estetrastorno.
*¡rl lr:r/l.i i:::r:
Intervienen en el movimiento, las emocionesy la integración de la informaciónsensorial,Se cree oue su funcionamientoanormalcontribuye a la paranoiay a las alucinaciones (Los fármacosantipsicóticostradicionales producen un blooueoexcesivo de los receptoresde dopami- . na en los gangliosbasaies, * | lo que comportaefectos secundariosmotores)
Capacitapara oír y comprenderel lenguaje.En la esquizofrenia, la hiperactividad del área del lenguaje(áreade Wernicke)generaalucinaciones acústicas: los pensamientos se percibencomo vocesque proceden del exterior.
1". t)lJt li i-l' Fíji{".lf,iI liü.
Resultacríticooara la resoluciónde oroblemas. la intuicióny el razonamiento. Su oerturbación conducea una dificultadpara planificar accronesy organrzarpensamientos.
Se ocupadel procesamientode la información visual.Si bien las personas con esouizofrenia raramentepadecenalucinacionesvisuales completas,la alteración de esa estructuradificulta la interoretación de imágenescomplejas, el reconocimiento de movimientosy la lectura de emocionesen el roslro de otras Dersonas.
${IFüfi4¡-'IPO ia el aprendizajey la formaciónde recuerdos:funcioque se alnes entrelazadas teran en la esouizofrenia.
SISTEMA TIMBICO
Intervieneen la emoción Su alteración podríacontribuira la agitaciónque suele acompañara la esquizofrenia.
S E H A P R O P U E S TqOu e u n e x c e s o de dopaminapodríaprovocarsíntomas relacionados con la actividadde los g a n g l i ob s a s a l e sU. n d é f i c idt e l a m i s m a generaríasíntomasasociados con la cortezafrontal.Sin embargo,unacarencia de glutamatopodrÍaproducirlos mismossíntomas.
E N L A C O R T E Z AF R O N T A Ld, o n d el a d o paminainstala excitacióncelular(al actuar sobre los receptoresD1), las señalesestimuladorasde glutamatoamplificanlas de la dopamina.Por consiguiente, la caída de glutamatomermaríala actividadneuron a l ,l o m i s m oq u e s i h u b i e r au n a b a j ac o n centraciónde dooamina.
i il r,: r':-i--:¡ f.:+ :=i :..:lr ;.1r::,¡, :_!=j:. dOndela dOpamina inhibela excitacióncelular(al actuarsobrelos receptores D2), las señalesestimuladoras de glutamatose la esoponena las de la dopamina.En consecuencia, casezde glutamatoaumentaríala inhibición,lo mismo que si hubieraun excesode dopamina.
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y CrENcrA, lruv¡srenclóru 2004 marz0,
profundas. En concreto, cuando se aplica una dosis de choque de cetamina. a los individuos normales les cuesta razonaÍ. asimilar información nueva, cambiar de estrategia o ubicar la información en la memoria a corto plazo. Sus movimientos se hacen más lentos y el habla premiosa,exactamentecomo ocurre en la esquizofrenia.Personas a las que se administra PCP o cetamina también se retraen y a v e c e s i n c l u s o e n m u d e c e n .S i h a blan, lo hacen de manera tangencial y cortante.La fenciclidina y la cetamina no suelen provocar alucinaciones de tipo esquizofrénico en los voluntarios del ensayo,aunque las exacerbanen los pacientes reales. La capacidad de la fenciclidina y la cetamina para inducir un amplio espectrode síntomas semejantes a los de la esquizofrenia abona la tesis de que estas sust a n c i a sp r o m u e v e na l t e r a c i o n eqs u e se producen en el cerebro del enfermo. A escalamolecular. los fármacos alteranel funcionamientode los sistemasde señalizacióncerebral que se apoyanen el glutamato, e l p r i n c i p a l n e u r o t r a n s m i s oer x c i tatorio del encéfalo. En concreto, bloquean la acción del receptor de glutamato de tipo NMDA, que desempeñauna función crítica en el desarrollo del cerebro, el aprendizaje,la memoria y el procesamiento neuronal. Este receptor participa también en la regulación de 1a liberación de dopamina. Su bloqueo p r o d u c el a s m i s m a sa l t e r a c i o n e e sn la función de la dopamina que las observadasen la esquizofrenia.Por tanto, la disfunción del receptor NMDA explica por sí misma los s í n t o m a sn e g a t i v o sy c o g n i t i v o s . del mismo modo que los desequilibrios de dopamina justifican los síntomas positivos. Además de reforzar las conexiones entre neuronas,los receptores NMDA amplifican las señalesneuronales (a la manera de los transistores de los viejos aparatos de radio, que transformabanlas débiles ondas de radio en sonidos int e n s o s ) .A l h a c e r l o d e f o r m a s e l e c t i v a , e s t o s r e c e p t o r e sp e r m i t e n que el cerebro respondaante algun o s m e n s a j e sc l a v e e i g n o r e o t r o s . Así, facilitan la concentracióny la l r u v ¡ s l c n c l óy rC u r E N c rmAa, r z o2,0 0 4
atención.En general,percibimos con más intensidadlos sonidos extrañosque los familiares.Nos llaman más la atención los que nos llegan del exterior que los que emitimos nosotros mismos cuando hablamos. Pero los pacientescon esquizofrenia no reaccionan de ese modo. Diríase que, en ellos, los circuitos cerebralesque dependende los receptoresNMDA se hallan átonos. Si la actividad mermada de los receptoresNMDA desencadenalos síntomasde la esquizofrenia,¿cuál es la causa de tal caída? La respuestasigue sin conocerse.Algunos estudios indican que las personas con esquizofreniatienenun número menor de receptoresNMDA, aunque los genes que cifran tales receptoresno parecenmutados.Pero si los receptorespermaneceninalteradosy en cantidad adecuada,tal
vez el problema radique en la liberacióndel glutamatoo en la acumulación de compuestosque obstruyan la actividad del NMDA. Hay pruebas que respaldancada una de esasideas.Los estudiosposl m o r t e m d e p a c i e n t e sc o n e s q u i z o frenia revelan no sólo niveles inferiores de glutamato, sino también n i v e l e s s u p e r i o r e sd e N A A G , d e ácido kinurénico y del aminoácido homocisteína,tres compuestosque perturban la actividad de los receptoresNMDA. La maneraen que los síntomas esquizofrénicosapar e c e n y e v o l u c i o n a ns u g i e r e q u e las sustanciasque alteran los receptoresNMDA se acumulan en el cerebrode estospacientes.Con todo, no debemos precipitarnos. Podría b i e n s e r q u e l o s m e c a n i s m o sd e atenuaciónde los receptoresNMDA fuerantotalmentedistintosa los que aquí se proponen
Fármacos endesaírüllo que señalamos A salvode otraindicación, los compuestos se encuentran en las primerasfasesdel ensayoen humanos.Los responsables del desarrollo o fabricantes aparecenen paréntesis. E s t i m u l a d o r edse l o s r e c É p t o r e s d e l g l u t a m a t od e t i p o N M ú 4 . S u objetivoes compensarlos déficits que al parecerconde señalización tribuyena diversossíntomasde esquizofrenia. Ejemplos:Glicina(Medifoods), D-serina(Glytech). Si bienambasse comercializan como sustanciasnaturales.se está evaluandosu eficacia en el tratamientode la esquizofrenia. Hstimuladoresclelos rerepfores de glutematode tipo AMFA.Tambiéndenominados ampaquinas, podríanmejoraralgunosaspectosde la memoríay la cogniciónen personascon esouizofrenia. Ejemplot CXs16 (CortexPharmaceuticals).
en las sinapsis,lo que debería mediada aumentarla señalización por receptoresde tipo NMDA. Ejemplo=GlyT-1(NPS Pharmaceuticalsy JanssenPharmaceutica). Hstim*ladoresde los rer+ptsres nicotí¡¡icosalfa 7. De forma indirectaestimulanlos receptores NMDAdel cerebro.Se tratade los mismosreceptoresque activa (muchos la nicotinade los cigarrillos enfermosde esquizofrenia son fumapordoresseveros;probablemente que la nicotina,al actuarsobrelos receptoresalfa 7, les ayudaa concentrarse). Ejemplo: DMXB-A(Centrode Cienciasde la Saludde la Universidad de Colorado).
ReceptcresD1 de dÉpaFrrina. Se principalmente estándesarrollando parala enfermedad de Parkinson. Hansuperadolas pruebasde seguridad iniciales. Su posiblecapacidad paracorregirlas deficiencias de dopaminaen la esquizofrenia todavía no se ha ensayadoclínicamente. I n h i b i d e r e sd e l t r a n s p o r t ed e g l i Ejemplo: ABT-431(AbbotPharmacina. Reducenla remociónde glicina ceuticals).
Moduladoresde recept€resdé g lu t a m a t om e t a b o t r ó p i c o sR. e g u y polan la liberación de glutamato tencialmente restauran el equilibrio entrela actividadde los receptores de tipo NMDAy AMPA. Ejemplo: LY354740(Eli Lilly)
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', i i, r ,'i ; '.rL I ' Independientemente de cuál sea la causade la alteraciónde la función señalizadoradel receptorNMDA, la comprensiónactualde la esquizofrenia, avaladaen ensayosprovisionales con pacientes,ofrece esperanzas de tratamientosfarmacológicos eficaces.Esta idea se apoya en estudios que muestran que la clozap i n a ,u n o d e l o s m e d i c a m e n t om s ás resolutivoscontra la esquizofrenia, anula los efectosque la PCP ind u c e s o b r e e l c o m p o r t a m i e n t oe n a n i m a l e s ,r e s u l t a d oq u e n o s e o b tenía con los antipsicóticos tradic i o n a l e s . M á s a ú n , l o s e n s a y o sa corto plazo con sustanciasque estimulan los receptoresNMDA han p r o d u c i d o r e s u l t a d o sa l e n t a d o r e s . Han respaldadola hipótesisdel glutamato y han dado paso a pruebas clínicas a largo plazo. Si se demuestra su eficacia, dichos activadores de los receptoresNMDA se convertirán en la primera clase de f á r m a c o sd e s a r r o l l a d o se s p e c í f i c a mente para combatir los síntomas n e g a t i v o sy c o g n i t i v o sd e e s t et r a s torno mental.
E n u n o d e l o s e s t u d i o sa c o m e t i dos por los autoresde esteartículo, se administraron los aminoácidos glicina y D-serina a pacientesque recibían una medicación estándar. Estos experimentaronun descenso de un 30 a un 40 por ciento de la sintomatologíacognitiva y negativa, junto con cierta mejoría de la positiva.La administraciónde D-cic l o s e r i n a ,u n m e d i c a m e n t oi n d i c a do en el tratamiento de la tuberculosis que interacciona con el r e c e p t o rN M D A , p r o d u j o r e s u l t a d o s s e m e j a n t e sB . a s á n d o s ee n e s tos hallazgos,el Instituto Nacional de la Salud Mental de EE.UU. ha organizado pruebas multicéntricas en cuatro hospitales para determin a r l a e f i c a c i ad e l a D - c i c l o s e r i n a y la glicina en el tratamiento de la esquizofrenia. Ensayos con D-ser i n a ( r e a l i z a d o se n o t r o s l u g a r e s , puesto que su uso todavía no se ha aprobado en los EE.UU.) también están ofreciendo resultadosalentad o r e s .A s i m i s m o , d i c h a ss u s t a n c l a s han demostradosu valía cuando se administran junto con antipsicóticosatípicosde nueva gene-
pasa facturaa la sociedad.Puestoque tiende LA ESQUIZOFRENIA a apareceren el tránsitode joven a adulto,para persistir,los gastos médicosy sueldosperdidosque generarepresentanuna pesadacarga económica. El tratamientofarmacológico combinadocon un fuerte apoyo social productiva ayuda a algunosindividuosa llevar una vida relativamente y satisfactoria. Pero éste no es el caso de la mayoría.Conservan su empleomenosde un tercio de los pacientes(y la mitad de éstos requierenatenciónconstante).Los varones,que tiendena presentar los síntomasantes que las mujeres,no se suelencasar; las mujeres que contraenmatrimonioacostumbranfracasar.Aisladosy sin empleo, predominanentre los que duermen los individuoscon esquizofrenia en la calle. Las personascon esta enfermedadtienen una probabilidadelevada de caer en la drogadicción; más del 60 por cientofuma; la mitad abusan del alcohol,de la marihuanao la cocaína.Semejanteshábitosterminan por provocaruna actitudnegativahacia la perseverancia en el tratamiento.Si se abandonala medicación,los síntomaspsicóticosse exacerbany aumentala propensióna la violencia.La falta de vivienda y la drogadicciónse combinande tal modo, que muchospacientescon esquizofrenia acabanen prisión,donde a menudono disponendel tratamientoadecuado. Las cifras sombrÍasno acabanaquí: aproximadamente el 10 por cientode estos enfermosse suicidan,habitualmente durantelas primeras etapasde la enfermedad(proporciónmayor que entre los pacienles con depresiónprofunda).Pero una luz de esperanzailuminael camino: recientemente se ha visto que la clozapina,un antipsicótico atípicoint r o d u c i d oe n 1 9 8 9 ,r e d u c ee l r i e s g od e s u i c i d i oy d r o g a d i c c i ó n .
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ración. Todo pareceindicar que vamos por buen camino. Se empieza a perfilar el desarrollo de una terapia que controle ala vez los tres t i p o s d e s í n t o m a sp r i n c i p a l e s . No obstante,ninguno de los agentes ensayadoshasta la fecha cumple con los requisitos de comercialización.Las dosis necesarias. por ejemplo, podrían ser demasiado e l e v a d a s .P o r e l l o , s e e s t á n e s t u diando vías alternativas.Moléculas que ralentizanla remoción de la glicina en la sinapsis-inhibidoras del transportede glicina- podríanconseguirque el aminoácidopersistiera adheridoun tiempo mayor de lo hab i t u a l . c o n e l i n c r e m e n t oc o n s i g u i e n t e d e l a e s t i m u l a c i ó nd e l o s r e c e p t o r e sN M D A . S u s t a n c i a a sctivadoras de los receptoresde glutamato de tipo AMPA que operan en concierto con los receptores NMDA también se están investigando.Por último, se han propuesto c o m p u e s t o sq u e e v i t a n l a d e g r a d a c i ó n d e l a g l i c i n a o l a D - s e r i n ae n el cerebro. : ' i i i Í i t t * : + $ ¡ i r ,i : ,: - , , - ' .i ,i ! " Para mejorar la vida de las personas con esquizofreniase están explorando también, más allá de los s i s t e m a sd e s e ñ a l i z a c i ó nc e r e b r a l , otros factores que podrían paliar los síntomaso incluso protegercontra la enfermedad.En este sentido, l a a p l i c a c i ó nd e c h i p s d e g e n e sh a permitido estudiar el tejido cerebral de personasque han fallecido cotejándolo con la actividad de d e c e n a sd e m i l l a r e s d e g e n e s e n individuos con o sin esquizofren i a . S e h a v i s t o q u e m u c h o sg e n e s importantes para la sinapsis revel a n u n a a c t i v i d a dm e n o r e n l o s p a c i e n t e s e s q u i z o f r é n i c o sn; o o b s t a n t e , s e d e s c o n o c ee l s i g n i f i c a d o exacto de estos hallazgos para el desarrollo de la afección y su posible tratamiento. La investigación reciente sobre l a s b a s e sg e n é t i c a sd e l a e s q u i z o frenia ha aportado datos de sugerente interés. E,l problema de la heredabilidaddel trastornoha sido una cuestión controvertidadesde hace tiempo. Si la enfermedadestuviera dictada exclusivamentepor los genes,el gemeloidéntico de una personacon esquizofreniapadecería también la afección, pues Ios dos
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que los déficits neuronalesse restringían a determinadas áreas (lóbulo frontal), pero se han descubierto también anomalíassemejantes en muchas otras regiones. Los enfermos de esquizofrenia muestran respuestascerebrales anormales cuando realizan tareas que activan no sólo los lóbulos frontales sino nes podrían dar lugar a rasgos aso- también las que controlan la audiciadoscon la esquizofrenia.pero no ción y la visión. No existe, pues, el área cerebral inducir la enfermedad propiamente de la esquizofrenia. Quizá sea éste dicha. Puestoque cada gen implicado en el principal avance de la investigala esquizofreniasólo es responsa- ción sobre el tema. De la misma ble de un pequeño aumento del ries- forma que el comportamiento norgo, la investigacióngenéticahabrá mal requiere la coordinaciónde todo de abarcar una población muy exel cerebro, la esquizofrenia debe tensa de afectados para detectar un concebirsecomo una subversióngesolo efecto. Por otro lado, la exis- neral de las interacciones,a veces tencia de múltiples genes que presutiles, que se producen entre reposeenla misma constitucióngenó- disponen a la esquizofrenia puede giones cerebrales y en el seno de mica. Pero en realidad, el gemelo explicar la variabilidad de sínto- cada una. Tal variedad de síntomasinduce idéntico de un paciente con esqui- mas de unos individuos a otros: unos muestran las alteracionesasociadas a pensar en un abanico muy amzofrenia tiene un riesgo del 50 por ciento de desarrollarla enfermedad. a las vías de la dopamina y otros plio de causas.Lo que hoy descriA d e m á s , e l t r a s t o r n o a f e c t a s ó 1 o las de otros neurotransmisores. bimos como esquizofrenia puede P o r ú l t i m o , s e b u s c a n t a m b i é n tratarse de un grupo de afecciones alrededor de un 10 por ciento de los familiares de primer grado del claves indicativas en las imágenes diferentescon síntomassemejantes paciente(padres,hijos o hermanos). obtenidasde cerebrosactivos y en y coincidentes.Sin embargo, cons i b i e n c o m p a r t e nc o n é l u n a m e - la comparación de cerebros de performe se van iluminando las bases neurológicasde la enfermedad,ded i a d e l 5 0 p o r c i e n t o d e l o s g e n e s . sonas muertas. En general, los inA n t e s e m e j a n t ed i s p a r i d a dc a b e dividuos con esquizofrenia tienen berían poderse desarrollar tratamientos que ajustaran la señalizainferir que la herenciagenéticapre- cerebros menores que los que no ción del cerebro a la medida de cada d i s p o n e a l a e s q u i z o f r e n i a .p e r o padecen esta enfermedad, del miss o n l o s f a c t o r e s a m b i e n t a l e sl o s mo sexo y edad parecida. Se creía individuo. que terminan por provocar en la persona susceptiblela enfermedad.o quizá protegerla de la misma. Las infeccionesprenatales.la malnutriLosautores ción, las complicacionesdel parto y las lesiones cerebralesconstituDanielG. Javitt y JosephT. Coylevienen la esquizofrenia hace estudiando desde yen algunosde los factoresque promuchos de la Universiaños.Javitt,profesor de psiquiatría en la facultad de medicina y esquizofrenia dadde Nueva York,dirigeel programa de neurociencia en el Instituto bablemente promueven el desarroNathan Klinede Investigaciones Psiquiátricas Coyleocupala cátedra en 0rangeburg. llo de la esquizofreniaen indir.iduos y neurociencias EbenS. Draper de psiquiatría en la facultad de medicina de Harvard. genéticamentepredispuestos. A Io largo de los últimos años se han identificadovarios genesque Bibliograf íacomplementaria aumentaríanel riesgo de esquizoREcENT M0DEL ADvANcES rNTHEPHENcycLTDTNE 0FScHrz0pHRENrA. D. C. Javitt y S. R. Zufrenia. Uno de ellos codifica la capágs. kin en Anerican Journal of Psychiatry, vol. 148, n.0 10, 1301.1308; octubre tecol-O-metiltransferasa, enzimaimd e 1 9 9 1 . plicada en el metabolismo de la (]FENDURING EFFIcAcY t)FHIGH-D()sE GI.YcINE INTHETREATMENT NEGATIVE SyupTon¡s OFScHI. dopamina en la corteza prefrontal. y M. Lich. z 0 p H R E N t A . U . H e r e s c o L D e v . C y , . J a v i t t M , . E r m i l oC v ,. M o r d eG l , .S i l i p o Los que codifican las proteínasdistenstein enArchives of General Psychiatry, vol.56,n.01, págs.29-36; enero de 1999. bindina y neurregulinaparecenafecA BEAUTIFUI. LAUREATE NAsH. MIuo: TnT LIFE OF MATHEMATIcAL GENIUS AND NOBEL JOHN tar ala cuantíade receptoresNMDA SylviN a a s a rT.o u c h s t oBnoeo k s2,0 0 1 . en el cerebro. El gen de la D-amiTH¡ EN¡nEIrue RoL¡o¡ GLufnn¡ATE IN THEPATHOPHYSIOLOGY ANDTREATMENT t)FSCHIZ()PHRE. n o á c i d o - o x i d a s au , na enzima imNlA.D. C. Goff y J. T. Coyleen AnericanJournalof Psychiatry, vol. 158,n.09, plicada en la degradaciónde la p á g s1. 3 6 7 - 1 3 7s7e;p t i e m bdree2 0 0 1 . D-serina, puedetomar múltiples forR ¡ v o L u l o#r9u. D i r i g i dpoo rT i mM c C a nW n .e l l s p r iM ng e d i a , 2 0 0V 1H . Sy D V D , 2 0 0 3 . mas; la más activa quintuplica el riesgo de esquizofrenia.Otros ge3 . L 0 S0 B J E T 0tSi e n e n a menudo s i g n i f i c a doocsu l t opsa r al a sp e r s o n a s c o ne s q u i z o f r e T n iaaly. c 0 m 0s e r e c r e a pueden en la paredde la imagen, acaparar recortes fotografías de periódicos, parala mayoría. u otrosobjetos inútiles
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l N v E s T r G Ayc rCótN E N c tm Aa, r z o2,0 0 4
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Y St)CIEDAD Aculturación deiday vuelta lconografía novohispana enEspaña J\esde que se instituyó el virreif-f nato de la Nueva España.éste se convirtió en un destino atractivo para muchos españoles.Las órdenes religiosasse ocupabande la difusión cultural, lo que junto con la pervivencia de creencias prehispánicas dio lugar a un interesanteclima de sincretismoreligioso. A las múlt i p l e s e t n i a sd e o r i g e n m e s o a m e r i cano se unieron europeos y esclavos, configurando un enriquecedor mestizaje racial. La vida artística comenzó a desarrollarse gracias a los indios, que eran instruidos por frailes españoles en las escuelasconventuales,y a los pintores que fueron llegando de Europa. Nueva España pronto
congregó un gran número de artistas, como lo demuestra la creación de los distintosgremios,trasuntode los españoles. La fuente de inspiración más recurrida en los primeros tiempos fueron los grabados,estampasy pinturas de origen europeo,que los artistas copiaban respetando rigurosamente las iconografías aceptadaspor la Iglesia. Las pinturas europeas que se remitían a América eran tratadas como simples productos en los que se valoraba más la cantidad que la calidad. En su mayoría de carícter devocional, en ellas imperaba más la función didáctica que la estética. La capital del mercado artístico con las Indias se hallaba en Sevilla.
l . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aSniog.l ox v t t . 0leosobrelienzo. Sacristía de la iglesia delconvento de las C o m e n d a d odreaSsa n t i a gdoe G r a n a d a
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Allí acudían artistas de otras ciudadese incluso se crearon compañías formadas por pintores y comerciantes.A comienzosdel siglo xvtr, casi todos los maestros que trabajaban en la metrópoli hispalensenegociaron con América. Artistas de gran renombre como Francisco Zurbarár, Bartolomé Esteban Murillo o Juan de Valdés Leal exportaron pinturas a la Nueva España. Las imágenes se convirtieron en eficaces instrumentos al servicio de la Iglesia y el Estado. Debían ofrecer un lenguaje integrador y de fácil comprensión. Los evangelizadores incluso trataron de asimilar al cristianismo ancestralesdeidades prehispánicas que ya gozaban de aceptación.Los muros conventuales se llenaron de ciclos narrativos con un sentido esencialmente adoctrinador. Las imágenes más re-
2 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aSniog.l ox v t t . 0 l e os o b r el i e n z oZ.o n ad e c l a u s u rdae lc o n v e n d t oe lE s p í r i t u S a n t od e S e v i l l a
y CrENcrA. lruv¡sronctóru marzo. 2004
presentadaseran las difundidas por la Contrarreforma, movimiento católico impulsado por el Concilio de Trento frente a las ideas del Protestantismo.Dominabanlos temasmarianos,los cristológicos,en particular los relativos a la Pasión,y ciertos pasajesbíblicos como la Adoración de los Reyes. También abundaban las iconografías de los santos. Uno de los aspectos más interesantes fue el surgimiento de una serie de devocioneslocales que simbolizaban valores nativos como la Virgen de Ocotlán, el Cristo de Chalma o San Miguel del Milagro. Pero el culto que constituyó un auténticolazo de unión entre las distintas razas y clases sociales fue el de la Virgen de Guadalupe. La advocación extremeñale cedió el nombre y parte de su prestigio. Sin embargo, la de México tiene orígenes propios bien conocidos. Una antigua leyenda relata el portento mariano ocurrido en el año 1531en el monte Tepeyac.La Virgen se le apareció a un indio llamado Juan Diego, solicitándole que acu-
diera al obispo fray Juan de Ztmárcagapara pedirle la construcción de una capilla en su honor y dejando como testimonio su imagen milagrosamenteimpresa en el ayate (túnica) del indio. Enseguida aparecieron numerosos escritos destinados a respaldar la veracidad de este acontecimiento. En la iconografía reside la principal diferencia entre la Virgen mexicana y la española.Mientras que la Virgen de Guadalupe extremeña es una imagen románica, la mexicana guarda una estrecha relación con el tipo de la Inmaculada Concepción. En sus representaciones pictóricas se mantuvo invariable a lo largo de los siglos. Cambiarían sólo los elementos que la acompañaban.Su esquema compositivo quedó definido según la figura estampadaen el ayate de Juan Diego: sin niño, con corona,rodeada de rayos solares,entre nubes, y con la piel morena como la de los indios, su rasgo más emblemático. La pintura guadalupana más antigua e innovadora que se conoce la
3 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p a1n7o4. 8 . 0leosobrelienzo. Seencuentra en la sacristía de la iolesia d e S a nJ o s éd e C á d i z y CtENctA, lruv¡slenclóru marzo, 2004
realizó Baltasar de Echave Orio en 1606. El modelo más popular incluía en los ángulos del cuadro medallones con las escenasde las apariciones de la Virgen y el milagro. Un elemento decorativo que surgió en el siglo xvII fue el enmarcamiento de rosas. Posteriormente se tendió a delimitar un espacio a los pies de la Virgen en el que se incluía una quinta escena,por lo general dedicada a Tepeyac. A veces se acompañaba de algún tema bíblico con el objetivo de reclamar el acontecimiento guadalupano como exclusivo de la Nueva España.Al siglo xvltt correspondenlas alegorías más ricas. Durante los siglos xvtI y xVIII, multitud de pinturas novohispanas arribaron a los puertos españoles p a r a i n g r e s a re n c o l e c c i o n e sp r i v a das. Entre los personajesque desempeñaronesta actividad podemos señalar el gran número de funcionarios españolesque se habían establecido en el Virreinato. Además del valor religioso, y en algunas de
4 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aFnion.a l e s delsigloxvl. 0le0sobremadera. Tesoro de la catedra ( Ll aaC o r u ñ a ) d e S a n t i a gdoe C o m p o s t e
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ellas artístico, había que añadirles un componente de exotismo. Uno de los sectores que más propiciaron la llegadade pinturas fue el eclesiástico.También los "indianos", españoles que después de pasar una larga temporada en las Indias regresaban a su tierra natal enriquecidos y desempeñabanactividades de mecenazgo artístico. En ocasiones, una placa junto al cuadro indica el nombre del donante. En los Inventarios de Bienes de Difuntos o cartas personalesconservadosen el Archivo de Indias de Sevilla se recogen datos de estas características y se constatala devoción profesada por estos personajes a algunas advocacionesnovohispanas. La iconografía de la Virgen de Guadalupe cuenta con representaciones a lo largo de casi toda la geografía española.Desde el punto de vista iconográfico, no existe gran variedadde modelos.Podemosdistinguir tres clasesprincipales:a) la "fiel copia del original", que se caracteriza por la ausencia de cualquier elemento decorativo; b) la que incluye en los ángulos las tres escenasde las aparicionesde la Virgen y el milagro, habitualmente acompañadasde rosas, angelitos o ambos motivos (a veces también presenta una escenaen la parte central inferior dedicada al paisaje del Tepeyac); y c) las "iconografías alternativas", que no se ciñen al modelo tradicional. Junto a éstas,en España se conservan también pinturas de otras temáticas novohispanas.Entre los temas marianos podemos citar algunas advocaciones de origen español como la Virgen de los Remedios o la Virgen de Valvanera, que se representaronen un contexto indiano. De los temas cristológicos se recurrió esencialmente al de la Santísima Trinidad, que adoptó el modelo de la "Trinidad antropomorfa", consistente en representar a Dios Padre, Dios Hijo y el Espíritu Santo a través de tres hombres jóvenes casi idénticos.Además,encontramos temáticas típicamente novohispanas como la del Cristo de la Encina, de la que se conservan varias muestras en Extremadura. Una de las más ricas iconografías hagiográficas fue la de Santa Rosa de Lima, que los criollos me-
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xicanos prácticamente adoptaron como propia, o la de la religiosa criolla sor Juana Inés de la Cruz. la figura femenina más representada después de la Virgen de Guadalupe. La mayoría de los primeros artistas que trabajaron en el virreinato procedían de España; muchos estabanvinculadosa importantespersonalidades.Entre ellos podemos mencionar a Baltasar de Echave Orio, Alonso Yázqtez, Andrés de Concha y SebastiánLópez de Arteaga. Luis Juárez ostenta el honor de ser el primer representantede la escuela novohispana.Juan Correa fue el artista más importante del siglo xvll en el virreinato. También gozaron de gran prestigio Cristóbal de Villalpando, Manuel de Arellano o los hermanosJuan y Nicolás Rodríguez Juárez. Quizás el ejemplo que mejor refleja las relaciones entre la Iglesia y los artistas nos lo ofrezca Miguel Cabrera, el pintor más emblemático del siglo xvIII y tal vez de toda la pintura novohispana.Junto con José de Ibarra presidió la primera academiade pintura mexicana. Francisco Antonio Vallejo, Juan Patricio Morlete Ruiz o José de Alcíbar figuraron también en la galería de celebridades. El tema guadalupanose halló omnipresenteen la producción de casi todos ellos. Juan Correa está considerado el más importante pincel guadalupanodel siglo xvtt. Realizó un calco del original, graciasal cual se convirtió en el artista que con mayor fidelidad la representó. El lienzo de la iglesia de San Nicolás de Bari de Sevilla constituye, para muchos, la mejor y más novedosa de sus composicionesguadalupanas. En el xvlu Miguel Cabrera recoge su testigo. Intervino junto a prestigiososartistasen el estudiodel lienzo original y publicó sus conclusiones en Maravilla americana y conjunto de raras maravillas... La presencia de estas obras en la mayoría de los casos responde a motivos concretos:la cercaníaal mar, la actividad religiosa, la participación en el descubrimiento y la colonización del Nuevo Mundo, o los legados indianos, a menudo relacionadoscon la emigraciónultramarina. Andalucía y América estuvieron vinculadasdesde los primeros mo-
mentos del Descubrimiento, pues la mayor parte de los descubridores y primeros colonizadores eran a n d a l u c e s .E l c a s o d e A n d a l u c í a Occidental difiere bastante del de Andalucía Oriental. Tanto Cádiz como Sevilla desempeñaronun importante papel en las relaciones comerciales con América, por lo que son actualmentedepositariasdel mayor volumen de pintura novohispana que se conservaen España. De Sevilla se exportaron artistas, temas, estilos y técnicas al Nuevo Mundo. Muchos sevillanosilustres trajeron copias del retrato guadalupano. Además, tanto en Cádiz como en Sevilla existieron talleres de copias de la Guadalupana. Muchos de los lienzos novohispanos l o c a l i z a d o se n S e v i l l a y s u p r o v i n cia se encuentranen iglesiasy conventos. Aunque en menor medida, C6diz también constituyó uno de los principales enclavesportuariosy participó activamente en el tráfico americano. Allí se instituyó el Juzgado de Indias y, desdeel siglo xvm, la Casa de la Contratación,que hasta entonces había tenido su sede en Sevilla. Muchos gaditanos mantuvieron vínculos con América, como revelan las múltiples instituciones religiosas que albergan obras novohispanas. Merced a su carácter portuario. Huelva estuvo vinculada con las Indias desde la época del Descubrimiento. En su provincia existen lugares de conocidas connotaciones americanistascomo Palosde Moguer y el monasteriode Santa María de la Rábida. En el caso de Málaga, de su puerto partieron muchos productos que embarcaron en Sevilla hacia las Indias. Ilustres malagueños desempeñaronimportantes cargos políticos en el virreinato y muchos de ellos trajeron pinturas guadalupanas. Jaén también estuvo ligada a la empresa americanadesde los primeros momentos. En la iglesia de San Ildefonso de esta ciudad se encuentra un lienzo guadalupano que, para algunos historiadores,constituye la primera reproducción de la Virgen de Guadalupe. Las conexiones de Granadacon América fueron más significativas. Señalaremos,a modo de conclusión, que el número de obras con-
y CrENctA, marzo, lnvesil0nclóru 2004
bas. La biopelícula se forma sobre la superficie de un soporte orgánico o inerte, retenido en el interior del biorreactor. Los contaminantes de PATRICIABAREA AZCÓN interés deben ser en cierto grado doctora en historia del arte biodegradables,no tóxicos y míniGranada mamente solubles. El tratamiento resulta efectivo y económicocuando el contaminante se encuentra en concentracionesbajas (inferiores a 5 mg/l) y el caudal de aire es grande Depuración biológica degases (hasta 500.000 metros cúbicos por hora). También se favorecesi el contaminante tiene un peso molecular La sociedadactual generauna gran tada. Hoy en día, la absorciónreacbajo y es altamente soluble. cantidad de residuos. Si queremos tiva y la adsorción constituyenlas Una de las aplicacionesen las que técnicas más utilizadas en la insostenerel entorno en el que vivimos, debemosminimizar su gene- dustria para tratar emisionesgase- la depuración biológica ha demosración y en último extremo tratar osas puntuales de fuentes estacio- trado robustez y nna viabilidad económica superior a la de los protal contaminación,puesto que la na- narlas. cesos físico-químicos es el trataLa depuraciónbiológica se aplica firaTeza es incapaz de recuperarse miento de gases contaminados con por sus propios medios. Con tal al tratamiento de compuestos consulfuro de hidrógeno. Este compuesto fin, históricamente se ha recurrido tenidos en efluentes de fuentes inse caracterizapor un olor similar al a agentesfísicos y químicos capa- dustriales estacionarias(excepto la ces de degradarlos contaminantes, emisión de partículas y otros gases de huevos podridos y generalmente se asocia a la industria del tratapero esta tendencia está cambian- de combustión, que deben tratarse do. Las depuradorasde aguas resi- mediante sistemasfísico-químicos miento de residuos, en particular a las EstacionesDepuradorasde Aguas puestoque los biológicos no son duales,por ejemplo, utilizaban proResiduales (EDAR). Se genera en d u c t o sq u í m i c o sc o m o p r e c i p i t a n t e s efectivos por ahora). Los biorreaclos colectores que se dirigen a la y coagulantes.Ahora están en de- tores utilizan la actividad metabóEDAR, donde los sulfatos presensuso y se han substituido por tra- lica de microorganismos para trates en las aguas residualesse redutamientos biológicos. Igualmente, tar contaminantesgaseosos,que son fuente de energía y materia esen- cen por la presenciade microorgadurante años se han desarrolladodinismos sulfato-reductores y en ferentestécnicaspara el tratamiento ciales para el crecimiento microcondiciones anaerobias. de efluentesgaseososmediantesis- biano. Antes de ser degradadosbiolóLa depuraciónbiológica de gases temas físico-químicos, pero éstos g i c a m e n t e , I o s c o n t a m i n a n t e ss e ha experimentadoun claro progreso, acaffeat un coste de operación ele- transfieren de la fase gas a una fase pero todavía no han conseguido allíquida, a una biopelícula o a amvado, así como una eficacia limicarzar la competitividad de los proclásicos. Su principal limitacesos Aire tratado ción radica en el volumen de los E s q u e md ae l o sp r o c e s o s biorreactores,mucho mayor que el i n v o l u c r a deonsl a d e o u r a c i ó n requerido en tratamientos clásicos Liquido d e l o se f l u e n t egsa s e o s o s como las torres de absorción, aunque recirculado e n u n b i o f i l t rooe r c o l a d o r muchos de los biofiltros desarrollados en industrias se han sobredimensionadoexcesivamentepara aseSoporte gurar la completa eliminación de Biopelícula los contaminantes.Sin embargo, tal desventaja se está reduciendo progresivamentemediante el desarrollo : ,G E de diseños alternativos y la utilizaContaminante/aire o E' ción de nuevos materiales de so(E .= porte que permiten reducir el tiempo q= €" Absorción y degradación de contactodel gas. Para optimizar YE el diseño, coste y operación de los É 8 biorreactores, necesitamosahondar Eg Liquido en el conocimiento de los fenómeó < o nos que ocuffen en su interior. ol Bomba =l o)l recirculación s e r v a d a se n E s p a ñ a , a s í c o m o l a c a l i d a d d e l a s m i s m a s ,s o n c o n s i d e r a b l e s .E s t a s p i n t u r a s c o n s t i t u yen un fiel reflejo de las principales advocacionesvirreinales y dan fe de un procesode ida y vuelta de
conceptosculturales que tuvo lugar a lo largo de tres siglos.
Contaminación
..f.'f ,'ii.l: 'ii
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DAVID GABRIEL BUGUÑA
I I
Departamento
I
Purga
y CtENctA. lruvtsl0nclóru marzo. 2004
Universidad
de Ingeniería Autónoma
Química de Barcelona
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-flr t
y la tieneconstante la alturade la ondulación distancia entrelas crestasen ampliaszonas.El tamañode las ondulaciones aumentacon la energía motrizhastallegara un límite,en condiciones de algunapartícula. Aunqueesa ideano se corresponde con la realidad, resultaespecialmente temporal, en el que la energiaes tan elevada,que y se generaun fondo las ondulaciones erróneaen la zonalitoral.Con una frecuencia de se- se destruyen gundos,el fondosufreel zarandeoproducido por el 0tano. movimiento morfológicos comunesde de vaivéndel oleaje,con fuerzasequipaOtrode los elementos por el aguade un río rablescon las ejercidas barrasde arenaque nuestrolitoralson los "bancos", surcannuestrasplayas.Aunquelos hay de muy difedurantesu crecida.En razónde ello,los fondosde rentestamaños,las barraspuedenalcanzarvarios arenade nuestrolitoralaparecensurcadospor una de longitud, seriede elementos morfológicos de escalasy dispo- metrosde alturay algunoskilómetros de formaparalelaa la playa.En cossiciónvariables, creandolas así llamadasestructuras disponiéndose un primer tas con pocapendiente, solemosencontrar sedimentarias de fondo. Cuandose tratade una sucesiónde crestasy sur- bancomuy próximoa la playay otro más alejado. presentan muy dinámicos, cos, parecidos a las dunas,aunquecon unasdimen- Estasbarras,elementos El durantelos temporales. sionesde alturay distancia a rápidosdesplazamientos entrecrestasinferiores 0,1 y 1 m respectivamente, recibenel nombrede origende las barrasde arenaguardarelacióncon la y un climade oleajede("ripples"). disponibilidad de sedimento ondulaciones Se originanéstascuandola energíaprocedente en la costa.En algunoslugares,el ciclo de olasy corrientes marinasque terminado hasta alcanzael fondomuevelos granosde arena.Este de vida de estasbarras(desdesu formación por una nuevabarra) movimiento sustituidas del sedimento se traduceen una estruc- su desaparición, tura morfológica bienorganizada, en la que se man- puedeser superiora los 15 años.
losfondosmarinos os imaginamos comolugay la restranquilos, la quietud dondedominan calma,ocasionalmente rotasporla llegada de
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v Cr¡rucrn, marzo, 2004 lruv¡srtoncróru
1 . L a sc a r a c t e r í s t idc ealsa so n d u l a c i o n e sp u e d edne p e n d ears,i m i s mdoe, l b e sn t ó n i caasse n t a . t i p od e c o m u n i d a d d a se n e l s u b s t r a tLoa. sc o m u n i d a d e s c o ni n d i v i d usoéss i l efsa v o r e c e nl o r e d o m i n idoed e t e r m i n a d l oansg i t u ddees o n d ae n e l c a m o d o e o n d u l a c i o nPeosr. e l c o n t r a r iloa,sc o m u n i d a dc e o sni n d i . v i d u om s ó v i l e cs o, m ol a d e o f i u r a s , o u e d edne s t r uliar so n d u l a c i o n ae l s o o c od e s u f o r m a c i ó n .
2 . L a sb a r r ads e a r e n a c o n s t i t u yuennae x c e l e ndt e f e n sdae l a sp l a y afsr e n t e a l o st e m p o r a l eLsa.m e n opr r o f u n d i ddaedl a c r e s t a d e l a b a r r ap r 0 v 0 cqau el a o l a q u es e a p r o x i maal a c o s t ar o m p ya p i e r dbau e n p a a r t ed e s u e n e r g íaan t e sd e a l c a n z a r la playa.
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