Arxiu de la categoria: Batxillerat

El mètode científic

Des que l’ésser humà va tindre capacitat de fer-se preguntes, ha buscat les respostes. La forma d’apropar-se als misteris de la natura, allò que ha proporcionat les tan buscades respostes, ha segut la màgia, la religió o la ciència, depenent del moment històric o de la cultura en qüestió. La ciència no proporciona totes les respostes a les nostres preguntes, però és el mètode d’exploració de la natura que ens ha portat més lluny, en tots els sentits.

El mètode científic es caracteritza per una sèrie de passos que podem resumir fàcilment de la següent manera:

1. Identifiquem el problema a resoldre.

2. Cerquem tota la informació possible que ens permeta resoldre’l.

3. Formulem el nostre problema en forma de pregunta i, a partir d’ell, la nostra hipòtesi de treball.

Per formular correctament un problema és interessant plantejar-lo com una pregunta del següent tipus:

P. ex. Afecta la concentració de greixos dels nutrients (A) al creixement d’una determinada espècie animal (B)?

Hipòtesi: Potser la concentració de greixos dels nutrients influeix sobre el creixement d’aquesta espècie.

“A” representa les variables independents, els factors que vols saber si afecten (o no) al que tu estudies. “B” és la variable dependent, el que tu estàs estudiant.

En el nostre exemple estudiem el creixement animal: és la nostra variable dependent. Volem contrastar si la concentració de greixos pot afectar el creixement: és la nostra variable independent.

4. Dissenyem un experiment que ens permeta contrastar la hipòtesi: descartar-la o no.

En el disseny de l’experiment hem de fer rèpliques, és a dir, utilitzar distints grups experimentals, per eliminar els efectes de l’atzar als nostres resultats. Tindrem un grup control, al que no fem cap modificació, que ens servirà per comparar els canvis ocorreguts en la resta de grups. Cal diferenciar clarament entre les variables dependent i independents. Aquestes últimes han de ser constants per a tots els grups experimentals, i variar sols d’una en una, per saber a quina variable són deguts els possibles canvis que trobem.

5. Interpretem les dades obtingudes i les relacionem amb la informació de què disposàvem. Sempre que puguem, representem els resultats en forma de taules o gràfics, que posteriorment analitzarem.

6. Arribem a una conclusió, que serà si podem rebutjar la nostra hipòtesi o no.

7. La nostra conclusió pot donar peu a nous problemes, i per tant a noves hipòtesis i noves investigacions.

La ciència és un mètode que ens porta a conclusions que són susceptibles de canviar. Quan trobem una explicació que s’ajusta a les observacions millor que les anteriors, aquestes seran ampliades, completades o substituïdes per la nova, i així successivament, de manera que en ciència no tenim “veritats absolutes”, sinó models en contínua revisió.

Un exemple senzill i molt clar dels passos del mètode científic »

Cavall de Troia

El virus de la sida o VIH és un retrovirus: el seu material genètic es troba en forma d’ARN i, mitjançant l’enzim transcriptasa inversa es transforma en una doble hèlix d’ADN que s’integra en el genoma de les cèl·lules que infecta. Aquestes són els limfòcits T, als que reconeix a través d’una proteïna de la membrana viral que s’uneix a la proteïna CD4 que es troba a la membrana cel·lular dels limfòcits. També pot introduir-se a través de les cèl·lules dendrítiques, altre tipus de glòbuls blancs que funcionaria com a “cavall de Troia” i permetria l’entrada del genoma viral a les cèl·lules humanes.

Científics de l’Institut de Recerca de la Sida IrsiCaixa amb participació d’investigadors del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) han descobert la proteïna de la membrana del virus que permet l’entrada a aquestes cèl·lules, i així, en un termini de 15 o 20 anys, tal vegada es podrien desenvolupar fàrmacs que impediren l’accés del VIH i per tant l’avanç de la malaltia després de la infecció.

Llegeix la notícia a IrsiCaixa, el CSIC, el 3/24 i a El País »

Posidònia

És freqüent trobar-nos a les nostres platges amb unes “algues” verdes, com si foren fulles allargades que semblen cintes més o menys rígides d’un centímetre d’amplada i uns quants de llargada. Les vegem amuntonades a la sorra quan ha hagut mala mar i l’aigua les ha tretes, ja d’un color marró fosc quasi negre. També hem vist les pilotes “peludes” que formen les seues tiges subterrànies o rizomes quan són arrencades i embolicades per les onades i els corrents. A vegades hem sentit dir que “la mar està bruta d’algues”, o hem vist a banyistes fugir-les en el seu bany.

En realitat aquest organisme no és un alga: Posidonia oceanica (aquest és el seu nom científic) és una planta amb flor (també anomenades fanerògames o espermatòfites) marina. La diferència no està sols en la flor; les plantes, al contrari que les algues, presenten teixits diferenciats a la seua estructura interna. La seua presència no sols no significa  “brutícia”, sinó, ben al contrari, és un bioindicador de la qualitat de les aigües, ja que és molt sensible als canvis ambientals i concentra fàcilment substàncies contaminants als seus teixits. És, a més una espècie endèmica del nostre litoral: sols creix a la Mediterrània.

Les praderies d’aquesta planta formen ecosistemes molt valuosos dels que en depenen moltes altres espècies i que cal conservar.

La posidònia es reprodueix de forma sexual, a través de les seues flors, i també de forma asexual, per creixement dels rizomes. Aquesta última modalitat dóna lloc a còpies idèntiques, clons, d’ella mateixa, que es poden extendre per superfícies molt extenses i tenen un creixement especialment lent. Aquests clons, genèticament iguals entre ells, podrien adaptar-se fenotípicament als distints ambients en què trobem la planta. Tan lent pot ser el creixement d’aquests clons que recentment un equip d’investigadors ha trobat a les costes de les Illes Balears un exemplar al que se l’estima una edat d’uns 100.000 anys! Això fa d’aquesta espècie la que pot viure més anys de totes les que coneixem.

Llegeix la notícia a l’Ara »

L’extinció dels neandertals

Els neandertals (Homo neanderthalensis) van ser una espècie humana que va viure a Europa i va desaparèixer fa uns 30.000 anys. Durant uns milers d’anys van coexistir en l’espai i en el temps amb els éssers humans moderns (Homo sapiens). Les dues espècies van tindre contacte, i un dels objectes d’investigació és si es van encreuar entre ells.

Recentment s’ha descobert que abans que Homo sapiens arribés des d’Àfrica, els neandertals ja estaven en clar declivi, possiblement degut al canvi en les condicions climàtiques a Europa, i que les últimes poblacions mostrarien una variabilitat genètica molt baixa. Els científics responsables de la investigació han arribat a aquestes conclusions després d’analitzar l’ADN de restes fòssils d’individus neandertals, i comprovar que la variabilitat genètica d’aquests és fins a sis vegades major en les mostres amb més de 50.000 anys que en les posteriors a aquesta data. Què va passar? Sembla que van estar a punt d’extingir-se i posteriorment la població es va recuperar a partir d’un petit grup de supervivents. Això explicaria la reducció de la diversitat. Aquest procés de canvi genètic és un cas particular de deriva gènica conegut amb el nom de coll d’ampolla: no tots els genotips passen a la següent generació, per una qüestió d’error de mostreig, d’atzar.

La reducció de la diversitat suposa dos problemes per a qualsevol població: acumulació de gens recessius potencialment perjudicials, i menys diversitat genètica amb què fer front als canvis ambientals.

Aquest possible escenari trencaria amb la idea que les poblacions neandertals van ser estables a Europa fins l’arribada dels humans moderns, i que aquests serien els principals causants de la seua desaparició.

Llegit a El País »

Fukushima, un any després

Fa un any, un terratrèmol de 9 graus en l’escala de Richter (el major al Japó i un dels majors mai enregistrats des que es pot mesurar la magnitud dels sismes) produïa a la costa est del Japó un tsunami de grans dimensions. Entre les moltes destrosses provocades pel terratrèmol i posterior tsunami, es va trobar l’accident a la central nuclear de Fukushima Daiichi, que ja es considera el pitjor accident nuclear de la història després del de Txernòbil (Ucraïna).

L’augment de la contaminació per radiactivitat va forçar l’evacuació de la població en un radi de 30 km al voltant de la central nuclear, que en molts casos, encara no ha tornat a les seues cases.

A pesar de l’elevada exposició, deguda a l’alta densitat de població (hi viuen més de 120 milions de persones) Japó és el lloc del planeta més preparat davant dels moviments sísmics. L’arxipèlag és un arc d’illes en una zona de subducció en què convergeixen les plaques tectòniques Pacífica, Eurasiàtica, Nord-americana i Filipina. Aquesta catàstrofe, però, va superar les previsions dels japonesos que, malgrat tot, van mostrar al món la seua capacitat organitzativa i solidaritat davant una situació tan adversa. Així mateix, l’accident de Fukushima ha reobert la polèmica sobre l’ús de l’energia nuclear al Japó i arreu del món.

Llegeix al National geographic: Japón, refugiados nucleares i La calma antes de la ola »

Més recursos sobre el terratrèmol i el tsunami al Japó a l’XTEC »

L’aniversari de la notícia al 3/24, El Periódico, El Punt Avui i El País »

Olimpíades de Geologia

Quatre estudiants de Ciències de la Terra i del medi ambient de 1r i 2n de Batxillertat del nostre Institut ens van representar el passat divendres dia 2 de març a les 3res Olimpíades de Geologia de Catalunya: David García, Cristian Pardo, Laia Piñol i Sara Polo. L’acte va tindre lloc al Campus de Sescelades de la URV, a Tarragona, i va consistir en una prova individual de cinquanta preguntes tipus test, més una part pràctica en grup, d’interpretació d’un tall geològic i identificació de mostres de minerals, roques i fòssils.

Els quatre millors entre tots els participants de la demarcació de Tarragona, entre els que es troba l’estudiant del nostre centre David García, passaran a la fase estatal, a Santander, els dies 23, 24 i 25 de març. El guanyador o guanyadora d’aquesta fase, participarà a l’Olimpíada Internacional de Ciències de la Terra (International Earth Sciences Olympiad, IESO), que en aquesta edició es celebrarà a l’Argentina.

El proper divendres dia 16 de març, a les 19:00h, a la sala de graus del Campus Catalunya de la URV, a Tarragona, es procedirà a l’acte de lliurament de premis als classificats. A continuació hi haurà la conferència “Volcans de pel·lícula. El cinema com a recurs didàctic en les Ciències de la Terra”, a càrrec del Dr. David Brusi, geòleg de la Universitat de Girona i editor de la revista “Enseñanza de las Ciencias de la Tierra”, publicada per l’AEPECT (Asociación Española para la Enseñanza de las Ciencias de la Tierra). Animem a l’assistència!

Aquest és el vídeo de la fase territorial de Tarragona, elaborat per la professora Mònica Amorós.

Per als professors de Ciències de la Terra i del medi ambient, com per a la resta de la comunitat educativa del nostre centre, ja és un premi la resposta positiva dels nostres alumnes en presentar-se voluntària i desinteressadament a aquest tipus de convocatòries. Si, a més, aquestes ganes d’aprendre i participar es veuen recompensades, el premi és doble. Per tant, moltes gràcies a tots quatre per participar, i enhorabona a tots i especialment a l’alumne classificat per a la següent fase!

Molta sort!

Foradant cap al mantell

La peridotita és una roca abundant en el mantell terrestre, d’un color verdós, degut a la presència del mineral olivina en la seua composició. El seu estudi es basa en els exemplars, alterats per les altes temperatures i pressions, expulsats a la superfície de la Terra a través dels volcans. Però no s’ha aconseguit mai, encara, obtenir-ne una mostra de peridotita fresca, directament del mantell.

Aquest és l’objectiu de l’equip internacional del científic de la Universitat de Southampton Damon Teagle: fer un forat fins la part superior del mantell per obtindre mostres de la seua composició. Per a poder fer-ho, busca un lloc on l’escorça siga més prima: un lloc d’escorça oceànica, menys gruixuda que la continental, i amb pocs sediments al damunt. Entre els llocs candidats, zones de Costa Rica, Baja California o les Illes Hawaii. Això implica que la perforació haurà de començar al fons oceànic, i foradar encara uns 8 km fins arribar al mantell. Els científics utilitzaran un vaixell japonès anomenat Chikyu, amb alta tecnologia que permetria barrinar a aquestes grans profunditats. El gran moment hauria d’arribar abans d’una dècada.

Llegit a l’edició en paper de National Geographic. Il·lustració d’Hernán Cañellas »

Magatzem submarí de gas

Està previst que el proper mes de maig comence a funcionar la planta d’emmagatzematge de gas de Vinaròs, el conegut com a Projecte Castor. Aquesta infraestructura aprofita un substrat porós submarí que contenia petroli, ja explotat, per emmagatzemar ara gas natural provinent d’altres països, com ara Algèria. L’objectiu és constituir una reserva d’aquest gas. La instal·lació consta d’una plataforma marina que injecta el gas en la roca submarina, i d’una planta de terra que el tracta. Aquesta infraestructura va generar molta polèmica en el seu moment pels impactes que produïa i els possibles riscos, però malgrat la forta oposició ciutadana, el projecte va començar a construir-se l‘estiu de 2010.

Pots trobar més informació (explicacions, vídeos…) sobre el projecte a les pàgines de l’empresa responsable »

La notícia a El País »

Una altra infraestructura semblant: Gaviota, en Biscaia »

Onada de fred siberià

Europa es troba immersa en una situació meteorològica de fred que ja dura uns dies i que està deixant sentir intensament els seus efectes. En la imatge adjunta podem veure la disposició de les isòbares, que explica la situació que estem vivint.

Les isòbares són línies imaginàries que uneixen els punts que tenen una mateixa pressió atmosfèrica. Per damunt de 1013 hPa (hectoPascals) parlem d’altes pressions o anticiclons (el que solem associar a “bon temps” o temps assolellat); per baix, baixes pressions, depressions atmosfèriques o borrasques (“mal temps” o precipitacions). Les isòbares ens indiquen la direcció del vent: en l’hemisferi nord, en els anticiclons, aquests segueixen les línies en sentit de les agulles del rellotge; en les depressions, en sentit contrari. Si aquestes línies estan molt juntes, ens indiquen que els vents són intensos; si estan separades, els vents són suaus o inexistents, i aleshores parlem d’un pantà baromètric.

Així, mirant el mapa isobàric podem observar dos grans anticiclons (A) sobre Europa. I, si resseguim les línies de pressió, comprobem com ens arriben vents des del nord-est europeu. És aleshores quan parlem de vent siberià, per la procedència d’aquest aire gelat.

Pots trobar una senzilla explicació d’aquest fenomen i d’altres semblants en aquest vídeo.

Edu3.cat

Malgrat la situació no ha arribat a ser tan extrema com algunes prediccions apuntaven, encara queden uns dies fins que les temperatures tornen a pujar. Mentrestant, les inclemències meteorològiques han deixat més de 200 morts per tota Europa a dia d’avui, i a casa nostra tenim rècords de baixes temperatures, forts vents, talls de llum per l’elevat consum i neu fins i tot a nivell de la mar. Així que el més prudent serà seguir les recomanacions.

Més informació a les pàgines de la Generalitat i del Servei Meteorològic de Catalunya »

Idèntics però distints

Els germans bessons idèntics, en tant que són clons, genèticament iguals, proporcionen una oportunitat única per estudiar aspectes de l’herència i dels efectes de l’entorn sobre els caràcters biològics. Es tracta de germans originats a partir d’un sol òvul fecundat per un espermatozoide, que va formar un únic zigot que, en els estats primerencs de desenvolupament embrionari, va dividir-se originant dos embrions amb la mateixa informació genètica dins el mateix sac vitel·lí: per això s’anomenen bessons monozigòtics o univitel·lins.

Observant les diferències entre individus que comparteixen el mateix genoma podem conèixer els efectes de l’ambient sobre l’expressió dels gens. La ciència que estudia aquests efectes s’anomena epigenètica, i explica com a partir d’uns mateixos gens podem trobar distints fenotips: el resultat de l’expressió gènica més la influència ambiental. De la mateixa forma en què, a partir de les mateixes tecles d’un piano, polsant unes i inhibint altres, obtenim melodies diferents.

Per altra banda les diferències entre els bessons idèntics i els germans no bessons o els bessons bivitel·lins, ens permeten conèixer la influència de la genètica sobre determinats caràcters. Per exemple, els bessons univitel·lins comparteixen determinats desordres, com ara disfuncions lectores, autisme o alcoholisme, molt més sovint que els altres tipus de germans. Això vol dir que si un dels germans bessons presenta algun d’aquests caràcters, el percentatge de casos en què l’altre bessó també el presenta és significativament major que si no es tractés de bessons, el que suggereix la forta influència de l’herència.

Una bona oportunitat per estudiar aquesta influència ve proporcionada pels pocs casos documentats de bessons idèntics criats per separat. En aquest cas, les semblances que es descriuen es deuen a l’efecte de l’herència biològica.

Llegit a National Geographic »