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¿Peces fuera del agua? Investigadores israelíes enseñaron a peces de colores a conducir un vehículo operado por ellos

Científicos de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (BGU), en Beersheba, afirman haber entrenado a un pez de colores para que maneje un «vehículo operado por peces» (FOV). Más concretamente, enseñaron al pez dorado a dirigir este vehículo en la dirección en la que quiere nadar.

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Agencia AJN.- Puede parecer un cuento de hadas -o de peces, más bien-, pero investigadores israelíes consiguieron enseñar a un pez de colores a conducir un vehículo. Científicos de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (BGU), en Beersheba, afirman haber entrenado a un pez de colores para que maneje un «vehículo operado por peces» (FOV). Más concretamente, enseñaron al pez dorado a dirigir este vehículo en la dirección en la que quiere nadar.

Los investigadores querían comprobar si un animal tiene capacidades innatas de navegación o si se limita a sus entornos domésticos, según un comunicado de la BGU. Diseñaron un conjunto de ruedas bajo una pecera con un sistema de cámaras para grabar y trasladar a las ruedas los movimientos de los peces en diferentes direcciones.

Se enseñó a seis peces de colores a navegar por el vehículo, obteniendo una recompensa cuando cada uno de ellos encontraba su camino en una pequeña habitación. Según el estudio, la recompensa era una pequeña bolita de comida, idéntica a la de los peces.

El estudio fue realizado por Shachar Givon, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Vida de la Facultad de Ciencias Naturales; Matan Samina, estudiante de maestría en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería; el profesor Ohad Ben Shahar del Departamento de Ciencias de la Computación y director de la Escuela de Ciencias del Cerebro y Cognición; y el profesor Ronen Segev de los Departamentos de Ciencias de la Vida e Ingeniería Biomédica.

El estudio se publicó en la revista científica Behavioural Brain Research.

Según el estudio, los resultados mostraron que los peces «fueron capaces de manejar el vehículo, explorar el nuevo entorno y alcanzar el objetivo, independientemente del punto de partida, todo ello evitando los callejones sin salida y corrigiendo las imprecisiones de localización», dijo Givon.

Los investigadores entrenaron a un pez para que dirigiera un FOV, formado por un chasis que albergaba una plataforma con un depósito de agua encima. Debajo de la plataforma, se montaron cuatro motores conectados a cuatro ruedas omnidireccionales en los cuatro lados. Sobre esa plataforma se colocó un depósito de agua de plexiglás para que llegara a 15 cm. El nivel del agua era relativamente bajo para reducir las ondas superficiales mientras el FOV se movía.

Comprobaron si el pez navegaba realmente, colocando un objetivo visible en la pared opuesta al tanque. Tras unos días de entrenamiento, el pez debía navegar hasta el objetivo. El sistema informático seguía el movimiento del pez hacia las paredes de la pecera, que movía el vehículo en esa dirección.

Los investigadores desafiaron a los peces con varias sesiones de control en las que manipularon los ajustes ambientales para explorar diferentes habilidades o estrategias, con el fin de seguir explorando las habilidades de navegación de los peces.

Muchos de los peces pasaron de necesitar 30 minutos para encontrar el objetivo a encontrarlo en menos de un minuto.

Descubrieron que «la capacidad de navegación de un pez dorado supera su entorno acuático», según la BGU. Los peces no sólo eran capaces de navegar hasta el objetivo, sino que incluso podían seguir haciéndolo cuando se les interrumpía en medio (al chocar con una pared, por ejemplo). No se dejaron engañar por objetivos falsos colocados por los investigadores.

El estudio también «insinúa que la capacidad de navegación es universal y no específica del entorno», explicó Givon. «En segundo lugar, demuestra que los peces de colores tienen la capacidad cognitiva de aprender una tarea compleja en un entorno completamente distinto al que evolucionaron. Como sabe cualquiera que haya intentado aprender a montar en bicicleta o a conducir un coche, al principio es un reto».

Los peces «fueron capaces de manejar el vehículo, explorar el nuevo entorno y alcanzar el objetivo independientemente del punto de partida, todo ello evitando los callejones sin salida y corrigiendo las imprecisiones de localización», dicen los investigadores en el estudio. «Estos resultados demuestran cómo un pez fue capaz de transferir su representación espacial y sus habilidades de navegación a un entorno terrestre totalmente diferente».

«La navegación es una capacidad crítica para la supervivencia de los animales y es importante para buscar comida, encontrar refugio, buscar pareja y una variedad de otros comportamientos. Dado su papel fundamental y su función universal en el reino animal, tiene sentido explorar si la representación del espacio y los mecanismos de navegación dependen de la especie, del sistema ecológico y de las estructuras cerebrales, o si comparten propiedades generales y universales», señala el investigador.

El estudio sugiere que los peces pueden aprender y adaptarse a las velocidades de otros animales y que su forma de desplazarse no está relacionada específicamente con su especie, sino con algo más universal relacionado con los demás.

Aunque los investigadores de la BGU pretendían encontrar nuevos conocimientos sobre los mecanismos de navegación en relación con los animales, no es la primera vez que un pez de colores se desplaza en un tanque. En 2014, un laboratorio de diseño de los Países Bajos desarrolló un artilugio similar que permitía a un pez de colores conducirse por una habitación. El colectivo de diseño holandés Studio Diip añadió ruedas y sensores a una pecera para que el pez la condujera y nadara en una dirección determinada.

El equipo utilizó un algoritmo de objetos para seguir la posición del pez y mover el carro. Observaron cómo los peces movían el aparato mediante una cámara web situada encima de la pecera.

Fuente: NoCamels.

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Israel, la purificación de agua y el continuo desafío de convertir el desierto en verde

Agencia AJN.- La Agencia AJN recorrió en Israel un proyecto de la organización Keren Kayemet LeIsrael (KKL), que purifica aguas residuales de la ciudad de Arad y las convierte en aptas para la agricultura.

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Agencia AJN.- El Keren Kayemet Leisrael (KKL) desarrolla un proyecto de ampliación de un piletón para la recepción y almacenamiento de agua en Arad, en el sur de Israel, sobre el cual la Agencia AJN conversó con el ingeniero de la Región Sur de esa entidad, Michel Parianti.

“Somos una suerte de desarrolladores del camino de la visión de (David) Ben Gurión, de hacer florecer este yermo, y entendimos que en cualquier lugar donde hay agua se puede hacer florecer lo yermo. Entonces, llegaron a una decisión sobre cómo se crea agua, cómo se vierte agua extraída y reciclada, cómo se almacena agua y qué se puede hacer con el propio piletón”, destacó.

-¿Para qué sirven los piletones?

-Todo esto es para la purificación de aguas residuales de la ciudad de Arad, que llegan a este sector, a estos piletones. De hecho, el sistema en sí mismo está destinado a separar los sólidos con procesos químicos y mecánicos, y produce agua que no es apta para la ingesta, sino para la agricultura. Los piletones sirven para la recepción, almacenamiento y uso contemporáneo y futuro del agua. Como vemos alrededor, esta agua está destinada a GaDa»Sh HaJebrón, que son cultivos campestres del Jebrón. En particular, aquí crecen el almendro y la vid, que está en la parte más occidental. Aquí tenemos un piletón que estaba de antes, con una capacidad de 500 mil metros cúbicos de agua, y lo que estamos haciendo en estos momentos es que quebramos su parte oriental y lo ampliamos a 750 mil. Este es un proyecto del orden de los 15 millones de shkalim. La ejecución, que comenzó hace medio año, finalizará en algo así como otro medio año, tras lo cual empezará a recibir y almacenar agua. Esto es parte de un proyecto previo, que incluyó varios diques, el último de los cuales fue un tanque cerrado, debido a que, como se ve en los alrededores, hay -de hecho- una mayor demanda de agua por parte de los cultivos campestres. Por otro lado, debido a que este piletón ya existe y se puede usar sería una pena venir a construir otro… Ya estamos en el 70-80% del trabajo… Con esas herramientas se están terminando las excavaciones, estimo -grosso modo- que en tres meses, y después entrará allí un contratista, que -de hecho- ya hizo unos pernos negros como se ven ahí, donde están sentadas esas aves, que se pondrán por todo el piletón. El objetivo de esos pernos es, de hecho, provocar un sellado casi total para que el agua no penetre en el suelo, e inmediatamente después de eso se podrá comenzar a verter agua.

– Es muy fuerte ver juntos agua y desierto…

– Esa es exactamente la idea… En el momento que entendimos que este desierto es algo con lo cual se puede hacer algo, debido a que la enorme mayoría de los habitantes que había aquí con el paso de los años no querían teletransportarlo porque no supieran lo que es un desierto. De hecho, somos una suerte de desarrolladores del camino de la visión de (David) ben Gurión de hacer florecer este yermo y entendimos que en cualquier lugar donde hay agua se puede hacer florecer lo yermo. Entonces llegaron a una decisión sobre cómo se crea agua, cómo se vierte agua extraída y reciclada, cómo se almacena agua y qué se puede hacer con el propio piletón. Y así como puede verse aquí, en todo lugar donde haya un piletón de agua habrá verde en el mapa, como en la naturaleza. Y vemos un muy lindo verde alrededor, que con los años solo irá creciendo, es decir que también muestra el éxito… Es un éxito muy, muy grande debido a que se desarrolla exponencialmente de un bosquecillo a otros dos y a otros diez…

Michel Parianti junto a Daniel Berliner, director de la Agencia AJN

– ¿Este es el ADN de Israel y del KKL?

– Está en la esencia del KKL… De hecho, en la esencia del KKL está el poblamiento, el fortalecimiento del poblamiento, la creación de poblados, y para lograr el establecimiento de personas también en el nivel comercial de sustentar a la gente se necesitan puestos de trabajo. Como se ve, aquí se fortalece el empleo con cientos de trabajadores, parte de los cuales es gente que vive en la zona de Arad, y esto es exactamente el carácter y la expresión del Keren Kayemet: el fortalecimiento del poblamiento y el desarrollo de árboles.

– El ADN es el mismo, pero la tecnología es nueva…

– Con el paso del tiempo, la tecnología… ¿Qué se puede hacer? Somos como un organismo viviente, que se desarrolla y piensa y logra elevar a la ingeniería -todo lo que se ve aquí es un proceso ingenieril- a niveles más altos, empinados y eficientes. Si alguna vez vimos un piletón al que operaban con procesos mucho más complejos y que llevaban mucho más tiempo, hoy llegamos a la utilización natural de piletones en un sistema con menos movimientos y en mucho menos tiempo, y de hecho les damos a los propios habitantes fuentes de agua que crean pequeños emprendimientos, que son empleos y, al final, es lo que lleva la comida a casa… Destaco el proceso más lindo e importante de aquí, que es tomar material destinado a la basura, que está -de hecho- en nuestras aguas cloacales, reciclarlo por medio de una suerte de proceso nuevo y renovarlo para el cultivo… Es una obra de ingeniería… No hay que darlo por descontado… Hay que entender la idea que subyace debajo de esto: convertir la basura de toda una ciudad en cultivo de árboles y, al final, en comida, que es -de hecho- sustento.

– ¿Hay países que quieren saber cómo lo hacen?

– Por supuesto… Hay misiones nuestras a países del Tercer Mundo, en África y así, que llegan hasta allí, les enseñan la esencia de cómo se hace y los acompañan en el proyecto. Pienso que una de las explicaciones que nos llevan a situaciones como esta es el lugar, desde el punto de vista geológico, ya que este país carece de agua y entonces tenemos que explotar lo que tenemos, desarrollar la cabeza y llegar a una consideración. Para mí, esa consideración surgió como consecuencia de haber salido del desierto…

– ¿Los niños aprenden en las escuelas a relacionarse con el agua?

– En los últimos años el tema «verde», que describe a lo verde como algo ecológico, permeó en las escuelas. También lo vemos en casa…

– Hay una cultura…

– …Del medio ambiente… En las escuelas también se enseña sobre el reciclaje, que son procesos que vuelven a nosotros y a la naturaleza. Que el petróleo se termina… y el agua también…

– ¿Qué ve en sus hijos?

– Cuando veo a mis hijos noto que nosotros no entendíamos estas cosas a su edad. Entonces no era importante, pero hoy los chicos -y lo veo en casa- te dicen: «Papá: Hay que cuidar el agua»… En la ducha y la bañadera… La reutilización del nailon… La división de materiales…

– ¿El mundo debe entender que el agua no es para siempre?

– El mundo debe ver que nos encontramos en un planeta que tiene una cantidad determinada de recursos y que si no aprendemos cómo cuidarlos por medio de un proceso de reciclaje, no sé qué futuro nos espera… Es muy simple… Uno de los temas esenciales es que el agua es vida y nada hay qué hacer al respecto porque sin agua no se puede vivir. Si no entendemos que este recurso no es, de hecho, interminable y que alguna vez se terminará… El mundo es muy chico y todo lo que hago hoy influirá a mis vecinos y a los suyos, y si hoy -habría sido mejor ayer- adoptamos la idea de frenar todo este sistema como una enseñanza de la joven generación…

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El Instituto Tecnológico de Israel desarrolló un método para eliminar las sustancias químicas del agua potable

Estas sustancias llegan a las aguas subterráneas de diversas formas, como el riego agrícola con aguas residuales tratadas y las sustancias ignífugas que se filtran en el suelo. Debido a su estabilidad química, permanecen intactos en el suelo durante mucho tiempo, lo que provoca una amplia contaminación de las fuentes de agua potable, lo que, a su vez, aumenta considerablemente la exposición humana.

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Agencia AJN.- El Instituto Tecnológico de Israel (Technion), desarrolló una tecnología para eliminar las sustancias químicas del agua potable. Estas sustancias se encuentran en una gran variedad de productos, como el revestimiento de teflón de las sartenes, la espuma antiincendios, los retardantes de llama y los aditivos hidrófugos.

Investigadores de la Facultad de Ingeniería Civil y Medioambiental del Technion han desarrollado una tecnología innovadora para eliminar los contaminantes peligrosos del agua potable. La tecnología elimina y destruye con gran eficacia los compuestos químicos órgano fluorados sintéticos (PFAS). La investigación fue dirigida por la Dra. Adi Radian y su estudiante de posdoctorado, la Dra. Samapti Kundu, y se publicó en Chemical Engineering Journal.

Los PFAS son una familia de contaminantes problemáticos también conocidos como «sustancias químicas para siempre» por su estabilidad química y su persistencia en el medio ambiente.

Estas sustancias se encuentran en una gran variedad de productos, como el revestimiento de teflón para sartenes, la espuma antiincendios, los retardantes de llama y los aditivos hidrófugos. Llegan a las aguas subterráneas de diversas formas, como el riego agrícola con aguas residuales tratadas y las sustancias ignífugas que se filtran en el suelo. Debido a su estabilidad química, permanecen intactos en el suelo durante mucho tiempo, lo que provoca una amplia contaminación de las fuentes de agua potable, lo que, a su vez, aumenta considerablemente la exposición humana.

Los estudios internacionales han demostrado los numerosos riesgos para la salud que supone la exposición a los PFAS, como el cáncer, las enfermedades cardíacas y hepáticas, los problemas de fertilidad, los defectos de nacimiento y los daños al sistema inmunitario. Por ello, Israel ha comenzado a vigilar estas sustancias. De hecho, el verano pasado se detuvo la extracción de agua potable en la región de Krayiot tras el descubrimiento de una alta concentración de PFAS.

La eliminación de estas sustancias del agua potable se consigue mediante técnicas de absorción relativamente sencillas y baratas. Sin embargo, estos métodos no son lo suficientemente eficaces y, lo que es más importante, sólo transfieren los contaminantes del agua al material absorbente, que requiere pasos adicionales de purificación para deshacerse de las sustancias tóxicas absorbidas. Además, estos métodos no son selectivos; también pueden eliminar sustancias esenciales para la salud de las personas.

Dos soluciones nuevas y prometedoras son el uso de procesos de oxidación y polímeros específicos que adsorben eficazmente las sustancias contaminantes. Sin embargo, hasta ahora estas tecnologías no han dado resultados satisfactorios.

La nueva investigación examinó la posibilidad de combinar estos dos métodos: separar los contaminantes con polímeros especiales y utilizar después procesos avanzados de oxidación para eliminarlos. Los resultados indican que una planificación adecuada permite obtener una gran eficacia en una amplia gama de acidez (pH) y salinidad.

El método muestra la eliminación de siete tipos de PFAS, incluso cuando todos ellos se encuentran en la misma unidad de fluido, con un nivel de eficiencia que se aproxima al 90%, y lo hace en pocos minutos.

Los investigadores utilizaron minerales omnipresentes en el suelo -óxidos de hierro y arcillas- junto con polímeros de ciclodextrina. Los compuestos de arcilla-hierro-polímero actúan como aceleradores que confinan los PFAS en la superficie y luego aceleran el proceso de oxidación que destruye los contaminantes en sustancias no tóxicas (iones de flúor, agua y dióxido de carbono). La combinación elimina eficazmente los PFAS y no libera sustancias no deseadas en el agua utilizada para beber.

La investigación, realizada en el Laboratorio de Química del Suelo de la Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental, demuestra que este sistema hace innecesaria la realización de procesos complementarios como el calentamiento, la radiación UV y el uso de ondas sonoras, que complican y encarecen la tarea.

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