¿LA FOTOSÍNTESIS, LA NUEVA ENERGÍA SOSTENIBLE?

 

 

 

Los investigadores Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster y Noam Adir han recurrido a la fotosíntesis para generar electricidad. Todo esto posible gracias a la financiación de una beca «Nevet» del Programa de Energía del Gran Technion (GTEP) y una beca VPR Berman del Technion para la Investigación Energética, así como el apoyo del Laboratorio de Investigación de Tecnologías del Hidrógeno (HTRL) del Technion. 

Aunque las plantas pueden servir como fuente de alimento, oxígeno, no se consideran una fuente de electricidad muy efectiva. Pero recogiendo los electrones transportados de forma natural por las células vegetales, los científicos pueden generar electricidad como parte de una célula solar biológica "verde". Una nueva investigación utiliza por primera vez una planta para crear una «célula biosolar» viva que funciona mediante fotosíntesis. 

En todas las células vivas, los electrones se mueven como parte de procesos bioquímicos naturales. Si hay electrodos, las células pueden generar electricidad que puede utilizarse externamente. Previos investigadores habían creado pilas de combustible de este tipo con bacterias, pero los microbios tenían que ser alimentados constantemente. En cambio, estos científicos, han recurrido a la fotosíntesis para generar corriente. En el proceso, la luz impulsa un flujo de electrones procedentes del agua que da lugar a la generación de oxígeno y azúcar. Es decir, las células fotosintéticas vivas producen un constante flujo de electrones que puede extraerse como "fotocorriente" y utilizarse para alimentar un circuito externo, igual que una célula solar.

Plantas, como las suculentas, que habitan los entornos áridos, es decir, plantas en las que algún órgano está especializado en el almacenamiento de agua, tienen gruesas cutículas que mantienen el agua y los nutrientes en el interior de sus hojas. Los expertos querían probar, por primera vez, si la fotosíntesis en las suculentas podría crear energía para células solares vivas, utilizando su agua y nutrientes internos como solución electrolítica de una célula electroquímica.

Crearon una “célula solar viva” utilizando la suculenta Corpuscularia lehmannii, también llamada «planta de hielo». Insertaron un ánodo de hierro y un cátodo de platino en una de las hojas de la planta y comprobaron que su voltaje era de 0,28 V. Cuando se conectaba a un circuito, producía hasta 20 µA/cm² de densidad de fotocorriente cuando se exponía a la luz y podía seguir produciendo corriente durante más de un día.

A pesar de que las cifras son inferiores a las de una pila alcalina tradicional, son representativas de una sola hoja. Estudios sobre dispositivos orgánicos similares sugieren que conectar varias hojas en serie podría aumentar el voltaje. El equipo diseñó específicamente la célula solar viva, de modo que los protones de la solución interna de la hoja pudieran combinarse para formar hidrógeno gaseoso en el cátodo, y este hidrógeno pudiera recogerse y utilizarse en otras aplicaciones.

Este método podría permitir el desarrollo de futuras tecnologías energéticas, verdes, sostenibles y multifuncionales.

Fuentes:Smartlighting, Química.es

DESCUBREN CÓMO REALIZAR UNA FOTOSÍNTESIS EN LA LUNA

Del mismo modo que hacen las plantas en la Tierra, en nuestro satélite se podría producir oxígeno y combustible a partir de la radiación solar, el CO₂ que emitan los astronautas y los compuestos del suelo lunar. Esto ha sido demostrado gracias a científicos chinos tras analizar las muestras que ha traído la nave Chang'e 5. 

El oxígeno que respiramos viene de las plantas y otros organismos fotosintéticos, como las cianobacterias; producido mientras convierten el dióxido de carbono y la luz solar en energéticos azúcares. 

Según el estudio que publican esta semana en la revista Joule, investigadores chinos proponen realizar un proceso de fotosíntesis similar en la Luna. Los autores descubrieron que la muestra, tras analizar el suelo lunar traído por la nave espacial china Chang'e 5, contiene algunos compuestos como sustancias ricas en hierro y titanio que podrían funcionar como catalizadores para producir oxígeno y combustible a partir de la radiación solar y el CO₂ que exhalarán los futuros astronautas. El equipo de la Universidad de Nanjing plantea una estrategia de "fotosíntesis extraterrestre" que se podría usar para facilitar la exploración humana en la Luna y más allá.

El sistema utiliza el suelo lunar para electrolizar el agua, con la ayuda de la radiación solar, que se podría extraer de la Luna y deshidratando los gases que exhalen los astronautas, produciendo dos productos: oxígeno e hidrógeno. El dióxido de carbono que liberen los posibles habitantes de la Luna también se puede almacenar y combinar con ese hidrógeno mediante un proceso de hidrogenación catalizado por el suelo lunar. Se originan hidrocarburos como el metano, que se podría emplear como combustible.

Este método no consume energía externa, solo la luz solar, para generar una serie de productos de interés que sustentaría la vida en una base lunar. Este equipo probablemente probará este sistema en el espacio con las futuras misiones lunares tripuladas de China. 

A pesar de que la eficiencia catalítica del suelo lunar es menor que la de los catalizadores disponibles en la Tierra, el equipo mejorará su diseño; por ejemplo, fundiendo el suelo lunar en un "material nanoestructurado de alta entropía", que es un mejor catalizador.

Los autores afirman que hay opciones de supervivencia extraterrestre, pero que requieren fuentes de energía de la Tierra. Un ejemplo sería el rover Perseverance de la NASA, que presenta un instrumento que puede usar CO₂ de la atmósfera de Marte para fabricar oxígeno, aunque está alimentado por una batería nuclear. 

El equipo está seguro de que ahora entramos en una "Edad del Espacio" donde tendremos que pensar en formas de reducir la carga útil, es decir, depender del menor número posible de suministros de la Tierra y utilizar en su lugar los recursos extraterrestres.

Fuentes: ABC, SINC

FOTOSÍNTESIS EN LA LUNA

Según un estudio realizado por científicos de China que ha sido publicado en la revista Joule, el suelo de la Luna contiene compuestos activos que pueden convertir el dióxido de carbono en oxígeno y combustibles. Actualmente, se encuentran estudiando si los recursos lunares pueden emplearse para facilitar la exploración humana en la Luna o más allá.

Yingfang Yao y Zhigang Zou, científicos de materiales de la Universidad de Nanjing, esperan diseñar un sistema que pueda aprovechar el suelo lunar y la radiación solar, los dos recursos más abundantes que hay en la Luna. Una vez analizado el suelo lunar traído por la nave espacial china Chang'e 5, su equipo descubrió que la muestra contiene compuestos -entre ellos sustancias ricas en hierro y titanio- que podrían funcionar como catalizadores para poder fabricar productos deseados, como oxígeno, utilizando el dióxido de carbono y la luz solar.

A partir de este momento, el equipo propuso una estrategia de "fotosíntesis extraterrestre". Fundamentalmente, el sistema utiliza el suelo lunar para electrolizar el agua extraída de la Luna y de los gases de escape de los astronautas y convertirla en oxígeno e hidrógeno alimentados por la luz solar. El dióxido de carbono exhalado por los habitantes de la Luna también se recoge y se combina con el hidrógeno de la electrólisis del agua durante un proceso de hidrogenación catalizado por el suelo lunar.

Este proceso produce hidrocarburos como el metano, que podría emplearse como combustible. Según los científicos, esta estrategia no utiliza energía externa, sino la luz del sol, para producir una serie de productos deseables, como pueden ser el agua, el combustible y el oxígeno, que podrían sustentar la vida en una base lunar. Los investigadores están buscando una oportunidad para poder probar el sistema en el espacio, seguramente con las futuras misiones lunares tripuladas de China.

"Utilizamos recursos ambientales in situ para minimizar la carga útil de los cohetes, y nuestra estrategia ofrece un escenario para un entorno vital extraterrestre sostenible y asequible", explica el científico Yao.

Aunque la eficiencia catalítica del suelo lunar es menor que la de los catalizadores de los que disponemos en la Tierra, Yao afirma que están probando diferentes enfoques para lograr una mejora del diseño, como fundir el suelo lunar en un material nanoestructurado de alta entropía, que es un mejor catalizador.

Previamente, los científicos han propuesto muchas estrategias para la supervivencia extraterrestre. Pero la mayoría de los diseños requieren fuentes de energía de la Tierra. Por ejemplo, el explorador de Marte Perseverance de la NASA trajo un instrumento que puede utilizar el dióxido de carbono de la atmósfera del planeta para fabricar oxígeno, pero está alimentado por una batería nuclear a bordo.

"En un futuro próximo, veremos cómo se desarrolla rápidamente la industria de los vuelos espaciales con tripulación --asegura Yao--. Al igual que la 'Era de la Vela' en el siglo XVII, cuando cientos de barcos se lanzaron al mar, entraremos en la 'Era del Espacio'. Pero si queremos llevar a cabo una exploración a gran escala del mundo extraterrestre, tendremos que pensar en formas de reducir la carga útil, es decir, depender del menor número posible de suministros de la Tierra y utilizar en su lugar recursos extraterrestres".

Fuentes: The Objetive, 20 Minutos

NO HAY INTERVENCIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS EN EL CRECIMIENTO

 Un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Utah y un equipo internacional de colaboradores descubrió que el crecimiento de los árboles no parece estar normalmente limitado por la fotosíntesis, sino por el crecimiento celular. Esto nos viene a decir, que es necesario reconsiderar la previsión del crecimiento de los bosques en un clima cambiante y que es posible que los bosques del futuro no puedan absorber tanto carbono de la atmósfera como se pensaba anteriormente.

En el colegio, aprendes que los árboles fabrican su propio alimento a través de la fotosíntesis, absorbiendo la luz solar, el dióxido de carbono y el agua, y convirtiéndolos en hojas y madera. Sin embargo, este proceso no es tan básico, ya que para convertir el carbono obtenido a través de la fotosíntesis en madera, las células de la madera necesitan expandirse y dividirse.

Por lo tanto, los árboles obtienen carbono de la atmósfera a través de la fotosíntesis, esta es la fuente de carbono para los árboles, luego gastan ese carbono para construir nuevas células de madera, el sumidero de carbono del árbol. Si el crecimiento del árbol está limitado por la fuente, entonces solo está limitado por la cantidad de fotosíntesis que el árbol puede realizar, y el crecimiento del árbol es relativamente fácil de predecir en modelos matemáticos. Entonces, en teoría, aumentar el dióxido de carbono en la atmósfera debería aliviar esta limitación y permitir que los árboles crezcan más.

Pero, por otro lado, si el crecimiento del árbol está limitado por el sumidero, entonces el árbol únicamente puede crecer al ritmo de la división celular. Hay muchos factores que pueden afectar directamente la fotosíntesis y la tasa de crecimiento celular, como la temperatura y la disponibilidad de agua o nutrientes.

Por lo tanto, si un árbol está limitado por un abrevadero, la simulación de su crecimiento debe incluir la respuesta del abrevadero a estos factores.

Los investigadores probaron esta pregunta comparando las fuentes y las tasas de cambio de los árboles en América del Norte, Europa, Japón y Australia. Medir las tasas de intercambio de carbono es relativamente fácil y los investigadores solo recolectaron muestras de árboles que contenían registros de crecimiento.

Medir las fuentes de carbono es más difícil, pero posible. Los datos de origen se midieron utilizando 78 torres de covarianza de remolinos de 9 metros o más que miden las concentraciones de dióxido de carbono y la velocidad del viento en tres dimensiones en la parte superior de la copa de los árboles.

Los investigadores analizaron los datos recopilados en busca de evidencia de procesos relacionados o acoplados en el crecimiento de los árboles y la fotosíntesis, pero no encontraron evidencia. Cuando la fotosíntesis aumentó o disminuyó, no hubo un aumento o una disminución paralelos en el crecimiento de los árboles.

La fuerza del acoplamiento o desacoplamiento entre dos procesos se puede ubicar en un espectro, por lo que los investigadores están interesados ​​en las condiciones que conducen a un desacoplamiento más fuerte o más débil. Por ejemplo, los árboles frutales y en flor muestran relaciones fuente-sumidero diferentes a las de las coníferas. Una mayor diversidad en el bosque aumentó el apareamiento. Los doseles cubiertos de hojas densas lo reducen.

Finalmente, el acoplamiento entre la fotosíntesis y el crecimiento aumenta en condiciones cálidas y húmedas, y viceversa: en condiciones frías y secas, los árboles están más limitados por el crecimiento celular.

La conclusión principal es que es posible que sea necesario actualizar los modelos de vegetación que utilizan ecuaciones matemáticas y características de las plantas para estimar el crecimiento futuro de los bosques.

Fuentes: Heraldo, Europa Press

EL CRECIMIENTO DE LOS ÁRBOLES NO ESTÁ LIMITADO POR LA FOTOSÍNTESIS

Investigadores de la Universidad de Utah, Estados Unidos, han dirigido un estudio, publicado en Science del que han descubierto que el crecimiento de los árboles no parece estar limitado en general por la fotosíntesis, sino por el crecimiento celular. Esto sugiere que es preciso replantearse la forma de prever el crecimiento de los bosques en un clima cambiante, los bosques del futuro podrían no ser capaces de absorber tanto carbono de la atmósfera como se pensaba.

"El crecimiento de un árbol es como un carro y un caballo que avanzan por la carretera" explica William Anderegg, principal investigador del estudio y profesor asociado de la Facultad de Ciencias Biológicas. "Pero básicamente no sabemos si la fotosíntesis es el caballo más a menudo o si es la expansión y división celular."

El proceso de obtención de alimento de los árboles no es tan básico como el que aprendemos de pequeños en el colegio, porque para convertir el carbono obtenido por la fotosíntesis en madera es necesario que las células de la madera se expandan y dividan.

La fuente de carbono de los árboles es su obtención de la atmósfera a través de la fotosíntesis. Luego gasta ese carbono para construir nuevas células de madera, el sumidero de carbono del árbol. Si el crecimiento de los árboles está limitado por esta fuente, entonces solo está limitado por la cantidad de fotosíntesis que el árbol puede realizar y el crecimiento de los árboles sería relativamente fácil de predecir en un modelo matemático. Por tanto, el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera debería aliviar esa limitación y permitir que los árboles crezcan más.

Pero si sucede lo contrario, el crecimiento de los árboles está limitado por el sumidero, el árbol solamente puede crecer tan rápido como sus células puedan dividirse. Hay muchos factores que pueden afectar a la fotosíntesis y a la tasa de crecimiento directamente, como la temperatura y la disponibilidad de agua o nutrientes. Por tanto, si los árboles están limitados por el sumidero, la simulación de su crecimiento debe incluir la respuesta del sumidero a estos factores.

Los investigadores del estudio pusieron esto a prueba comparando las tasa de origen y de sumidero de los árboles en lugares de Norteamérica, Europa, Japón y Australia. Fue relativamente fácil medir las tasa de sumidero de carbono y los investigadores solo recogieron muestras de árboles que contenían registros de crecimiento.

Más tarde, analizaron los datos recogidos en busca de pruebas de que el crecimiento de los árboles y la fotosíntesis fueran procesos vinculados, y no los encontraron. No se producía un aumento o una disminución paralelos del crecimiento de los árboles. 

"Se esperaba un fuerte acoplamiento entra la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles en el caso de que el crecimiento esté limitado por la fuente" subraya Antonie Cabon, investigador postdoctoral de la Facultad de Ciencias Biológicas. "El hecho de que observemos mayoritariamente un desacoplamiento es nuestro principal argumento para concluir que el crecimiento de los árboles no está limitado por la fuente".

Además, sorprendentemente, el desacoplamiento se observó en entornos de todo el mundo. Cabon, añade que esperaba verlo en algunos lugares, pero no ver un patrón tan generalizado.

Fuentes: La Jornada, Heraldo de Aragón

LA FOTOSÍNTESIS NO LIMITA EL CRECIMIENTO DE LOS ÁRBOLES

Un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Utah (Estados Unidos), ha descubierto que el crecimiento de los árboles no parece estar limitado en general por la fotosíntesis, sino por el crecimiento celular. Esto sugiere que es preciso replantearse la forma de prever el crecimiento de los bosques en un clima cambiante, y que los bosques del futuro podrían no ser capaces de absorber tanto carbono de la atmósfera como se pensaba. 

En el colegio se enseña que los árboles producen su propio alimento mediante la fotosíntesis, tomando la luz del sol, el dióxido de carbono y el agua y convirtiéndolos en hojas y madera. Pero, este proceso no es tan básico porque para convertir el carbono obtenido por la fotosíntesis en madera es necesario que las células de la madera se expandan y dividan. Los árboles obtienen el carbono de la atmósfera a través de la fotosíntesis. Esta es la fuente de carbono de los árboles. Posteriormente gastan ese carbono para construir nuevas células de madera, el sumidero del árbol.

Si el crecimiento del árbol está limitado por la fuente, entonces solo está limitado por la cantidad de fotosíntesis que el árbol puede realizar, y por lo tanto el crecimento de los árboles sería fácil de predecir en un modelo matemático. Por tanto, el aumento del dióxido de carbono en teoría en la atmósfera debería de aliviar esa tensión y permitir que los árboles crezcan más.

Pero, si por el contrario el crecimiento de los árboles está limitado por el sumidero, entonces el árbol solo puede crecer tan rápido como sus células puedan dividirse. Hay muchos factores que pueden afectar directamente a la fotosíntesis y a la tasa de crecimiento celular, como la temperatura y la disponibilidad de agua o nutrientes. Por tanto, si los árboles están limitados por el sumidero, la simulación de su crecimiento debe incluir la respuesta del sumidero a estos factores.

Los investigadores pusieron a prueba esta cuestión comparando las tasas de origen y de sumidero de los árboles en lugares de Norteamérica, Europa, Japón y Australia. Medir las tasas de sumidero de carbono fue relativamente fácil y los investigadores sólo recogieron muestras de árboles que contenían registros de crecimiento. Medir las fuentes de carbono es más difícil, pero posible.

Los investigadores analizaron los datos recogidos en busca de pruebas de que el crecimiento de los árboles y la fotosíntesis fueran procesos vinculados, pero no lo encontraron. Cuando la fotosíntesis aumentaba o disminuía, no se producía un aumento o una disminución paralela del crecimiento de los árboles. Se esperaría un fuerte acoplamiento entre la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles en el caso de que el crecimiento de los árboles estuviese limitado por la fuente, pero el hecho de observar mayoritariamente un desacoplamiento es el principal argumento para concluir que el crecimiento de los árboles no está limitado por la fuente.

La fuerza de acoplamiento o desacoplamiento entre dos procesos puede situarse en un espectro, por lo que los investigadores se interesaron por las condiciones que conducían a un desacoplamiento más fuerte o más débil. Por ejemplo, una mayor diversidad en un bosque aumenta el acoplamiento, mientras que por otro lado, las copas densas y cubiertas de hojas lo disminuyen.

La principal conclusión es que los modelos de vegetación podrían tener que actualizarse, ya que prácticamente todos estos modelos asumen que el crecimiento de los árboles está limitado por la fuente. Los modelos de vegetación actuales predicen que los bosques prosperarán con un mayor dióxido de carbono atmosférico. Esto tiene implicaciones adicionales puesto que los bosques absorben y almacenan actualmente alrededor de una cuarta parte de nuestras emisiones actuales de dióxido de carbono. Si el crecimiento de los árboles se ralentiza, también lo hará su capacidad de absorber carbono y de frenar el cambio climático. 

Fuentes: Heraldo, EuropaPress, DiarioDigitalRD

ALIMENTAN UN MICROPROCESADOR MEDIANTE FOTOSÍNTESIS

Científicos han hecho uso de una especie muy extendida de algas verde-azules con el objetivo de alimentar un microprocesador continuamente durante un año, usando solamente la luz ambiental y el agua. Este sistema tiene un potencial fiable y renovable para alimentar pequeños dispositivos.

Este nuevo sistema tiene un tamaño comparable al de una pila AA, está formado por un tipo de alga no tóxica llamada Synechocystis la cual es capaz de recoger de forma natural energía solar mediante la fotosíntesis. La corriente eléctrica que genera este sistema interactúa con un electrodo de aluminio y se usa para alimentar el microprocesador.

Este microprocesador podría fabricarse fácilmente cientos de miles de veces para alimentar un gran número de pequeños dispositivos como parte del internet de las cosas, ya que el sistema está fabricado con materiales comunes, baratos y en gran medida reciclables. Según los científicos investigadores, este sistema es más útil en situaciones fuera de la red o en lugares remotos, donde una pequeña cantidad de energía puede llegar a ser muy beneficiosa.

"La creciente Internet de los objetos necesita cada vez más energía, y creemos que ésta tendrá que provenir de sistemas que puedan generar energía, en lugar de simplemente almacenarla como las baterías", afirma el profesor Christopher Howe, del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge, coautor principal del artículo.

Y añadió: "Nuestro dispositivo fotosintético no se agota como lo hace una pila porque utiliza continuamente la luz como fuente de energía".

En el experimento de prueba, el dispositivo se utilizó para alimentar un Arm Cortex M0+, un microprocesador muy utilizado en los dispositivos. Esta prueba funcionó en un entorno doméstico en condiciones semi exteriores bajo la luz natural y las fluctuaciones de temperatura asociadas, y tras seis meses de producción continua de energía los resultados se presentaron para su publicación.

"Nos impresionó la constancia con la que el sistema funcionó durante un largo periodo de tiempo; pensábamos que se detendría al cabo de unas semanas, pero siguió funcionando", afirma el Dr. Paolo Bombelli, del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge, primer autor del artículo.

El alga crea su propio alimento al realizar la fotosíntesis, por lo que no necesita alimentarse. Y aunque la fotosíntesis requiere de luz, el dispositivo puede seguir produciendo energía incluso durante períodos de oscuridad. Los científicos piensan que esto es debido a que las algas procesan parte de su alimento cuando no hay luz, y esto sigue generando una corriente eléctrica.

Según los investigadores sería poco práctico alimentar trillones de dispositivos con baterías de iones de litio, ya que se necesitaría tres veces más litio del que se produce anualmente en todo el mundo. Los materiales peligrosos que se usan para fabricar dispositivos fotovoltaicos tradicionales tienen grandes efectos medioambientales adversos.

El experimento se trata de una colaboración entre la Universidad de Cambridge y Arm, empresa líder en el diseño de microprocesadores. Arm Research desarrolló el chip de prueba Arm Cortex M0+ ultraeficiente, construyó la placa y creó la interfaz de recogida de datos en la nube presentada en los experimentos.

Fuentes: química, chem Europe

 

 

PLANTAS CON SUPERPODERES

Los últimos y vertiginosos avances en ingeniería genética y la aparición de una nueva disciplina, la nanobiónica vegetal, nos ponen ante un futuro a corto plazo con especies vegetales diseñadas en el laboratorio.

No solo para maximizar sus propiedades nutricionales o su adaptabilidad y resistencia a diferentes entornos y condiciones climáticas, también son capaces de desarrollar funciones y aplicaciones ajenas a su naturaleza.

En primer lugar, el caso de la cubierta protectora Plant Armor, recientemente desarrollada por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Este recubrimiento textil se caracteriza por su estructura interna, una red tridimensional integrada por tres capas de tejido de punto, con la capa intermedia dispuesta perpendicularmente a las otras dos. Este intrincado diseño se convierte en un laberinto para los insectos, pero esto presenta un inconveniente, si es lo suficientemente pequeño para evitar que los insectos más diminutos la traspasen, impide también el paso de gotas de agua y aire. De esta manera, se plantea el dilema de dejar que el cultivo quede expuesto al ataque de las plagas o vea limitado el suministro de recursos básicos.

La bioluminiscencia es un proceso por el cual algunos organismos son capaces de producir luz a través de una reacción química en el interior de sus células. Consiste en la oxidación de un compuesto que dichos organismos producen, la luciferina.

El pasado mes de diciembre, investigadores de la Universidad de Washington daban a conocer su creación de unas plantas purificadoras se trata de una versión modificada genéticamente de la popular planta de interior photos (Epipremnum aureum), capaz de eliminar el cloroformo y el benceno (dos compuestos cancerígenos). Y el logro se ha alcanzado tras desarrollar una versión de gen artificial que codifica el Citocromo P4502E1, una proteína que se produce de forma natural en el hígado de los mamíferos y que permite la degradación de los citados compuestos.

El gen artificial fue introducido en el material genético de la planta para que estuviese presente en las células de las hojas. Y tras esto se declaró que los nuevos ejemplares reducían la concentración en el aire del benceno y el cloroformo en más un de 75%.

Un equipo internacional ha conseguido identificar los tres genes que permiten a esos organismos sintetizar la luciferina. Los investigadores han podido insertar estos genes, así como el gen que codifica la enzima luciferasa, en el material genético de organismos no luminosos para conseguir que lo fuesen con esto podría ser posible plantar árboles luminiscentes en las calles para que iluminen como las farolas.

La Aegilops sharonensis es una planta herbácea de la familia de las gramíneas con una increíble inmunidad, es capaz de sobrevivir a plagas, y al hongo "Roya negra" que acaba con las plantaciones de trigo. La clave está en un gen bautizado como "Sr62", que no está presente ni en las demás variedades de trigo ni en otros cereales, por tanto, mediante la implantación de este gen permitiría una mayor inmunidad de las plantaciones de cereales.

Un grupo de investigadores estadounidenses ha conseguido acelerar el crecimiento de las plantas a través de la ingeniería genética, han diseñado un método de fotosíntesis “mejorada” que aumenta la productividad de los cultivos. La fotosíntesis no es perfecta, porque a veces no diferencia entre las moléculas de CO₂ y H₂O con las de O2, 2 de cada 10 veces este proceso falla.

Una mejora de este proceso permitiría alimentar a 200 millones con lo perdido durante este.

La nanobiónica vegetal es una nueva y revolucionaria disciplina que se basa en la introducción de nanoestructuras en las plantas con el fin de dotarlas de capacidades y funciones extra. El grupo de ingeniería liderado por Michael Strano en el MIT, que en 2016 obtuvo espinacas que podían detectar la presencia de sustancias explosivas en su entorno. Los poros por los que las hojas transpiran o por las raíces, se enlazan con el polímero y provocan una fluorescencia que al ser detectada activa la alarma.

Fuentes: BBVA Openmind, I'm Novation,

FOTOSÍNTESIS EXTRATERRESTRE

El oxígeno que respiramos proviene de plantas y otros organismos fotosintéticos, como por ejemplo las cianobacterias. Lo fabrican mientras transforman el dióxido de carbono (CO₂) y la luz solar en energía química en forma de azúcares. Según un estudio publicado en la revista Joule, actualmente investigadores chinos han propuesto desarrollar un proceso de fotosíntesis similar en la Luna.

Después del análisis del suelo de la Luna traído por la nave espacial china Chang'e 5, los autores descubrieron que dicha muestra tenía algunos compuestos (como sustancias ricas en hierro y titanio) que podrían funcionar como catalizadores para la fabricación de oxígeno y combustible a partir de la radiación solar y el CO₂ exhalado por los futuros astronautas.

El equipo, dirigido por los científicos Yingfang Yao y Zhigang Zou de la Universidad de Nanjing, propone una estrategia de fotosíntesis extraterrestre que podría ser utilizada para favorecer la exploración humana en la Luna e incluso más allá.

Con la ayuda de la radiación solar, el sistema emplea el suelo lunar para electrolizar el agua, que se podría extraer de la propia Luna y deshidratando los gases que exhalen los astronautas, generando dos productos: oxígeno e hidrógeno.

El dióxido de carbono emitido por los futuros habitantes de la Luna también se podría reservar y combinar con ese hidrógeno mediante un proceso de hidrogenación catalizado por el suelo lunar. Así se generarían hidrocarburos como el metano, que se podría usar como combustible.

Esta estrategia solo usa la luz solar, no energía externa, para producir ciertos productos de interés (como agua, oxígeno y combustible) que, según los investigadores, podrían mantener la vida en una base lunar. El equipo está actualmente buscando una oportunidad para poder probar este sistema en el espacio, posiblemente con las futuras misiones lunares tripuladas de China.

Aunque la eficiencia catalítica del suelo lunar es más pequeña que la de los catalizadores disponibles en la Tierra, Yao anticipa que el equipo de investigadores está probando distintos enfoques para mejorar su diseño, como fundir el suelo lunar en un material nanoestructurado de alta entropía, que es un mejor catalizador.

Los autores recuerdan que se han sugerido muchas alternativas para la supervivencia extraterrestre, pero la mayoría necesitan alguna fuente de energía proveniente de la Tierra. Por ejemplo, el rover Perseverance de la NASA dispone de un instrumento que puede usar CO₂ de la atmósfera de Marte para fabricar oxígeno, pero tiene una batería nuclear que lo alimenta.

Según comenta Yao, puede que en un futuro no muy lejano veamos desarrollarse rápidamente la industria de los vuelos espaciales con tripulación. Al igual que en la "Edad de la Vela" en el siglo XVII, cuando cientos de barcos se lanzaron al mar, ahora entraríamos en una "Edad del Espacio".

Además, dice que si queremos que esta exploración se lleve a cabo a gran escala, tendremos que pensar alguna manera de dejar de depender del mayor número de suministros de la Tierra y pasar a utilizar los recursos extraterrestres en su lugar.

Fuentes: Agencia Sinc, The Objective

LA BABOSA FOTOSINTÉTICA

La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas absorben la energía del sol para transformar la materia inorgánica en materia orgánica rica en energía. Un desarrollo metabólico que siempre se ha relacionado en exclusiva con el ámbito de las plantas, hasta ahora.

Llamada científicamente Elysia chlorotica, la babosa esmeralda es conocida como uno de los animales más extraños del mundo. Un molusco gasterópodo marino que habita en el litoral Atlántico de América del Norte donde suele acechar cercana a las desembocaduras de los ríos. Su peculiar apariencia con forma de hoja junto a su intenso color verdoso acompañado de manchas blancas o rojas ha generado la curiosidad de miles de estudiosos que han querido saber más cosas acerca de este organismo.

La fisiología de su cuerpo es tan estrecha como una hoja. Tiene un torso que se ensancha en los laterales cuando la babosa se encuentra en estado de reposo. Es un ser vivo muy difícil de ver tanto por sus rasgos de camuflaje como por unas dimensiones que no pasan de los 45 mm de tamaño. Además, la babosa esmeralda tiene la capacidad de plegarse sobre si misma cuando se encuentra en alguna situación de peligro.

 La forma de este animal no pasa desapercibida pero lo que sin duda le distingue del resto es que puede fotosintetizar durante la mayor parte de su vida. Una habilidad que el organismo no posee de nacimiento pero que va adquiriendo al alimentarse de un alga xantofícea llamada Vaucheria Litorea. Una curiosa especie de la que extrae los cloroplastos para incorporarlos a su propio cuerpo.

Este alimento permite dotar a la babosa de una capacidad única de las plantas y todo un privilegio: fabricar su propia materia orgánica. Los cloroplastos son una toxina habitual para la mayor parte de los seres vivos, pero los rasgos evolutivos de la babosa esmeralda han permitido que esta misma sustancia pueda permitirles alimentarse del mismo sol. Un rasgo verdaderamente interesante que está siendo estudiado por los científicos con la finalidad de aprender más sobre este proceso.

Fuente: Ok Diario

HATENA, UN SER VIVO FOTOSINTÉTICO Y DEPREDADOR

Las bacterias fotosintéticas y los primeros antepasados de las algas establecieron las relaciones de endosimbiosis más prestigiosas de la evolución. Millones de años más tarde, las bacterias se fueron convirtiendo en los actuales orgánulos celulares llamados cloroplastos, los cuales se encargan de la fotosíntesis captando energía de la luz solar.

En una playa japonesa, un grupo de científicos pertenecientes a la universidad de Tsukuba, en Japón, han hallado un organismo el cual es mitad vegetal y mitad depredador, es decir, hace fotosíntesis como las plantas, pero además se alimenta de algas, como los animales. A este nuevo organismo se le ha dado el nombre de Hatena, que significa ‘misterio’ en japonés.

Como menciona el estudio publicado en la revista ‘Science’, el organismo ha sido encontrado en una playa de la Prefectura de Wakayama por un grupo de científicos investigadores. Este microbio unicelular es capaz de dividirse en dos células, una carnívora y otra herbívora. En el proceso de división celular, una de las células se vuelve incolora, en cambio, la otra permanece de un color verdoso y compuesta por algas. Al final del proceso, la célula carnívora acaba engullendo a la célula herbívora, así desvaneciéndose su citoesqueleto y sus flagelos, finalmente, se responsabiliza de funciones digestivas y visuales en el nuevo organismo formado.

                                

La célula carnívora, para poder comer vegetales, hace crecer un órgano semejante a la boca humana, en cambio, la célula herbívora realiza la fotosíntesis usando las algas que se encuentran en su interior.

El organismo encontrado es capaz de ejecutar procesos de Endosimbiosis, creando formas de vida nuevas, además, los científicos piensan que con este proceso es como las plantas y animales que existen en la actualidad han evolucionado. Hay muchos investigadores los cuales creen que los cloroplastos, asentados en el interior de las plantas, en un pasado fueron organismos independientes.

Fuentes: ABC, Elmundo