¿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

UN IMITADOR DE LA FOTOSÍNTESIS PODRÍA MEJORAR LAS CÉLULAS SOLARES.

Un reciente informe publicado en la revista Science Avances ha descubierto que la desaparición de bosques y la modificación del uso de suelo en la Amazonía tienen un efecto de "bomba de carbono" que produce grandes emisiones de dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera. El estudio muestra que los suelos de la Amazonía almacenan grandes cantidades de carbono, pero cuando la selva tropical es talada y los árboles son quemados, ese carbono es liberado. Además, la tierra se vuelve menos fértil, lo que disminuye la capacidad de los suelos para almacenar carbono en el futuro.

Los investigadores sugieren que esto podría tener graves consecuencias para la lucha contra el cambio climático y el objetivo de limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 grados Celsius.

 El estudio examinó los datos satelitales de la deforestación y el cambio de uso de suelo en la Amazonía brasileña desde 2003 hasta 2015, y utilizó modelos informáticos para calcular la cantidad de carbono almacenado en los suelos de la región. 

 Los resultados muestran que la deforestación y el cambio de uso de suelo han causado la emisión de aproximadamente 8,6 giga toneladas de dióxido de carbono, lo que equivale a casi dos años de emisiones totales de gases de efecto invernadero de Brasil. Además, el estudio sugiere que la pérdida de carbono del suelo debido a la deforestación y el cambio de uso de suelo puede ser un factor aún más importante para el cambio climático que las emisiones de CO₂ causadas directamente por la quema de combustibles fósiles. Los autores del estudio enfatizan la necesidad de proteger y restaurar la selva amazónica para mitigar los efectos del cambio climático y mantener los valiosos servicios ecosistémicos que proporciona, como la regulación del clima y la conservación de la biodiversidad.

Fuentes: Pv-Magazine-Latam, Química.es.

DESCUBREN UN NUEVO PROCESO FOTOSINTÉTICO QUE PODRÍA REVOLUCIONAR LA ENERGÍA RENOVABLE

Un equipo de científicos liderado por la Universidad de Sheffield en el Reino Unido ha dado un importante avance en la investigación sobre la fotosíntesis, una de las principales fuentes de energía renovable. El descubrimiento de un nuevo proceso fotosintético que utiliza la luz solar y el agua de manera más eficiente que el proceso convencional, podría tener un gran potencial como fuente de energía renovable.

La eficiencia de la fotosíntesis es actualmente limitada, ya que gran parte de la energía solar capturada por las plantas se pierde en forma de calor. Con el nuevo proceso descubierto, se podría mejorar la eficiencia energética de la fotosíntesis y aumentar la cantidad de energía solar que se puede transformar en biomasa. Además, podría tener aplicaciones en la producción de biocombustibles y otros productos químicos a partir de biomasa.

El descubrimiento fue posible gracias al uso de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica que permite analizar la estructura de las moléculas en solución. Los investigadores lograron identificar el mecanismo por el cual ciertas proteínas que forman parte de la maquinaria fotosintética de las plantas, conocida como complejo de antena, interactúan entre sí para capturar la luz y transferirla a las moléculas de clorofila encargadas de la fotosíntesis.

La fotosíntesis es un proceso fundamental en la producción de energía renovable, ya que es capaz de transformar la energía solar en energía química almacenada en la materia orgánica. Sin embargo, la eficiencia de este proceso es limitada, lo que ha llevado a los científicos a buscar nuevas formas de mejorarla.

El nuevo proceso fotosintético descubierto es una forma más eficiente de capturar y utilizar la energía solar para la fotosíntesis. Al utilizar menos energía para la captura de la luz solar, las plantas pueden usar más energía para la producción de biomasa y otros productos químicos. Esto podría tener un impacto significativo en la producción de biocombustibles y otros productos derivados de la biomasa.

Además, el nuevo proceso fotosintético podría tener implicaciones importantes en la lucha contra el cambio climático. Al mejorar la eficiencia de la fotosíntesis, se podría aumentar la cantidad de biomasa producida y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. También podría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al producir biocombustibles más sostenibles y reducir el impacto ambiental de la producción de energía.

A pesar de que el descubrimiento del nuevo proceso fotosintético es un importante paso adelante en la investigación sobre la fotosíntesis, todavía queda mucho trabajo por hacer antes de que se pueda aplicar esta tecnología a gran escala. Los científicos tendrán que superar muchos retos, como aumentar la eficiencia de la fotosíntesis y desarrollar sistemas de captura y almacenamiento de la energía solar.

A pesar de estos desafíos, el hallazgo de un nuevo proceso fotosintético es un importante avance en la investigación sobre la energía renovable. Al proporcionar una forma más eficiente de capturar y utilizar la energía solar, podría conducir a nuevas formas de generación de energía.

Fuentes: EL Periódico De La Energía, LA RAZÓN, El Periódico.

UN ESTUDIO DESCUBRE QUE LAS PLANTAS "GRITAN" CUANDO SE ESTRESAN

Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Tel Aviv en Israel a través de plantas de tomate y tabaco ha descubierto que, al igual que los humanos, las plantas “gritan” o emiten sonidos cuando están estresadas. Si no lo sabíamos hasta ahora es porque esta especie de chasquido se emite en frecuencias ultrasónicas fuera del rango del oído humano.

Según ha explicado la bióloga Lilach Hadany de la Universidad de Tel Aviv en Israel: "Incluso en un campo silencioso, en realidad hay sonidos que no escuchamos, y esos sonidos contienen información. Hay animales que pueden escuchar estos sonidos, por lo que existe la posibilidad de que se produzca una gran interacción acústica. Las plantas interactúan con los insectos y otros animales todo el tiempo, y muchos de estos organismos usan el sonido para comunicarse, por lo que sería muy poco óptimo que las plantas no usaran ningún sonido."

Cuentan los investigadores en su trabajo recientemente publicado en la revista Cell que aunque los humanos no pueden escuchar estos estallidos ultrasónicos sin asistencia tecnológica, varios mamíferos, insectos e incluso otras plantas pueden detectar estos ruidos en la naturaleza y responder a ellos.
De hecho, se piensa que en un futuro podríamos aprovechar los dispositivos de grabación y la inteligencia artificial (IA) para monitorear los cultivos en busca de estos signos de deshidratación o enfermedad. Según se explica en el estudio:

Investigaciones anteriores revelaron que las plantas estresadas por la sequía se someten a un proceso llamado cavitación, donde se forman burbujas de aire y colapsan dentro del tejido vascular de la planta, lo que produce un sonido de estallido que puede detectarse mediante dispositivos de grabación conectados a la planta (se abre en una pestaña nueva). Pero no estaba claro si tales chasquidos podían escucharse a distancia. 

El equipo del nuevo estudio instaló micrófonos cerca de plantas sanas y estresadas de tomate (Solanum lycopersicum) y tabaco (Nicotiana tabacum), tanto en una caja insonorizada como en un invernadero. Las plantas estresadas se deshidrataron o se les cortaron los tallos.

Así descubrieron que, en promedio, las plantas sanas emitieron menos de un estallido por hora, pero las plantas estresadas emitieron alrededor de 11 a 35, según el factor estresante y la especie de la planta. Las plantas de tomate estresadas por la sequía fueron las más ruidosas, y algunas plantas emitieron más de 40 estallidos por hora.

Además, introdujeron grabaciones en un algoritmo de aprendizaje automático, un sistema de inteligencia artificial que se usa para identificar patrones en los datos, y descubrieron que el algoritmo entrenado tenía una tasa de éxito de aproximadamente el 70% para distinguir los sonidos emitidos por diferentes plantas expuestas a diferentes factores estresantes. Luego, entrenaron otro sistema para diferenciar entre tomates sanos y estresados por la sequía en un invernadero con más del 80 % de precisión.

Fuentes: Levante , Canal 13 , Biobio chile 

MICROORGANISMO QUE AYUDA A LAS PLANTAS A PRODUCIR MÁS HIERRO

Un equipo de investigadores perteneciente a la Universidad de Córdoba descubrió los mecanismos que utiliza el hongo entomopatógeno Metargizium brunneum para aumentar las reservas de hierro en plantas de melón y pepino.

Tras identificar el potencial de este hongo como controlador de plagas de insectos, Fabián García, Enrique Quesada, María José García y Meelad Yousef, investigadores del Departamento de Agronomía del Centro de Excelencia María de Maeztu de la Universidad de Córdoba, describieron por primera vez los mecanismos empleados por la cepa Metarhizium brunneum EAMa 01/58-Su para aumentar el contenido de hierro de la planta.

La institución académica informó que los hongos entomopatógenos, microorganismos que causan enfermedades en insectos plaga, actúan como un efectivo biopesticida, lo que la Unidad de Entomología Agropecuaria logró convertir en un producto para el control sostenible de la mosca del olivo. 

Pero aparte de eso, también tienen la función de ayudar a las plantas a hacer frente a las carencias de nutrientes, como la deficiencia de hierro, y así aumentar su producción.

Tras haber comparado tres cepas de Beauveria bassiana y Metarhizium bruneum, encontraron que Metarhizium brunneum EAMa 01/58-Su era la que más aportaba hierro a la planta.

Luego investigaron la deficiencia de este elemento causada por el hongo y encontraron que “induce dos genes principales para la adquisición de hierro”, por lo que “presuntamente hace que las plantas sean más eficientes en la absorción de hierro del suelo”, explica la investigadora María José García.

Estos microorganismos proporcionan asistencia directa e indirecta a las plantas cuando adquieren hierro. A diferencia de la ruta indirecta, que ocurre cuando estos microorganismos están en el suelo y no afectan a la respuesta de la planta, sino que simplemente hacen que esta tenga más celulosa disponible, según el investigador Meelad Yousef: “La ruta directa implica cambios en los genes que los microorganismos inducen para qué la planta adquiera más celulosa”.

En este estudio realizado en plantas de melón y pepino, resultado de una sinergia entre los grupos de fisiología vegetal y entomología agrícola, se demostró que desde el primer día de aplicación de una solución con hongos entomopatógenos (cepa F012), la planta comienza a inducir respuestas a la carencia de hierro. Esto sería muy importante en España, donde abundan los suelos arcillosos, lo que dificulta la absorción de hierro por parte de las plantas.

Así pues, el bioinsecticida desarrollado a partir de esta cepa gana valor.

 
El uso de este producto contra las principales plagas de estos cultivos, como el pulgón o la mosca blanca, es muy eficaz y estable, porque la producción de estos microorganismos no daña el medio ambiente y además ayudan a regular las comunidades de microorganismos del suelo.

“El objetivo final trataría de crear un bioestimulante que permita proteger a los cultivos de ataques patogénicos y mejorar la nutrición férrica de las plantas en condiciones adversas” aclaró el investigador Miguel Ángel Aparicio.

La UCO confirmó que este experimento proviene de la Tesis Doctoral del Investigador Miguel Ángel Aparicio, la cual recibió ayuda del Plan Propio de investigación de la Universidad de Córdoba.

Fuentes: ABC de Sevilla, Interempresas

MODIFICAN LA FOTOSÍNTESIS Y CONVIERTEN LA LUZ SOLAR EN ENERGÍA

Científicos de la universidad de Cambridge encuentran una nueva vía para transformar la luz solar en energía al modificar la técnica fotosíntesis en las plantas.

Expertos del colegio St.Jhon de Cambridge, logran con éxito dividir el agua en oxígeno e hidrógeno cuando cambiaron la fotosíntesis, proceso en el que las plantas convierten la luz solar en energía, esta es la fuente de todo el oxígeno que existe en el planeta.

El artículo de la publicación británica, destaca que el hidrógeno es producido cuando el agua se divide, esto podría ser una forma ilimitada de energía renovable.

Los científicos de Cambridge usaron la luz natural para transformar el agua en hidrógeno y oxígeno, para esto, utilizaron una combinación de componentes biológicos y tecnología artificial.

Katarzyna Soko, estudiante de doctorado del colegio St.John, señaló que "La fotosíntesis natural no es eficaz porque ha evolucionado únicamente para sobrevivir, por lo que produce la energía mínima necesaria, entre un 1 y 2 % de lo que podría convertirse y almacenarse."

El estudio añade que la fotosíntesis artificial ha llegado a utilizarse, pero no ha triunfado para crear una energía renovable, porque se necesita el uso de catalizadores que acostumbran a ser caros y tóxicos, por esto, no tendría un uso a nivel industrial. 

Otra nueva investigación forma parte de un nuevo campo de investigación relacionado con la fotosíntesis semiartificial, su objetivo es superar las limitaciones de la fotosíntesis artificial.

Soko destacó, "Es emocionante poder seleccionar el proceso que queremos y alcanzar la reacción que queremos que es inalcanzable en la naturaleza. Esto sería una buena plataforma para el desarrollo de tecnologías solares."

Fuentes : 20 Minutos, La Razón

OBTIENEN LUZ DE LA FOTOSÍNTESIS DE LAS PLANTAS

Un grupo de estudiantes de la Universitat Autónoma de Barcelona y de la Ramón Llull, encabezado por el joven de 25 años, Pablo Vidarte, ha diseñado un sistema para generar electricidad a partir de las plantas, gracias a la aplicación de la biotecnología, rama de las ciencias biológicas que usa los organismos vivos o partes de los mismos para producir bienes y servicios.

El objetivo del proyecto es fusionar naturaleza y tecnología a través de soluciones innovadoras. Se trata del proyecto Bioo, una batería biológica que atrapa los electrones que normalmente se escapan durante el proceso de la fotosíntesis. Es el primer sensor sostenible para la agricultura de precisión alimentado energéticamente por la propia tierra, evitando el uso de pilas químicas y de instalaciones de paneles solares, y sus mantenimientos, con el consiguiente ahorro de costes. Es, por tanto, una batería biológica alimentada por la tierra.

Su funcionamiento se basa en que la celda microbiana de Bioo se nutre de materia orgánica y fertilizantes. El mecanismo de la celda está potenciado por un consorcio de microorganismos que viven en su medio natural. La materia orgánica y los fertilizantes son arrastrados por la irrigación y la lluvia hacia la celda, así los microorganismos rompen la materia orgánica liberando electrones, creando una corriente eléctrica en la batería.

Gracias al proyecto Bioo, las familias podrían cubrir sus necesidades de electricidad a través de unos paneles de diez por diez metros de vegetación. Ya es capaz de cargar un móvil y de ofrecer conexión wifi, pero el objetivo es ir más allá, pues los paneles vegetales generarían electricidad para usarse también fuera del ámbito doméstico. Según explicaron en el Mobile World Congress de Barcelona, el sistema genera una potencia de 3 a 40 vatios por metro cuadrado. El dispositivo es capaz de producir electricidad constantemente mediante un sistema de autoabastecimiento, que además no daña a las plantas.

Solo existen dos proyectos fuera de España que cuenten con dispositivos parecidos, pero según aseguran los estudiantes del proyecto, Bioo tiene un mínimo de producción eléctrica diez veces mayor, y su implementación es más barata.

Además, Bioo ha desarrollado un panel vegetal único que genera y suministra energía de las bacterias de la tierra misma para encender sistemas de parques y jardines. Otra de sus ideas son los interruptores biológicos que se activan cuando un ser vivo entra en contacto con una planta, percibe los cambios en frecuencias, que los convierten en un voltaje que se transmite por sus cuerpos conductores y la tierra. El dispositivo captura esta señal convirtiéndolo en un interruptor capaz de activar cualquier sistema alimentado externamente. 

Por otro lado, los estudiantes apuestan por el concepto de ciudad inteligente, que permita a las personas que utilicen Bioo, comprar o vender electricidad.

Fuentes: OkDiario, HuelvaBuenasNoticias. Canal Sur

LAS PLANTAS GRITAN CUANDO ESTÁN ESTRESASDAS

 Ya se había descubierto que ciertas plantas pueden llegar a cambiar de color o liberar aromas fuertes ante la falta de agua, el ataque de plagas y ciertas situaciones estresantes. Pero estas no son sus únicas respuestas. Un equipo liderado por Lilach Hadany, bióloga de la universidad de Tel Aviv en Israel, ha identificado por primera vez que las plantas emiten sonidos y `gritan´ cuando estan amenazadas, estos sonidos son tan agudos que los humanos somos incapaces de percibirlos. El equipo llevo a cabo un experimento con plantas de tomates y tabaco, las dividirian en tres grupos: uno de control sin estimulos amenazantes, otro sometido a deshidratación y otro en el que los tallos fueron cortados. Se instalaron micrófonos enfocados a un rango de sonido ultrasónico entre 20 y 150 KHz.

Según se mencionó en el medio, en el proceso, se encontró que el tono que las plantas emitirían cuando se sentían amenazadas por algún depredador es diferente a cuando se percibían temperaturas demasiado elevadas.

Con los resultados del estudio, los científicos confirmaron que las plantas son seres ruidosos, que responden a los estimulos negativos del entorno con sonidos. Casi como en señal de alarma.

Ademásde cambiar nuestroentendimiento sobre la vida y sensibilidad de las plantas, este estudio ofrece una nueva visión sobre la evolución de las especies vegetales en el planeta.

Fuentes: National Geographic en español, Clarín

DESCUBREN DOS NUEVOS TIPOS DE PLANTAS CARNÍVORAS EN LOS ANDES

Un equipo de botánicos de Ecuador, Alemania y Estados Unidos han descubierto dos nuevas especies de plantas carnívoras en los Andes. Tras varios análisis morfológicos, llegaron a la conclusión de que estas plantas proceden del tipo butterworts, el cual es un grupo de plantas con unas 115 especies capaces de atrapar y digerir insectos diminutos gracias a sus hojas pegajosas. 

Dichas plantas descubiertas son llamadas: "La Pinguicula jimburensis y Pinguicula ombrophila". La Pinguicula jimburensis se caracteriza por presentar hojas erectas, poco profundas y con lóbulos irregulares. En cambio, la Pinguicula ombrophila tiene hojas planas con flores muy cortas que no llegan a la medida de una hoja. 

Las plantas carnívoras suelen utilizar animales como fuente nutritiva para compensar la baja eficiencia de sustrato en el que crecen. Esto les permite progresar y florecer en difíciles hábitats. Una curiosidad es que el nombre de la planta Pinguicula ombrophila tiene como significado "mariposa amante de la lluvia" y es por ello que viven en zonas donde abundan las nubes y la lluvia. Por esta razón, dichos tipos de plantas habitan en los Andes tropicales debido a la existencia de pantanos y laderas rocosas cubiertas de lluvias y nubes constantes. 

Aunque la mayor parte de las especies de butterwort se encuentran en el hemisferio norte, estas dos nuevas especies fueron halladas en los altos Andes del sur de Ecuador, cerca de la frontera de Perú.

Las dos nuevas especies descritas en este estudio, Pinguicula jimburensis y Pinguicula ombrophila, fueron descubiertas en una laguna de 3.400 metros y 2.900 metros de altura respectivamente. Además, integrantes del centro de la investigación realizaron una valoración y obtuvieron que estas nuevas especies de plantas habitan en un solo lugar donde se encuentran pocas docenas de individuos de plantas en cada caso. 

En el estudio remarcan que la consiguiente destrucción de hábitats supone una gran amenaza para la biodiversidad y para aquellos organismos especializados que están sometidos a sus hábitats frágiles y particulares. Por ello, mencionan la necesidad urgente de protegerlos. 

Además de estas dos nuevas especies, aún quedan otras muchas por ser descubiertas. También, los resultados obtenidos en este estudio muestran que la biodiversidad neotropical está muy lejos de completarla, ya que como bien estas dos nuevas especies de plantas carnívoras, se descubren y describen de manera continua nuevos taxones en áreas remotas. 

Los expertos botánicos de este estudio llevaron a cabo algunos análisis morfológicos con gran detalle para estas nuevas especies y realizaron una descripción taxonómica, además de presentar imágenes de plantas florales y vegetativas y un mapa de su distribución. Incluso, se compararon con otras especies para encontrar relaciones entre ellas.

Por último, los investigadores del estudio afirmaron la diversidad andina actual como no determinada de manera concluyente y además mostraron el peligro que suponen las amenazas a los ecosistemas naturales de forma general. 

Fuentes: Infobae , Información

PLANTAS CAPACES DE CAZAR INSECTOS

Se ha descubierto la primera descripción exhaustiva de la existencia de diferentes plantas capaces de atrapar insectos fue realizada por Charles Darwin, cuya curiosidad por el tema nació tras observar las hojas de una planta del género Drosera llenas de insectos muertos adheridos a su superficie, gracias a ello publicó el libro «Plantas insectívoras».

Posteriormente, pudo observarse como este tipo de plantas no solo atrapaban insectos, sino que también arácnidos, moluscos y otros invertebrados, e incluso pequeños vertebrados como lagartos o murciélagos, razón por la cual se pasó a denominarlas como plantas carnívoras. Esta falta nutritiva les ha obligado a desarrollar diferentes estrategias para conseguir suplir esas deficiencias y sobrevivir, en su caso, suplementando su nutrición con animales. Para ello requieren de tres procesos indispensables y presentes en todas ellas: la atracción de las presas, su captura y su posterior digestión y absorción de nutrientes.

Incluso pueden imitar los olores de carne en putrefacción que va a atraer a gran cantidad de insectos, muchos de ellos moscas, para alimentarse de esa carne muerta inexistente o intentar poner allí sus huevos, siendo atrapados por la planta.

Otra estrategia desarrollada por estas plantas para la captura, se basa en la succión en ambientes acuáticos mediante una estructura denominada utrículo en forma de pequeño «globo de agua» que cuando siente un pequeño animal cerca se hincha en cuestión de milésimas de segundo, absorbiendo toda el agua cercana junto con la presa, para su digestión.

Estas plantas han modificado sus hojas para que formen grandes jarras que se llenan del agua de lluvia. Los pequeños animales terminarán muriendo ahogados por agotamiento, y en ese mismo medio acuoso comenzará la digestión de la presa.

Llegados a este momento, comienza la parte más difícil de todo el proceso, la digestión de animales completos hasta nutrientes absorbibles por los epitelios de las plantas. También pueden existir simbiosis entre estas plantas y bacterias que sean capaces de descomponer las presas, o incluso relaciones mutualistas con otros insectos que se alimenten de las presas de las plantas y a su vez las plantas adquieran los nutrientes que necesitan de los excrementos de sus insectos «amigos».

La forma en la que las plantas carnívoras han tenido que evolucionar para poder sobrevivir en ambientes muy pobres les ha dado un abanico enorme de estrategias para alimentarse animales, y no al revés.

«La ciencia que no es divulgada hacia la sociedad es como si no existiera»

Este artículo nos lo envía Jorge Poveda Arias, Graduado en Biología y trabaja en una empresa dedicada a la cría a nivel industrial de insectos con fines de alimentación. Además, realiza una tesis doctoral en el estudio de las interacciones planta-microorganismo.

Fuentes: Naukas, El Confidencial

BIOESTIMULANTES: CLAVE PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA.

El uso de bioestimulantes puede mejorar la eficiencia del uso de nutrientes en las plantas y reducir el estrés, lo que puede ser clave para mejorar la producción agrícola. Actualmente, solo entre el 30% y el 50% de los nutrientes aplicados a los cultivos son absorbidos por las plantas, lo que representa un problema para los agricultores debido al aumento de los precios de los fertilizantes y la creciente preocupación de los consumidores sobre el impacto ambiental de la agricultura.

La eficiencia en el empleo de nutrientes por los bioestimulantes se debe en gran parte a su papel en la reducción del estrés en las plantas, según el Dr. Patrick Brown, especialista en nutrición de plantas de la Universidad de California, Davis. Sin embargo, señala que todavía queda mucho por aprender sobre el mundo de los bioestimulantes, ya que es un campo relativamente nuevo que experimenta un rápido crecimiento.

En cuanto a los cultivos de alto y bajo valor, la eficiencia en el empleo de nutrientes está relacionada con la capacidad de crear soluciones moleculares que permitan a los cultivos producir más con la misma cantidad de nutrientes. En los cultivos de alto valor, el objetivo es maximizar el rendimiento y cumplir con las regulaciones ambientales, mientras que en los cultivos de bajo valor, el objetivo es minimizar las pérdidas de los fertilizantes aplicados.

La eficiencia promedio global en el utilización de nutrientes está entre el 30% y el 50%, lo que significa que de 100 kilogramos de fertilizantes aplicados, solo entre 30 y 50 terminan en la cosecha deseada y el resto se pierde en el medio ambiente. Esto no solo representa una pérdida de dinero, sino también una amenaza para el medio ambiente.

En resumen, comprender la eficiencia en el uso de nutrientes y utilizar bioestimulantes puede ayudar a los agricultores a producir de manera más eficiente y sostenible, minimizando las pérdidas y reduciendo el impacto ambiental de la agricultura. La legislación española sobre fertilizantes permite el utilización de microorganismos para mejorar la fertilización del suelo, lo que abre nuevas posibilidades para la nutrición de las plantas y la agricultura.

Fuentes: Red Agrícola,Inter Empresas

LAS PLANTAS CARNÍVORAS TIENEN UNA NUEVA DIETA

 Un grupo de científicos  han descubierto que un grupo de  plantas carnívoras hacen frente a la falta de insectos comiendo los excrementos que dejan los animales con los que se asocian.

Las plantas carnívoras del género Nepenthes tienen una peculiar forma de jarrón. Estas plantas están llenas de líquido que sirven para atraer insectos y otros animales curiosos. Las plantas los absorben y así obtienen nutrientes para la vida, como el nitrógeno. Sin embargo, nuevas observaciones de esta magnífica e interesante hortaliza sugieren que su forma de comer ha cambiado. Según una investigación publicada en Annals of Botany, las plantas con forma de jarrón han pasado de comer animales a comer excrementos como su medio principal de metabolismo.

En un estudio publicado en Annals of Botany, se compararon muestras de tejido de seis especies y cuatro híbridos de plantas carnívoras que se alimentan de estiércol (Nepenthes) que habitan en las montañas en Borneo, Malasia, con sus parientes de las tierras bajas y sus parientes carnívoros. Los científicos descubrieron que las especies que se alimentaban de heces de mamíferos absorbían más del doble de nitrógeno en comparación con otros Nepenthes. Permitiendo que estas plantas obtengan una dieta más nutritiva.

Los autores dicen que este cambio les ha funcionado muy bien. Además, nos enseña una lección importante sobre cómo los organismos del reino vegetal se adaptan y evolucionan para enfrentar los desafíos ambientales, especialmente porque el 40 % de las especies de plantas carnívoras están en peligro de extinción.

Estas plantas han desarrollado una variedad de formas de obtener alimento de otras plantas porque normalmente viven en suelos ricos en nitrógeno, que es clave para la fotosíntesis y otros procesos de las plantas. La disminución de las poblaciones de insectos siempre lleva a los cultivos a otra vida. Esto explica los nuevos movimientos de las plantas carnívoras; incluso si su comida fresca no es sabrosa, funcionan muy bien.

Estas plantas carnívoras han sido capaces de desarrollar una trampa con agua y fluidos digestivos,  para atraer insectos ha llevado al desarrollo de una relación simbiótica entre depredadores y musarañas. Como se supo no hace mucho, en 2009, estos animales depositan desechos ricos en nitrógeno en cántaros y se alimentan de carbohidratos de la parte superior de las plantas.

Estudios posteriores han encontrado una relación similar entre ciertas especies de Nepenthes y ratas de montaña, pájaros y murciélagos. Ahora sabemos que este intercambio de recursos con los animales es más beneficioso en términos de absorción de nutrientes que con los insectos, que han desarrollado un gusto por los excrementos de sus visitantes.

Fuentes: ELESPECTADOR, ROBOTITUS, BBC .

DESCUBREN PLANTAS QUE SABEN SUMAR Y DIVIDIR

Una planta carnívora cuenta antes de cerrarse y otra herbácea es capaz de regular su reserva energética de almidón durante las horas nocturnas.  

Las habilidades para el cálculo y la aritmética no son exclusivas, por mucho que nos pese, de los humanos. 

Quizá muchos no conozcan las peripecias aritméticas de las que hacen gala algunas plantas, como es el caso de la venus atrapamoscas (Dionaea muscipula), una planta carnívora.  Desde hace tiempo sabemos que cuando los nutrientes del suelo escasean esta planta se alimenta de insectos y arácnidos. Para ello cuenta con la ayuda de unos pelos sensores ubicados en la superficie de sus hojas con los que es capaz de advertir la presencia de una presa. Sin embargo, un primer contacto con el pelo sensor no es suficiente para cerrar la trampa ya que podría tratarse de una falta alarma y el mecanismo de cierre conlleva un elevado gasto energético que en esos momentos no se puede permitir. 

Para evitar el derroche metabólico la planta tiene que contabilizar cuantos pelos sensores se han activado antes de dar la orden de cerrar. Pero esto tampoco es suficiente, ya que esta activación se tiene que producir en un tiempo demasiado largo.

Los científicos observaron que cuando se produce un segundo contacto en menos de treinta segundos el órgano de captura de la venus atrapamoscas se activa y se produce el cerrojazo. 

A continuación, se libera jasmonato, una fitohormona de origen lipídico que estimula la producción de enzimas digestivas al tiempo que se inicia la expresión de ciertos transportadores encaminados a captar nutrientes derivados de la digestión.

Llegado este punto, cuantos más sensores se activen (provocados por un intento desesperado por parte de la presa de huir) mayor será el número de enzimas digestivas que se liberen. De alguna forma el recuento matemático desequilibra la balanza coste-beneficio del lado del beneficio.

Otro ejemplo es la planta herbácea Arabidopsis thaliana. Cuando llega la noche, al no poder realizar la fotosíntesis por razones obvias, la planta tiene que utilizar su reserva de hidratos de carbono (almidón) para aportar energía. 

Ahora bien, ¿Cómo gestiona la planta, de forma eficaz, el stock de almidón? Al no ocultarse el sol a la misma hora y no levantar la persiana a la misma hora cuando se trata de plantas de interior,  dificulta esta gestión.

Tras realizar un estudio se descubrió que todas las plantas consumieron el 95% de los recursos de almidón que habían acumulado durante el día, sin importar la duración de la noche.  Esto significa que, de alguna forma, las plantas eran capaces de evaluar la longitud de la noche y controlar el ritmo del consumo a lo largo de la misma.

Los científicos del centro John Innes del Reino Unido están convencidos de que la planta realiza divisiones aritméticas entre dos moléculas, una que bautizaron como "S" (starch, almidón), que les informa de la cantidad de azúcar disponible y otra que denominaron "T" (time, tiempo) que les proporciona información sobre el tiempo que queda hasta la salida del sol. 

Fuentes: ABC, BBVA. 

LAS BACTERIAS SANAS PUEDEN AYUDAR A FRENAR EL CÁNCER

Seguro que habrás escuchado que el microbioma intestinal está formado por microorganismos (hongos, bacterias, virus, arqueas...) que habitan en nuestro intestino, ya que su estancia es fundamental para nuestra salud.

Pues de todos esos microorganismos que tenemos en el intestino, las bacterias sanas, se ha descubierto, que hacen algo más. Y es que pueden ayudar a evitar problemas de salud. 

Un equipo de investigadores de UT Southwestern Medical Center ha descubierto que estas bacterias intestinales beneficiosas pueden prevenirnos del cáncer.

Estos investigadores han descubierto cómo estas bacterias lo hacen. Y han hallado que primero salen del intestino y, después, se desplazan a los ganglios linfáticos y a los tumores del cáncer en otras partes del organismo y, así, aumentan la eficacia de algunos fármacos de inmunoterapia.

Incluso con este descubrimiento, publicado en Science Immunology, se ha cuestionado que los antibióticos pueden debilitar el efecto de las inmunoterapias y esto puede llevarnos a nuevos tratamientos contra el cáncer.

Pero esta cuestión se ha llevado a la práctica. El doctor Koh y sus colegas experimentaron con ratones que tenían tumores de melanoma para llegar a la respuesta de cómo los medicamentos afectaban al movimiento por el cuerpo de los microbios intestinales.

Llevado a cabo el experimento, descubrieron que estos inhibidores del punto de control inmunitario (medicamentos), que se encargan de aumentar la actividad inmunitaria del cuerpo contra los tumores, también causan inflamación en el sistema digestivo que lleva a una remodelación en el intestino de los ganglios linfáticos.

Debido a estos resultados, las bacterias pueden salir de los intestinos y viajar hasta el propio tumor y a los ganglios linfáticos cerca del tumor . En estos casos, los microbios activan un grupo de células inmunitarias con el fin de matar a las células que ocasionan el tumor, como vemos en la parte izquierda de la foto.

Y en la parte derecha, podemos apreciar que si las bacterias beneficiosas no pueden viajar a los ganglios linfáticos y al tumor (activando las células inmunitarias), esta terapia (la terapia del punto de control inmunitario) no funciona.

Por último, cabe añadir unas palabras de los científicos que han logrado estos resultados: "Los científicos se han quedado perplejos en cuanto a cómo las bacterias dentro de su intestino pueden tener un impacto en un cáncer en sus pulmones, senos o piel"."Ahora entendemos mucho mejor ese mecanismo y, en el futuro, esperamos utilizar este conocimiento para combatir mejor el cáncer", ha afirmado el doctor Andrew Y. Koh, Profesor Asociado de Pediatría, Microbiología y en el Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center en UT Southwestern y uno de los autores del trabajo, que se ha publicado en Science Immunology.

Fuentes: Igen BioLab Group, UT Southwestern, Web Consultas

¿LAS PLANTAS CARNÍVORAS COMEN EXCREMENTOS DE ANIMALES?

Lo normal es escuchar que las plantas carnívoras se alimentan de bichos, ranas… Porque este tipo de plantas han desarrollado muchas maneras para cazar a sus presas: con superficies pegajosas, mecanismos de cierre automático, olores, plataformas resbaladizas… Pero ahora se ha descubierto un mecanismo nuevo.

Este descubrimiento trata sobre que algunas plantas carnívoras han dejado de cazar bichos para alimentarse de excrementos de animales. Y así, gracias a esto, pueden obtener más nutrientes de la segunda manera que de la primera.

Existe un caso en Borneo. La planta jarra se cree que es la mayor planta carnívora del mundo, que puede almacenar hasta 2 litros de agua, por ello se cree que pueda cazar vertebrados. Pero un experto en este tipo de plantas de la Universidad Monash, en Malasia, el doctor Charles Clarker, desde 1987 lleva estudiándolas y nunca ha visto una rata atrapada, por ejemplo. 

Por ello, se puso a investigar con sus colegas hasta que descubrió que había una relación entre las musarañas que habitan en el mismo lugar que las Nepenthes rajah y estas. Y es que la musaraña obtiene el néctar dulce de la planta (fuente de alimentación nutritiva) y la planta permite que se alimente porque como tardan en consumirlo, muy a menudo defecan directamente en los tubos de las plantas.

En definitiva, que las trampas de estas plantas se están convirtiendo en una especie de retrete. Los investigadores dicen que esto puede ser debido a que hay menos insectos a mayor altitud. Las resultados han mostrado que una planta jarra cuanto más arriba de la montaña esté, más selectiva e ingeniosa debe ser con su dieta para obtener los nutrientes necesarios.

Un estudio publicado en la revista Annals of Botany comparó muestras de tejido de 6 especies y 4 híbridos de plantas jarra (Nephentes) que se alimentan de los excrementos de las montañas de Borneo, en Malasia, con especies carnívoras emparentadas que viven a menos altura.

"Encontramos que la captura de nitrógeno es más de 2 veces mayor en las especies que capturan excrementos de mamíferos que en otras Nephentes", dijo Alastair Robinson, botánico del Real Jardín Botánico de Victoria (Australia) y coautor del estudio.

Aunque este cambio de alimentación se describió por primera vez en 2009, en un estudio publicado en la revista Biology Letters e investigaciones posteriores descubrieron que los excrementos de roedores, pájaros y murciélagos era el alimento de algunas plantas, esta es la primera evidencia sobre su aporte nutricional.

Fuentes: El Mostrador, El Espectador

UNA PLANTA CON ALIMENTACIÓN BAJO TIERRA

Unos investigadores han encontrado una nueva especie de plantas carnívoras en la isla indonesia de Borneo. Esta nueva especie tiene forma de jarra y crece bajo el suelo, dónde captura a sus presas. 

Esta nueva planta, la cual ha sido llamada como ‘Nepenthes pudica’, desarrolla bajo tierra un tipo de trampa, más comúnmente llamada trampas de caída o jarras de hasta 11 cm, dónde cae su presa antes de ser consumidas y se alimenta de insectos subterráneos, así como hormigas, gusanos, larvas y escarabajos.

La planta está formada por unos brotes subterráneos que sostienen la jarra con hojas pequeñas, blancas y sin clorofila. Sus 'trampas de jarras' son mucho más grandes que las hojas y conservan un color rojizo, característico de las Nepenthes, familia taxonómica a la que pertenece. Los científicos explican cómo esta planta coloca sus cántaros de hasta 11 cm de largo bajo tierra, donde se forman en cavidades o directamente en el suelo y atrapan animales.

Se conocen otras tres especies que capturan su alimento bajo tierra, pero cada una tienen mecanismos de captura muy diferentes; sus 'trampas de caída' se desarrollan en la superficie de la tierra o de los árboles y solo son capaces de capturar organismos minúsculos. Esta nueva especie descubierta se encuentra debajo de la tierra y captura presas subterráneas. Esta estrategia de caza es única en las plantas jarra carnívoras.

“Curiosamente, encontramos numerosos organismos viviendo dentro de las trampas de jarra, entre ellos larvas de mosquito, nematodos [conocidos como gusanos redondos] y una especie de gusano hasta ahora desconocida”, señaló Václav Cermák, coautor de la investigación.

Su nombre en latín está relacionado con su comportamiento. Esta especie crece en las cimas de 1.100 – 1.300 metros de altitud y, según la hipótesis de los científicos autores de la investigación, esta podría ser la razón para que evolucionara colocando sus trampas bajo la tierra.

“Nuestra hipótesis es que las cavidades subterráneas tienen unas condiciones ambientales más estables, incluida la humedad, y presumiblemente también hay más presas potenciales durante los periodos secos”, explicó Michal Golos, coautor de la publicación.

Los científicos señalan que este descubrimiento es importante para la conservación de la naturaleza en el Borneo, ya que esta planta carnívora única puede ayudar a proteger las selvas tropicales y prevenir o retrasar la conversión de bosques vírgenes en plantaciones de palma aceitera.

Fuentes: Así sucede, El Imparcial, Revista Coomtacto

¿UN FUTURO SIN GAMETOS?

 

 

 

 

Un grupo de científicos del Instituto Tecnológico de California y de la Universidad de Cambridge de Inglaterra consiguieron crear un modelo de embriones sintéticos de ratón a partir de células madre, sin necesidad de óvulos y espermatozoides. Los investigadores lograron reproducir las primeras etapas del desarrollo de un ratón, han conseguido crear embriones que desarrollaron un cerebro, un corazón que late, así como los cimientos para la posterior formación de los demás órganos del cuerpo. Este estudio ha despertado el interés médico, pero también supone un choque entre la moral y la ciencia. 

Lo que el equipo de Zernicka-Goetz(profesora de desarrollo de mamíferos y biología de células madre en el departamento de Fisiología, Desarrollo de y Neurociencia de la Universidad de Cambridge) ha creado son un conjunto de embriones de ratón sin la necesidad de células germinales, es decir, óvulos o espermatozoides. En su lugar, lo que emplearon fueron células madre, las células maestras del cuerpo que pueden convertirse en casi cualquier tipo de célula del organismo. Para lograr el objetivo, los investigadores guiaron a interactuar a los tres tipos de células madre que se encuentran en el desarrollo temprano de los mamíferos. Al inducir la expresión de un conjunto particular de genes y establecer un entorno único para sus interacciones, los investigadores lograron que las células madre se comunicaran entre sí, logrando que al combinarse e interactuar entre ellas formaron una estructura biológica semejante a la que tendría un embrión de ratón a los ocho días de gestación.

Lo sorprendente de este descubrimiento es que los embriones sintéticos tenían una estructura similar a los naturales, con un corazón latiendo, un saco amniótico, un tubo neural y un cerebro. Las células madre se autoorganizaron en estructuras que progresaron a través de las sucesivas etapas de desarrollo hasta que formaron corazones latiendo, los cimientos del cerebro y el saco vitelino, es decir, el lugar donde el embrión se desarrolla y obtiene nutrientes en sus primeras semanas de vida.

A diferencia de otros embriones sintéticos, los modelos desarrollados por Cambridge llegaron al punto en que todo el cerebro, comenzó a desarrollarse.
Estos resultados podrían ayudar a los investigadores a entender los motivos por los cuales algunos embriones no terminan de desarrollarse, mientras que otros culminan en un embarazo saludable.

Para que un embrión humano se desarrolle correctamente, debe haber un "diálogo" entre los tejidos que se convertirán en el embrión y los tejidos que conectarán el embrión con la madre. Esto sucede en la primera semana después de la fertilización, donde desarrollan tres tipos de células madre: unas que se convertirán en los tejidos del cuerpo; y las otras dos se convertirán respectivamente en la placenta, que conecta al feto con la madre y proporciona oxígeno y nutrientes, y en el saco vitelino, donde crece el embrión y de donde obtiene sus nutrientes en el desarrollo temprano.

El porqué algunos embarazos fracasan y otros tienen éxito, es precisamente uno de los aspectos que Zernicka-Goetz y su equipo pretenden averiguar. Los investigadores descubrieron que las células extraembrionarias envían señales a las células embrionarias mediante señales químicas, pero también mecánicamente o mediante el tacto, guiando el desarrollo del embrión.

Otro de los puntos a destacar de este estudio fue la capacidad de desarrollar todo el cerebro. Esta parte del cerebro requiere señales de uno de los tejidos extraembrionarios para poder desarrollarse. Ahora, al impulsar el desarrollo durante un día más, pueden decir definitivamente que su modelo es el primero en señalar el desarrollo del cerebro anterior y, de hecho, de todo el cerebro.

Fuentes: National Geographic, Unam Global