NUEVO PROCESO SEXUAL EN MICROALGAS

Ha sido descubierto, por un grupo de investigadores japoneses, un nuevo proceso sexual en microalgas que nos va a ayudar a entender mejor la evolución de algas y plantas.

Este descubrimiento nos puede ayudar en nuevas aplicaciones industriales de microalgas, aplicaciones tales como el tratamiento de aguas residuales o incluso la producción de ingredientes alimentarios y pigmentos, según anuncian en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

La Galdieria es una especie de microalgas rojas que se encuentra en las fuentes termales de ácido sulfúrico y ha sido estudiada por el equipo. Se espera que sea algún tipo de nutrición para los humanos, ya que las microalgas tienen una gran cantidad de fijación de dióxido de carbono. Esta fijación es el proceso por el que el dióxido se transforma en compuestos orgánicos. Las microalgas tienen una mayor capacidad de fijación que las plantas y además una mayor de concentración de proteínas, vitaminas y pigmentos. 

Se ha trabajado en los últimos años en el desarrollo de esta microalga, como fuente industrial de vitaminas y pigmentos.

La Galdieria es capaz de fabricar su propia energía mediante la fotosíntesis, con luz y dióxido de carbono. Utiliza diferentes fuentes de energía, junto con carbono, y obtienen los nutrientes consumiendo azúcares extracelulares o alcoholes de azúcar. Y puede tolerar niveles altos de sal y metales pesados. Pero, el pequeño tamaño del genoma de Galdieria es un inconveniente.

Los científicos la consideran un sistema emergente para aplicaciones biotecnológicas, pero necesita un procesamiento físico que requiere mucha energía para extraer su contenido celular, lo que también dificulta la alteración genética.

Han descubierto que la Galdieria es un diploide, un tipo de célula que contiene dos juegos de cromosomas. Pero cuando estos se exponen a entornos específicos, se produce un haploide sin pared celular. Para seguir, el equipo consiguió propagar el haploide y convertirlo otra vez en diploide. "Así, descubrimos un proceso de reproducción sexual en las microalgas que surgió a principios de la evolución de algas y las plantas", explica Shunsuke Hirooka, profesor asistente del proyecto en el Instituto Nacional de Genética de Japón.

"Hemos desarrollado con éxito una técnica de modificación genética de Galdieria utilizando el haploide sin células. El procedimiento permite generar líneas de autoclonación que no contienen ninguna secuencia de ADN heterótrofo para su uso industrial", añade Shin-ya Miyagishima, profesor del Instituto Nacional de Genética de Japón.

Los hallazgos del equipo tienen gran peso porque nunca se ha encontrado la reproducción sexual en muchas algas unicelulares a principios de la evolución. "Se ha supuesto que estas algas unicelulares proliferan solo por división celular, o reproducción asexual, y el origen y el proceso evolutivo de la reproducción sexual en las algas y las plantas no han estado claros", apunta Hirooka.

Se cree que esto ayudará a aclarar el proceso evolutivo y el origen de la reproducción sexual en algas y plantas. Y estos descubrimientos tienen el potencial de revelar futuras aplicaciones de la Galdieria.

Fuentes: Ciencia plus, Notimérica

DESCUBRIMIENTO DE UN MECANISMO EN LA REPRODUCCIÓN DE PLANTAS

 

El mecanismo por el cual la información genética se transmite de las plantas a su progenie ha sido objeto de un estudio realizado por académicos de la Universidad de California, Davis. Los resultados de este estudio tienen implicaciones importantes para el sector agrícola. Es crucial comprender cómo las plantas transmiten rasgos ventajosos a sus descendientes y cómo podemos mejorar este proceso para producir variedades nuevas, más productivas, resistentes a enfermedades y adaptables al clima.

Los mecanismos subyacentes a la transmisión de información genética de una generación a la siguiente son cruciales para comprender cómo los organismos se adaptan a su entorno. Este proceso es un paso clave en la evolución de las especies. Debido a que la agricultura juega un papel tan importante en nuestra sociedad, el proceso de transmisión de información genética en el caso de las plantas es particularmente crucial. La supervivencia básica de la humanidad depende de la producción de alimentos a partir de cultivos vegetales, y la mejora de los cultivos es fundamental para garantizar la sostenibilidad y la seguridad alimentaria.

El equipo de investigación de la Universidad de California en Davis descubrió que las plantas tienen un mecanismo para transmitir información genética a través de las células germinales. Los gametos, o células reproductivas, se derivan de las células germinales y se aparean durante la fertilización para producir un nuevo individuo.

Las plantas utilizan pequeñas moléculas de ARN para transmitir datos genéticos de una célula a otra. Para garantizar que los rasgos ventajosos se transmitan a las generaciones sucesivas, estas moléculas de ARN se unen a las proteínas en las células germinales y les indican qué genes deben activarse o desactivarse.

Los agricultores pueden utilizar este conocimiento para crear variedades de plantas más resistentes que se adapten a diversas condiciones climáticas y ambientales, razón por la cual este descubrimiento es significativo. Se requieren variedades de plantas más resistentes y adaptables para garantizar la seguridad alimentaria porque la población mundial está aumentando y el clima está cambiando.

La comprensión de cómo evolucionan las especies y cómo adaptarse al cambio ambiental se ve favorecida por el descubrimiento de cómo las plantas transmiten información genética. Hoy, los científicos tienen una mejor comprensión de cómo las plantas se reproducen y transmiten rasgos ventajosos a su progenie.

En conclusión, la investigación de UC Davis ha descubierto un mecanismo crucial que permite a las plantas transmitir información genética a través de las células germinales, asegurando que su descendencia herede rasgos ventajosos específicos. Este descubrimiento tiene ramificaciones importantes para el sector agrícola porque puede ayudar a los agricultores a crear variedades de plantas que sean más resistentes y adaptables a diversas condiciones climáticas y ambientales para satisfacer la creciente demanda mundial de alimentos.

Fuentes: Nature Communications, Science Daily.

DESCUBREN CÓMO SE FORMAN LOS ESTIGMAS DE LAS FLORES

Un grupo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP-CSIC-UPV), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha descubierto cómo se forman los estigmas de las flores, hallazgo que publican en 'The Plant Cell'.

El estigma es un tejido especializado, característico de las angiospermas (plantas con flores), que se forma en la parte superior del pistilo, el órgano femenino de la flor. Es esencial para atrapar y germinar los granos de polen, y también actúa como una barrera para garantizar que sólo las especies de polen correctas entren en el pistilo para fertilizar los óvulos. El correcto desarrollo del estigma es clave para el éxito reproductivo de las plantas con flores y la producción de frutos y semillas en las plantas de cultivo, por lo que es importante comprender la genética detrás de este proceso.

Utilizando el modelo vegetal 'Arabidopsis thaliana', el grupo de investigación del IBMCP-CSIC-UPV ha realizado extensos análisis genéticos y moleculares para proponer un modelo que explique cómo varios genes interactúan cooperativamente para promover el desarrollo del estigma. Hasta ahora, no estaba claro cómo estos genes, que codifican factores de transcripción con papeles diversos en otros procesos, organizan la cadena de mando para formar específicamente el estigma y no otros tejidos, en el momento y el dominio espacial correctos del desarrollo.

"Hemos armado el puzle de cómo interactúan entre sí los genes que se sabía estaban implicados en la formación del estigma en Arabidopsis thaliana", explica Cristina Ferrándiz Maestre, investigadora del IBMCP-CSIC-UPV y responsable del trabajo. "Todos estos factores de transcripción forman un complejo cuando coinciden en un momento y un dominio espacial determinado, que da instrucciones para formar este tejido. Se conocen algunos otros pocos ejemplos en plantas con flores en los que variaciones combinatorias en la composición de complejos transcripcionales dan lugar al desarrollo de tejidos u órganos específicos", asegura la investigadora.

Según indica, el objetivo de los investigadores ahora es dilucidar si complejos similares dirigen la formación del estigma en otras especies, y si esta novedad evolutiva podría estar relacionada con otros factores que ganaron la capacidad de combinarse para producir este nuevo tejido, característico y específico de las plantas con flores. "Además, queremos saber si diferentes combinaciones de estos y otros factores podrían dirigir la formación de otros tejidos del pistilo como el estilo o el ovario", remarca la investigadora del CSIC.

Para Ferrándiz, entender este mecanismo de formación del estigma abre la puerta a comprender mejor el proceso de fertilización de las plantas con flores, pudiendo favorecer el mismo. "Se podrían desarrollar estigmas más extensos o funcionales por más tiempo, con mayor capacidad para atrapar polen, y así tratar de paliar la escasez de polinizadores naturales como las abejas que se observa hoy día", apunta.

Fuentes: 20 minutos , Agencia sinc , Csic

DESCUBREN REPRODUCCIÓN SEXUAL EN MICROALGAS: UN AVANCE CLAVE EN LA BIOLOGÍA MARINA

Un equipo de investigadores japoneses ha hecho un importante descubrimiento en el campo de la biología y la biotecnología: han encontrado un nuevo proceso de reproducción sexual en las microalgas que podría ayudar a entender mejor la evolución de las algas y las plantas. Además, este hallazgo podría tener implicaciones en la producción industrial de microalgas para una variedad de aplicaciones, desde el tratamiento de aguas residuales hasta la producción de ingredientes alimentarios y pigmentos.

El equipo realizó sus estudios sobre una especie unicelular de microalgas rojas llamada Galdieria, que se encuentra en fuentes termales de ácido sulfúrico en todo el mundo. Esta especie es bastante versátil, capaz de fabricar su propia energía mediante la fotosíntesis y utilizando una mezcla de diferentes fuentes de energía y carbono. También es capaz de tolerar niveles más altos de sal y metales pesados que muchas otras microalgas, lo que la hace un sistema emergente para aplicaciones biotecnológicas.

Sin embargo, la Galdieria está rodeada por una pared celular gruesa y rígida, lo que hace difícil su modificación genética y su procesamiento físico para extraer su contenido celular. Durante su investigación, el equipo descubrió que la forma conocida de Galdieria con pared celular es un diploide, un tipo de células que contienen dos juegos completos de cromosomas. Sin embargo, cuando estos diploides se exponen a un entorno específico, se produce un haploide sin pared celular que solo contiene un juego de cromosomas.

Este descubrimiento es significativo porque aunque la reproducción sexual también se encuentra en algunas algas unicelulares, los ancestros de las plantas, nunca se ha encontrado la reproducción sexual en muchas algas unicelulares que surgieron a principios de la evolución. “Se ha supuesto que estas algas unicelulares proliferan solo por división celular, o reproducción asexual, y el origen y el proceso evolutivo de la reproducción sexual en las algas y las plantas no han estado claros”, apunta Shunsuke Hirooka, profesor asistente del proyecto en el Instituto Nacional de Genética de Japón.

El equipo no solo descubrió este nuevo proceso de reproducción sexual, sino que también desarrolló una técnica de modificación genética de Galdieria utilizando el haploide sin células. El procedimiento permite generar líneas de “autoclonación” que no contienen ninguna secuencia de ADN heterólogo para su uso industrial. Además, han conseguido generar algas de color azul que no existen de forma natural, gracias a la modificación genética de la Galdieria.

Este descubrimiento tiene el potencial de desvelar interesantes empleos futuros para la microalga Galdieria. “El haploide descubierto en este estudio tiene el mismo potencial de crecimiento que el diploide, y su contenido puede extraerse fácilmente y modificarse genéticamente, lo que facilita el utilización industrial de la Galdieria y se espera que cree formas avanzadas de utilización de las microalgas, como piensos que contengan vacunas empleando algas que expresen proteínas virales como antígenos”, concluye Shin-ya Miyagishima, profesor del Instituto Nacional de Genética de Japón.

Fuentes: El Desconcierto,Crónica.

SALVAN UNA PLANTA EN PELIGRO DE EXTINCIÓN

 

 

El área de Botánica del Departamento de Biología de la Universitat de les Illes Balears ha realizado el seguimiento de la introducción en la Serra de Tramuntana de la 'lletrera del Massanella' ('Euphorbia fontqueriana greuter') una planta de Mallorca en peligro de extinción. La reducida área de distribución de la especie y el pequeño tamaño de su población han hecho que la especie haya sido catalogada en peligro de extinción.

La lletrera del Massanella (Euphorbia fontqueriana) es una especie vegetal endémica del macizo de Massanella que habita entre los 900 y los 1.200 metros de altitud y consta de una sola población natural, ubicada en el Coll des Prat.

El Servicio de Protección de Especies de la Dirección General de Espacios Naturales y Biodiversidad llevó a cabo, en 2014, una prueba piloto para trasladar la especie a otra localidad de la sierra de Tramuntana, en la zona del Puig Maguey.

Esta primavera, el grupo de investigación Plantmed de la UIB ha descubierto aspectos clave desconocidos de la biología reproductiva de la planta. Los científicos del grupo de investigación, Joana Cursach y Antoni Josep Far, han publicado un estudio en la revista científica “Plant Biosystems” acerca de aspectos básicos sobre la biología reproductiva de esta planta desconocidos hasta ahora.

El trabajo proporciona datos que serán “muy útiles para la gestión y conservación de esta especie”, destaca la UIB en un comunicado, sobre esta investigación, que ha contado con el apoyo de la Fundación Biodiversidad, del Ministerio para la Transición Ecológica.

 

La especie tiene menos de 2.000 plantas y un porcentaje reducido de reproductores (menos del 10 %).

Se trata de una planta perenne de pocos centímetros de altura que florece a finales de primavera. Presenta tallos subterráneos que permiten la reproducción asexual. Las flores (unisexuales) se reúnen en una estructura característica llamada ciatio, con glándulas nectaríferas de color morado, por lo que la especie no pasa desapercibida en el momento de la floración.

En esta investigación, se ha observado que se trata de una especie con ejemplares masculinos (ciatios de flores masculinas) y otros hermafroditas. Estos últimos presentan flores dispuestas en ciatios hermafroditas (con flores masculinas y una central femenina) y otras funcionalmente masculinas (la flor central femenina no se desarrolla).

El conocimiento del sistema sexual, junto con el análisis de varios índices de sincronía floral, tanto en el ámbito de población como de individuo, arrojan luz para poder inferir el sistema de cruce en esta especie.

Los investigadores señalan que los tratamientos experimentales de polinización y las observaciones in situ llevados a cabo indican que la especie depende de los insectos para realizar la polinización, y que la producción de semillas por rama florífera es extremadamente baja.

Las semillas presentan dormición (falta de germinación en espera del momento adecuado). La germinación y la supervivencia de plantas en el campo durante el primer año son muy bajas.

Finalmente, los investigadores indican que la reducida regeneración por reproducción sexual hace que la supervivencia de los individuos adultos sea clave a largo plazo.

Fuentes: Última hora, EFEverde.

HALLAN PROCESOS MOLECULARES QUE ANTECEDEN A LA REPRODUCCIÓN DE LAS PLANTAS

Investigadores del Departamento de Biología Vegetal y Microbiana (PMB) de Berkeley, han encontrado los procesos que anticipan a la reproducción de las plantas con flores. 

El 6 de julio se publicó los descubrimientos que muestran un previo proceso molecular anteriormente desconocido. Dicho proceso sirve como método para comunicarse durante la fertilización. Según el presidente del departamento, el mecanismo exacto para la señalización ha esquivado previamente a los investigadores. Además, a nivel molecular todo este proceso está más claro ahora que nunca. 

Las flores realizan la reproducción de forma sexual mediante la polinización. La polinización es un proceso que involucra la transferencia de polen desde el órgano masculino de fertilización de una flor, denominado estambre, hasta el órgano reproductor femenino que se encuentra en el pistilo, llamado estigma. Cuando el grano de polen se aloja en el estigma, se empieza a desarrollar un tubo polínico desde el grano de polen hasta llegar a convertirse en un óvulo, de tal manera, facilita la transferencia del esperma al óvulo.

Los investigadores registraron anteriormente la presencia de ondas de calcio al estilo de cartas de amor, que estas anteceden el proceso de fertilización. Y también, destacaron la gran importancia que conlleva la señal de calcio, pero desconocían de forma exacta su manera de producirse. 

Para conocer cómo se producía la onda de calcio originada por la célula femenina, un miembro de la investigación y sus coautores insertaron un biosensor para analizar los niveles de calcio que presentaba la célula específica para buscar señales procedentes de las partes masculinas, las cuales producen las ondas de calcio. 

En la investigación descubrieron que los tubos polínicos desprenden diversos péptidos de tamaño pequeño y que estos pueden reconocerse por los receptores de péptidos situados en la superficie de la célula femenina. Al activarse dichos receptores, estos incorporan un canal de calcio para formar una onda de calcio que guía el tubo polínico hacia el óvulo, de tal modo, se inicia la fertilización.

Un investigador aclaró que dicha pequeña molécula peptídica sirve para indicarle a la parte femenina de la flor que el tubo polínico ya ha llegado a su sitio.

Finalmente, una vez está el tubo polínico dentro del óvulo, las ondas de calcio provocan su ruptura y hace que este tubo polínico libere el esperma inmóvil. De esta manera, se asegura que el proceso de fertilización se realice de forma exitosa. 

En cierto modo, el tubo polínico se suicida para liberar el esperma. Además, la célula reproductora femenina, a veces, se muere para que el óvulo se pueda encontrar con el esperma y dar lugar a una nueva vida. Este proceso es como una especie de viaje romántico.

Por consiguiente, esta investigación nos permite entender mejor los procesos molecurales implicados en la fertilización, y a su vez, poder mejorar los comercios de las plantas con flores. Incluso, podría abrir una puerta potencial para crear nuevas especies de cultivos híbridos mediante la polinización cruzada.

Los canales encontrados son exclusivos de las plantas, por lo tanto, estas han inventado una nueva manera de producir señales diferente a la de los animales.

"Reinventar nuevos canales para comunicarse a su manera, de acuerdo con los diferentes estilos de vida de plantas y animales, es de importancia general para la biología", concluyó Luan. 

Fuentes: Europa Press, La Razón

CIENTÍFICOS LOGRAN ROMPER EL RÉCORD DE LA TEMPERATURA MÁS BAJA REGISTRADA

Las temperaturas más bajas conocidas y registradas hasta ahora han sido de unos -89,2 °C en la Antártida, y hasta por debajo de los -200 °C en zonas lunares.

Sin embargo, un grupo de científicos internacionales de la Universidad de Rice y Kioto, logró alcanzar en un laboratorio una temperatura 3 mil millones de veces más fría que la interestelar.

Para ello, utilizaron rayos láser para enfriar los átomos a tan solo una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto (-273,15 K), en la cual todo movimiento atómico se detiene por completo y la materia se comporta de forma extraordinaria. Así consiguieron crear el condensado de Bose-Einstein.

Los efectos más conocidos debido a este fenómeno son la superconductividad, que ocurre cuando una sustancia transmite electricidad sin resistencia alguna, y superfluidez, que se define como la pérdida total de la viscosidad de una sustancia.

Este experimento no es solo un gran hallazgo en el ámbito de laboratorio, sino que “también abre paso al desarrollo de nuevos materiales con propiedades impensables” según dijo Francisco José Turkal Mila, profesor del departamento de Física Aplicada de la Universidad de Zaragoza, a BBC Mundo.
Eduardo Ibarra garcía Padilla, uno de los autores del experimento, explicó a BBC Mundo que hay fases de la materia que solo se pueden lograr a temperaturas muy bajas, por lo que llegar hasta ellas nos permitirá entender y analizar mejor problemas físicos como “la superconductividad en el óxido de cobre”, que tendrá importantes aplicaciones en la tecnología.

En cuanto al proceso del experimento, primero enfriaron al máximo varios átomos de Iterbio, una tierra rara perteneciente a los lantánidos y conocido en la tabla periódica con el símbolo Yb. “Para lograrlo emplearon técnicas de enfriamiento con láseres” aclaró Ibarra.

También emplearon enfriamiento evaporativo, que según Ibarra “es como cuando tienes una sopa muy caliente. Lo que haces es soplar la sopa, quitándole las partículas más calientes para enfriarla. Así que los científicos hacen lo mismo: jugar con la trampa de luz donde quedan atrapados los átomos y eliminar aquellos más calientes. Por lo tanto, así enfrían el sistema”.

Torcal-Milla, también autor de un artículo sobre este experimento, indicó que este procedimiento estuvo envuelto de la tecnología más alta:

“Primero se subliman los átomos de iterbio mediante el uso de un láser altamente potente sobre una estructura sólida de Iterbio, lo que hace que se evapore una cantidad reducida del mismo”.

“Cuando se obtenga el gas diluido, se almacena en una cámara donde previamente se crea un vacío extremo y los átomos son capturados por trampas ópticas, definidas como una especie de cintas de luz”.

“Luego se golpean con rayos láser desde diferentes direcciones. Los fotones de estos rayos láser, cuando interactúan con átomos de gases mixtos actúan sobre ellos frenándolos, es decir, disminuyendo su velocidad y, por lo tanto, su temperatura”.

Según Ibarra, cada vez que se alcancen temperaturas inferiores, aparecerán nuevas fases de la materia. Estas podrían tener nuevas propiedades con respecto al transporte o el magnetismo, siendo totalmente diferentes a las de otros materiales.

Si hubiera una futura superconductividad de los óxidos de cobre, podrían usarse de superconductores para los trenes que levitan, según el experto. “Por ejemplo los trenes maglev. Aunque yo considero que probablemente sean útiles para otras aplicaciones, porque significa que habría corrientes eléctricas sin pérdidas”.

El científico español indica que es posible que haya descubrimientos que requieran esperar para ser aplicados, y podría ser el caso de este hallazgo en particular. Sin embargo, sin duda alguna, estos descubrimientos nos revelarán una nueva comprensión de la física, una que no podemos anticipar en este momento, pero que nos conduciría a una teoría definitiva que unifique todas las fuerzas fundamentales, o que revele propiedades de la materia a niveles microscópicos que aún se desconocen.

Fuente: BBC News Mundo

UN FÓSIL QUE NOS MUESTRA A LOS ANTECESORES DE NUESTRAS PLANTAS

Un estudio realizado por la Universidad de Stanford (EE.UU) que ha sido publicado en la revista científica Current Biology, ha desvelado un fósil vegetal de hace unos 400 millones de años. 

Este fósil pertenece al periodo del Devónico temprano, donde todo era verde y no había ninguna flor y en el que se dio una gran diversificación de los pequeños musgos a los grandes y complejos bosques.

La revista citada anteriormente nos indica que el fósil encontrado puede pertenecer a las briofitas herbáceas. Según el equipo de investigadores, esta nueva especie es uno de "los ejemplos más complejos de una etapa aparentemente intermedia de la biología reproductiva de las plantas", la que produjo diferentes tipos de esporas con respecto al tamaño y, en general, con respecto a la especialización de las plantas terrestres del mundo.

Según los resultados de la investigación con este fósil, de un mismo esporangio (procedente de una planta parecida al helecho actual) se desarrollaban dos tipos de esporas de diferentes tamaños. El tamaño de estas esporas microscópicas oscilaba entre las 70 y 200 micras de diámetro (un cabello humano normalmente mide entre 60 y 80 micras de diámetro).

Unos expertos ya investigaron sobre el fósil de una planta llamada Chaleuria del mismo lugar y de la misma edad, pero de otro linaje. Esta tenía una actividad reproductiva parecida al fósil encontrado pero entonces todavía se desconocían el tamaño y la distribución  de las esporas.

Para finalizar, como decía Andrew Leslie (profesor de Ciencias Geológicas en Stanford y principal autor de la investigación): "Este tipo de fósiles nos ayuda a localizar cuándo y cómo exactamente las plantas lograron este tipo de división en sus recursos reproductivos." Para él, el final de esa historia evolutiva de especialización es algo parecido a una flor.

Leslie también nos cuestiona algo interesante y es que si este camino de la heterosporia es tan crucial, ¿por qué las plantas actuales no lo utilizan? Andrew nos responde que es una cuestión clásica en la evolución. Porque a lo mejor dividir sus recursos y producir dos diferentes tipos de esporas tenía su parte positiva en ese momento, pero, con el paso de los millones de años, estas ventajas se fueron perdiendo.

Fuentes: El País, La Vanguardia.

CAMBIO CLIMÁTICO AFECTA A LA REPRODUCCIÓN VEGETAL

El cambio climático puede afectar en gran medida a aquellas plantas de flores grandes por el simple hecho de necesitar más de dos litros de agua cuando se encuentran en plena época de floración, todo esto comprobado por investigadores españoles, pertenecientes ambos al Museo Nacional de Ciencias Naturales.

Esto llega a ser un tema de gran importancia ya que estás plantas se reproducen a través de agentes polinizadores, por lo que necesitan mantenerse con esos colores vivos y así de grandes para llamar la atención de esos insectos, y así llegar a reproducirse. El ascenso de las temperaturas y la gran bajada que se ha producido en estos últimos años de precipitaciones afectan en gran medidas a aquellas plantas que se encuentran en zona del Mediterráneo.

Los datos que han sido obtenido en esta investigación por estos españoles han sido que solo las hojas necesitan 1,5 litros agua, al igual que tres cuartas partes del carbono obtenido son utilizados para que esas hojas tan grandes, y se puede llegar a cuadriplicar esta cantidad de carbono si las plantas se encuentran en zonas o climas fríos. Investigadores hablan sobre aquellas plantas de hojas grandes que se encuentran dentro de nuestra estancia, ya que estas no necesitan los mismos recursos que las que se encuentran en entornos naturales, estas se adaptan al recipiente al que se encuentran.

En definitiva, lo que estos investigadores quieren llegar a transmitir a parte de controlar la contaminación es que si estas plantas que necesitan recursos para mantenerse, pueden llegar a ocurrir límites selectivos al tamaño floral, lo que significa que las plantas con flores chicas o aquellas que no necesiten tantos recursos tendrían más ventajas. Esto no solo puede llegar a la extinción de esas plantas con flores grandes, sino también de esos insectos que se alimentan de esas hojas.

Fuentes:20 minutos, la opinión de Murcia

HALLAN UN NUEVO PROCESO DE REPRODUCCIÓN SEXUAL EN MICROALGAS

Un grupo de investigación descubre un nuevo proceso de reproducción en microalgas que facilita comprender la evolución de las algas y las plantas. Además, este nuevo descubrimiento podría originar nuevas aplicaciones industriales. 

Los investigadores llevaron a cabo el estudio sobre una especie unicelular de microalgas rojas llamadas Galdieria. Este tipo de microalgas presentan una gran capacidad de fijar el dióxido de carbono, incluso, dicha capacidad es mayor que el de las plantas. Además, las microalgas tienen mayor concentración de proteínas, vitaminas y pigmentos. 

La Galdieria es muy versátil, ya que es capaz de fabricar su propia energía y de obtener sus nutrientes. También, esta tolera bastante la sal y metales pesados. En cambio, su genoma es muy pequeño.

Dada su versatilidad, los científicos la consideran como un gran sistema para aplicaciones biotecnológicas. Sin embargo, la Galdieiria está rodeada por una gruesa y rígida pared celular, por lo que para extraer su contenido celular necesita bastante energía. También, la pared celular dificulta su modificación genética. 

En el proceso de su investigación, los científicos descubrieron que la manera de Galdieira con pared celular es diploide, es decir, presenta dos juegos enteros de cromosomas. En cambio, estos diploides al especificarse se origina un haploide sin pared celular y con un par de cromosomas. Para continuar con el descubrimiento, el equipo de investigación alargó el haploide que carece de pared celular hasta convertirlo en diploide de nuevo. De esta manera, fue como hallaron un proceso de reproducción sexual en microalgas al comienzo de la evolución de las algas y plantas. 

Con este estudio, los científicos han logrado desarrollar una técnica de modificación genética utilizando el haploide sin células. Dicho método permite producir líneas autoclonadas sin secuencia de ADN heterólogo para el uso industrial. Por ejemplo, han podido originar algas azules que no existen de forma natural para ser usadas como colorante alimenticio.

Los descubrimientos han sido fundamentales porque nunca se ha encontrado la reproducción sexual en muchas algas unicelulares surgidas a principios de la evolución. Se ha supuesto que dichas algas unicelulares proliferan por división celular o reproducción asexual. Y es por ello, el origen y evolución de la reproducción sexual en algas y plantas no han sido claros.

Para un futuro, dichos investigadores esperan aclarar esa duda sobre el origen y evolución de la reproducción sexual de algas y plantas. Además, creen que puede desenlazar interesantes usos científicos para la microalga Galdeiria. 

Asimismo, dicho haploide hallado en el estudio presenta el mismo potencial de crecimiento que el diploide, además, se puede extraer su contenido de manera fácil para ser modificado de forma genética. Esto último, facilitaría el uso de avances de utilización de las microalgas, así como obtener vacunas utilizando algas que expresen proteínas virales como antígenos. 

Fuentes : EuropaPress , Crónica

DESCUBREN "ABEJAS" EN EL FONDO MARINO

Sin abejas, como especie estaríamos condenados: son los principales polinizadores de millones de plantas y cultivos, haciendo el papel de agricultores y jardineros que mantienen estables las cadenas alimenticias de la superficie de nuestro planeta.

Pero, ¿Qué poliniza las plantas del fondo del mar? Según lo revelado en un nuevo estudio, y publicado en Nature Communications, el fondo del mar tiene sus propias "abejas", pequeños crustáceos y poliquetos (gusanos segmentados), de pocos milímetros de longitud, que contribuyen a la polinización de las plantas marinas.

El descubrimiento se realizó en los fondos del cálido Mar Caribe, donde crece la Thalassia testudinum. A este vegetal se lo conoce como hierba de tortuga, que se caracteriza por ocupar grandes extensiones del lecho en sitios pocos profundos y de gran iluminación. En su interior se refugian pequeños peces invertebrados, y sus hojas son uno de los alimentos favoritos del manatí y tortuga verde.

Los investigadores de la Facultad de Ciencias y del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) descubrieron que esta planta tiene a pequeños invertebrados como aliados en su proceso de polinización. La Thalassia es un tipo de planta con flores masculinas y femeninas, y se creía que las corrientes marítimas era la única vía para que el polen de las primeras puedan fecundar las flores de la segunda.

Pero los científicos comprobaron que las flores masculinas abrían por la noche, posiblemente para evitar ser comida por peces herbívoros de hábitos diurnos. Y cuando esto sucedía, los crustáceos y poliquetos, que usan a las hojas de esta planta como refugio durante el día las visitaban para alimentarse. 

En su recorrido, estos diminutos invertebrados luego llegaban a las flores femeninas, donde depositaban las partículas de polen en los estigmas. Además de usar el aparato digestivo como medio de trasporte, los investigadores comprobaron que los minúsculos granos también se adhieren al cuerpo de los animales por medio de una sustancia pegajosa.

Este fenómeno de polinización fue bautizado como "zoobentofilia", que significa el traslado de polen por animales en el "bentos" (palabra griega que se traduce como fondos marinos).

Según los científicos mexicanos, este descubrimiento arroja luz en varios aspectos. Uno de ellos aclara muchos puntos de la evolución de los pastos marinos, que son de origen terrestre, en su conquista de los lechos marinos; por lo que se deduce que los crustáceos y pequeños gusanos tomaron el relevo de las abejas y mariposas.

También sirve para comprobar cómo logra reproducirse la Thalassia en lugares con escasa corriente marina, y abre la puerta a la recuperación de los fondos marinos en sitios donde esta planta ha desaparecido por desastres naturales o por la acción del hombre, como el cambio climático o la pesca de arrastre.

Fuentes: ABC, Theobjective

¿HAY PLANTAS QUE SE AUTOMASAJEAN PARA POLINIZARSE?

Un equipo científico internacional liderado por la Universidad de Granada ha descrito un novedoso mecanismo al que han llamado masaje de antera que fomenta activamente la autopolinización en algunas especies de plantas. 

Su investigación, que apareció en la
estimada publicación The American Naturalist, involucró la identificación de un fenómeno raro y único previamente desconocido en el estudio de las plantas.

Es un mecanismo en el que el aparato femenino de la misma especie (estigma), protagonizado por las anteras de las flores (la parte terminal del estambre, donde se produce el polen), sufre un movimiento coordinado y repetido durante horas. 

Según Mohamed Abdelaziz Mohamed, autor principal del estudio y profesor del Departamento de Genética de la UGR, "la mayoría de las plantas han desarrollado mecanismos para evitar los efectos perjudiciales de la consanguinidad. Sin embargo, algunas plantas han evolucionado para reproducirse exclusivamente por autogamia, es decir , sin mestizaje. 

 Dado que estos últimos descienden siempre de los primeros, los mecanismos que favorecen la autogamia deberían ser de carácter común. Es interesante que estos mecanismos que promueven la autogamia no se han encontrado con frecuencia, y los pocos que se han descrito son principalmente mecanismos pasivos.

Por lo general, los movimientos de las plantas son poco notorios y muchas veces pasan desapercibidos. Francisco Perfectti y Mohammed Bakkali, también autores del estudio y profesores del Departamento de Genética de la UGR, describen algunos casos en los que se manifiestan movimientos coordinados y repetidos. 

También se demuestra en el estudio, que también incluye como autores a José Mara Gómez del CSIC y a la alumna de la UGR Enrica Olivieri, que basta con masajear las anteras para que los granos de polen se asienten en el estigma de la flor y provoquen así la polinización. , alcanzando por sí misma valores de éxito reproductivo comparables a los alcanzados por polinización artificial o fecundación cruzada.

El hallazgo actual abre una nueva vía para comprender la reproducción de las plantas y, por extensión, la evolución de las plantas. 

Fuentes: IDEAL, THEOBJETIVE, 20MINUTOS

¿SABÍAS QUE LAS PLANTAS SE REPRODUCEN ENVIANDO "CARTAS DE AMOR" MOLECULARES?

Investigadores del Departamento de Biología Vegetal y Microbiana de la Universidad de Berkeley, han descubierto los complejos procesos moleculares que ocurren antes de la reproducción de las plantas con flores.

Los hallazgos, publicados el 6 de julio en Nature, revelan un proceso, previamente desconocido, que sirve como método de comunicación durante la fertilización.

Según el profesor Shen Luan, director de la división PMB y primer autor del artículo, el mecanismo exacto detrás de la señalización hasta ahora había sido imposible de descifrar para los investigadores.

“A nivel molecular, este mecanismo ahora está más claro que nunca” aclaró Luan.

El proceso por el que las flores se reproducen sexualmente se denomina polinización, y este consiste en la transferencia de polen desde el estambre de una flor al estigma del pistilo. Una vez que el grano de polen se encuentra en el estigma, un tubo polínico se desarrolla a partir de ese gránulo para eventualmente convertirse en un óvulo, facilitando la transferencia de esperma a este óvulo.

Luan admitió que los investigadores notaron la presencia de ondas de calcio que, al estilo de “cartas de amor” preceden al proceso de fertilización, y afirmaron que estaban al tanto de la importancia de estas señales de calcio, pero no estaban seguros de como se producían.

Con el fin de analizar cómo la célula femenina produce estas ondas, los coautores introdujeron un biosensor para monitorear los niveles de calcio en la célula específica para buscar señales de las partes masculinas que ocasionan ondas de calcio .

Descubrieron que los túbulos polínicos liberan una serie de pequeños péptidos que pueden ser reconocidos por los receptores de péptidos en la superficie de la célula del ovario femenino.

“Se podría comparar con un servicio de entrega” afirmó Luan. “Somos conscientes de que el pequeño péptido sirve como una señal para la parte femenina de la flor, actuando como un golpe en la puerta para alertar al receptor de que el tubo polínico ha llegado”.

Las ondas de calcio finalmente hacen que el tubo polínico estalle y libere el esperma inmóvil dentro del óvulo, asegurando así una fertilización exitosa.

“En cierto modo, se suicidan para liberar su esperma” aclaró Luan en Nature. “De vez en cuando, las células reproductoras femeninas también mueren, dejando al descubierto el óvulo y dando luz a una nueva vida. Se podría considerar un “viaje romántico” para su reproducción”.

Este descubrimiento del estudio de los canales de calcio en las plantas sugiere que estas tienen un método único para producir señales diferentes a las que se encuentran en los animales. 

De hecho, los investigadores han estado estudiando los canales de calcio durante más de 30 años y aprendiendo con ello cómo confieren resistencia al mildiu polvoriento (enfermedad fúngica por la que numerosas plantas se ven afectadas) o permiten la identificación mecánica del sistema radicular.

Además, comprender los complejos sucesos moleculares que intervienen en la fertilización podría ayudar a mejorar el rendimiento comercial de las plantas con flores o a utilizar los resultados para romper la barrera existente entre especies, lo que podría abrir la puerta a nuevas especies híbridas a través de la polinización cruzada.

Pero, aparte de su posible aplicación comercial, estos hallazgos resaltan sobre todo la capacidad que tienen las plantas de comunicarse vía molecular. “Desde un punto de vista evolutivo, ellas crearon sus propias moléculas específicas para obtener un proceso de comunicación único” concluyó Shen Luan.

Fuentes: Europa Press, La Voz

¿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