Research Blogging - Ecology / Conservation - Spanish

Bacterias aeróbicas de 86 millones de años, comedoras de azufre y mas rápidas que los neutrinos

2012-05-19T13:14:25Z

Un nuevo súper descubrimiento, bacterias aerobias a 30 metros de profundidad en sedimentos de 86 millones de años, respirando cada una la ridícula cantidad de 0.003 femtomoles por día, lo cual es algo extraño, ya que son 3 órdenes de magnitud menos de lo que lo que respiran las bacterias anaerobias, y el hecho de … Continue reading »...

Roy, H., Kallmeyer, J., Adhikari, R., Pockalny, R., Jorgensen, B., & D'Hondt, S. (2012) Aerobic Microbial Respiration in 86-Million-Year-Old Deep-Sea Red Clay. Science, 336(6083), 922-925. DOI: 10.1126/science.1219424

Bacteria manipula la fisiología de la planta

2012-04-30T13:59:34Z

Patógeno provoca que la planta libere sustancias que atraen a los insectos que lo transportan. Los insectos que transportan agentes infecciosos causantes de enfermedades se llaman vectores. Por ejemplo: el vector de la malaria es un mosquito conocido como Anopheles gambiae, el vector de la enfermedad de Chagas es la chirimacha, mientras que el vector del dengue es otro mosquito llamado Aedes aegypti. Al igual que nosotros, las plantas también sufren de enfermedades causadas por virus, bacterias, hongos y protozoarios, que son transmitidos por insectos. Un grupo de investigadores de la Universidad de Florida, liderados por el Dr. Lukasz Stelinski, han demostrado experimentalmente los mecanismos que usa una bacteria patógena llamada Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) para inducir en la planta un comportamiento que atrae a sus vectores. El estudio aparece publicado en PLoS Pathogens. Las bacterias CLas atacan a los cítricos como el limón, la naranja y la mandarina provocándoles una devastadora enfermedad conocida como huanglongbing (HLB o “Enfermedad del Dragón Amarillo”, por su traducción del chino). Cuando lo hacen, se alojan en el floema de estas plantas robándoles todos sus nutrientes. Su vector es un diminuto piojo saltarín conocido como el psílido asiático. Stelinski y su equipo descubrieron que cuando la planta está infectada por la bacteria libera una sustancia química volátil llamada salicilato de metilo, la cual ejerce un “efecto AXE” sobre los psílidos. En otras palabras, las plantas infectadas por la bacteria son más atractivas para los vectores que las no infectadas. Los insectos que se posan sobre las plantas enfermas se llevan una gran decepción al ver que estas no son muy nutritivas: las bacterias provocan que los niveles de nitrógeno, fósforo, azufre, zinc y hierro se reduzcan considerablemente. Para su mala suerte, cuando se dan cuenta de ello ya es demasiado tarde, los patógenos ya se alojaron en su cuerpo como si fueran unos polizontes y se mantienen allí a la espera de que el vector se pose sobre otra planta sana para poder infectarla. De esta manera, la bacteria inicia un nuevo ciclo de manipulación fisiológica del cítrico para atraer a sus vectores y facilitar su proliferación. Y este no es el único caso. Otra bacteria conocida como fitoplasma bloquea la expresión de una hormona vegetal llamada jasmonato, la cual protege a las plantas del ataque de los insectos, promoviendo así la fecundidad de su vector. Referencia: Mann, R., Ali, J., Hermann, S., Tiwari, S., Pelz-Stelinski, K., Alborn, H., & Stelinski, L. (2012). Induced Release of a Plant-Defense Volatile ‘Deceptively’ Attracts Insect Vectors to Plants Infected with a Bacterial Pathogen PLoS Pathogens, 8 (3) DOI: 10.1371/journal.ppat.1002610 Imagen | http://www.entomol.ntu.edu.tw/english/html/chen.htm BioUnalm...

Mann, R., Ali, J., Hermann, S., Tiwari, S., Pelz-Stelinski, K., Alborn, H., & Stelinski, L. (2012) Induced Release of a Plant-Defense Volatile ‘Deceptively’ Attracts Insect Vectors to Plants Infected with a Bacterial Pathogen. PLoS Pathogens, 8(3). DOI: 10.1371/journal.ppat.1002610

Contexto ecológico guía la evolución del hospedero durante las epidemias

2012-04-01T12:54:49Z

Cantidad de nutrientes y de depredadores durante epidemias determina si es mejor volverse resistente o susceptible a la infección. Después de un brote epidémico, lo que generalmente ocurre en la naturaleza es que los organismos afectados hayan desarrollado algún tipo de resistencia contra el responsable de la infección. Sin embargo, esto no siempre se da. Un reciente estudio publicado Science revela que la disponibilidad de nutrientes y la presencia de depredadores puede afectar esta respuesta y generar organismos que, por el contrario, sean mucho más susceptibles. Vivimos en un mundo inundado de parásitos, unos organismos que se aprovechan de otros para poder crecer y reproducirse, robándoles sus nutrientes y usando sus moléculas para su propio beneficio. Como respuesta, el hospedero desarrolla ciertas estrategias que le permiten deshacerse o evitar ser infectados por estos parásitos. En otras palabras, se vuelven resistentes gracias a la presión selectiva que ejercen los parásitos sobre ellos. Sin embargo, nada es gratis en la vida. Desarrollar y poner en funcionamiento estas estrategias de resistencia acarrean un costo energético. Para poder cubrirlo, otras funciones que también requieran gasto de energía se verán afectadas, por ejemplo: la reproducción. Para entender esta idea asumamos que un individuo tiene $100 para gastar cada día de su vida. De los $100, $50 los invierte en comida, $25 en movilidad y $25 con su enamorada. De pronto, un chorro de rayos gamma liberado por la explosión de una hipernova destruye el 50% de nuestra capa de ozono. Los rayos UV provenientes del sol pasan con mayor facilidad y los científicos sugieren a los habitantes de la Tierra que usen protectores solares para evitar el desarrollo de un cáncer de piel. Sin embargo, el costo del protector solar es de $25 por día. ¿Que podría hacer el individuo para resistir la fuerte radiación UV? Pues adquirir el protector solar. Pero no puede sacrificar el dinero enfocado a la comida, porque si no se alimenta bien podría contraer otras enfermedades. Tampoco podría sacrificar el dinero de la movilidad, porque necesita trasladarse a su trabajo para obtener los $100 diarios. Entonces, por descarte, no tiene más remedio que sacrificar a la enamorada. La reproducción se verá afectada por obtener una estrategia de resistencia contra los rayos UV. Pero ningún organismo vive aislado. Todos viven dentro de un ecosistema que tendrá una determinada disponibilidad de nutrientes (productividad) y diferentes tipos de amenazas (depredadores). Estos factores ecológicos podrían afectar el balance neto entre resistencia y fecundidad que la teoría predice. Para determinar en que medida influyen los factores ecológicos en las epidemias y la adaptación a ellas, un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia estudiaron la respuesta de un zooplancton (Daphnia dentifera) a su levadura parásita (Metschnikowia bicuspidata) en siete diferentes lagos del estado de Indiana (EEUU). Los investigadores tomaron muestras del pequeño protozoo en dos diferentes momentos: antes y después del brote epidémico; y notaron que las epidemias eran mayores cuando el lago tenía mayor cantidad de nutrientes y menor cantidad de depredadores. Además, en estos lagos, D. dentifera adquiría resistencia a la infección. Sin embargo, en los lagos menos productivos y con mayor cantidad de depredadores, ocurría todo lo contrario: D. dentifera se volvía más susceptible. La explicación podría ser que cuando hay poca cantidad de nutrientes, D. dentifera se ve en la necesidad de administrar bien sus recursos —decidir entre adquirir resistencia o reproducirse— y ante la escasez siempre se debe asegurar tener una buena progenie para evitar que la población desaparezca. Además, los depredadores juegan un rol importante porque se comerán a los infectados por ser mucho más fáciles de cazar. Entonces, las epidemias serán más cortas y los D. dentifera no necesitarán adquirir resistencias, serán mucho más susceptibles. Todo lo contrario ocurre cuando los recursos son abundantes y los depredadores escasos. Una mayor ingesta de alimentos facilitará el ingreso de los parásitos al hospedero. Y como no hay depredadores que se coman a los infectados, las epidemias serán más prolongadas y los D. dentifera desarrollarán resistencia al estar más expuesto por mayo tiempo a ellos (una mayor presión selectiva). Este mismo comportamiento de las epidemias en función al contexto ecológico podría darse en otros organismos, incluso en aquellos que portan parásitos que potencialmente podrían infectarnos. Y en vista que la actividad humana muchas veces afecta la productividad de los ecosistemas o la cantidad de depredadores, nosotros podríamos ser responsables de ciertos brotes epidémicos de manera indirecta. Referencia: Duffy, M., Ochs, J., Penczykowski, R., Civitello, D., Klausmeier, C., & Hall, S. (2012). Ecological Context Influences Epidemic Size and Parasite-Driven Evolution Science, 335 (6076), 1636-1638 DOI: 10.1126/science.1215429 BioUnalm...

Duffy, M., Ochs, J., Penczykowski, R., Civitello, D., Klausmeier, C., & Hall, S. (2012) Ecological Context Influences Epidemic Size and Parasite-Driven Evolution. Science, 335(6076), 1636-1638. DOI: 10.1126/science.1215429

Los origenes evolucionistas de la cooperacion en los seres humanos.

2012-02-20T04:05:00Z

Los seres huamnos al igual que otras especies sociales tienen en su repertorio comportamental motivaciones prosociales.Dado que nuestros ancestros vivian en grupos de cazadores-recolectores principalmente el comportamiento cooperativo se daba con nuestros parientes o individuos relacionados consanguineamente.Pero tambien con amigos y otros miembros del grupo.A diferencia de otros primates, los seres humanos tambien son capaces de cooperar con estraños.Por esta arquitectura psicologica que alberga motivaciones prosociales somos capces de ir a la guerra, donar sangre, pagar impuestos o ayudar a cruzar la calle a un invidente.La pregunta crucial es que caracteristicas del entorno paleolitico fueron las idoneas para forjar nuestra psicologia.En otras palabras, ¿como la seleccion natural favorecio el comportamiento cooperativo que beneficia a otros a expensas de un coste personal?Los investigadores para contestar a estas preguntas sin resolver entorno al comportamiento social del ser humano han recurrido a estudiar las vidas de bandas de nomadas de cazadores y recolectores que existen en la actualidad por su parecido con la dinamica del comportamiento social existente en las vidas de nuestros ancestros.Una de estas bandas de cazadores y recolectores son los Hazda de Tanzania.Una de las soluciones propuestas por los investigadores a este dilema de la naturaleza social humana: ¿por que los seres humanos cooperamos en lugar de sucumbir a las tendencias egoistas de autointeres? ha sido la interqcion asorativa, es decir, la personas cooperan con aquellos que cooperan en lugar de con quienes no cooperan.El problema es como se puede sostener la cooperacion mediante el proceso de la interaccion asortativa cuando es posible que un "oportunista" se lleve el trabajo colectivo de la cooperacion.Para ello, los investigadores han añadido varios modelos que vienen a solidificar la cooperacion. Uno de estos modelos es la reciprocidad directo y otro modelo la toeria de parentesco.En esea ultimo de los modelos los seres humanos cooperarian con aquellos que tienen una relacion de parentesco y en el modelo de la reciprocidad directa solo con aquellos que devuelven los favores.Estos modelos fueron favorecidos en los años 80 porque se pensaba que la dinamica de los pueblos de cazadores recolectores hacian frente a este gran dilema de la cooperacion social porque combinaban tanto la reciprocidad directa como la teoria de parentesco.No obstante, en el siglo XXI aunque se reconoce que tanto la teoria de la reciprodcidad y la teoria de parentesco cubren algunos aspectos de la prosocialidad humana dejan otros aspectos sin explicar.Para conocer como los Hazda, el pueblo de cazadores y recolectores de Tanzania que mas parecido guardan con nuestros ancestros, Apicella y colaboradores han amasado evidencias sobre sus tendencias cooperativas y prosociales.Para ello investigo la interaccion asortativa con dos redes de individuos de mayoria de edad. Una de estas redes la llamaron la "red del campamento" a la otra red la "red de los regalos".A la primera red les preguntaron con quienes querian acampar cuando otra banda se forme y a la segunda red les dieron a cada miembro tres palos de miel (la miel es el dinero de los Hazda) y les preguntaron a quien se lo darian.Uno de los resultados de este exprimento es que no parecia testar los datos existentes de acuerdo a los dos modelos asumidos como responsables del comportamiento cooperativo.Los Hazda de la red del campamento no elegian individuos mas cooperativos para acampar ni los Hazda de la red de los regalos elegian a los mas cooperativos para darles los palos de miel.Los mas importante del trabajo de Apicella y colaboradores es que para entender los aspectos mas importantes de la cooperacion entre bandas de cazadores y recolectores se debe incorporar analisis de nivel poblacional que influye la asociacion, la trasmision cultural, y formacion de bandas mas que las acciones individuales de los miembros dentro de una banda.-----------------------------------------------Apicella, C., Marlowe, F., Fowler, J., & Christakis, N. (2012). Social networks and cooperation in hunter-gatherers Nature, 481 (7382), 497-501 DOI: 10.1038/nature107362006-03-22T23:29:06Z 2006-03-22T23:29:06Z...

Apicella, C., Marlowe, F., Fowler, J., & Christakis, N. (2012) Social networks and cooperation in hunter-gatherers. Nature, 481(7382), 497-501. DOI: 10.1038/nature10736

La huella hídrica de la humanidad

2012-02-15T08:42:02Z

Estudio revela la dimensión global del consumo del agua. El acceso al agua es uno de los grandes problemas del siglo XXI. Considerado como derecho humano por la ONU desde el 2010, son casi mil millones de personas en el mundo no cuentan con una fuente de abastecimiento directa y segura, debido principalmente a las políticas de manejo de los recursos hídricos de cada país, al cambio climático y la globalización. Cada nación demanda una determinada cantidad de agua dividida en tres grandes áreas: i) el consumo humano, ii) la agricultura (alimentos, ganadería, biocombustibles y otras materias primas) y iii) la producción industrial. Sin embargo, debemos considerar que en nuestro mundo globalizado, los productos generados por estas actividades son exportados o importados, indicando que además hay un flujo virtual de agua a través de las fronteras que muchas veces no son considerados dentro de los cálculos de consumo de agua de un determinado país. A todos estos aspectos los podemos resumir bajo el término huella hídrica, que no es más que un indicador del uso del agua que tiene en cuenta tanto el uso directo como indirecto por parte de un consumidor o productor y se define como el volumen total de agua dulce que se utiliza en la producción de bienes y servicios. En nuestros días, todos los gobiernos están considerando en reducir sus demandas de agua y aumentar sus suministros. Sin embargo, ninguno toma en cuenta la dimensión global de la huella hídrica. Todos los países importamos bienes o servicios pero nunca nos ponemos a pensar en la cantidad de agua que fue utilizada o contaminada para producirlos. Para entender la dimensión global de la huella hídrica (HH), Arjen Hoekstra y Mesfin Mekonnen, investigadores del Departamento de Ingeniería y Manejo del Agua de la Universidad de Twente (Holanda), han cuantificado y elaborado un mapa de gran resolución de la huella hídrica de la humanidad. Los resultados fueron publicados el 13 de Febrero en PNAS. Los investigadores usaron los datos y estadísticas colectados por las autoridades competentes de cada país entre 1996 y 2005, y los dividieron el consumo en tres componentes: HH Azul (aguas subterráneas y superficiales), HH Verde (lluvias) y HH Gris (aguas contaminadas). A diferencia de otros estudios realizados anteriormente, Hoekstra & Mekonnen consideraron la heterogeneidad de consumo dentro de cada país, hicieron una distinción entre el HH Verde y Azul, entre HH Azul y Gris e incluyeron el tratamiento de las aguas servidas, y consideraron las diferencias en la alimentación y crianza de los animales de granja. Con estos datos elaboraron el siguiente mapa: El consumo mundial de agua entre 1996 y 2005 fue de ~9000Gm3/año (unos 9x1033 litros de agua por año, o nueve mil billones de trillones de litros de agua al año), de los cuales el 74%, 11% y 15% fueron HH Verde, Azul y Gris, respectivamente. El 92% se destinó a la producción agrícola, el 4.4% a la producción industrial y el 3.6% al consumo humano. El 38% del consumo mundial lo comparten entre EEUU, China y la India, con más de 1000Gm3/año cada uno. Brasil está en el cuarto lugar con 480Gm3/año. La India usa la cuarta parte de las aguas subterráneas y superficiales del mundo (el 24% del HH Azul), mientras que China genera la cuarta parte del agua contaminada del mundo (el 26% del HH Gris). China y EEUU comprenden el 40% mundial del agua destinada a la producción industrial. Casi el 20% del consumo del agua mundial es exportado a través de bienes y servicios. Mapa del consumo de la huella hídrica mundial: Como mencionamos anteriormente, el agua no es un recurso estático usado dentro de los límites de cada país, sino es un recurso dinámico que se mueve de un lugar a otro a través de la importación y exportación de bienes y servicios industriales y agrícolas. A esto se le denomina Flujo Virtual Internacional del Agua. El Flujo Virtual Internacional del Agua a través de productos agrícolas e industriales es de 2320Gm3/año (~25% del agua consumida en el mundo). El 76% se mueve a través de la comercialización de productos agrícolas y sus derivados, mientras que el resto se da a través de la comercialización de animales y productos industriales (12% cada uno). Los mayores exportadores de agua virtual son EEUU, China, India, Brasil, Argentina, Canadá, Australia, Indonesia, Francia y Alemania, todos potencias mundiales. La mayoría de estos países viven bajo un gran estrés hídrico. Los mayores importadores de agua virtual son EEUU, Japón, Alemania, China, Italia, México, Francia, Reino Unido y Holanda. La mayor parte del Flujo Virtual Internacional del Agua está relacionado con la comercialización de plantas oleaginosas (palma aceitera, soya, girasol, semillas de colza, canola, entre otras), algodón y sus productos derivados. Todo junto corresponde el 43% del agua virtual. Con estos datos elaboraron el mapa de Flujo Virtual Internacional del Agua. Los países en verde exportan más agua virtual de la que importan, mientras que los amarillos y rojos, importan más de lo que exportan. En promedio, cada persona consume 1385m3/año (un poco más de 1000 tanques de agua de 1000 litros cada uno por año). Cuando nos enfocamos al agua consumida a través de productos agrícolas e industriales, la mitad del total es a través de los cereales y las carnes (27% y 22%, respectivamente), mientras un 7% es a través de productos derivados de la leche. Estos valores dependen mucho de la forma de producción en cada país. Según la tecnología, unos consumirán más agua que otros para generar el mismo producto. En los países desarrollados, el consumo de agua por persona varía entre 1250 – 2850m3/año, siendo el Reino Unido el extremo inferior y EEUU el superior. Mientras que en los países en vías de desarrollo, estos valores varían entre 550 – 3800m3/año, siendo la República Democrática del Congo el extremo inferior y Bolivia, Mongolia y Nigeria los extremos superiores....

Hoekstra, A., & Mekonnen, M. (2012) The water footprint of humanity. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1109936109

Algunos tomates buenos (a few good tomatoes)

2012-02-13T03:30:33Z

Uno de los caballos de batalla de los defensores de la alimentación ecológica es la de sus beneficios para la salud, beneficios que realmente no existen si tenemos en cuenta que la mayoría de las moléculas tóxicas o cancerígenas que ingerimos en la dieta son de origen natural (1). De hecho una revisión exhaustiva de [...] Entradas relacionadas En busca del tomate perdido Por Jose Miguel Mulet | 28/12/2010 @ 09:30 | Curiosidades, Divulgación | 120 Comentarios ¿Cómo etiquetamos un tomate? Por Jose Miguel Mulet | 15/12/2011 @ 09:30 | Biología, Divulgación | 67 Comentarios El hombre que susurraba a los tomates Por Irreductible | 30/07/2010 @ 12:00 | Escepticismo | 13 Comentarios...

Ames, B. (1990) Dietary Pesticides (99.99% All Natural). Proceedings of the National Academy of Sciences, 87(19), 7777-7781. DOI: 10.1073/pnas.87.19.7777

Dangour, A., Dodhia, S., Hayter, A., Allen, E., Lock, K., & Uauy, R. (2009) Nutritional quality of organic foods: a systematic review. American Journal of Clinical Nutrition, 90(3), 680-685. DOI: 10.3945/ajcn.2009.28041

Dangour, A., Lock, K., Hayter, A., Aikenhead, A., Allen, E., & Uauy, R. (2010) Nutrition-related health effects of organic foods: a systematic review. American Journal of Clinical Nutrition, 92(1), 203-210. DOI: 10.3945/ajcn.2010.29269

Domínguez T, Hernández ML, Pennycooke JC, Jiménez P, Martínez-Rivas JM, Sanz C, Stockinger EJ, Sánchez-Serrano JJ, & Sanmartín M. (2010) Increasing omega-3 desaturase expression in tomato results in altered aroma profile and enhanced resistance to cold stress. Plant physiology, 153(2), 655-65. PMID: 20382895

Restos de maíz ancestral descubiertos en costas peruanas

2012-01-19T00:38:01Z

Tienen más de 6,000 años de antigüedad y darían claves sobre la cronología, evolución de razas y los contextos culturales asociados a este cultivo en Sudamérica. Hace unos 8,700 años, los antiguos pobladores mexicanos domesticaron una planta silvestre llamada teosinte. Mil años después, ya se había diseminado por América Central. Hace unos 7,000 años llegaron a América del Sur. Y hoy es el cultivo más importante del mundo. Sí… estamos hablando del maíz. El Perú es uno de los países con mayor número de variedades de maíz en el mundo. Estudios previos concuerdan que esta planta ya era cultivada por los antiguos pobladores peruanos hace más de 4,000 años. Sin embargo, debido a la falta de fósiles bien preservados de mayor antigüedad, sabemos muy poco sobre la evolución y diversificación temprana de este cultivo en nuestro territorio. Entre los años 2007 y 2011, mientras se hacían excavaciones en el complejo arqueológico de Paredones y Huaca Prieta, ubicado en la costa norte del Perú, un equipo de arqueólogos liderados por el Dr. Tom Dillehay de la Universidad de Vanderbilt, halló una gran cantidad de restos de maíz en excelentes condiciones. La colección que estaba compuesta por mazorcas, tallos, granos, espigas, harinas y fitolitos, era la más grande y diversa descubierta hasta la fecha. Los restos fueron enviados a Estados Unidos para calcular su antigüedad. Usando la técnica de datación por radiocarbono acoplado a un espectrómetro de masas con aceleradores (AMS), se determinó que la colección databa de hace unos 3,000 a 6,700 años —en pleno periodo pre-cerámico—, siendo catalogados como los macrofósiles de maíz más antiguos descubiertos en América, según un artículo publicado el 17 de Enero en PNAS. La antigüedad de las muestras concuerdan con los restos de almidón y fitolitos hallados en Panamá y Ecuador, los cuales datan de hace 7,600 y 7,000 años, respectivamente. Sin embargo, éstos aparecen de manera intermitente a través del tiempo, lo que indicaría que su consumo no formaba parte de la dieta primaria de los antiguos pobladores peruanos. En cuanto a sus características morfológicas, las mazorcas eran muy pequeñas —tenían entre tres y seis centímetros de longitud— y estaban compuestos por 96 granos repartidos en ocho filas. Según el Dr. Alexander Grobman, profesor emérito de la Universidad Nacional Agraria La Molina y autor principal del estudio, los restos pertenecerían a las razas Proto-Confite Morocho, Confite Chavinense y un híbrido de ambas [Figura de portada]. Estas razas son las precursoras de la mayoría de los maíces andinos de la actualidad, tales como: Huayleño, Granada, Paro y Chullpi; y la raza costera, Mochero. Los antiguos agricultores peruanos empezaron a seleccionar los maíces con mayor número de filas de granos, generados por la fasciación (alargamiento) de las mazorcas. Así fue como lograron obtener variedades cada vez más productivas, las cuales empezaron a ser halladas a inicios del periodo cerámico (hace 4,000 años), sugiriendo que las razas proto-Chullpi y proto-Alazan aparecieron a fines del pre-cerámico. Por otro lado, no se hallaron restos de vasijas, vasos o recipientes de almacenamiento, que indiquen la fermentación de los granos de maíz para la producción de bebidas, tal como sugieren ciertos investigadores. Grobman y sus colegas concluyen que cuando el maíz abandonó las tierras mexicanas, dejó de cruzarse con el teosinte, mejorando así su productividad y facilitando su selección. “Los maíces peruanos descritos aquí son diferentes —en ciertos aspectos significativos— a las muestras casi contemporáneas halladas en la cueva Guila Naquitz (México)”, comenta Dolores Piperno, co-autora del trabajo e investigadora del Smithsonian Tropical Research Institute. Para terminar, los investigadores recomiendan que se vuelva a excavar otros complejos arqueológicos de la costa peruana, con el fin de encontrar y analizar nuevos restos vegetales y recabar información sustancial sobre el desarrollo y dispersión de este cultivo en América del Sur. Referencia: Grobman, A., Bonavia, D., Dillehay, T., Piperno, D., Iriarte, J., & Holst, I. (2012). Preceramic maize from Paredones and Huaca Prieta, Peru Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1120270109 BioUnalm...

Grobman, A., Bonavia, D., Dillehay, T., Piperno, D., Iriarte, J., & Holst, I. (2012) Preceramic maize from Paredones and Huaca Prieta, Peru. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1120270109

Planta carnívora atrapa su presa bajo el suelo

2012-01-10T09:15:02Z

Usan hojas adhesivas subterráneas para atrapar y digerir nemátodos. Estamos acostumbrados a pensar en las plantas como unos seres inmóviles e inofensivos. Sin embargo, las plantas carnívoras —que para Darwin eran las plantas más asombrosas en el mundo— no se ciñen a este estereotipo. Las adaptaciones morfológicas y fisiológicas que han adquirido a lo largo de su historia evolutiva, las convierten en unos organismos fascinantes. Las manifestaciones más asombrosas son sus hojas especializadas que se convierten en trampas mortales, con la capacidad de digerir a sus presas y absorber los nutrientes, lo que les ha llevado, en algunos casos, a prescindir de la fotosíntesis. Esto lo hacen porque sus hábitats naturales se caracterizan por ser pobres en nutrientes elementales como lo son: el nitrógeno, fósforo, potasio, entre otros. No obstante, ésta no es la forma más económica de obtenerlos. Las plantas carnívoras representan menos del 0.2% del total de plantas con flores descritas a la fecha. Esto se debe principalmente al costo energético que deben invertir para producir néctares y aromas atractivos para sus presas (Sarracenia purpurea), jarrones coloridos con patrones de radiación UV que sean reconocibles por los insectos (Nepenthes sp.), sustancias mucilaginosas (Drossera rotundifolia) o resinosas (Roridula gorgonias) que no dejen escapar el alimento una vez capturado, o incluso trampas que se activen por un sofisticado gatillo (Dionaea muscipula). Así como también desarrollar glándulas especializadas en producir enzimas digestivas. Sin embargo, un estudio publicado hoy en PNAS sugiere que el porcentaje que representan las plantas carnívoras podría estar subestimado porque científicos brasileños, liderados por el biólogo Caio Pereira de la Universidad Estatal de Campinas, han descrito una planta del género Philcoxia que tiene la capacidad de capturar y digerir nemátodos usando unas hojas adherentes subterráneas. El género Philcoxia, que pertenece a la familia Plantaginaceae, está compuesta por tres especies que crecen exclusivamente en los campos rocosos del centro de Brasil. Esta zona se caracteriza por ser muy rocosa y arenosa, con bajas cantidades de nutrientes pero bien iluminado, y con un régimen de lluvias estacionales. Todas estas condiciones favorecen la existencia de plantas carnívoras, por lo que hacía sospechar que las Philcoxia eran carnívoras. Pero, a pesar que las Philcoxia presentaban características típicas de las plantas carnívoras, nunca se pudo determinar la estrategia empleada para capturar sus presas. La forma como obtenía sus nutrientes fue un gran misterio para los botánicos y ecólogos brasileños. Todo cambio en el 2007 cuando el Dr. Peter Fritsch y sus colaboradores de la Academia de Ciencias de California y la Universidad Estatal de Campinas, descubrieron la presencia de nemátodos adheridos a las hojas subterráneas de Philcoxia minensis almacenadas en un herbario. Todo apuntaba a que esta planta era carnívora. Para corroborar esta hipótesis, Pereira y sus colaboradores “alimentaron” a la planta con unos sabrosos nemátodos marcados con Nitrógeno-15 (un isótopo más pesado del nitrógeno que no se encuentra normalmente en los seres vivos). Al analizar sus hojas, observaron que los niveles de 15N alcanzaron el 5% y 15% del total a las 24 y 48 horas, respectivamente. Además, la concentración total de nitrógeno y fósforo también fue significativamente superior al promedio observado en las especies vecinas. Estos resultados demostraban que la planta asimilaba los nutrientes liberados por el nemátodo. Al hacer un estudio enzimático de las hojas de P. nimensis observaron que las fosfatasas se encontraban muy activas, lo que indicaría que la planta digería sus presas por sí misma, descartando así que el proceso sea realizado por algún tipo de bacteria simbionte. Lo reportado en este estudio es una estrategia única no descrita anteriormente. La P. nimensis, y posiblemente las otras dos especies de Philcoxia, usan unas hojas subterráneas adhesivas para atrapar los nemátodos que allí habita. Luego, secretan enzimas que empiezan a digerir a la desafortunada presa para que finalmente asimilen los nutrientes generados. Esta estrategia es bastante críptica en comparación a las otras. Esto porque sus hojas especializadas son bastante pequeñas (de 0.5 a 1.5mm de diámetro) y se encuentran escondidas bajo el suelo. Además, sus presas son microscópicas. Todo esto nos llevaría a pensar que podrían haber muchas más especies de plantas que se alimenten de algún tipo de microorganismo o que usan estrategias que no pueden ser apreciadas a simple vista, subestimando así el número total de especies de plantas carnívoras descritas en la actualidad. Referencia: Pereira, C., Almenara, D., Winter, C., Fritsch, P., Lambers, H., & Oliveira, R. (2012). Underground leaves of Philcoxia trap and digest nematodes Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1114199109 BioUnalm...

Pereira, C., Almenara, D., Winter, C., Fritsch, P., Lambers, H., & Oliveira, R. (2012) Underground leaves of Philcoxia trap and digest nematodes. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1114199109

Cambio Climático, ¿de cuánto somos responsables?

2011-12-15T14:54:00Z

La posición de consenso del 4to reporte del IPCC (AR4) es, parafraseando, que las actividades humanas son muy probablemente responsables de la mayoría del calentamiento global reciente. Pero la pregunta es, ¿de cuánto somos responsables? ¿El 80%, el 99%? Un paper por Markus Huber y Reto Knutti publicado en Nature Geoscience (pdf) este diciembre cuantifica este número. La mayoría de las investigaciones sobre atribución del cambio climático se basan en el análisis de los cambios templares y espaciales de la temperatura y otras variables. Un calentamiento causado por el Sol no tiene las mismas características que uno causado por un efecto invernadero; mientras en el primer caso uno esperaría que toda la atmósfera se calentara al mismo tiempo, en el segundo las capas altas de la atmósfera se enfriarían porque reciben menos radiación desde el suelo. Los autores de este paper, en cambio, muestran otra forma independiente de atribución: usando un modelo basado en el balance energético de la Tierra. Los cambios climáticos debido a la variabilidad natural del planeta no incrementan la cantidad de energía en el sistema, simplemente la distribuyen de forma distinta. Un aumento en el efecto invernadero, en cambio, significa que la Tierra emite menos energía al espacio, aumentando el contenido neto del sistema climático. Utilizaron datos de una docena de factores que afectan al clima como el Sol, erupciones volcánicas, Ozono, Óxido Nitroso, y, claramente, Dioxido de Carbono. El CO2 (línea negra) claramente domina por sobre el resto de los factores Esta impresión se ve reflejada en el análisis numérico. Los gases de efecto invernadero contribuyeron casi un 160% del calentamiento total observado. Es decir, si no fuera porque otros factores ‘tiran para el otro lado’, en vez de los 0,8 ºC que aumentó la temperatura desde la década de 1850 (primer recuadro abajo), habríamos tenido 1,31 ºC. (click en la imagen para agrandar) Esta proporción se mantiene también si analizamos el calentamiento ocurrido desde 1950 (segundo recuadro). De los 0,55 ºC observados, los gases de efecto invernadero son responsables de 0,85 ºC. En los gráficos puede compararse la influencia total de los factores naturales y los humanos (últimas dos barras verdes). Como puede verse, si bien los factores naturales tuvieron influencia en el calentamiento global desde 1850, si lo tomamos desde 1950 éste es prácticamente cero, y se vuelven virtualmente insignificantes en el calentamiento futuro de los próximos 50 años en un escenario de no intervención (último recuadro). Los autores calcularon que es “extremadamente poco probable” (menos de un 5% de probabilidad) de que la variabilidad interna (el grisado en los gráficos anteriores) haya contribuido más de un 26% del calentamiento de los últimos 50 años. Esto es un límite superior, lo que significa que como máximo, un 26% del calentamiento se deba a la variabilidad natural. Pero esto significa que aún si los modelos simularan una variabilidad natural de 1/3 de la magnitud real, sería difícil conseguir una tendencia de calentamiento tan grande como la observada sin forzamientos externos. Se trata de un resultado robusto. En cuanto a la contribución humana total al calentamiento global desde 1950, las actividades humanas explican un ¡102%! de la señal forzada (que es como mínimo un 74% de la tendencia observada). Rojo: modelos que incluyen factores humanos – Azul: modelos sin factores humanos - Negro: observaciones. Huber, M., & Knutti, R. (2011). Anthropogenic and natural warming inferred from changes in Earth’s energy balance Nature Geoscience DOI: 10.1038/NGEO1327 Seguime en Facebook, twitter o google+ donde comparto noticias y otras cosas que no publico en el blog....

Huber, M., & Knutti, R. (2011) Anthropogenic and natural warming inferred from changes in Earth’s energy balance. Nature Geoscience. DOI: 10.1038/NGEO1327

Las abejas y el cambio climático

2011-12-14T06:26:03Z

Efecto del calentamiento global en los ciclos de las plantas y las abejas que las polinizan - Entomología general / Himenópteros, Research Blogging...

Bartomeus, I., Ascher, J., Wagner, D., Danforth, B., Colla, S., Kornbluth, S., & Winfree, R. (2011) Climate-associated phenological advances in bee pollinators and bee-pollinated plants. Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.1115559108