Los insectos más asombrosos del planeta

Aquí os dejo el enlace de una noticia publicada en “Muy interesante” donde podéis ver 16 fotografías y una breve descripción, de los insectos mas llamativos, como por ejemplo la hormiga panda:

hormiga-panda
Imagen de una Hormiga Panda (Euspinolia militaris)

La hormiga panda (Euspinolia militaris) habita en los bosques esclerófilos de la región de Coquimbo en Chile. Lo curioso es que ni es hormiga ni es un oso panda, pero como presenta justo esos colores y se asemeja a una hormiga, la denominación era imposible de evitar. Se trata de una especie de avispa, pero sin alas. Pertenece a la familia mutilidae, insectos conocidos como hormigas de terciopelo por el vello que recubre su cuerpo. Sin embargo, no te dejes engañar por su simpático aspecto: posee un potente aguijón para atrapar a sus presas.

Enlace: https://www.muyinteresante.es/naturaleza/fotos/los-insectos-mas-asombrosos-del-planeta/16

 

El reloj biológico marca el tiempo de regeneración de la piel

Quemaduras
Los cortes y quemaduras producidos durante el día cicatrizan hasta un 60% más rápidos que aquellos sufridos entre las ocho de la tarde y las ocho de la mañana. / Hans (PIXABAY)

Un grupo de científicos ha establecido una relación directa entre el conocido como reloj biológico y la velocidad con la que el cuerpo humano es capaz de cicatrizar sus heridas, según un artículo divulgado por la revista Science Translational Medicine.

El estudio se ha llevado a cabo por investigadores del Consejo de Investigación Médica (MRC) del Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Estos científicos han descubierto que células tienen una mayor capacidad de regeneración cuando las heridas se producen durante el día.

Para más información, aquí os dejo el enlace de la noticia:

http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/reloj-biologico-marca-tiempo-regeneracion-piel

El óxido de grafeno hace posible transformar agua del mar en agua potable

¿Os imagináis a toda la familia en la mesa a la hora de comer bebiendo agua del mar? Gracias a un equipo de científicos de la Universidad de Manchester (Reino Unido), ahora es posible transformar agua de mar en potable. El equipo científico ha creado unas membranas de óxido de grafeno que no se agrandan en contacto con el agua y que son capaces de tamizar las sales comunes (Romero, 2017). Por desgracia, actualmente no todo el mundo tiene cerca fuentes de agua potable y este gran avance científico permitiría llevar el agua limpia a millones de personas.

Imagen 1. – Lámina de grafeno sobre un soporte (García Koch, J. ).

El grafeno es una lámina extremadamente delgada compuesta de carbono y fue sintetizado por primera vez en 2004 por los investigadores rusos Andre Geim  y Konstantin Novoselov. El grafeno es conocido hoy en día como “el material del futuro”: es transparente, flexible, bastante resistente, impermeable, abundante, económico y conduce la electricidad mejor que ningún otro metal conocido. Gracias a sus increíbles propiedades tiene grandes aplicaciones;  Por ejemplo, permitirá fabricar desde dispositivos electrónicos con pantallas flexibles y transparentes y baterías ultrarrápidas a potentes paneles solares, sin olvidar aplicaciones en aeronáutica, medicina y otros sectores que se investigan en la actualidad (Guerrero, 2012).

El óxido de grafeno (GO) es un derivado químico del grafeno y puede definirse como una lámina de grafeno que se ha hecho funcional con distintos grupos oxigenados. A día de hoy no existe un consenso acerca de la estructura de este material, encontrando distintos modelos estudiados tal y como se muestra en la siguiente figura:

Imagen 2. – Modelos estructurales propuestos para el GO (Taeño, M. 2016).

El óxido de grafeno es un material que puede establecer enlaces covalentes o no covalentes (el enlace covalente es aquel que se genera entre dos átomos que tienen pares de electrones compartidos). Esto le hace jugar un papel importante en el campo de la biomedicina para su empleo como portador de fármacos o para crear biosensores fluorescentes utilizados en biomedicina para la detección de ADN y de proteínas (Taeño, 2016).

El grafeno es un material costoso y difícil de producir a gran escala. Sin embargo, el óxido de grafeno puede sintetizarse de una manera sencilla mediante un proceso de oxidación del grafito, conocido como el método de Hummers. Mediante este método se hace reaccionar grafito con una mezcla de permanganato potásico, nitrato sódico y ácido sulfúrico concentrado (Taeño, 2016).

Antes, las membranas de óxido de grafeno se hinchaban al sumergirlas en el agua, dejando pasar sales de pequeño tamaño por sus poros juntos con las moléculas del líquido. El coautor del trabajo Rahul Nair y su equipo de investigación, han logrado demostrar que al poner una capa delgada de resina epoxi (sustancia que se usa en revestimientos y pegamentos) a ambos lados de la membrana de óxido de grafeno, evita que ésta se expanda (BBC Mundo, 2017). Esta estrategia permite filtrar el agua salada de manera segura debido a que el tamaño de los poros puede ser controlado con gran precisión (Romero, 2017).

Los científicos pretenden crear estas membranas de óxido de grafeno a escalas más pequeñas con el objetivo de dar, a aquellos países que no tienen plantas de desalinización a gran escala, una forma de poseer agua dulce segura y accesible. (Romero, 2017).

 

Referencias

BBC Mundo (2017). “El revolucionario filtro de grafeno que puede convertir agua de mar en agua potable”. Disponible en: http://www.bbc.com/mundo/noticias-39481793 [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Guerrero, T. (2012). “Grafeno, el material del futuro”. El Mundo. Disponible en: http://www.elmundo.es/elmundo/2012/04/13/nanotecnologia/1334331314.html [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Romero, S. (2017). “Convierten agua de mar en agua potable gracias al grafeno”. Muy interesante. Disponible en: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/convierten-agua-de-mar-en-agua-potable-gracias-al-grafeno-451491294519 [Último acceso: 22 Oct. 2017]

Taeño, M. (2016). “Óxido de grafeno: el más desconocido de la familia del carbono”. Fundación telefónica. Disponible en: https://nanotecnologia.fundaciontelefonica.com/2016/08/24/oxido-de-grafeno-el-mas-desconocido-de-la-familia-del-carbono/  [Último acceso: 22 Oct. 2017]

 

¡EL Volcán Kawah Ijen expulsa lava azul!

En el este de Java, un gigante de azufre arde ante la cámara de un fotógrafo apasionado de los volcanes. El azufre en combustión desprende espectaculares llamas azules en el volcán Kawah Ijen, en la isla indonesia de Java, que solo son visibles de noche.

Aquí os dejo el enlace de la noticia publicada en National Geographic. La cual muestra imágenes espectaculares de este maravilloso volcán:

http://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/grandes-reportajes/fuego-azul-2_8195/1

Así mismo podéis encontrar mas información en el siguiente enlace del ABC:

http://www.abc.es/viajar/20150906/abci-volcan-kawah-ijen-llamas-201509031808.html

 

¿Realmente, las plantas y los animales, somos tan distintos?

9788491110835.jpg

Libro que os recomiendo a leer. “La vida secreta de los árboles” de Peter Wohlleben. Referencia de la imagen: https://www.casadellibro.com/libro-la-vida-secreta-de-los-arboles-descubre-su-mundo-oculto-que-sienten-que-comunican/9788491110835/2937083

No sé si sois amantes de los libros o no, yo no es que lo sea, la verdad, pero desde hace un tiempo me encanta devorar libros de divulgación científica.

A inicios de este verano me compré “La vida secreta de los árboles” de Peter Wohlleben, un libro que sin duda os recomiendo. Supongo que habréis oído hablar de que las plantas son capaces de comunicarse entre sí, algo que nunca se me había pasado por la cabeza, y al escucharlo no pude evitar querer saber más sobre el tema. Este libro no sólo habla de la capacidad que tienen las plantas de comunicarse, sino también de cómo parecen seres pensantes, cómoe protegen, de su organización en el bosque, de sus habilidades para adaptarse a ciertos medios, etc.

A mí, especialmente, me llama la atención la forma en que se comunican. Por eso voy a centrar este artículo en la comunicación de los árboles. Mi compañera Sara Atienza, colaboradora de este mismo blog, publicó a finales de febrero una charla TED de Suzanne Simard sobre este mismo tema, charla la cual os invito a ver.

Peter Wohlleben, en el segundo capítulo de su libro “El lenguaje de los árboles” comienza con la definición, que encontramos en el diccionario, de la palabra lenguaje: “capacidad que las personas tienen de expresarse”. Como bien dice, es una capacidad restringida a nuestra especie, donde se refleja que pensar en que los árboles son capaces de comunicarse es algo bastante sorprendente y que pocas personas se han llegado a plantear. A medida que sigues leyendo este capítulo te das cuenta de que tienen su propio lenguaje, no mediante palabras, pero sí a través de sustancias odoríferas y señales eléctricas. Además, para esta comunicación también intervienen los hongos que ayudan al transporte de las señales uniéndose a las raíces de las especies vegetales creando kilómetros de tuberías (Galisteo, 2017).

Suzanne Simard, científica en la Universidad de Columbia Británica en Vancouver (Canadá), publicó en 1997 una parte de su tesis doctoral en la cual plasmaba su idea de que existe una relación simbiótica entre los hongos y los árboles. Los árboles proporcionan a los hongos azúcares producidos en la fotosíntesis, mientras que los hongos proporcionan compuestos inorgánicos como nitrógeno o fósforo necesarios para el árbol, y contribuyen a la transmisión de información y nutrientes entre un ejemplar y otro (Galisteo, 2017).

Tras este inciso, volvamos a los dos medios de comunicación del que disponen las plantas. En primer lugar, las sustancias odoríferas se transmiten por la superficie. Estas sustancias van a depender del viento para ser transportadas lo más lejos y rápidamente posible. No obstante, el viento también supone una desventaja para estas sustancias, ya que favorece a que se diluyan fácilmente, de hecho, no suelen alcanzar ni los 100 metros. Los árboles utilizan estas sustancias para advertir de peligros o para atraer a otros seres vivos. Por ejemplo, en la sabana africana las jirafas se alimentan de las acacias de copa plana. Las acacias, para protegerse, envían en pocos minutos sustancias tóxicas a las hojas. Lo más sorprendente es ver como las jirafas dejan unos cuantos ejemplares de árboles a un lado y siguen con su festín 100 metros más allá del árbol inicial. Esto es debido a que las acacias atacadas emiten un gas de aviso, etileno, indicando a las otras más cercanas de la proximidad de un peligro, provocando que emitan las sustancias tóxicas a sus hojas (Wohlleben, 2016). En segundo lugar, utilizan las señales eléctricas a través de las raíces para asegurarse de que el mensaje llega con seguridad. El problema de estas señales es la velocidad de propagación, ya que se transmiten con una velocidad de un centímetro por segundo. Las raíces de los árboles se extienden por el suelo más del doble de la amplitud de sus copas. Estas raíces son las encargadas de entrelazarse unas con otras y ser el canal por el que se transporta la información y los nutrientes. No obstante, hay árboles que no se enlazan con los demás provocando la pérdida de propagación. De aquí proviene la importancia de la relación simbiótica de los árboles y los hongos. Los hongos se intercalan en las raíces uniendo a todos los árboles.

Se sabe muy poco de esta super conexión del mundo vegetal, pero cada vez somos más conscientes de la importancia que supone. Los árboles se ayudan entre sí intercambiándose nutrientes, se protegen los unos a los otros enviando señales de peligro.

Así mismo, esto es sólo un pequeño artículo, podría seguir hablando de esta comunicación o sobre los nuevos descubrimientos. Como por ejemplo los descubrimientos de Mónica Gagliano, de la Universidad de Australia Occidental, acerca de la capacidad que tienen las raíces de crepitar con una frecuencia de 220 Herzz y de cómo someterlas a esa misma frecuencia, las puntas de las raíces se orientan en la misma dirección de la que proviene la frecuencia. ¿Serán las plantas capaces de escuchar?

¡Si queréis que siga escribiendo sobre más temas que se pueden leer en el libro de Peter Wohlleben, o iniciar algún debate sobre el tema os invito a dejar comentarios!

Referencias

Atienza, S. (2017). “¿Como se comunican las plantas?”. Ecotoxsan. Disponible en: https://ecotoxsan.blog/2017/02/27/como-se-comunican-las-plantas/  [Último acceso: 12 de Sep. 2017]

Galisteo, A. (2017). “Las comunicaciones secretas de las plantas”. Madridmasde. Disponible en: http://www.madrimasd.org/notiweb/noticias/las-comunicaciones-secretas-las-plantas [Último acceso: 12 de Sep. 2017]

Wohlleben, P. (2016). La vida secreta de los árboles. Ediciones Obelisco, Barcelona.

 

Descontaminación de suelos mediante el uso de plantas transgénicas

La modificación genética, ya sea de animales o de plantas, sigue generando polémica y opiniones diversas con mayor o menor fundamento científico. Entre las diversas aplicaciones tanto en beneficio del ser humano como del medio ambiente, vamos a hablar de una aplicación poco conocida de los transgénicos que se basa en su capacidad para descontaminar el medio ambiente.

Una de las aplicaciones de la biotecnología vegetal más conocidas hoy en día es la modificación de plantas para el uso agrícola para que sean resistentes a insectos o puedan tolerar ciertos herbicidas. Un ejemplo de estos cultivos modificados mediante la ingeniería genética serían las plantas “Roundup Ready”, las cuales toleran al herbicida “Roundup” (glifosato). Otra utilidad de las plantas modificadas genéticamente es la biorremediación, que es un proceso en el que se utilizan seres vivos (o alguna de sus partes o productos) para la recuperación de una zona terrestre o acuática contaminada. Hay dos tipos de biorremediación:

  • in situ: mediante bioestimulación añadiendo nutrientes al medio contaminado, o mediante bioincremento, aportando al medio contaminado microorganismos para que lo degraden.
  • ex situ: se transporta el contaminante a plantas de procesamiento para su degradación por microorganismos especializados.

Una de las líneas de la biorremediación es la fitorremediación, que consiste en la utilización de las plantas y de los microorganismos asociados a las mismas con fines de descontaminación del medio ambiente (Bey, 2010). Las plantas son organismos autótrofos, sintetizan compuestos orgánicos usando como fuente de carbono el  y absorbiendo agua con compuestos minerales, nitrógeno y otros nutrientes del medio a través de las raíces. Debido a la contaminación del medio ambiente, las plantas absorben también compuestos tóxicos, por lo que han ido generando mecanismos de detoxificación que les permiten sobrevivir en ambientes adversos (Bey, 2010).

Esta técnica de biorremediación permite descontaminar de manera eficiente compuestos tóxicos orgánicos e inorgánicos. Los contaminantes orgánicos son producidos mayoritariamente por el hombre como consecuencia de derrames (combustibles), actividades industriales (desechos químicos y petroquímicos) o actividades militares y agrícolas (Bey, 2010). Algunos ejemplos de compuestos orgánicos que han sido degradados de manera eficiente mediante la biorremediación son herbicidas como la atrazina o hidrocarburos derivados del petróleo (gasolina, benceno, tolueno, etc), entre muchos otros. Estos son relativamente menos tóxicos que los contaminantes orgánicos ya que son reactivos y no se acumulan.

Los compuestos inorgánicos no pueden ser degradados por las plantas, pero pueden acumularse en las partes cosechables de las mismas (Bey, 2010). Un ejemplo de estos contaminantes es el Mercurio (Hg), una de las sustancias más tóxicas. La forma más volátil es el óxido de mercurio (HgO), que puede oxidarse con el ozono atmosférico en presencia de agua para dar la forma divalente reactiva Hg2+. Esta forma puede reaccionar con compuestos orgánicos para dar lugar a organomercuriales, los cuales son potentes tóxicos para el sistema nervioso, del riñón y del hígado en animales superiores (incluidos humanos). Es importante señalar que, al ser un contaminante bioacumulable, la concentración de mercurio en los organismos va aumentando a medida que se asciende en los diferentes niveles de la cadena trófica (biomagnificación).

La eliminación de este compuesto se consigue mediante operones mer (estructuras génicas que codifican genes que protegen a determinados microorganismos de la contaminación por mercurio). Algunos investigadores han transformado plantas con genes bacterianos del operon mer, para que las plantas acumulen el aproximadamente el doble de metales. Un ejemplo de plantas en las cuales se usan estos operones seria la planta de Arabidopsis thaliana y la planta del tabaco, las cuales son transformadas con el gen merC de Acidithiobacillus ferrooxidans (Sasaki et al,2006).

 

Arabidopsis thaliana Universidad de Iowa. Departamento de biología. E. Jefferson St.
https://biology.uiowa.edu/model-organisms/arabidopsis-thaliana-mustard-plant

 

Referencias

Bey, P.; Mentaberry, A.; Segretín, M. (2010). Biotecnología y Mejoramiento Vegetal II. Parte V. Ediciones INTA y Argenbio.

Mathews, C. K.; Van Holde, K. E.; Ahern, K. G. (2002). Bioquímica. 3º ed. Pearson Addison Wesley. Madrid.

Sasaki, Y.; Hayakawa, T.; Inoue, C.; Miyazaki, A.; Silver, S.; Kusano, T. (2006). “Generation of mercuryhyperaccumulating plants through transgenic expression of the bacterial mercury membrane transport protein MerC”. Transgenic Res. 15(5): 615-625.

‘Oleo Sponge’. La esponja reutilizable que absorbe petróleo.

experto04

Voluntarios en las Islas Cíes el 8 de diciembre de 2002, en una imagen tomada por Antonio Figueras.

El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado, a escala mundial, un problema de contaminación de suelos, aire y agua. Las contaminaciones producidas por la extracción y el manejo del petróleo son de las más severas (Benavides, 2006). Como olvidar, la catástrofe del naufragio del viejo petrolero “El Prestige”, el cual naufragó en las costas gallegas y transportaba 77000 toneladas de fuel (líquido formado por hidrocarburos que se obtiene por destilación fraccionada del petróleo natural) (Ramírez, 2002).

Los naufragios de petróleo provocan grandes consecuencias en los ecosistemas marinos. Debido a la diferencia de densidad, las manchas de estos contaminantes flotan en el agua, impidiendo la entrada de luz y el intercambio gaseoso (Benavides, 2006). Las primeras poblaciones que se ven afectadas son: el plancton (conjunto de organismos pelágicos que se encuentran en suspensión en el agua del mar o en las aguas dulces) y los Bentos (comunidad formada por los organismos que habitan el fondo de los ecosistemas acuáticos).

Gracias a sus investigaciones previas sobre nuevas técnicas de nanotecnologías publicadas en 2011, Seth Darling, científico del Center for Nanoscale Materials de Argonne, y sus compañeros han inventado ‘Oleo Sponge’. ‘Oleo Sponge’ es una esponja capaz de limpiar los derrames de petróleo. Esta esponja puede absorber el petróleo, incluso bajo el agua, sin dañar ninguno de sus componentes. Además, otra de sus grandes características es que puede ser reutilizada. Comenzaron sus investigaciones con espuma de poliuretano común, la cual contiene un montón de grietas y rincones. No obstante, no era capaz de unir firmemente las moléculas de petróleo. Por esta razón, utilizaron sus previas investigaciones para darle una nueva química superficial. Tras varios experimentos, consiguieron crear una capa muy fina de óxido de metal “primer” cerca de las superficies interiores de la espuma (Lerner, 2017). Las moléculas se sujetan a la capa de óxido metálico sin llegar a mezclarse con la estructura de la esponja.

Gracias a las primeras pruebas realizadas en un tanque de agua de mar gigante, en Nueva Jersey, demostraron la fiabilidad de esta esponja, al ser capaz de absorber Diesel y petróleo desde abajo y en la superficie del agua. “El material es extremadamente robusto. Hemos ejecutado docenas de cientos de pruebas, retorciéndolas cada vez, y todavía no lo hemos visto en absoluto “, dijo Darling.

Esta esponja sería una magnifica solución para las catástrofes ambientales que se producen todos los días. ‘Oleo Sponge’ se podría utilizar diariamente para limpiar los puertos, en los cuales tiende a acumularse el petróleo debido al tráfico marino, según John Hervey, ejecutivo de desarrollo comercial de Argonne.

Aquí os dejo un video en el que se muestra la capacidad que tiene esta esponja de absorber petróleo: Argonne News Brief: Oleo Sponge soaks up oil spills from water https://youtu.be/v0QySTVqOJ0

REFERENCIAS

Benavides, J.; Quintero, G.; Liliana, A.; Jaimes, D.; Gutiérrez, S.; García, J. (2006). “Bioremediación de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo”. NOVA – PUBLICACIÓN CIENTÍFICA EN CIENCIAS BIOMÉDICAS. ISSN:1794-2470. vol.4.

Ramírez, B. (2002) “Lo que el ‘Prestige’ se llevó.” EL MUNDO. Disponible en: http://www.elmundo.es/especiales/2002/11/ecologia/prestige/relato.html [Último acceso: 18 May. 2017].

Lerner, L. (2017). Argonne invents reusable sponge that soaks up oil, could revolutionize oil spill and diesel cleanup. Argonne Nathional Laboratory. Disponible en: http://www.anl.gov/articles/argonne-invents-reusable-sponge-soaks-oil-could-revolutionize-oil-spill-and-diesel-cleanup [Última fecha de acceso: 18 May. 2017].