Mostrando entradas con la etiqueta fotosíntesis. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta fotosíntesis. Mostrar todas las entradas

jueves, 1 de septiembre de 2022

La mala hierba que puede ser una "superplanta" ante la sequía



La verdolaga sigue siendo altamente productiva aún en condiciones de sequía.

Es tan común que hasta es consumida en algunos países en sopas o ensaladas.

Pero pocos sospechan que esta planta, considerada en algunos sitios una mala hierba o maleza, tiene habilidades extraordinarias.

Portulaca oleracea, conocida comúnmente como verdolaga, ofrece pistas cruciales para crear cultivos resistentes a las sequías, según un nuevo estudio de científicos de la Universidad de Yale, en Estados Unidos.

¿Pero cómo logra esta hierba sobrevivir en condiciones extremas de escasez de agua y seguir siendo altamente productiva?

El secreto está en la forma singular en que realiza uno de los procesos más importantes para la vida en el planeta: la fotosíntesis.

La verdolaga, rica en vitaminas y medicinal
Antes de adentrarnos en las peculiaridades de cómo esta planta utiliza la energía solar, algunos datos más sobre la verdolaga.

"Portulaca oleracea es una planta muy resistente, capaz de crecer en una variedad enorme de ecosistemas, incluyendo zonas cálidas y secas", señaló a BBC Mundo Jose Moreno-Villena, el autor que lideró el nuevo estudio publicado en la revista Science Advances.

El científico español, quien realizó este trabajo junto a sus colegas cuando se encontraba en la Universidad de Yale, es actualmente investigador en Kew Gardens, el Jardín Botánico de Londres.

Portulaca oleracea o verdolaga es una planta consumida en muchos países por ser "rica en vitaminas, minerales y antioxidantes".

"Probablemente muchos de los lectores han visto crecer esta planta en grietas en las aceras de sus calles o como plantas adventicias en los jardines".

"Si bien pasa desapercibida, la verdolaga es rica en vitaminas, minerales y antioxidantes que la hacen un ingrediente perfecto para acompañar comidas", agregó.

Y la planta es utilizada además en medicina tradicional china. "Su uso está ganado cada vez más popularidad a nivel mundial".

Moreno-Villena y sus colegas venían estudiando la verdolaga porque no solo es resistente a sequías prolongadas sino que crece rápido.

"Estos dos rasgos rara vez van unidos", señaló el investigador.

Qué es la fotosíntesis y por qué es diferente en algunas plantas
"La fotosíntesis hace posible la vida tal y como la conocemos en la Tierra", explicó Moreno-Villena.

"Es el proceso que permite a las plantas almacenar energía proveniente del Sol y convertirla en alimento".

"Este proceso no solo sustenta a plantas y animales en ecosistemas de todo el mundo, sino que también libera oxígeno a la atmósfera, a la vez que secuestra CO2 o dióxido de carbono".

José Moreno-Villena y sus colegas buscaban comprender el funcionamiento de "las piezas moleculares de P. oleracea que le permiten ser tan exitosa".

La mayoría de las plantas utilizan un tipo de fotosíntesis llamada C3, que funciona perfectamente cuando hay agua en abundancia, señaló el investigador.

"Sin embargo, en ecosistemas donde las lluvias escasean y las temperaturas son elevadas, este tipo de fotosíntesis no funciona bien, y el crecimiento y supervivencia de las plantas se ven comprometidos".

Para solucionar ese problema algunos grupos de plantas evolucionaron las llamadas fotosíntesis C4 y la fotosíntesis CAM, desarrollando un conjunto de rasgos anatómicos y bioquímicos diferentes que permiten la producción de alimento sin necesitar tanta agua.

Por ejemplo, plantas de crecimiento rápido como el maíz y la caña de azúcar desarrollan fotosíntesis C4, que permite a la planta seguir siendo productiva bajo altas temperaturas.

Las plantas suculentas, en cambio, como el agave o el cactus, realizan fotosíntesis CAM. "Es el caso por ejemplo de los cactus Saguaros en el desierto. Estas plantas se caracterizan por un crecimiento muy lento. Dejan parte de su metabolismo para la noche cuando la temperatura es más baja, reduciendo así la pérdida de agua".

Por qué la verdolaga es diferente
Lo que hace extraordinaria a la verdolaga es que posee ambas adaptaciones evolutivas al mismo tiempo, C4 y CAM, y están "totalmente integradas".

"Hasta ahora era un misterio como ambos tipos de fotosíntesis podían funcionar dentro de una misma hoja. Nuestros estudios demuestran que estos dos sistemas funcionan en los mismos tipos de células y comparten parte de 'la maquinaria' bioquímica, lo que permite su integración".

"Cuando las condiciones son favorables, Portulaca oleracea utiliza C4 para crecer de manera explosiva, pero en condiciones de sequía se inicia CAM como una ruta accesoria que suministra compuestos al ciclo C4 evitando que este pare de producir".

"Por lo tanto, la integración de C4 y CAM proporciona niveles inusuales de protección en tiempos de sequía".

Por qué importa el descubrimiento
Los investigadores utilizaron en su estudio técnicas novedosas llamadas "tecnologías de expresión génica espacial".

"Permiten visualizar la cantidad de expresión de cada gen en cada tipo de tejido o de célula", explicó Moreno-Villena.

"Estos métodos son muy novedosos y se han utilizado principalmente en muestras de animales, pero nosotros hemos sido pioneros en utilizarlo en hojas de plantas".

Planta de verdolaga con sus raíces FUENTE DE LA IMAGEN,GETTY IMAGES

En la verdolaga, dos tipos de fotosíntesis que permiten a las plantas ser más resistentes a las sequías "están totalmente integrados".

Fue posible así identificar por primera vez la localización de las enzimas en los diferentes tipos de células de las hojas que permiten a los dos tipos de fotosíntesis estar conectados.

Sus observaciones fueron contrastadas con modelos metabólicos computacionales desarrollados por la investigadora Haoran Zhou para el estudio, que demostraron la eficiencia de este mecanismo en condiciones de déficit de agua.

Los resultados del estudio podrían utilizarse en la producción de cultivos más resistentes a las sequías, que serán más prolongadas y severas en algunas regiones debido al calentamiento global, según el Panel de Naciones Unidos sobre Cambio Climático, IPCC por sus siglas en inglés.

"Una alerta roja para la humanidad": qué dice el histórico informe de la ONU sobre el cambio climático Colin Osborne, profesor de biología de plantas en la Universidad de Sheffield en Inglaterra y quien no participó del estudio, resumió así su importancia.

"Muchas plantas silvestres han desarrollado formas de volverse más productivas en condiciones de calor o de volverse muy resistentes a la sequía".

"Sin embargo, anteriormente pensamos que dos de las adaptaciones más importantes para lograr estos objetivos no podrían ocurrir en la misma planta", señaló Osborne a BBC Mundo.

"Moreno-Villena y sus colegas demostraron que estos componentes pueden coordinarse para permitir ambas adaptaciones a la vez. Su investigación puede servir de inspiración para científicos que trabajan para lograr cultivos más productivos y que requieran menos agua".

Los resultados del estudio sobre la verdolaga podrían utilizarse en la producción de cultivos más tolerantes a las sequías.

¿Puede haber otras plantas como la verdolaga?
Moreno-Villena y sus colegas esperan usar en otras plantas la misma tecnología novedosa de este estudio.

"Las plantas tienden a evolucionar rasgos repetidamente y especulamos que puede haber muchas otras especies con esta adaptación", afirmó el científico a BBC Mundo.

"Existen cerca de 390.000 especies de plantas conocidas, cada una con rasgos diferentes y variaciones metabólicas y genéticas que les permiten prosperar en su ambiente".

"Seguimos aprendiendo nuevos aspectos de la fotosíntesis cada día".

miércoles, 25 de noviembre de 2015

Las 10 preguntas básicas de ciencia que hacen los niños y los adultos no saben responder

Hay una pregunta básica que la mayoría de los padres temen: ¿cómo se hacen los niños?

Quizá por eso, muchos se preparan para responderla incluso años antes de que los niños estén preparados para hacerla.

Pero esa es, obviamente, tan sólo una de las millones de dudas que intrigan a los más pequeños. Y, según un sondeo hecho recientemente en Reino Unido, cuando las preguntas se refieren a temas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, el 83% de los padres no tiene ni la más remota idea de qué decirles a sus hijos.

No se trata de preguntas necesariamente elaboradas o profundas las que según la encuesta los progenitores no pudieron responder.

Son cosas básicas como por qué el cielo es azul o por qué los gatos tienen cola y los peces no tienen pestañas.

Desconocer la respuesta es sólo una parte del problema: dos tercios de los encuestados reconocieron haber respondido de forma errónea con tal de no admitir su ignorancia.

El 61% de los padres dijeron sentir pavor cuando sus niños los toman por sorpresa con preguntas difíciles y admitieron, también, haber esquivado con artimañas a estas pequeñas mentes inquisidoras.

En la encuesta, comisionada por la Institución de Ingeniería y Tecnología (IET, por sus siglas en inglés), participaron más de 1.000 padres con hijos de entre 4 y 12 años en Reino Unido. La lista

Pero, restricciones geográficas a un lado, ¿quién no se ha visto completamente incomodado, por no decir aterrado, ante las preguntas de un niño?
¿Podrías decir con la mano en el corazón que nunca te hiciste el tonto diciendo que no podías responder porque estabas ocupado, cuando en realidad no tenías la más pálida idea de cómo contestar a lo que te estaban preguntando?

Es un mal que en algún momento nos toca a todos: padres, tíos, hermanos...
A continuación, te contamos cuáles son las 10 preguntas más comunes que los padres británicos no saben cómo responder (y las respuestas, para que si te las hacen a ti estés preparado). Y te invitamos también a que nos cuentes cuáles te han hecho a ti y cómo has reaccionado.

¿Te has hecho el tonto y haz mirado para otro lado? ¿Has contestado algún disparate? Comparte tus historias en nuestra página de Facebook.

1. ¿Qué es la fotosíntesis?
Es el proceso por el cual las plantas verdes y algunos organismos usan la luz del sol para transformar el CO2 y el agua en azúcares y oxígeno.

2. ¿Cómo puede ser que el Universo sea infinito?
El universo puede ser infinito, pero nosotros solamente podemos ver una parte finita del mismo por causa de la velocidad -también finita- de la luz.
En otras palabras, únicamente podemos ver aquellas partes cuya luz ha tenido tiempo para alcanzarnos desde el inicio del universo. Es decir, en teoría podemos ver nada más un universo esférico con un radio de aproximadamente 15.000 millones de años luz.
Lo que está más lejos aún no nos ha alcanzado.

3. ¿Por qué el Sol es tan grande y no hay humanos viviendo allí?
No es tan grande: es mucho más pequeño que la mayoría de estrellas que puedes ver en el cielo. ¿Vivir allí? Imposible: ¡nos moriríamos de calor!

4. ¿Por qué brilla el Sol?
El Sol brilla debido a que la enorme presión en su centro hace que los átomos de hidrógeno se transformen en helio. Este proceso se llama fusión nuclear. La fusión ocurre cuando los elementos más livianos son forzados a mantenerse juntos para transformarse en elementos más pesados.
Cuando esto pasa, se crea una cantidad enorme de energía.

5. ¿Cómo llegaron las estrellas al cielo?
Colapsaron bajo su propia gravedad desde las grandes nubes de gas que dejó el Big Bang.

6. ¿Por qué la Luna no se cae?
La verdad es que sí se cae hacia la Tierra, por la fuerza de gravedad. Pero lo hace de forma continua, y su velocidad es tan grande que logra seguir la curvatura de la Tierra y por lo tanto nunca se choca con nosotros.

7. ¿Por qué el cielo es azul?
La luz que llega del Sol ingresa en la atmósfera y se dispersa en todas las direcciones. La luz azul tiene una longitud de onda más corta, por lo que se dispersa más que las luces rojas y amarillas, dándonos la impresión de que ocupa todo el cielo.

8. ¿Quién inventó las computadoras?
Es dificil de decir con exactitud. Podríamos decir fueron Charles Babbage y Ada Lovelace en el siglo XIX, cuya máquina hecha de latón era algo así como una calculadora. O podríamos decir que fueron Alan Turing y John von Neumann que diseñaron las primeras máquinas electrónicas. ¡Fue un trabajo de mucha gente!

9. ¿Los ladrillos son de un material hecho por el hombre?
El ingrediente, la arcilla, es natural, pero el ladrillo esta fabricado por el hombre.

10. ¿Cuántos tipos de dinosaurios hay?
Se estima que hay aproximadamente entre 700 y 900 especies de dinosaurios. Pero continuamente los arqueólogos encuentran nuevos fósiles, así que, ¿quién sabe? Quizás aún queden muchas por descubrir.

Lo mejor siempre es admitir que uno no sabe y buscar la respuesta con el niño.
Si alguna de estas preguntas te ha dejó en blanco, no te preocupes, el consejo de Naomi Climer, presidenta de IET es admitir que no sabes y buscar la respuesta con el niño.

"Los padres deberían saber que es perfectamente legítimo decir: no sé, que buena pregunta, veamos si podemos encontrar la respuesta", aconseja.
"El mundo es asombroso... pero si ya de pequeño te aplastan con respuestas insatisfactorias, de alguien que parece pensar que eso no es importante o interesante, eso puede ser descorazonador", advierte.
Fuente: BBC
http://www.bbc.com/mundo/noticias/2015/11/151106_preguntas_ciencia_basicas_padres_lp