DESCUBIERTA UNA NUEVA ESPECIE DE PLANTA EN EL MEDITERRÁNEO ORIENTAL

Los investigadores del Área de Botánica de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) Santiago Martín Bravo y Pedro Jiménez Mejías han publicado recientemente un artículo en la revista especializada Annales Botanici Fennici en el que describen una nueva especie de planta con flores, Reseda minoica. Esta nueva especie recibe el nombre de la antigua civilicación minoica del Mediterráneo oriental, cuya influencia cultural se expandió por las zonas donde esta planta habita: Creta, Chipre y el sur de Turquía.

“Esta especie pertenece al género Reseda de la familia Resedáceas, próxima a las crucíferas -que incluye plantas tan conocidas como la col, la mostaza y el rábano- y crece sobre sustratos calizos en formaciones de matorral cercanas a la costa”, señala Santiago Martín Bravo. Esta planta se encuadra en la sección Phyteuma del género Reseda, un grupo de taxonomía compleja formado sobre todo por endemismos de distribución restringida a pequeñas áreas del oeste o del este del Mediterráneo, lugares considerados de importancia crítica en la diversificación de la flora mediterránea.

“Hasta ahora esta planta se había venido confundiendo con especies próximas como R. odorata, R. orientalis y R. balansae”, añade el investigador. Reseda minoica se distingue de estas otras especies por su menor número de estambres, el tamaño de las semillas y el color de los pétalos.

Según Pedro Jiménez Mejías, “la importancia de este hallazgo radica en que Reseda minoica es el ancestro materno de una especie cultivada de origen híbrido, Reseda odorata, utilizada desde la época romana por la fragancia de sus flores y cuya esencia se empleó antiguamente en la industria cosmética. La localización de una de las piezas de su origen (la especie madre), da información de los mecanismos evolutivos que producen especies que luego son útiles para el hombre”.

Además, los científicos consideran que es una planta “por el momento rara”, que podría merecer protección para que no desapareciera. “Si ello ocurriera, perderíamos parte del patrimonio genético vegetal del Mediterráneo, con la consiguiente pérdida que en uso y oportunidad puede suponer para el ser humano”, asegura Jiménez. En cualquier caso, dado que la especie es de reciente descubrimiento, no se descarta que los botánicos de las zonas donde crece la empiecen a buscar y aparezca en más lugares.

Otras dos nuevas especies en África

Estos dos investigadores han participado además, junto con el catedrático de Botánica de la UPO Modesto Luceño, en el hallazgo de otras dos nuevas especies de África pertenecientes al género Carex de la familia de las Ciperáceas -que incluye especies como la chufa o el papiro-. Una de ellas, Carex rainbowii, se ha encontrado en bosques vírgenes de la cordillera de los Drakensbergs, en la región de KwaZulu-Natal, en el este de Sudáfrica. La segunda, Carex modesti, solo se conoce en bordes de arroyo y turberas de una zona muy localizada de las montañas del sur de Tanzania.

La descripción de ambas especies constituye un buen ejemplo de la importante proporción de biodiversidad que aún puede quedar por descubrir, especialmente en zonas remotas del planeta, incluso en grupos de seres vivos a priori bien conocidos como son las plantas con flores.

FUENTE: UPO/DICYT 

PRIMERA RESERVA ENTOMOLÓGICA DE ESPAÑA

La dehesa de Campanarios de Azaba, en Salamanca, se ha convertido en la primera Reserva Entomológica de España. La Fundación Naturaleza y Hombre, que gestiona este espacio con el objetivo de conservar la biodiversidad de la dehesa como ecosistema, ha recibido hoy en Salamanca el diploma que acredita este reconocimiento por parte de la Asociación Española de Entomología. El objetivo es crear una red de reservas de insectos en toda España.

Eduardo Galante Patino, presidente de la Asociación Española de Entomología, ha destacado el carácter pionero de esta iniciativa, puesto que sólo en el Reino Unido hay experiencias parecidas. “Nosotros queremos hacer una auténtica red en España y éste es el pistoletazo de salida”. La creación de esta red sería posible en colaboración con particulares, administraciones locales y otras organizaciones cuando haya un compromiso de conservación de hábitats.

La dehesa de Campanarios de Azaba posee una gran riqueza de especies de artrópodos y poblaciones de especies de insectos amenazadas. Su elección como primera Reserva Entomológica es “un apoyo a una reserva privada que se está gestionando teniendo en cuenta el papel del hombre en la naturaleza, un papel no agresivo, sino de manejo del medio”, destaca Eduardo Galante. El modelo es una conservación integral de todos los elementos de la dehesa, teniendo en cuenta que “la biodiversidad que hoy observamos es el resultado de la cultura y de la historia”.

A través de la creación de la nueva reserva se apoya al grupo de animales más abundante de la Tierra, puesto que se calcula que existen 1.700.000 especies conocidas y que, de ellas, más de un millón son insectos. Generalmente, “estamos gestionando la naturaleza pensando en los vertebrados, que sólo son 4%”, advierte el presidente de la asociación, cuando el papel ecológico de los insectos resulta fundamental, ya que sin ellos “no habría polinización ni control biológico”.

José Ángel Arranz, director general del Medio Natural de Castilla y León, ha recordado que la región se encuentra entre los territorios europeos con un mayor índice de biodiversidad. “Cuando contamos especies, los vertebrados aportan un número reducido de taxones, pero cuando descendemos a grupos como los artrópodos encontramos esa biodiversidad a veces encerrada en hábitats escondidos y poco divulgados”, ha declarado.
Una reserva de este tipo es “un compromiso voluntario de conservación de sus propietarios o gestores basado previamente en un análisis científico que hace la propia Asociación Española de Entomología y que indica que realmente tiene unos valores importantes”. Tener este reconocimiento “debe ayudar a que se pueda llevar a cabo la conservación de estos territorios y desde las administraciones intentaremos que los proyectos que lleguen tengan prioridad para quienes han mostrado un compromiso”, asegura el director general.
Arranz ha destacado el modelo de conservación de Campanarios de Azaba, que agrupa desde los mamíferos y las aves hasta los insectos y que puede ser “un ejemplo que demuestre que es posible tener modelos de rentabilidad económica basados en poner en valor la biodiversidad. Ligado a eso, hay muchos proyectos científicos que se van desarrollando con diferentes instituciones”, agrega.
La Asociación Española de Entomología, fundada por un grupo de profesores e investigadores de la Universidad de Salamanca hace 35 años, celebra esta semana en el Edificio Dioscórides de la Facultad de Biología de la institución académica salmantina las XXX Jornadas de la Asociación Española de Entomología, que están sirviendo para conocer las últimas investigaciones en esta rama del conocimiento.

FUENTE: JPA/DICYT

AGRICULTURA Y CAMBIO CLIMÁTICO: IMPACTO EN DOBLE VÍA

Las recientes inundaciones y sequías a nivel mundial, atribuidas por algunos expertos al fenómeno del cambio climático, han generado grandes pérdidas para el sector agrícola, tanto en producción como en infraestructura; sin embargo, esta es la actividad económica que más contribuye a la generación de gases de efecto invernadero.

En el marco de la celebración del Día del Agricultor, la Escuela de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional (ECA-UNA), organizó la mesa redonda: Cambio climático en la agricultura: responsabilidades e impacto, donde participaron Roberto Flores, funcionario de la Secretaría Ejecutiva de Planificación Sectorial Agropecuaria del Ministerio de Agricultura y Ganadería; Luis Felipe Arauz, decano de la Facultad de Ciencias Agroalimentarias de la Universidad de Costa Rica (UCR) y Patricia Ramírez, secretaria Ejecutiva del Comité Regional de Recursos Hidráulicos del sistema de Integración Centroamericano (CRRH-SICA).

Las investigaciones realizadas en el país, sobre el impacto y tipo de eventos con potencial para causar daños y pérdidas, muestran que predominan las inundaciones (35 por ciento), seguidas de incendios (24 por ciento), deslizamientos (11 por ciento), sismos (7 por ciento) y vendavales (4 por ciento). Un análisis revela que el 52 por ciento de todos los eventos hidrometeorológicos corresponden a inundaciones; asimismo, la fuente de los mayores daños y pérdidas se deben a este tipo de fenómenos.

 

Desde el año 2011, el sector agropecuario ha perdido miles de dólares por causa de fenómenos hidrometeorológicos en el país. “Alajuela perdió $3.138.000 en el cultivo de hortalizas; Guanacaste sufrió la pérdida de $6.924.000 en el cultivo de granos básicos y Limón $22.368.000 en la producción de frutas”, detalló Flores.

Las pérdidas en el sector, de acuerdo con los datos presentados por Flores, fueron el café con $24 millones, el plátano con $18 millones y la producción de hato bovino con $10 millones. “La provincia más afectada fue Limón, con un total de 26 por ciento de la pérdidas, la segunda fue Guanacaste con un 25,18 por ciento y luego Puntarenas (8,62), San José (7,33), Cartago (6,84), Alajuela (5,69), Heredia (2,54) y un 17,76 por ciento sin clasificar”.

De los datos también se desprende que en Limón el cantón más afectado en el daño de equipo, cultivo de frutas, granos básicos y hortalizas, insumos de producción e infraestructura fue Talamanca, y el distrito con mayores pérdidas fue Sixaola.

“Estamos en una primera etapa donde tenemos una sistematización de la información primaria, con datos como frecuencia, intensidad, recurrencia y tendencia, lo que hace falta es una evaluación de esos datos para poder implementar medidas de mitigación”, comentó Flores.

 

Efecto recíproco

Para Felipe Arauz, la agricultura y el cambio climático tienen efectos recíprocos. Por ejemplo, según el especialista, la huella de carbono de los procesos de producción agrícola generan la mayor cantidad de gases de efecto invernadero como el metano y el óxido de nitrógeno.

“Han calculado alguna vez ¿cuánto CO2 se genera al transportar 10.000 toneladas de frijol a China? La respuesta es 6.020 toneladas, eso equivale a 30.000 vehículos livianos que recorren 10 mil kilómetros cada uno”.

Arauz menciona que es necesario mejorar la transferencia de tecnología y desarrollar mayor investigación, pero que no es tan fácil, porque muchas de las prácticas que mejoran la productividad pueden tener efecto en la producción de gases invernadero.

Un ejemplo de lo anterior es la práctica del cultivo de arroz inundado, esta produce más grano, pero tiene mayor emisión de gas metano, el cual tiene un potencial de calentamiento global 21 veces mayor que el dióxido de carbono.

En la producción agrícola se produce dióxido de carbono a través de insumos, mecanización y liberación del suelo. El metano proviene de la descomposición anaeróbica de la materia orgánica y el óxido de nitrógeno de los procesos de desnitrificación en el suelo, principalmente a partir de fertilizantes nitrogenados. “El uso de fertilizantes nitrogenados tiene un potencial 300 veces más que el dióxido de carbono; es decir, 310 toneladas de CO2, equivale a una de este producto”.

Según Arauz, si se logra impulsar prácticas que mejoren la productividad, con un adecuado manejo de los suelos y de las aguas, la reducción del uso de plaguicidas, el mejoramiento genético y los sistemas de cultivos, será posible disminuir la afectación del medio ambiente. “La agricultura también debe adaptarse al cambio climático, se necesita una cuantificación más precisa para tomar decisiones, puede haber cambios en la zonificación de los cultivos, debemos procurar una economía del agua, un mejoramiento en las prácticas de siembra, trabajar en el mejoramiento genético para tener especies con mayor resistencia a las sequías y las altas temperaturas”.

FUENTE: UNA/DICYT 

MENOS DE DIEZ RASGOS BIOLÓGICOS BASTAN PARA PREDECIR SI DOS ESPECIES INTERACTUARÁN

Visto de cerca, un ecosistema puede parecer una auténtico campo de batalla. Presas, depredadores, plantas y animales, competidores y aliados todos luchando para comer y no ser comidos. Dos especies interactuarán dependiendo de sus características o rasgos biológicos. Por ejemplo, el tamaño corporal: un pez mediano se come un pez pequeño, pero no un pez grande. O el color, una mariposa visita una flor azul pero no una flor amarilla.

Un grupo de expertos en computación de la Universidad de Chicago, conjuntamente con ecólogos del CREAF y otros expertos de otros centros de investigación, han descubierto recientemente que las interacciones entre las especies no son tan difíciles de predecir como parece porque, al final, siguen unas normas comunes.

Hasta ahora, no se tenía una idea clara de cuántos rasgos eran necesarios para predecir todas las interacciones que se dan en una red

En su estudio, publicado recientemente en la revista Ecology Letters, se concluye que para saber si dos especies interactuarán basta con conocer unas pocas características de sus individuos. Pueden ser necesarias dos, tres o cuatro características, pero nunca más de diez. "Este descubrimiento es muy interesante porque hasta ahora, no se tenía una idea clara de cuántos rasgos eran necesarios para predecir todas las interacciones que se dan en una red", apunta Anselm Rodrigo, investigador del CREAF y profesor de la Universidad Autónoma de Barcelona.

El estudio ha analizado más de 200 redes ecológicas de todo el mundo, desde los arrecifes de coral del Caribe, hasta las praderas de Nueva Zelanda, con el objetivo de encontrar el mínimo número de características que expliquen con fidelidad las relaciones entre las especies de un ecosistema. En muchos casos, teniendo en cuenta solo uno o dos rasgos característicos ya se podía predecir una parte importante de la realidad.

Fruto y pico

Por ejemplo, teniendo en cuenta el tamaño del fruto y la apertura del pico de los pájaros se podría explicar muy bien la relación alimentaria entre estos dos grupos de organismos. En el caso de los polinizadores y las flores, el tiempo de floración explica gran parte de las interacciones que se establecen entre la flor y el insecto.

El estudio también pone de manifiesto que los rasgos biológicos relevantes son diferentes para cada tipo de red (planta-polinizador, depredador-presa, huésped-parásito). Por último, las características del productor (planta, presa, huésped) suelen ser más determinantes que las del consumidor.

Hasta ahora se pensaba que el total de características que se tenían que tener en cuenta era mucho mayor, por lo que los científicos tomaban unas cantidades ingentes de datos diferentes a la hora de estudiar las relaciones dentro de los ecosistemas.

"Este hallazgo ahorrará tiempo y esfuerzos a los ecólogos a la hora de describir la estructura de los ecosistemas. Asimismo, ayudará a los científicos a construir modelos matemáticos muy fiables con pocas variables bien escogidas. Se podrán predecir más fácilmente las respuestas de los ecosistemas frente a las perturbaciones, por ejemplo para determinar qué interacciones establecerá una especie invasora ", comenta Jordi Bosch, investigador del CREAF.

Referencia bibliográfica

Eklöf, A., Jacob, U., Kopp, J., Bosch, J., Castro-Urgal, R., Chacoff, N. P., Rodrigo, A.,. . . Allesina, S. (2013). The dimensionality of ecological networks. Ecology Letters, 16 (5), 577-583.

Fuente: CREAF

LAS SELVAS TROPICALES PUEDEN SOPORTAR EL CALOR

En el pasado, las selvas tropicales de América del Sur prosperaron durante tres eventos de calentamiento global extremos, según paleontólogos del Smithsonian en Panamá. Ningún bosque tropical de América del Sur experimenta actualmente temperaturas anuales promedio de más de 84 grados Fahrenheit (29°C). Pero es probable que hacia el final de este siglo las temperaturas medias globales aumenten otros 1-7 (0.6 a 4°C) grados, lo que lleva a algunos científicos a predecir la desaparición de las más diversos ecosistemas terrestres del mundo.

Carlos Jaramillo, Investigador del Smithsonian y Andrés Cárdenas, becario post-doctoral en el Smithsonian en Panamá revisaron casi 6,000 publicaciones sobre mediciones de temperaturas antiguas para proporcionar una perspectiva de épocas remotas en el debate.

"Para medir la temperatura del pasado nos basamos en pruebas indirectas, como las proporciones de isótopos de oxígeno en las conchas fósiles de organismos marinos o de biomarcadores en bacterias," comenta Jaramillo.

Hace 120 millones de años durante el período Cretácico medio, cuando la intensa actividad volcánica produjo enormes cantidades de dióxido de carbono, las temperaturas anuales en los trópicos de América del Sur aumentaron 12.9 grados (5-7°C). Durante el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno, hace 55 millones de años, las temperaturas tropicales aumentaron entre 5 a 9 grados (3-5°C) en menos de 10,000 años. Hace cerca de 53 millones de años, las temperaturas se elevaron nuevamente.

Según el registro fósil, las selvas tropicales prosperaron bajo estas condiciones de invernadero. La diversidad aumentó. Debido a que generalmente las áreas más extensas de bosque mantienen un nivel de diversidad mayor que las áreas más pequeñas, el aumento en la diversidad durante los eventos de calentamiento podría ser explicado por la expansión de los bosques tropicales hacia zonas templadas. "Pero para nuestra sorpresa, las selvas tropicales nunca se extendieron mucho más allá de la franja tropical moderna, por ende, algo más que la temperatura tiene que haber determinado dónde estaban creciendo," comentó Jaramillo.

Su informe, publicado en el Annual Review of Earth and Planetary Science, también se refiere a los descubrimientos de Klaus Winter, fisiólogo de plantas del Smithsonian en Panamá, de que parte de algunos árboles tropicales toleran la exposición a corto plazo a temperaturas de hasta 122 a 127 grados (50-53°C). Cuando las concentraciones de dióxido de carbono se duplican, los árboles usan mucho menos agua: una prueba más de que los bosques tropicales pueden demostrar ser resistentes al cambio climático.

FUENTE: STRI/DICYT 

IDENTIFICAN UN FACTOR QUE ORGANIZA EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS

Además de usar la luz como fuente de energía, las plantas la utilizan para informarse sobre el ambiente que las rodea. Ahora, científicos del Instituto Leloir descubrieron un gen clave para organizar la distribución del trabajo: su actividad detiene el crecimiento del tallo y favorece, al mismo tiempo, el alargamiento de las raíces y el despliegue de las hojas, dos pasos que propician la fotosíntesis.

“Si se determinan los mecanismos moleculares que participan en esos procesos es posible conocer mejor y optimizar genéticamente las respuestas de los cultivos al ambiente luminoso en que se desarrollan”, señaló a la Agencia CyTA el doctor Jorge Casal, jefe del laboratorio del Fisiología Molecular de Plantas.

El cambio de aspecto de la planta al exponerse a la luz se llama “desetiolación”. Gracias a la acción de receptores de luz –como los fitocromos y los criptocromos- distribuidos por sus órganos, éstos pueden detectar si se encuentran en la oscuridad propia del suelo o ya emergieron a la superficie. Los fitocromos perciben luz roja y roja lejana del espectro luminoso y los criptocromos, la luz azul.

El gen ahora identificado, ROC1, guarda la información para fabricar una proteína que actúa en una vía metabólica común a ambos receptores, como si fuera el mismo eslabón de dos cadenas.

“La proteína ROC1 actúa en la interfase entre las señales de luz, percibidas por fitocromos y criptocromos, y las señales internas, regulando la sensibilidad a los niveles de ciertas hormonas vegetales (brasinosteroides)”, destacó Casal, quien también trabaja en el Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA) de la UBA. Como resultado de esa interacción, la planta privilegia la expansión de las hojas en desmedro del crecimiento del tallo.

Los experimentos se realizaron en la planta Arabidopsis thaliana, un modelo que sirve para estudiar otras especies vegetales de importancia agronómica. El trabajo fue publicado en la revista The Plant Journal y contó también con la participación de los doctores Santiago Trupkin, del IFEVA, y Santiago Mora-García, del Instituto Leloir.

FUENTE: AGENCIA CyTA-INSTITUTO LELOIR/DICYT

DESCUBREN LOS GENES QUE CONTROLAN LA IDENTIDAD DE PÉTALOS Y ESTAMBRES EN LAS LEGUMINOSAS

Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha estudiado el proceso evolutivo de los genes responsables de controlar la identidad de los pétalos y los estambres (órganos sexuales masculinos) en las leguminosas. La investigación ha sido publicada en la revista The Plant Journal.

La comprensión de los mecanismos moleculares que controlan la regulación génica del desarrollo de las flores se debe, en gran medida, a los análisis genéticos realizados en plantas modelo como Arabidopsis thaliana y Antirrhinum majus. Estos estudios dieron lugar al modelo ABC, que explica desde la genética molecular el desarrollo biológico de los órganos de las flores en cuatro verticilos: sépalos, pétalos, estambres y carpelos.

Sin embargo, estudios recientes están aportando nueva información sobre los genes que controlan la identidad de los órganos florales en las plantas angiospermas, incluyendo a las leguminosas.

José Pío Beltrán, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia), explica: “Una flor como la de Arabidopsis thaliana posee sépalos, pétalos, estambres y carpelos, cuya identidad depende de una serie de genes reguladores. La expresión de genes del tipo A exclusivamente produce sépalos en el primer verticilo, una coexpresión de los genes A y B produce los pétalos en el segundo, una actuación conjunta de genes de función B y C establece la identidad de los estambres en el tercero, y para formar los carpelos únicamente se requiere de la actividad de genes de función C en el cuarto verticilo. Además, los genes de tipo A y C son antagonistas, donde se expresan los de tipo A no se pueden expresar los de tipo C y viceversa”.

El investigador del CSIC Luis Cañas, que también ha participado en el trabajo, aclara que “la evolución de los genes de clase B que pertenecen a la familia MADS‐box se había estudiado con anterioridad en varias especies de plantas, pero no en leguminosas. Análisis filogenéticos llevados a cabo en varias especies de angiospermas mostraban una alta frecuencia de duplicaciones en genes del tipo B (APETALA3 y PISTILLATA)”.

Cañas continúa: “Los genes duplicados generalmente adoptan una de tres posibilidades evolutivas distintas: no funcionalización, en la que una de las copias es silenciada; neofuncionalización, en la que una copia adquiere una función totalmente nueva mientras que el original mantiene su función; y subfuncionalización, en la que la copia adquiere parte de la función del original. Así que nos propusimos averiguar qué función tenían estos genes duplicados en las leguminosas”.

Para ello, otro de los miembros del equipo y también investigadora del CSIC, Edelín Roque, cuenta: “Lo que hicimos fue aislar y caracterizar genes del tipo AP3 en la leguminosa modelo Medicago truncatula, lo que nos permitió observar un patrón de expresión complementario de estos genes en pétalos y estambres. Posteriormente, análisis llevados a cabo mediante técnicas de genética reversa, nos llevaron a la conclusión de que estos genes han sido sometidos a un proceso de especialización funcional en el que la función del gen original descansa en ambos genes duplicados con reparto de las funciones de tal manera que uno interviene en mayor medida en la identidad de los estambres y el otro en la de los pétalos”.

Posibles aplicaciones agronómicas

Este trabajo liderado por el CSIC, en el que también ha participado la Fundación Samuel Roberts Noble de Ardmore, Oklahoma (EEUU), podría tener importantes aplicaciones en el sector agronómico ya que proporciona un mejor conocimiento del mecanismo de desarrollo floral en las leguminosas. Las leguminosas, junto con los cereales y con algunas frutas y raíces tropicales, han sido la base principal de la alimentación humana durante milenios.

En la alimentación humana y animal se utilizan hasta 150 especies de leguminosas, de las que las más relevantes para el consumo humano son judías, lentejas, guisantes, garbanzos y habas. En su composición interesa destacar los contenidos de proteínas, de hidratos de carbono de asimilación lenta, de minerales como el calcio, el hierro y el cinc, fibra soluble y algunos componentes bioactivos minoritarios.

Edelín Roque, Joanna Serwatowska, M. Cruz Rochina, Jiangqi Wen, Kirankumar S. Mysore, Lynne Yenush, José Pío Beltrán y Luis A. Cañas. Functional specialization of duplicated AP3‐like genes in Medicago truncatula. The Plant Journal. DOI: 10.1111/tpj.12068