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vendredi 2 novembre 2018

140- El espíritu de las plantas -14- Bajo influencia

EL ESPÍRITU DE LAS PLANTAS – BAJO INFLUENCIA


El asunto de hoy casi es fuera de tema, pero me parece interesante clasificarlo en esta serie.
Es que ocurre a veces que plantas no tengan un comportamiento normal, ni siquiera coherente, porque pueden haber sido puestas bajo influencia, pueden mostrar comportamientos contra su naturaleza, y aparece que no lo pueden evitar, que “actúan contra su voluntad”.


Un artículo recientemente publicado en el periódico digital The Conversation en su versión francesa, y redactado por Véronique Brault, directora de investigación en virología en el INRA (Instituto Nacional francés de Investigación Agronómica) , con la participación de Simon Bourdin, estudiante en master “comunicación científica” en la universidad de Estrasburgo, nos explica como determinados virus, para asegurar su propagación, son capaces de interferir en el comportamiento de sus huéspedes, y en el caso que nos preocupa, de las plantas que los albergan.



Estos virus que manipulan las plantas
12 de Octubre de 2018



Ratones que ya no temen a los gatos, crustáceos que se dejan flotar en la superficie del agua en vez de quedar escondidos por debajo de la piedras, hormigas que se disfrazan de bayas para que las aves las devoren, humanos que emiten olores que atraen a los mosquitos… estos comportamientos inesperados, que a veces parecen un suicidio, parecen casi de fantasía.

Sin embargo son presentes en la naturaleza, y todos tienen un punto en común: son el resultado de infecciones parasitarias. Es que numerosos parásitos llamados “manipuladores” son capaces de alterar el comportamiento e incluso la fisionomía de su huésped para hacer más fácil su supervivencia y su propagación.

Las plantas no son diferentes. Los virus que las contaminan se muestran a menudo muy ingeniosos para compensar su inmovilidad, usando para esto organismos intermediarios móviles denominados vectores.

La unidad de virología del INRA de Colmar ha recientemente podido poner de evidencia un caso de manipulación de la planta Camelina sativa por el virus TuYV (Turnip Yellows Virus). Este virus tiene la particularidad de ser transportado de planta en planta únicamente por un vector aéreo, el pulgón. En consecuencia, el virus se propaga de modo más efectivo si los pulgones están atraídos hacia las plantas infectadas antes de que las mismas mueran de la infección. 



Hacer que la planta sea más sabrosa
Los investigadores han demostrado que el TuYV provoca en la planta la emisión de olores que atraen al pulgón. El mismo virus modifica también la composición química de la planta, haciéndola más apetecible – es decir más sabrosa- para el pulgón. Ya que dispone de un alimento más adaptada, este se alimenta más e ingiere por lo tanto una mayor cantidad del virus, lo que es un beneficio neta para el parásito que puede acumularse en el pulgón y ser más fácilmente propagado hacia nuevas plantas.

Existen muchos ejemplos de semejantes “manipulaciones” de las plantas por los virus, y los estudios revelan que esas alteraciones de la planta inducidas por el virus pueden variar según el virus y según el modo de transporte por los vectores.

Por ejemplo, el TuYV es un virus llamado “circulante”: para que sea eficazmente transmitido, el pulgón debe aterrizar en la planta infectada y alimentarse de manera prolongada para ingerir el virus que circula por la savia. El patógeno esta vehiculado con la sabia en el tracto digestivo del insecto, luego atraviesa las células del intestino, antes de llegar a las glándulas salivares, de donde será inyectado a una nueva planta.

Los virus circulantes tienen  interés en inducir modificaciones en la planta para poder atraer los pulgones y estimular su alimentación.

Ilustración enseñando la atracción de los pulgones por las Camelinas infectadas, y no las Arabidopsis infectadas. Véronique Brault/INRA


Optimizar la transmisión
Existe otra estrategia de virus de planta, llamados “no-circulantes”, que no atraviesan las células del insecto pero se mantienen en el aparato bucal a nivel del estilete o del esófago del vector.

En este grupo se encuentra por ejemplo le CMV (Cucumber Mosais Virus), también transmitido por un pulgón. Este virus provoca en las plantas infectadas la producción de sustancias volátiles que atraen a los pulgones pero reduce la calidad nutricional de la planta, obligando los pulgones a emigrar rápidamente.

Esos dos fenómenos contrastados son perfectamente adaptados al modo de transmisión del CMV. Este último solo requiere breves picaduras en las células superficiales de la planta para que el vector se quede con él. El virus optimiza su proceso de transmisión llamando el pulgón a aterrizar en las plantas infectadas, luego empujándoles a irse rápidamente después de solo haberlas probado.

Más sorprendente aún, ha sido observado que pulgones de la especie Rhopalosiphum padi portadores del virus BYDV (Barley Yellow Dwarf Virus) prefieren las plantas no infectadas, cuando los pulgones no portadores del virus son atraídos por las plantas infectadas (Ingwell y coll., 2012).

Este ejemplo demuestra que el virus puede no solo manipular indirectamente la planta para atraer el pulgón, pero también actuar directamente en los pulgones para modificar su comportamiento.



En la pista de las moléculas involucradas
Estas observaciones levantan muchas preguntas todavía sin resolver.

¿Porque estos ejemplos de manipulaciones no se aplican a todas las plantas infectadas por un mismo virus?
¿Por qué existen también variaciones de comportamiento según la especie de pulgón considerada incluso frente a una misma planta infectada?

Los estudios en curso intentan identificar las moléculas en la planta infectada responsables de los cambios de comportamiento de los vectores, que se trate de compuestos que atraen a los pulgones o de los que la hacen más atractiva. Esta identificación permitiría considerar nuevos métodos de lucha destinados a inhibir la producción de las moléculas en cuestión por las plantas infectadas, para que estas pierdan este poder de atracción para los pulgones.

Hoy por hoy, el empleo de insecticidas sigue siendo el mejor método para los agricultores para reducir las poblaciones de los vectores y limitar las pérdidas debidas a los virus que transportan.

Un nuevo método de lucha basado en la no-atracción, o incluso en la repulsión de los pulgones permitiría la reducción de la propagación de los virus en el campo. Para parar la dispersión de los virus circulantes, también se podría pensar en la selección de variedades de plantas que producen naturalmente cantidades pequeñas o nulas de los compuestos responsables de la ingestión prolongada de savia necesaria a la adquisición de esos virus.

La comprensión de los mecanismos finos que permiten a los virus transmitidos por pulgones de manipular u planta huésped para ayudar a su transmisión representa un frente científico prometedor para la elaboración de nuevos métodos de lucha más respetuosos de la salud humana y del medioambiente.”

Imagen: https://zoom.disneynature.fr/sites/default/files/styles/node__article__main_image__full/public/legacy_files/2015/4/news/images/01447504.jpg?itok=R2Luq8ao

lundi 30 juillet 2018

136- El espíritu de las plantas -13- Comunicación

EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS -13- COMUNICACIÓN

Tal cómo te lo he contado en varias ocasiones, las plantas tienen capacidades sensoriales que van mucho más allá de lo que siempre hemos pensado.
Numerosos equipos científicos trabajan en esas cuestiones en todo el mundo, y nuevos descubrimientos se hacen con frecuencia.

Se conocían las reacciones a las agresiones, las capacidades de estimación del tiempo, la actividad eléctrica, por ejemplo.
También se sabía que las plantas atacadas tienen la capacidad de alertar a sus semejantes para que a su vez se vayan preparando poniendo en marcha sus sistemas de autodefensa.

Pero se conoce todavía mal y parcialmente, los mecanismos de comunicación de las plantas.

Imagen personal.


Un equipo sueco acaba de dar un serio avance en la comprensión de esos fenómenos, publicando en Plos One los resultados de sus recientes investigaciones sobre este tema.
El mejor resumen de estos trabajos, en mi opinión, ha sido publicado por el periódico británico The Independent. https://www.independent.co.uk/news/science/plants-underground-communication-chemical-messages-neighbours-stress-corn-a8332716.html



Las plantas emplean una comunicación subterránea para saber cuándo sus vecinas son estresadas.
Señales químicas intercambiadas a través del suelo pueden ayudar semillas de maíz a prepararse para ataques de animales o si sus rivales invaden su territorio.

Por Josh Gabbatiss


Las plantas utilizan una red de comunicación subterránea para intercambiar avisos químicos, según un nuevo estudio.

Los trabajos de un equipo de biólogos de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas han permitido entender mejor la compleja vida subterránea de plantas de maíz aparentemente inmóviles.

Este trabajo se suma a un conjunto de investigaciones explorando las vías químicas que las plantas utilizan para “hablar” entre sí.


“Nuestro estudio ha demostrado que los cambios inducidos por el contacto mecánico entre las plantas arriba del suelo, pueden afectar las interacciones subterráneas, actuando como indicios en la predicción de futuros competidores”, ha declarado el Dr Velemir Ninkovic, principal autor del estudio.



Las plantas son conocidas por comunicar por el tacto. Los arboles por ejemplo, tienden aparar de crecer hacia el exterior cuando entran en contacto con las ramas de sus vecinos.

Sin embargo, los mecanismos por los que las plantas señalan por el tacto son mal conocidos, y el Dr Ninkovic y sus compañeros han querido saber si las respuestas podían encontrarse bajo tierra.

Esos últimos años, los científicos han empezado a desenredar el sistema de comunicación complejo que conecta las plantas entre sí.

Al contrario de los animales, las plantas no tienen sistema nervioso y por consecuencia no pueden comunicar utilizando señales eléctricas rápidas.

En su lugar, su señalización a la vez interna y con sus vecinos consiste en un intercambio relativamente lento de mensajes químicos.

Una parte de esta comunicación se hace mediante filamentos de hongos subterráneos que las plantas utilizan para compartir alimentos, señales de alarma e incluso moléculas químicas tóxicas – un fenómeno que algunos biólogos han llamado  “wood-wide web” (red informática de la madera).

En el estudio del Dr Ninkovic y de sus compañeros, querían saber si las sustancias liberadas directamente en el suelo por las plantas estresadas podrían modificar el comportamiento de sus vecinas.

Los investigadores han empezado aplicando un cepillo suave sobre jóvenes plantas de maíz, un contacto que podría representar varios tipos de estreses cercanos, incluidas nuevas plantas conquistando su territorio o un animal atacando sus hojas.



Nuevas plantas jóvenes han sido después instaladas en el mismo material de crecimiento que las plantas recientemente tocadas para ver si su crecimiento resultaba afectado – la teoría siendo que las plantas tocadas por el cepillo habrían dejado un rastro químico en el suelo documentando su experiencia.

Los científicos han constatado que las nuevas plantas reaccionaban produciendo más hojas y menos raíces que las plantas que habían crecido en condiciones normales.

Sugieren que las jóvenes plantas de maíz, después de haber sido expuestas a señales químicas en el suelo producidas por la plantas recientemente tocadas, reaccionaban preparándose para los problemas que presentan sus nuevos vecinos o porque se convierten en la cena de alguien.

A pesar de parecer en gran parte indefensas contra los ataques exteriores, las plantas manejan realmente una gran variedad de estrategias defensivas cuando son el objetivo de herbívoros hambrientos. Investigaciones anteriores han demostrado que las plantas reaccionan por la defensiva al sonido que hacen las orugas masticando sus hojas – inundándolas con aceite de mostaza repelente.

Para confirmar que sus plantas eran capaces de hacer la diferencia entre el suelo ocupado por plantas tocadas o intactas, los científicos han dado a determinadas plantas de maíz, la posibilidad de elegir el medio en el que prefería crecer.

Imagen: http://journals.plos.org/plosone/article/figure/image?size=large&id=10.1371/journal.pone.0195646.g002  


Cuando son situadas cerca de ambas, las raíces se desarrollan preferentemente hacia la solución de crecimiento que había llevado anteriormente plantas intactas.

Estos resultados se han publicado en la revista científica PLOS One. http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0195646


El equipo ha sugerido que sus resultados deberían ser recordado por otros científicos en experiencias con plantas, ya que incluso cepillando suavemente las hojas de una planta, es posible cambiar su comportamiento y el de sus vecinas.”


Es difícil de momento encontrar una aplicación directa de estos descubrimientos en agricultura.
Sin embargo, está claro que la recomendación hecha por el equipo sueco a sus colegas investigadores de todo el mundo tiene su razón de ser, ya que es muy probable que muchos estudios en el pasado no han tomado en cuenta esas reacciones (todavía desconocidas) de las plantas, incluso frente a una acción poco traumática como puede ser una cepillado suave.
Y es que es muy probable, si nos referimos a estos trabajos, que el simple contacto de las manos de los investigadores pueda haber tenido consecuencias sobre el comportamiento de las plantas habiendo servido para los experimentos.

Pero también nos demuestra que el mundo vegetal está dotado de muchas capacidades que siempre hemos creído propias del mundo animal.
Numerosas capacidades están todavía por descubrir, de eso estoy convencido.

Continuará…

samedi 19 mai 2018

130- El espíritu de las plantas -12- Visión subterranea


EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – VISIÓN SUBTERANEA

Por este interesante artículo, publicado en 2016 en la revista digital New Scientist, Alice Klein nos transmite una sorprendente información sobre las capacidades insospechadas de las plantas.

“Las plantas “ven” bajo tierra canalizando luz hacia sus raíces.


¿Una iluminación? Las plantas parecen mandar la luz del sol directamente bajo tierra hacia las raíces para ayudarlas a crecer.

Los receptores de luz en los tallos, las hojas y las flores se conocen desde mucho tiempo por regular el crecimiento de la planta. Las raíces también tienen receptores, pero no se sabía cómo captan la luz en la oscuridad del suelo.

Detectar la luz en la oscuridad
Dr John Runions/Science Photo Library



Hyo-Jun Lee, de la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur y sus compañeros, han utilizado Arabidopsis thaliana – una pequeña planta de flores de la familia de la mostaza – como modelo para estudiar este fenómeno.

Han descubierto que el tallo de la planta actúa de la misma manera que la fibra óptica, conduciendo la luz hacia los receptores situados en las raíces, conocidos bajo el nombre de fitocromos. Estos provocan la producción de una proteína denominada HY5, que favorece el crecimiento sano de las raíces.

Cuando las plantas han sido modificadas para provocar mutaciones de los fitocromos, la producción de HY5 ha disminuido. Y cuando han pasado mutaciones de HY5, sus raíces se han atrofiado y torcido de extraña manera.

Luz contra productos químicos
Para verificar si la luz era directamente transmitida a través de la planta, o si la planta activaba señales químicas circulando hasta las raíces, los investigadores han amarrado una fuente lumínica al tallo de las plantas mediante una fibra óptica. Un detector subterráneo en la extremidad de las raíces confirmaba que la luz estaba transmitida.

Además, cuando trataron individuos de Arabidopsis thaliana en la oscuridad con señales químicas comunes como el la sacarosa, no observaron ningún aumento significativo del crecimiento de las raíces, sugiriendo que esos productos químicos no estimulan el crecimiento.


Ha sido observado que la luz roja se desplaza lo más eficazmente a través de las plantas. Las grandes longitudes de onda de esta luz pueden ser favorables ya que pueden ir más lejos que las longitudes de onda azules y verdes más cortas, dice Lee.

Sin embargo, la intensidad de la luz sería demasiado débil para que las criaturas del suelo detecten una iluminación de las raíces, o para que las baterías la utilicen para la fotosíntesis, añade.

¿Su función usual?
La mayoría de las plantas tienen fitocromos, lo que sugiere que la canalización directa de la radiación solar en el tallo es un mecanismo común utilizado para optimizar el crecimiento de las raíces, cuenta Lee.

Tiene sentido ya que la señalización lumínica sería más rápida que la señalización química, explica Mike Haydon de la Universidad de Melbourne, en Australia.

El estudio sin embargo no aporta prueba definitiva, dice Haydon. Los investigadores han constatado que han sido necesarias 2 horas a partir del alumbramiento inicial para que las plantas activen sus fitocromos radiculares – más tiempo de lo previsto si la luz esta conducida direcatmente.

Además, el estudio solo ha trabajado un puñado de señales químicas que podrían servir de intermediarios móviles entre la luz, el tallo y laas raíces, añade hayton. “Esto no excluye realmente la posibilidad de una señal intermediaria móvil.”

Referencia: Science Signaling, DOI :


Son trabajos parciales, todavía sin terminar, que nos revelan cada día nuevas capacidades del mundo vegetal, probablemente una de las principales fuentes de descubrimientos científicos en los próximos años.


dimanche 8 avril 2018

127- El espíritu de las plantas -11- actividad eléctrica


EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – ACTIVIDAD ELECTRICA

Este artículo, publicado en Marzo 2016 en el periódico Suizo Le Temps (El Tiempo), es muy completo, con lo que no añadiré ningún comentario. https://www.letemps.ch/sciences/2016/03/16/plantes-animaux-autres




« ¿Son las plantas animales cómo los demás?

Memoria, dolor, visión, olfato…Los botánicos descubren en las plantas capacidades que se creían propias del mundo de los animales. Los debates son apasionados.

Lejos de los tópicos sobre la planta verde y pasiva, la bilogía vegetal no para de observar desde unos quince años sorprendentes facultades que se creían reservadas al mundo animal. Los vegetales tienen múltiples capacidades sensoriales que les permiten comunicar entre ellos y con los insectos, adaptarse a situaciones de crisis, memorizar, y a la gran sorpresa de los investigadores, sus actividades bioquímicas van ligadas a misteriosas actividades eléctricas.

En el departamento de bilogía molecular de la planta, en la Universidad de Lausanne, el equipo dirigido por Edward Farmer trabaja sobre uno de los últimos descubrimientos que maravilla el mundo de la investigación: la actividad eléctrica de las plantas.

Arabidopsis thaliana es un modelo frecuente en biología vegetal (Carla Davies, CSIRO)


Cuando estas están heridas por ejemplo, emiten señales eléctricas que van de un punto a otro. “Nos hemos preguntado si esas señales eléctricas generadas cuando se hiere a la planta pueden desencadenar mecanismos bioquímicos de defensa”, precisa Edward Farmer. Es que las proteínas de defensa no solo son producidas en las partes atacadas, sino también en las partes sanas.

¿Existe una neurobiología de las plantas?
Gracias al modelo de Arabidopsis thaliana, el equipo ha conseguido identificar los genes que desencadenan la señal eléctrica y confirmar el vínculo con la activación de las proteínas de defensa lejos de la herida. Los resultados publicados en 2013 en Nature han identificado tres genes GLR (Glutamate Receptor-Like), similares a los de los animales, implicados en este proceso electrofisiológico. “Lo que es sorprendente es que esos genes son muy similares a los genes de las sinapsis del cerebro humano, cuando une planta no tiene ninguna neurona. Es muy intrigante y estimulante” se entusiasma el profesor Farmer.

Cada célula biológica tiene un potencial electroquímico de membrana que actúa como una pequeña pila polarizada, pero la transmisión eléctrica de una célula vegetal a otra sobre una larga distancia sigue siendo un enigma. Con una media de 8 a 10 cm por minuto – “un poco la velocidad de una oruga en una hoja” – la señal eléctrica tiene una velocidad heterogénea y este “entre-dos es una auténtico rompe-cabeza para la investigación”, añade.

“Las plantas también tienen procesos de información, de memoria, de decisiones, de resolución de problemas.”

Las numerosas y desconcertantes similitudes entre la actividad eléctrica de las plantas y el sistema nervioso de los animales suscitan todavía debates, a veces acalorados, en la comunidad de los biólogos. Mucho antes de los trabajos de Edward Farmer, Stefano Mancuso de la Universidad de Florencia y Frantisek Baluska de la Universidad de Bonn, resaltaban en sus investigaciones la importancia de la actividad “sináptica” de las plantas. Hasta tal punto que en 2005, Mancuso emplea por primera vez la expresión “neurobiología” vegetal cuando fundo con Baluska el Laboratorio Internacional de Neurobiología de las Plantas.

Al igual que numerosos colegas, Farmer rechaza esta apelación ya que la planta no tiene neuronas, y que, según él, no es científico hacer tales comparaciones.

Cerebro difuso
Al revés Baluska apunta que “lo que es importante es que la mayoría de las moléculas responsables de la comunicación y de las actividades neuronales en el cerebro humano también son presentes en las plantas con funcionamientos muy similares. El proceso es muy cercano e implica en cierto modo que las plantas también tienen procesos de información, de memoria, de decisiones, de resolución de problemas”. ¿Cómo explicar este mecanismo cuando la planta no tiene cerebro?

“Las plantas son capaces de producir y emitir señales eléctricas en todas las células de su cuerpo. Desde este punto de vista, existe un tipo de cerebro difuso, cuando en los animales todo queda concentrado en un solo órgano”, añade Mancuso.

La vergonzosa guarda en memoria los estreses que ha soportado durante unos 40 días (littlemisspurps/Flickr)


Director de investigación al Instituto Nacional de Investigación Agronómica (INRA) en Francia, Bruno Moulia, él, relativiza, ya que “la trampa con las plantas es que realizan varias funciones – como el movimiento vascular, el muscular – con los mismos tejidos. La cuestión de la actividad sináptica de las plantas es confusa pero aún no se puede zanjar.”

Árboles sismógrafos
En Japón, investigadores observan desde mucho tiempo que los árboles tienen una actividad eléctrica anormal que se manifiesta 3 a 4 días antes de un seísmo y se intensifica cuando se acerca el día D. Pero el mecanismo todavía no permite localizar el epicentro ni prever la magnitud de un seísmo.

“La memoria o el aprendizaje de las plantas no se pueden comparar con los nuestros.”
Gracias a más de 700 receptores sensitivos catalogados en el mundo vegetal, las plantas analizan de manera permanente su entorno para medir la temperatura, la humedad, la luz, etc. No tienen ojos pero ven, no tienen nariz pero tienen olfato, no tienen orejas y sin embargo reaccionan a las ondas sonoras…

Numerosos estudios también han demostrado que después de un estrés (clima, torsión, etc.) las plantas son capaces de recordarlo y de adaptarse a su entorno. Esta memoria varia de unos días hasta unos 40 días para la vergonzosa (Mimosa pudica) por ejemplo que, según el equipo de Mancuso muestra también capacidades de aprendizaje.

La memoria de las plantas
En el laboratorio de Bruno Moulia en Clermont-Ferrand, se ha dmostrado que la planta es incluso capaz de realizar determinados “cálculos”. Pero Francis Hallé, botánico francés, avisa de que no se trata de una “memoria o de un aprendizaje comparable con los nuestros. Una planta que se riega pocas veces, por ejemplo, está acostumbrada a vivir sin agua, y lo recuerda. Sin embargo si se riega mucho, pues el día que se deja de regar, muere. Porque la planta también depende de lo que le ha ocurrido en épocas anteriores.”

Esta memoria es generalmente activada con la expresión de un gen hasta entonces inactivo. “Los genes pueden ser modificados químicamente por factores medioambientales, tales como el estrés, y esas modificaciones epigenéticas pueden en determinados casos, ser transmitidas a la generación siguiente. Esta sensibilidad del genoma es sorprendente y comenzamos justo a explorar el alcance del control epigenéticas del desarrollo de la planta”, explica Lincoln Taiz, Profesor emérito en la Universidad de California.

Si el ser humano tiene cerca de 25.000 genes, las plantas a menudo tienen muchos más, como el arroz que tiene más de 40.000. Mientras que el animal tiene la posibilidad de desplazarse, la planta ha finalmente encontrado sus respuestas en la riqueza y la variabilidad genética. “Una garantía de longevidad” asegura Francis Hallé para quien lo más importante esta seguramente todavía por descubrir.”


Para saber más sobre las capacidades de las plantas para “realizar cálculos matemáticos” http://culturagriculture.blogspot.com.es/2015/11/58-el-espiritu-de-las-plantas-3-calculo.html


mardi 7 novembre 2017

118- El espíritu de las plantas -10- Nubes

EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – NUBES

Hace mucho tiempo, en el siglo pasado (a principio de los 90s), tuve la ocasión de hacer un viaja a Chipre, preciosa isla del Mediterráneo, con un pasado histórico especialmente rico. Me había entonces llamado la atención la increíble cantidad de plantaciones de árboles forestales en todas las zonas no agrícolas, especialmente las zonas de montaña, a veces instaladas en terrazas.
Me habían explicado que se trataba de un plan gubernamental para frenar la evolución del clima local. Las lluvias se hacían cada vez más escasas, y la isla se encaminaba poco a poco hacia un importante riesgo de desertificación.


Se sabe empíricamente, y desde mucho tiempo, que los bosques favorecen la aparición de lluvias, hasta el punto que varios países con un clima árido, como es el caso de Chipre, han lanzado programas de reforestación, a veces muy ambiciosos, cuyo objetivo es de intentar aumentar la pluviometría, además de frenar la erosión y la pérdida de fertilidad de los suelos.

Lo que ahora se sabe, gracias a la experiencia Cloud, una serie de trabajos científicos llevados por el CERN, en Ginebra (Suiza), es cómo se produce este fenómeno.
Te aconsejo la lectura del artículo original (en francés), por los numerosos links y explicaciones que incluye.

“Clima: según el CERN, los árboles influyen sobre la formación de las nubes.

Cómo lo mostraban en 2016 los resultados de la experiencia Cloud, del CERN, los árboles serían mucho más aptos de lo que se pensaba para fabricar nubes y refrescar el clima. Su acción pasa por los aerosoles.

Desde 2009, la experiencia Cloud, instalada en el CERN, en Ginebra, simula diferentes condiciones de presión y de temperaturas para estudiar mecanismos que actúan en la atmosfera terrestre, y especialmente el efecto de los aerosoles sobre el clima. Esas pequeñas partículas actúan como “semillas de nubes”, favoreciendo la condensación del vapor de agua en gotitas y en consecuencia la formación de nubosidad. Globalmente, el efecto sobre el clima es refrescante ya que gran parte de la luz solar es reflectada hacia arriba.


La mitad de esos aerosoles son partículas de polvo procedentes de la tierra y de las sales marinas emitidas por los océanos, y la otra mitad son moléculas de gas que se agregan en partículas de 50 a 100 nanómetros. Es el caso del ácido sulfúrico (SO2). En la actualidad, este gas es producido en grandes cantidades por las actividades industriales. Esos aerosoles de origen humano, ya que crean más nubes, tienen un efecto refrescante, que reduce el efecto de calentamiento del dióxido de carbono (CO2). Es un forzamiento radiactivo. Los árboles son también actores de esta maquinaria, con moléculas, como el pineno, liberadas en el aire, y que también juegan el papel de núcleos de condensación.
Las cantidades actuales de emisiones de dióxido d azufre complican el estudio de la atmosfera preindustrial, que era diferente. Es lo que hizo un equipo de Cloud, que se basó sobre los resultados de esta experiencia para elaborar una simulación de la atmosfera preindustrial. Sus conclusiones, publicadas en los Pnas http://www.pnas.org/content/113/43/12053.abstract (y discutidas en un artículo de The Conversation https://theconversation.com/trees-are-much-better-at-creating-clouds-and-cooling-the-climate-than-we-thought-66713), detallan los estudios anteriores (…).


Según esos resultados (todavía por confirmar, indican los autores), las cantidades de aerosoles presentes en la atmosfera de antes de 1750 han sido hasta ahora subestimados, ya que los aerosoles emitidos por los árboles son mucho más efectivos de lo que se pensaba para fabricar nubes. En consecuencia, el efecto enfriador de los aerosoles de origen industrial sería más débil de lo previsto, de aproximadamente 27%.
Los autores deducen también que limitar las emisiones de aerosoles por las actividades humanas podría reducir su acción refrescante. Pero esta reducción podría ser compensada por la acción de los árboles, que solo piden volver a la importancia que tenían antes del era preindustrial. En resumen, los bosques tienen la capacidad de ayudarnos a limitar el calentamiento climático…”

Pues a la vista de esta muy interesante experiencia, ¿qué pasa con la evolución del clima de Chipre?

Encontré datos climáticos históricos sobre la página web del Banco Mundial http://sdwebx.worldbank.org/climateportal/
Ahí encontré dos informaciones, la acumulación de lluvia y la media de temperaturas, para el periodo 1901-2015. Aquí están las curvas:



El análisis de las curvas muestra una tendencia clara al aumento de las temperaturas, pero una tendencia menos clara en cuanto a la pluviometría. Porque si las lluvias tienden a ser menos frecuentes (la curva de tendencia está clara), también son mucho más aleatorias. Los años de lluvias escasas son más frecuentes pero también lo son los años de lluvias abundantes. Total, en cuanto a la pluviometría, los años medios casi han dejado de existir.

De evidencia, los efectos de esas reforestaciones no saltan a la vista. Se pueden imaginar muchos motivos posibles. Personalmente, me imagino que gran parte de responsabilidad viene de la edad de los árboles. Tienen más o menos 25 años (para los que han sido plantados en los años 90), y es todavía muy joven. Además, sus primeros años, con toda seguridad, no han sido un camino de flores, como suele ser el caso de las reforestaciones en regiones áridas, con dificultades de supervivencia en los primeros años por falta de lluvia durante los 3 o 4 meses de verano, y mortandades a menudo numerosas de jóvenes árboles, a las que se suman probablemente ataques parasitarios, como puede ser el caso de algunos insectos de plantas débiles, o de salud precaria. Está claro que una reforestación es un trabajo a muy largo plazo, especialmente en regiones áridas.

Salvo que, la bajada de la pluviometría, proporcionalmente menos fuerte de lo que es la subida de las temperaturas, sea una señal de un buen efecto de esas reforestaciones. En cual caso, la desertificación de Chipre habría ya progresado mucho, si este programa no se hubiera iniciado suficientemente temprano.


Dicho eso, y para volver al tema de los aerosoles, este trabajo, muy interesante dará probablemente lugar a investigaciones complementarias, para estudiar la producción de aerosoles según la edad, el desarrollo, y sobre todo según la especie vegetal. Me imagino, como es el caso de muchas cosas con los seres vivos, que existe una gran variabilidad de producción de aerosoles según la especie vegetal. Algún día se elaborará una lista de especies más aptas para luchar contra la desertificación por la abundancia de su producción de aerosoles.

Entonces los humanos se encontrarán una vez más delante una elección ecológica difícil, como la que te contaba en un artículo ya antiguo, a propósito del necesario ahorro de agua dulce y de sus consecuencias medioambientales (http://culturagriculture.blogspot.com.es/2014/12/34-agua-y-riego-3-caso-de-conciencia.html).


¿Tendremos que plantar masivamente especies vegetales por su capacidad a favorecer las lluvias, incluso fuera de sus regiones de origen?
¿Qué desequilibrios vamos a provocar en la biodiversidad local por culpa de la implantación de esas especies?
¿Los desequilibrios provocados pueden ser preferibles a una desertificación?

El eterno problema de la elección… y de sus consecuencias.


A la espera de tener que elegir, la fundación GreenCyprusCom sigue trabajando para la reforestación de la isla de Chipre, con especies autóctonas. Es mucho tiempo, lento, laborioso y costoso, pero necesario.


dimanche 30 juillet 2017

110- El espíritu de las plantas -9- Equilibrio

EL ESPIRITU DE LAS PLANTAS – EQUILIBRIO

Encontré el articulo siguiente en un blog francés muy interesante, que tendré ocasión de usar más veces, “Graines de Mane” (Semillas de Mane), dedicado, como lo dice su subtítulo a la vulgarización y al debate sobre agricultura (https://www.grainesdemane.fr/2017/02/08/plantes-nont-tete-tourne/).

En este caso, se trata de un tema curioso, en la medida en la que no se plantea habitualmente esta cuestión.
Sin embargo, como lo vas a poder verificar, es una cuestión importante, y las similitudes con el mundo animal son sorprendentes.


A las plantas, la cabeza no les da vueltas

A menudo meneadas por el viento, las plantas de mantienen de pie. ¿Cómo lo hacen? Investigadores del INRA [Instituto Nacional francés de Investigación Agronómica] han puesto de evidencia mecanismos que permiten a las plantas guardar el equilibrio.

El viento es uno de los (numerosos) enemigos naturales del agricultor. En caso de fuertes temporales o de tormentas, las plantas se pueden volcar al suelo, haciéndolas finalmente difíciles de cosechar. Las pérdidas mundiales de rendimiento de cereales se estiman a un 10% por culpa de las tormentas. Sin embargo, las plantas tienen una notable capacidad para mantener se en pie, ¡mucho más que nosotros!
Agitado por el viento, el junco se encorva pero no rompe. Charles y Francis Darwin ya habían puesto de evidencia en su época, la capacidad de las plantas a crecer en una dirección determinada. Es así como una planta siempre va crecer hacia la luz (fototropismo) o según la gravedad (gravitropismo), haciendo que sus raíces crezcan hacia abajo, y que su germinación se haga hacia arriba.


Las plantas también tienen un oído interno
Para comprender el funcionamiento de los mecanismos de equilibrio de las plantas, parémonos un momento en el nuestro, mandado por el oído interno. En esta, nuestro equilibrio se hace mediante un sistema llamado otolítico, es decir un conjunto de piedrecitas situadas en un gel sensible. La deformación de las pestañas, debida a la acción de la gravedad sobre las piedras, permite a nuestro oído interno detectar la verticalidad. Sin embargo, cuando estamos por ejemplo en un tiovivo, perdemos el sentido de la gravedad. Nuestro oído interno es entonces incapaz de distinguir la aceleración de la gravedad, de otras fuerzas, como por ejemplo la fuerza centrífuga.
Las plantas tienen también un equivalente del oído interno: los estatocitos. Los estatocitos son células repartidas a lo largo del tallo de la planta, que albergan en su interior pequeños granos de almidón llamados estatolitos. Hasta la fecha, las investigaciones habían puesto de evidencia un funcionamiento similar de los estatocitos al del oído interno: la sedimentación de los estatolitos ejerce una presión sobre la pared de los estatocitos lo que le permite a la planta identificar la gravedad. Esta idea sugiere que las plantas tienen un sentido del equilibrio que se puede comparar con el de los humanos y por consecuencia que son capaces de distinguir la gravedad de otra fuerza, como por ejemplo el viento. La presión que se ejerce sobre los estatolitos seria el resultado de todas las fuerzas sin distinción.



¿Un sentido del equilibrio más agudo que los humanos?
Otra hipótesis sugiere que no es la presión ejercitada por los estatolitos, la que les permite a las plantas “notar” la gravedad, pero unos sistemas de sensores que detectan la posición de los granitos de almidón. Esta idea procede de nuevas investigaciones llevadas conjuntamente por el INRA, CNRS [Centro Nacional francés de Investigación Científica] y por la Universidad Blaise Pascal. Los investigadores han fabricado un tiovivo para plantas, compuesto de centrifugadoras con dos ejes de rotación, del mismo tipo que existe para el entrenamiento de los astronautas. Han sometido a las fuerzas centrifugas, cientos de plantas, entre las que se encuentran muchas plantas cultivadas como el trigo, la lenteja o el girasol. Han estudiado, durante muchos años, el crecimiento de las plantas en esas condiciones, con un ángulo diferente con respecto a la gravedad real.
La historia no cuenta si las plantas han disfrutado con el tiovivo, demuestra que han conseguido crecer rectas, de manera independiente a la intensidad de la fuerza centrífuga que tenían que soportar. Las plantas lograr notar la verticalidad independientemente de las otras fuerzas a las que están sometidas, y eso, de manera permanente. La posición de los estatolitos, y no solamente la presión que ejercen, permitirían a las plantas recuperar su verticalidad. Incluso sacudidas por el viento, las plantas parecen capaces de mantener su verticalidad.
Al contrario de los humanos, la cabeza no les da vueltas.


Esos recientes descubrimientos de los mecanismos de equilibrio de las plantas podrían tener aplicaciones muy importantes en las próximas décadas, especialmente en la mejora varietal para concebir cultivos menos sensibles al volcado. Si esta pista no debe hacer olvidar que el volcado de plantas también puede ser debido a otros factores agrícolas (exceso de nitrógeno por ejemplo), puede representar una de las numerosas pistas para asegurar los rendimientos frente a los accidentes climáticos.

Para ir más lejos : (referencias en francés)

La proeza perceptiva de las plantas para mantenerse en posición vertical (INRA) http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/Le-tour-de-force-perceptif-des-plantes-pour-se-maintenir-a-la-verticale



Aquí tenemos otra característica sorprendente que demuestra que cuanto más se estudian las plantas, menos se encuentran diferencias entre el mundo vegetal y el mundo animal.

¿Una señal para llamar a los veganos a más razón?
Es que finalmente, la ciencia nos demuestra que la mayoría de las características animales son igualmente presentes en las plantas, aunque de un modo diferente, ya que están adaptadas a su condición particular.

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