02) Divulgación: Las hormigas son bioindicadores de contaminación ambiental

Las hormigas son unos insectos muy interesantes. A los científicos les gustan mucho para sus estudios por su distribución mundial, su abundancia y su fácil recolección e identificación. Son considerados por muchos como un superorganismo perenne ya que son sociales y actúan de forma coordinada y muy eficientemente como si fuesen uno solo. Además, algunos ejemplares pueden vivir más de 10 años (como las reinas), mucho más que cualquier invertebrado.

Por esta y otras razones, los científicos las han utilizado en estudios de ecología, concretamente para ver la salud de un ecosistema. Son considerados buenos bioindicadores medioambientales ya que al vivir más tiempo que cualquier insecto, nos dan información de procesos de contaminación a corto y largo plazo.

En un trabajo reciente elaborado por científicos italianos se ha medido el contenido en metales pesados en los cuerpos de las hormigas, concretamente de la especie Crematogaster scutellaris, autóctona y muy distribuida por toda la cuenca mediterránea. Han visto una clara correlación entre el contenido en metales pesados de suelos contaminados por actividades industriales y en las hormigas que viven en ellos. De hecho, incluso han visto por modernas técnicas de espectroscopía de rayos X (PIXE, Particle-Induced X-ray Emission) los orgánulos donde se acumulan dichos metales pesados.

La Fuente:

Ants as bioaccumulators of metal from soils: Body content and tissue-specific distribution of metals in the ant Crematogaster scutellaris (2013). Elisa Gramigni, Silvia Calusi, Nicla Gelli, Lorenzo Giuntini, Mirko Massi, Giovanni Delfino, Guido Chelazzi, David Baracchi, Filippo Frizzi, Giacomo Santini. European Journal of Soil Biology, 58, 24-31.

01) Comicteca: «Entender el Cómic. El arte invisible», de Scott McCloud

Understanding Comics, por Scott McCloud

¡Muy buenas!

Hoy quiero escribir algunas palabras de una de mis grandes pasiones: el Cómic.
Aunque me considero un dibujante de cómics bastante amateur, tengo que reconocer que ando últimamente documentándome bastante en esto de hacer cómics. ¿Documentándome? Si, suena muy científico… Fruto de esto ha sido la lectura de uno de los grandes ensayos que se han escrito (o mejor dicho, dibujado) en la actualidad sobre el tema. Me estoy refiriendo al excepcional “Entender el Cómic. El arte invisible”, del magnífico Scott McCloud. 
Para el que no lo sepa, este libro ha sido todo un hito en el mundo del cómic ya que es un ensayo en profundidad sobre su lenguaje. Como todo arte, el cómic tiene su ritmo y su expresión; no es una simple sucesión de dibujos bonitos inconexos. Aunque es muy creativo, todo cómic presenta una serie de reglas comunes que dibujadas de forma correcta, narran una historia de forma homogénea. Utilizando como unidad básica la viñeta y el tiempo, el dibujante puede narrar cualquier historia de diferentes formas expresivas: humor, acción, intriga, horror, etc. Vamos, que dibujar un cómic no es tan sencillo y que requiere mucho esfuerzo y talento… 
Understanding Comics, por Scott McCloud

Este libro es de obligada lectura al que le gusta los cómics ya que te ayuda a comprender el proceso de elaboración del mismo. Sólo hace falta echar un vistazo a los comentarios sobre el mismo de los todopoderosos comiqueros Matt Groening, Will Eisner, Neil Gaiman, Art Spiegelman o Alan Moore.

 

 

Para profundizar:

02) Mis cómics: Microorganismos terrestres que vuelan… hasta la estratosfera

Existen microorganismos que pueden volar… Bueno, no es del todo correcto que puedan volar por si solos pero sí que están presentes en el aire a distintas alturas (incluso en la Estratosfera, a unos 20.000 metros de altitud). De hecho, esto no es nuevo ya que Louise Pasteur para refutar la teoría de la Generación Espontánea se subía a lo alto de las montañas para encontrar microorganismos en la atmósfera… ¡y los encontraba! (según cuentan, subió al monte Poutet en los Alpes con recipientes llenos de caldo de cultivo esterilizados para abrirlos allí y demostrar que si crecían microorganismos, era del aire de la montaña).

Si bien esto que digo no es nuevo, si es una de las principales ideas que soportan la teoría de la Panspermia, es decir, que la vida en nuestro planeta pudo venir de fuera (de fuera de nuestro planeta se entiende). De hecho, es muy importante que los microorganismos puedan resistir las condiciones atmosféricas y de radiación ya que así, podrían viajar por la atmósfera o estar presente en algún asteroide o meteorito que haya chocado con la Tierra, y así empezar la vida. Aunque esto es otra historia…

El caso es que hay algunos estudios científicos que han conseguido cultivar en el laboratorio microorganismos de muestras que han estado a distintas alturas. El caso del que hoy os comento son las recogidas por el avión Lockheed Martin ER-2, un avión militar preparado para volar a alturas estratosféricas de 20.000 metros, y que la NASA y su ya extinto Cosmic Dust Lab tenían para sus estudios de la composición atmosférica.

¿Qué tipo de microorganismos “viven” en la Estratosfera?
Pues los que son capaces de formar esporas, unas estructuras que algunos microorganismos pueden desarrollar para protegerse de las condiciones adversas como las atmosféricas (con una alta radiación ultravioleta, que afecta al material genético). Según este estudio, han encontrado entre 4 hongos y 70 bacterias formadoras de colonias (UFC´s). Para el caso de los hongos, coinciden con el género Penicilium y las bacterias Bacillus luciferensis, un tipo de microorganismo que fue encontrado por primera vez en suelos de origen volcánico de las Islas Candelaria, de archipiélago South Sandwich (Antártida).

¿De dónde vienen estos microorganismos?
Pues según los investigadores, hay varias formas por las que los microorganismos puedan llegar a la estratosfera, entre los que destacan las tormentas de arena, erupciones volcánicas (como parece ser el caso del Bacillus luciferensis) y algunas actividades antropogénicas como las pruebas de bombas atómicas y los despegues de aeronaves, que como podemos ver en esta web, han sido unos cuantos.

Las fuentes:

Niall A. Logan, Liesbeth Lebbe, An Verhelst, Johan Goris, Gillian Forsyth, Marina Rodriguez-Diaz, Marc Heyndrickx‹and Paul De Vos. (2002). Bacillus luciferensis sp. nov., from volcanic soil on Candlemas Island, South Sandwich archipelago. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2002), 52, 1985–1989 DOI: 10.1099/ijs.0.02282-0 

Griffin D.W. (2004). Terrestrial microorganisms at an altitude of 20,000 m in Earth´s atmosphere. Aerobiologia, 20: 135-140. 

01) Divulgación: Nanotecnología y agricultura

La nanotecnología o “el arte de lo pequeño” utiliza y diseña materiales a escala atómica (normalmente entre 1 y 100nm, o lo equivalente en metros: entre 0,000000001 y 0,0000001 metros) que en la actualidad tiene enorme repercusión en campos tan variados como la electrónica, la medicina, la farmacia, la ingeniería e incluso la agricultura. De hecho, se ha acuñado el término “nanobiotecnología”, que combina numerosas disciplinas científicas tan variadas como la biotecnología, la nanotecnología, el procesamiento químico, la ciencia de los materiales y la ingeniería de sistemas.
Para el caso de la agricultura, la nanotecnología puede aplicarse (y ya se está haciendo) para el tratamiento de algunas enfermedades de las plantas, para la detección precoz de los patógenos que las producen, para la mejora de la asimilación de nutrientes esenciales por las plantas e incluso la construcción de nanobiosensores importantes en determinados procesos biológicos. Su uso puede incrementar la eficacia de los pesticidas e insecticidas comerciales reduciendo su cantidad de aplicación al suelo a unas dosis significativamente menores requeridas para los cultivos con la mejora medioambiental que eso implica.
Como sabemos, la agricultura tiene una gran importancia ya que es la base del sustento de los más de 7000 millones de habitantes de nuestro planeta (el 50% viven en Asia). Los insectos, las plagas y las malas hierbas producen una gran cantidad de pérdidas anuales que algunos estudios estiman entre el 13 y el 14% de la producción total agrícola. Las estrategias tradicionales para reducir estas pérdidas se basan en estrategias como la rotación de los cultivos, el uso de variedades de plantas sanas y resistentes, cambios en los periodos de siembra y el manejo integrado de las plagas, que implica un control biológico de las mismas. Si bien son efectivas a escala pequeña, con la industrialización de la agricultura estas técnicas han sido desechadas con el tiempo por otras más efectivas y al mismo tiempo, más agresivas con el medio ambiente. Se han utilizado compuestos químicos sintéticos para controlar y reducir estas pérdidas. De hecho, la gran revolución vino con el descubrimiento durante la 2ª Guerra Mundial del DDT, un compuesto químico que en pequeñas dosis se mostraba altamente efectivo contra los insectos. Desde entonces se extendió su uso (y abuso), sobre todo en la época de “la revolución verde” y esto desarrolló la investigación y síntesis de una gran cantidad de compuestos químicos (algunos orgánicos como los órganofosforados y otros con metales pesados como mercurio, plomo, arsénico y cobre) con igual o incluso mayor potencial insecticida que el DDT. Uno de los problemas del empleo masivo de estas sustancias es que también eliminaron junto a los insectos y plagas, a sus enemigos naturales. Además, su abuso durante muchos años ha generado una presión selectiva que en la actualidad han generado muchas especies resistentes a los mismos. Algunos estudios hablan de 270 especies de malas hierbas resistentes a herbicidas, 150 patógenos de plantas resistentes a los fungicidas y entorno 500 especies de insectos resistentes a los pesticidas. Finalmente, a todo esto hay que sumarle que este tipo de sustancias producen graves problemas para la salud humana y para el medio ambiente… El control biológico es otra de las estrategias utilizadas para el control de plagas. Los enemigos naturales son la mejor baza para reducir y controlar a los insectos sin eliminarlos del todo. Se han ensayado muchos agentes biológicos siendo los más efectivos para el biocontrol las bacterias y los hongos. Un ejemplo de estos microorganismos son el Bacillus thurigensis que infesta el tracto digestivo de los insectos y de los hongos podemos citar a los del género Trichoderma.
Los métodos comentados anteriormente presentan algunas limitaciones debido a sus efectos medioambientales (los primeros) y a la baja eficacia (los segundos). De ahí que en los últimos años unido a su gran desarrollo, la nanotecnología empiece a ser un campo muy prometedor en la agricultura que ya está generando muy buenos resultados. Ya existen estudios que confirman que las nanopartículas metálicas son efectivas contra los patógenos de plantas, insectos y plagas. De hecho, las nanopartículas se pueden usar como nuevas formulaciones de pesticidas, insecticidas y de repelentes de insectos mediante técnicas de nanoemulsión o nanoencapsulación. Se han ensayado nanopartículas de sílice, de polientilen glicol, de plata, de aluminio, de óxido de cinc y de dióxido de titanio con resultados prometedores.
El futuro de la industria agrícola puede pasar por usar estos materiales como nanopesticidas, nanofungicidas y nanoherbicidas y algunas empresas ya los estás desarrollando. En definitiva, la aplicación de la nanotecnología a la agricultura es una alternativa más respetuosa con el medio ambiente para el caso concreto del control de insectos y plagas que los métodos químicos que tantos problemas medioambientales han generando. De hecho, cada vez salen más estudios que detectan este tipo de sustancias en lugares y organismos que nunca han estado expuestos como es el caso de los hielos de la Antártida. A pesar de todo esto, la nanotecnología también tiene sus detractores que apelan a nuestro espíritu crítico ya que argumentan que la nanotecnología no es una panacea como aparenta ser. Habrá que seguir investigando para poder responder a todas estas cuestiones…
 
La Fuente:
 Rai, M., & Ingle, A. (2012). Role of nanotechnology in agriculture with special reference to management of insect pests Applied Microbiology and Biotechnology, 94 (2), 287-293 DOI: 10.1007/s00253-012-3969-4