El exceso de nitrógeno en la tierra mata a especies vegetales

La acumulación de nitrógeno en el suelo de los países industrializados tiene como resultado una pérdida gradual de especies vegetales, según un estudio publicado en la revista científica Nature.

El incremento de esas concentraciones de nitrógeno superior a las naturales se debe a la actividad humana, sobre todo al uso de fertilizantes agrícolas y a la quema de combustibles fósiles. Estas actividades han hecho que la deposición de nitrógeno en los países ricos se produzca actualmente a un ritmo hasta siete veces superior al que existía en la etapa preindustrial. Dentro de 50 años, el ritmo de crecimiento de la deposición de nitrógeno en los países asiáticos y latinoamericanos en vías de desarrollo habrá alcanzado el actual de los países ricos.

La nota esperanzadora es que científicos de la Universidad de Minnesota han descubierto, sin embargo, que los efectos del exceso de nitrógeno en la tierra son reversibles, aunque en un plazo de años.

Cuando un suelo sometido a concentraciones de nitrógeno superiores a las naturales deja de recibir ese tipo de deposiciones, comienza a recuperarse de sus efectos y la vida vegetal vuelve a proliferar.

La fotosíntesis artificial un paso más cerca

Parece ser que la fotosíntesis, ese proceso que ha permitido la vida tal y como hoy la conocemos pronto podrá ser imitado por el hombre. Y es que científicos alemanes del Research Centre Jülich han logrado emular de forma artificial, la fotosíntesis de los vegetales, sintetizando un óxido de metal estable inorgánico, lo que permite la oxidación rápida y efectiva del agua en oxígeno.

Ante la pregunta de para que podemos utilizar esto, los investigadores aseguran que puede contribuir de una forma decisiva a resolver los problemas energéticos de manera respetuosa con el medio ambiente y previniendo de este modo el cambio climático, ya que el próximo paso es intentar descubrir una forma eficiente de producir hidrógeno con la ayuda de la energía solar.

Ante el interés de utilizar el hidrógeno como el combustible del futuro, el problema nace cuando el coste energético de obtención de este es a veces mayor que el propio rendimiento que vamos a obtener, por eso los sistemas con células de combustible pueden ser ecológicos realmente si los investigadores logran producir hidrógeno a partir de fuentes renovables. La fotosíntesis artificial es una forma, ya que esta consiste en dividir el agua en sus componentes, el oxígeno por un lado y el hidrógeno por el otro con la ayuda de la luz solar.

De lograrse, estaríamos ante una forma excelente de resolver el tema del hidrógeno, pero en este proceso siguen habiendo muchos obstáculos como superar la formación agresiva de sustancias en el proceso de oxidación del agua, y para ello se necesitan catalizadores más estables. Los ingenieros están investigando a partir de óxidos de metal inorgánico con un centro que consiste de cuatro iones de un raro metal de transición, el rutenio, que cataliza de forma rápida y efectiva la oxidación del agua en oxígeno mientras permanece estable.

El próximo paro es integrar este complejo de rutenio en un sistema fotoactivo, que convierta de forma eficiente la energia solar en energía química.

Descubren plantas que cuando se estresan emiten una sustancia similar a la aspirina

Un sorprendente y casual hallazgo realizado por científicos del National Center for Atmospheric Research (NCAR) asegura que existen plantas de bosque que cuando se estresan producen cantidades importantes de una sustancia química muy similar a la aspirina. El estrés puede estar provocado cuando se produzcan los primeros indicios de una enfermedad, ataques de insectos o cualquier otro hecho que las moleste.

Los motivos por los que ocurre este sorprendente fenómenos todavía no están claros, se barajan dos posibilidades, que se trate de la respuesta inmune a un animal o bien un acto de comunicación entre plantas.

“A diferencia de los seres humanos, las plantas tienen la capacidad de producir su propia combinación química, similar a la aspirina, que da lugar a la producción de proteínas que les permite aumentar sus defensas bioquímicas y reducir el daño. Nuestras mediciones muestran que las plantas emiten cantidades significativas del producto químico como para ser detectado en la atmósfera”, explicó Thomas Karl, uno de los científicos del NCAR.

Si los resultados muestran que se produce una “comunicación de planta a planta” a nivel de ecosistema demostraría la capacidad de estas de comunicarse a través de la atmósfera.

Endosimbiosis, algas viviendo dentro de células de salamandras

Se ha descubierto que una especie de alga conocida por su asociación con cierta clase de salamandras es capaz de vivir dentro de las células de los embriones de salamandra en desarrollo. Éste es el primer ejemplo conocido de algas eucariotas viviendo de manera estable dentro de las células de un vertebrado.
La endosimbiosis es una asociación íntima entre especies, en la que una célula vive dentro de otra. Si las células viven el suficiente tiempo juntas, intercambiarán genes, aunque a menudo mantienen cada una su membrana celular y algunas veces sus respectivos genomas. Con el paso de las generaciones, esta relación puede acabar conduciendo al surgimiento de una nueva forma de vida.
Este asombroso hallazgo plantea la posibilidad de que existan más simbiosis desconocidas entre animales y algas, tal como razona el biólogo Roger Hangarter de la Universidad de Indiana en Bloomington.
En la investigación han participado también especialistas de la Universidad Dalhousie en Halifax, y de la Universidad St. Frances Xavier en Antigonish, ambas de Nueva Escocia, Canadá.
Un indicio de esta endosimbiosis entre algas y salamandras ya se obtuvo en la década de 1980, cuando unos experimentos revelaron que los embriones de la salamandra no se desarrollan ni tan rápido ni tan plenamente en ausencia de las algas verdes. Del mismo modo, las algas que crecen separadas de los embriones, pero en presencia de agua expuesta a los mismos, crecen con mayor vigor.
A pesar de décadas de estudio, el hallazgo de una endosimbiosis entre alga y anfibio ha sorprendido a buena parte de la comunidad científica. La razón es que las células de las algas no eran fáciles de ver mediante la microscopía de luz convencional.
Las técnicas utilizadas por Hangarter y sus colegas les han permitido comprobar que el ARN de las algas es muy abundante dentro de las células de embriones de salamandra Ambystoma maculatum examinados.
La relación simbiótica entre la salamandra y el alga es mutualista, porque ambas criaturas se benefician de su asociación.

Obtener Electricidad Util de las Plantas Mediante Fotosíntesis e Ingeniería Genética

Unos investigadores en el Technion (Instituto Israelí de Tecnología) han manipulado el proceso fotosintético de los vegetales de un modo que posiblemente permita que la energía producida en el proceso sea aprovechada para su uso posterior como electricidad.

El logro es un primer paso del proceso que podría algún día suministrar energía, verde en más de un sentido.

El equipo de investigación dirigido por Gadi Schuster y Noam Adir, estudió una proteína clave en el proceso de mover electrones a lo largo de la línea de producción de la fotosíntesis. En su estado natural, esta proteína extrae electrones del agua y los traslada a través de la membrana celular vegetal.
Alterando un aminoácido de los cientos que se encuentran en la proteína, los investigadores cambiaron la dirección de la emisión de electrones, permitiendo así que la energía producida en el proceso se pudiera aprovechar para su uso posterior. Esta proteína modificada "exporta" electrones en una frecuencia lo bastante alta como para producir una cantidad útil de energía. El cambio de positivo a negativo no perjudica la función de la proteína ni el desarrollo de la planta, gracias a lo cual es posible obtener grandes cantidades de proteína a un costo mínimo.
El siguiente paso es idear un mecanismo que sea capaz de convertir con la debida eficiencia la energía bioquímica en electricidad, como la que usamos en nuestras actividades cotidianas.

Esta nueva tecnología no reemplazará a las centrales eléctricas. Pero en el futuro, podría suministrar cantidades utilizables de electricidad limpia, especialmente en lugares con problemas de infraestructura a los cuales no sea posible hacer llegar la electricidad tradicional. Los investigadores esperan acabar logrando que unas cuantas hojas (las de una planta de tabaco, por ejemplo) suministren electricidad durante unas horas al día, como hoy hacen los paneles solares.
Shirley Larom y Faris Salama también han trabajado en esta investigación pionera