El concepto de calentamiento global

Ya llevo bastante tiempo sin escribir y esta ola de calor tan genial que hemos tenido  me ha hecho pensar que es el momento idóneo para contaros un poco sobre cambio global, y más concretamente cambio climático. En esta ocasión quería contaros un poco sobre calentamiento global.

Calentamiento global

Consiste en una serie de cambios en el clima a nivel global debidos fundamentalmente a cambios en la composición atmosférica de origen humano, es decir, debido a la emisión de gases de efecto invernadero que se acumulan en la atmósfera (Karl et al., 2003). 

En primer lugar debemos explicar que es este efecto invernadero (Fig. 1). De manera natural la atmósfera y la superficie terrestre absorben energía solar, y posteriormente la atmósfera libera energía al espacio, de modo que se da un equilibrio. Sin embargo el aire atmosférico está más frío que la superficie terrestre, de modo que la atmósfera va a tender a absorber ese calor, a esto le denominamos efecto invernadero (Raval & Ramanathan, 1989). Esta tendencia natural a que la atmósfera absorba calor hace posible la vida en la Tierra, pero el problema radica en que la emisión de gases de efecto invernadero, que tienden a absorber esta energía, está incrementando la temperatura en exceso, suponiendo un peligro para los seres vivos (Coward & Hurka, 2006). 

Figura 1. Esquema del balance anual de energía en la Tierra (Kiehl & Trenberth, 1997).

Al aumentar la temperatura aumenta la evaporación de agua, lo que desde hace años se sabe que tiene a su vez efectos sobre los balances hídricos y térmicos, y por tanto sobre la agricultura (Adams et al., 1998), así como sobre la composición de los bosques, e incluso puede provocar una disminución de la cubierta forestal (Loehle & LeBlanc, 1996).

Homeosis (que no homeostasis)

Hoy quería explicaros un poco un concepto importante en biología evolutiva del desarrollo (normalmente llamada evo-devo). La homeosis en términos de biología del desarrollo consiste en que en la posición habitual de un determinado órgano se expresa un órgano diferente o rasgos correspondientes a otro órgano, y su importancia reside en que puede ser especialmente importante para los procesos evolutivos, generando una mayor variabilidad sobre la cual puede actuar la selección (Sattler, 1988; Cronk et al., 2002). Los genes homeóticos codifican para factores de transcripción implicados en el desarrollo embrionario (Hirth et al., 1998). En plantas su silenciamiento puede dar lugar a la transformación de los estambres, sépalos y carpelos en órganos petaloides (como en el caso del gen ThTAG1 en la ranunculácea Thalictrum thalictroides y el AG en Arabidopsis thaliana; Fig 1.;  Galimba et al., 2012). En animales hay genes homeóticos encargados de la diferenciación celular durante el desarrollo del eje anteroposterior (Drewell et al., 2014). Actualmente se considera que el término puede aplicarse también a nivel celular, incluyendo los cambios de función de células neuronales en mutantes para determinados genes, lo cual se ha observado en ratones (Arlotta et al., 2015).

Figura 1.  A) Flor de T. thalictroides con el fenotipo silvestre mostrando estambres (st), carpelos (ca) y sépalos petaloides (se). B) Flor con silenciamiento del ThTAG1 mostrando únicamente sépalos petaloides y en un número superior a lo normal.

Ensamblaje de comunidades

Hola a todos se que prometí una entrada sobre los pigmentos en humanos, pero era un tema que requería mucha investigación y ahora mismo necesito un respiro. En su lugar de momento os comparto esta entrada cortita explicando lo que es el ensamblaje de las comunidades biológicas, uno de los conceptos que trato en mi trabajo fin de grado.

Lo primero de todo sería definir lo que es una comunidad biológica. Consideramos como comunidad biológica al conjunto de todos los organismos que habitan en un ambiente común, perteneciendo éstos a poblaciones de las distintas especies que se dan en el entorno. De esta manera se trata del conjunto de poblaciones interespecíficas que constituyen un ecosistema y de las relaciones entre éstas (Para más información consultar Curtis et al., 2007).

Se denomina ensamblaje de una comunidad al conjunto de procesos que determinan las especies que pueden existir dentro de dicha comunidad (Cornwell & Ackerly, 2009), o lo que es lo mismo, aquellos que determinan qué especies pueden encontrarse dentro de un hábitat en una región concreta (Keddy, 1992).

Hablando de un modo general podemos agrupar los procesos de ensamblaje en dos conjuntos diferentes, tendríamos por un lado los filtros ambientales y en el lado opuesto los procesos de competencia. Los filtros ambientales suponen una serie de dificultades que limitan el número de estrategias que pueden darse en un ambiente determinado, de esta manera la variedad de los rasgos entre las especies presentes es menor en un ambiente con filtros ambientales fuertes, o lo que es lo mismo, estos filtros aumentan la similitud de las especies (Cornwell & Ackerly, 2009).

Por otro lado tenemos los procesos de competencia provocados por la escasez de recursos y la existencia de enemigos naturales compartidos. Estos procesos dan lugar a una diferenciación del nicho biológico entre las distintas especies que forman la comunidad, y por tanto a una disminución de la similitud entre ellas (Paine et al., 2011).

De este modo, los mecanismos mencionados anteriormente son muy importantes ya que determinan el funcionamiento de un ecosistema y la disposición espacial de los individuos de la comunidad, y están adquiriendo una mayor importancia en las investigaciones de carácter ecológico.

Fasciación

Hola a todos,

He decidido empezar un blog relacionado con la biología. En esta primera entrada me gustaría hablar un poco de la fasciación, un tema a la orden del día por la famosa foto de las "margaritas mutantes" (que no son tal cosa) encontradas en Fukushima y que se ha hecho viral por las redes.

Las famosas margaritas mencionadas anteriormente

Este fenómeno consiste en una morfología anormal en las individuos, con tallos aplanados o con forma de cinta (Flores, 1994), dándose también se dan fasciaciones radiadas o en forma de anillo (Gorter, 1965). Aunque es un proceso que normalmente aparece en el eje principal de la planta, se ha observado que alteraciones de este tipo son posibles en todas las partes del individuo (White, 1948). Lo que ocurre en realidad es que el meristemo (o punto de crecimiento) dañado que da lugar a estas malformaciones, normalmente el apical, presenta un crecimiento desmesurado y anormal que relaciona estas formas aberrantes con el cáncer (White, 1948). 

En el caso de la fasciación las alteraciones no son letales, ya que las células anormales no migran a otras partes del organismo (Flores, 1994), pero si pueden afectar a la fertilidad de la planta si se dan sobre órganos florales o frutos (Ferrarotto & Jaúregui, 2006).

Dentro de los factores externos puede deberse a daños físicos, un exceso de nutrientes, aplicación de productos químicos, rayos X y las infecciones por patógenos como bacterias y virus (Ferrarotto & Jaúregui, 2006), mientras que a nivel interno puede deberse a la expresión de genes recesivos (Ferrarotto & Jaúregui, 2006) o a la presencia de mutaciones (Flores, 1994). En el caso de que la causa sea una mutación ésta solo será heredable si se da sobre células germinales, mientras que si se debe a factores  externos o a daños la anomalía se propagará únicamente en caso de que se de reproducción asexual (Flores, 1994).

Dentro de las causas externas a la planta destaca la infección por Rhodococcus fascians una bacteria que induce la fasciación foliar en dicotiledóneas y también en varias monocotiledóneas (Crespi et al.,1992). La enfermedad en ese caso parece estar causada por una mayor producción de citoquininas (hormonas del crecimiento) en la planta inducida por la bacteria a través de plásmidos (Murai et al., 1980).

Si habeis hecho fotos de este fenómeno no dudeis en compartirlo en Twitter para que las podamos disfrutar todos. Cuando se me ocurra alguna idea interesante compartiré alguna otra entrada (no será un blog semanal), si teneis alguna idea se aceptan sugerencias. ¡Un saludo biólogos!