Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 18 de mayo 2021
La coloración de los insectos es de lo más vistosa y fascinante, presenta una gran complejidad estructural y funcional. Se produce por la interacción de la luz con la cutícula o con los pigmentos localizados en los tejidos del insecto y funciona como estrategia de supervivencia, para regular su temperatura corporal y reproducirse. Sin embargo, hasta hoy ha sido un desafío comprender el color en la vida de los insectos. Por eso aquí planteamos algunas posibles explicaciones.
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 17 de mayo 2021
Los Anélidos Poliquetos son gusanos biodiversos, de los invertebrados más abundantes y extendidos, de muchas formas y colores. La mayoría de las especies son marinas, bien representados en todas las profundidades y hábitats.
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 14 de mayo 2021
La política en materia energética en los países más avanzados y que están comprometidos con disminuir las emisiones de gases invernadero de manera significativa, es la disminución de los hidrocarburos de origen fósil y el desarrollo de las fuentes renovables de energía. En este artículo, describimos la producción de biocombustibles a partir de biomasa de microalgas, plantas acuáticas y aguas residuales, en una Biorrefinería de tercera generación diseñada e implementada por nuestro grupo dentro del INECOL.
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 13 de mayo 2021
Los herbarios son colecciones de plantas secas organizadas y clasificadas, que son utilizados mayormente por los taxónomos como fuente de información para estudios botánicos. Sin embargo, los datos que en él se albergan permiten desarrollar otras actividades que no corresponden a fines científicos, sino más bien artísticos, lúdicos y de interés general. En este artículo se abordan las espinas de las cactáceas y su diversidad como un ejemplo de la novedosa información que un no botánico puede encontrar en el herbario.
Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 12 de mayo 2021
Los insectos cumplen funciones fundamentales para el ser humano en los ecosistemas urbanos. Sin embargo, la conservación de este grupo de organismos ha sido una tarea difícil debido a que la gran mayoría son poco carismáticos y algunos otros nocivos. A pesar de eso, favorecer su conservación no es una tarea imposible. A continuación, hablaremos de la importancia de los insectos en los ecosistemas urbanos, de cómo se ven afectados por la urbanización y cómo podemos hacer para conservarlos.
El almidón es un producto natural de las plantas al cual se le han dado diversos usos, desde caseros hasta una gran variedad de usos industriales. A nivel microscópico, el almidón se ve como pequeños gránulos con morfologías diferentes.
Para la propagación de plantas existen varias alternativas, como la germinación de semillas o la propagación vegetativa, pero con el empleo de técnicas como las de cultivo de tejidos vegetales se puede potenciar la capacidad de propagación de las plantas, particularmente mediante el uso de biorreactores o sistemas de inmersión temporal, diseñados para una propagación eficiente y controlada de múltiples variables, además de reducir tiempos y costos de producción.
La palma Astrocarium mexicanum, conocida comúnmente como chocho, es un recurso natural de las selvas tropicales húmedas y tradicionalmente su inflorescencia se consume de manera local en diversos guisos. Pero también en la naturaleza, miles de escarabajos se concentran en cada inflorescencia del chocho a consumir polen. Esta palma tiene una interesante estrategia para asegurar la reproducción cruzada: las flores femeninas maduran antes que las masculinas y en la maduración de las flores genera calor que ayuda emitir los aromáticos volátiles que atraen a los escarabajos polinizadores.
Leer más:Las flores de Astrocaryum mexicana delicia para escarabajos y humanos
Los insectos juegan un papel protagónico en la vida y el bienestar humano, y muchos de ellos se crían a diferentes escalas y con diferentes fines. Aquí aprenderás cuatro cosas que no sabías sobre la cría de insectos que de seguro te sorprenderán.
Leer más:Cuatro cosas sorprendentes sobre la cría de insectos
Por la interrupción del flujo y reflujo de agua a través del manglar, se generó el estancamiento del agua y su evaporación, y se causó un aumento crónico de salinidad y de sulfuros, que juntos son veneno metabólico para los manglares, causando la muerte de 30 hectáreas de manglares y el deterioro de 20 hectáreas más. Desde 2011, con apoyo de la CONABIO y ahora con la CONAFOR, hemos realizado acciones para rehabilitar las áreas de manglar muerto y para evitar la muerte de los árboles con síntomas de estar crónicamente afectados. Se conectaron los fragmentos de manglar muerto en 2012 y en 2019 con la laguna, mediante la excavación de 3,000 m lineares de canales de 3 m de ancho y 1 m de profundidad. El 26 de febrero de 2021, el Director General de la APITUX, Ing. Nicodemus Villagómez Broca, donó al INECOL 2,300 plantas de mangle rojo que se utilizarán para la reforestación de zonas con baja cobertura y bajo condiciones adecuadas para la especie. Para nosotros, es una gran responsabilidad haber recibido los arbolitos para el programa de restauración de manglares que estamos llevando a cabo.
Leer más:La restauración del manglar en la Laguna de Tampamachoco
Frutos climatéricos, frutos no climatéricos, etileno
Seguramente te has preguntado ¿por qué comprar frutos verdes o maduros? y si es que estos se maduraran después de comprarlos. Primero necesitamos conocer si estos pertenecen al grupo de los frutos climatéricos o al grupo de los frutos no climatéricos.
El comportamiento parental y subsocial se presenta en 9 familias de escarabajos. Los padres cuidan a sus crías durante todo el desarrollo larval hasta que alcanzan el estado adulto y sin este cuidado, el desarrollo no se completa. En este artículo se presenta sólo lo conocido en tres de las 9 familias, que además en la Naturaleza, cumplen el papel de desintegradoras de materia orgánica.
En las especies que presentan comportamiento parental, los padres (♀ y/o ♂), generalmente preparan nidos para que sus crías puedan desarrollarse de manera adecuada y segura hasta alcanzar el estado adulto y reproducirse de manera exitosa. Este comportamiento recibe el nombre de comportamiento subsocial.
Evaluamos las Unidades de Manejo de la Vida Silvestre (UMA) como política de conservación nacional en el sur del país, los resultados se plasmaron en un libro con nueve capítulos. En esta publicación presentamos una breve descripción.
La microscopía óptica avanzada (epifluorescencia, confocal) se basa en el uso de la fluorescencia, esta técnica no invasiva es útil para obtener imágenes de alta resolución y reconstrucciones tridimensionales. Es una herramienta muy útil ya que facilita la exploración de los patrones de distribución de las células, colonias u organismos dentro de una comunidad, aporta información sobre la respuesta fisiológica de los organismos a un determinado ambiente y también ayuda para reconocer los pigmentos naturales (clorofilas, ficobilinas, etc.).
Palabras clave: autofluorescencia, microscopía óptica avanzada, pigmentos vegetales
Dentro de la botánica existen diversos grupos como las cianobacterias, algas y las plantas que son seres vivos muy complejos; cuentan con una fábrica (cloroplasto ó lamelas tilacodales) que les permite producir su propio alimento mediante la fotosíntesis. El cloroplasto es un orgánulo organizado por una doble membrana que guarda en su interior finas fibras llamadas tilacoides que se apilan y forman granas, donde se localizan los pigmentos fotosintéticos (clorofilas y pigmentos accesorios). Para el caso de cianobacterias que son organismos procariontes no existe un cloroplasto, sin embargo, tienen tilacoides dispersos en el citoplasma donde se almacenan tanto la clorofila a como otros pigmentos (ficobilinas).
La mayoría de las cianobacterias, algas y plantas generalmente son de un color azul-verdoso o verde intenso debido a la presencia de la clorofila a, pero hay casos donde este color puede ser enmascarado por la presencia de otros pigmentos (otras clorofilas, ficobilinas, carotenos, entre otros). Todos estos pigmentos tienen la capacidad de emitir luz cuando son expuestos a radiación, esta condición se define como autofluorescencia.
Para observar la autofluorescencia, las técnicas de microscopia de fluorescencia y/o confocal son herramientas que desde su inicio en los años 50's revolucionaron la forma de estudiar a los sistemas biológicos, y el reino vegetal no fue la excepción. Estas técnicas de microscopía se basan empleando el uso de la fluorescencia para diversos estudios que son poco frecuentes en otras formas de obtención de imágenes; son rápidas, sencillas y no destructivas. Pueden ser muchas las aplicaciones del uso de la microscopía de fluorescencia y/o confocal en estudios del reino vegetal, a continuación, algunos ejemplos.
La piel de los frutos (cutícula)
La cutícula es la capa externa de un fruto, cuya función es similar a la piel, protege y aísla del exterior al fruto (evita la pérdida de humedad, además de servir como barrera contra patógenos). La microscopía óptica avanzada tiene un papel fundamental, ya que por medio de diferentes técnicas permite detectar posibles afectaciones o enfermedades [1]. El estudio de la cutícula genera conocimiento para el tratamiento que se le dará al fruto una vez que ha sido cosechado.
Para este caso, el empleo de un microscopio de fluorescencia se usa en la visualización directa de tejidos cercanos a la corteza mediante la tinción del tejido, por otro lado, también se puede detectar alteraciones celulares y/o aumento de grasas (lípidos) resaltados con colorantes específicos y posteriormente realizar un análisis de imagen acorde a los resultados. A continuación, se muestra el corte histológico de la cutícula de un aguacate donde destaca la autofluorescencia de los cloroplastos y el marcaje específico para la detectar lípidos (Fig.1).
Localización de hongos fitopatógenos
Muchos hongos han sido clasificados como uno de los principales causantes de enfermedades en especies vegetales [2]; poco más de 8, 000 especies de hongos pueden ocasionar daños, provocando pérdidas de especies biológicas y agroalimentarias de impacto económico [3]. A este tipo de hongos se les conoce como fitopatógenos; los cuales emplean distintas estrategias de vida para proliferar, colonizar y como consecuencia causar enfermedad.
Los hongos considerados fitopatógenos pueden provocar graves daños debido a sus diversos metabolitos, los cuales tienen la capacidad de secretar enzimas y fitotoxinas que aumentan su virulencia resultando altamente tóxicas y en algunas ocasiones son letales para su huésped [3,4]. La vía de acceso de estos patógenos a su huesped se da por varias rutas ya sea por la raíz o a través de los estomas de las hojas. Con la microscopía confocal se puede observar el proceso de la infección (entrada del hongo por los estomas) para esto se usa un colorante (marcador) para resaltar la pared del hongo y la autofluorescencia de los cloroplastos de las hojas (Fig.2).
Productividad de cultivos
Existen diversas causas ambientales que pueden afectar a muchos cultivos de importancia comercial como el café, tomate, calabaza, frijol, cebolla, entre otros. La luz, humedad y temperaturas extremas son algunos tipos de estrés abióticos que pueden causar efectos adversos en el crecimiento y productividad en estos cultivos. Debido a que las plantas requieren de energía solar (luz) para llevar a cabo la fotosíntesis, cuando esta no es de buena calidad o es excesiva para la planta, estás lo manifiestan modificando la cantidad de los diferentes pigmentos durante las diferentes etapas de su desarrollo [5].
Con la microscopía confocal es posible estimar la eficiencia de cultivos, al obtener datos cualitativos sobre la cantidad de los pigmentos (clorofila a) y posibles alteraciones en el aspecto y estructura de la planta ocasionado por la baja o alta exposición solar (Fig.3).
Los colores de las cianobacterias
Las cianobacterias son los primeros seres vivos que habitaron nuestro planeta. Son organismos procariontes fotosintéticos que carecen de cloroplastos; sin embargo, esto no es una limitante para que puedan producir su propio alimento. Estos organismos tienen finas fibras (tilacoidales) dispersas en el citoplasma donde se localizan sus pigmentos (clorofila a y ficobiliproteínas).
Con la microscopía confocal espectral es posible determinar y cuantificar la presencia de distintos pigmentos como clorofilas (a, b) y otros pigmentos accesorios (xantofilas, ficobilinas, etc.). Esta técnica suministra información sobre la identidad de varios pigmentos. La medición de la autofluorescencia de la clorofila puede ser un mecanismo de valoración para estimar la tolerancia del ambiente donde habiten. Al usar un marcaje específico es fácil ubicar la presencia de sustancias poliméricas extracelulares que pueden secretar [6,7]. (Fig.4).
Conclusión
La utilización de estas herramientas en Biología Celular permite, gracias a su facilidad de uso, diseñar experimentos destinados a ampliar el conocimiento de la fisiología de los organismos fotosintéticos, analizando la autofluorescencia específica emitida por su aparato fotosintético en distintas condiciones ambientales. Se puede detectar alteraciones celulares, observar el proceso y el nivel de una infección de patógenos, e incluso evaluar los niveles de estrés abióticos en relación con la productividad.
Referencias
Agradecimientos
Los autores agradecen a Alhelí González y Daniel F. García por su valiosa ayuda en el procesamiento de imágenes. Al Dr. Alfonso Méndez por el uso de imagen (Fig.2). Y finalmente al Proyecto FORDECyT “Generación de estrategias científico-tecnológicas con un enfoque multidisciplinario e interinstitucional para afrontar la amenaza que representan los complejos ambrosiales en los sectores agrícola y forestal de México” y a su responsable técnico Dra. Diana Sánchez-Rangel (Cátedra CONACyT).
Pie de figuras
Fig.1. Sección transversal de la cutícula de un aguacate (Persea americana). En rojo brillante la autofluorescencia de los cloroplastos (C); rojo medio (tinción de lípidos (L) y en verde epidermis (E).
Fig.2. Envés de una hoja de aguacate (Persea americana). Hifas invadiendo los estomas (Es) para llegar al interior del tejido. El color rojo es la autofluorescencia de los cloroplastos (C); en azul las hifas del hongo (H).
Fig.3. Corte transversal de una hoja de café (Coffea arabica). El color rojo indica la autofluorescencia de los cloroplastos (C); en cian el parénquima (P).
Fig.4. Filamentos de cianobacteria. El color rojo indica la clorofila a (Ca) en las céiulas del tricoma; en azul las ficobiliproteínas (Fb); el rosa indica la presencia de clorofila a y ficobiliproteínas en la misma concentración. El verde resalta la presencia de la vaina del filamento, se hace uso de un marcaje para azúcares (V).
Todos los seres vivos forman parte de la red trófica o cadena alimentaria y desempeñan diferentes funciones como productores primarios (plantas), consumidores primarios (herbívoros), consumidores secundarios (depredadores) y degradadores. Los coleópteros incluyen el 26.16 % y los escarabajos el 2.61 % de la diversidad total de seres vivos en el planeta. Los escarabajos desempeñan una función muy importante como degradadores de la materia orgánica en descomposición de origen vegetal y animal, al acelerar la reincorporación de esta materia al suelo.
Las bacterias promotoras del crecimiento vegetal son benéficas para la agricultura ayudando a mejorar el rendimiento de los cultivos a través del aumento de la disponibilidad de los nutrientes necesarios para las plantas y brindando a las plantas protección contra el ataque de fitopatógenos y tolerancia al estrés ambiental.
Los árboles urbanos son aliados contra las altas temperaturas. Sin embargo, con frecuencia sufren daños ya sea por causas naturales o por la acción de las personas. Los arboristas son los profesionales dedicados al buen cuidado, manejo y mantenimiento del arbolado urbano.
Leer más:Los arbolistas o el arte de cuidar los árboles urbanos
En las capas superiores del suelo habitan e interactúan entre ellos y las raíces de las plantas una amplia riqueza de organismos, cuya actividad es indispensable para mantener el equilibrio ecológico. Conocerlos es el primer paso para valorarlos y conservarlos.
El estudio de las áreas de distribución en la actualidad demuestra su dinámica a través del tiempo, aquí presentamos como un ejemplo y estudio de caso la reciente colonización del loro de frente blanca en el centro de Veracruz.
Las Piedras-Hongo son esculturas de piedra volcánica desarrolladas en diferentes períodos de la cultura maya. Se conocen unas 300 esculturas encontradas desde Chiapas-Guatemala hasta El Salvador. Se discute sobre su uso y significado.
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