viernes, 29 de junio de 2012

Los grupos sanguíneos



Mi profesor de inmunología en la universidad, el Dr. Antonio Alonso, siempre decía que “la inmunología es la ciencia de la discriminación entre lo propio y lo extraño”, y es que para que el sistema inmune nos proteja de las enfermedades, identifica y elimina todo aquello que es ajeno a nuestro organismo, o por lo menos todo aquello que cree que le es ajeno.

Para que el sistema inmune reconozca si una célula es del propio organismo o no, examina las moléculas de su superficie, y solo reacciona si encuentra algún fragmento de molécula que no reconoce como sintetizado por el propio organismo. A estos fragmentos de moléculas que son reconocidos por el sistema inmune y desencadenan una respuesta inmune se les llama antígenos.

Al hacer una transfusión de sangre hay que tener en cuenta que donante y receptor sean compatibles, es decir, que el donante no produzca moléculas que puedan ser reconocidas como antígenos por el receptor, pues esto provocaría una respuesta inmune en el receptor contra la sangre recibida, lo que podría desembocar en hemolisis, anemia, un fallo renal, shock, o incluso la muerte del receptor de la sangre.

En la sangre humana podemos encontrar distintos grupos de antígenos, los más importantes son los incluidos en los sistema ABO y Rh.

Sistema ABO
El sistema antigénico ABO incluye 2 tipos de antígenos, los antígenos tipo A y los de tipo B, concretamente unos carbohidratos que pueden presentarse o no sobre la superficie de los eritrocitos (glóbulos rojos). La presencia o ausencia de los mismos se debe a un gen, del que existen 3 alelos o lo que es lo mismo 3 variantes posibles del mismo gen, una variante determina que se exprese los antígenos tipo A, otro que se exprese los antígenos tipo B, y el último determina que no se exprese ninguno de estos dos tipos de antígenos.

Como los genes se ubican en un cromosoma determinado, y los seres humanos somos diploides, es decir, tenemos parejas de cromosomas homólogos, vamos a tener dos cromosomas número 9 que son los que contienen este gen. De este modo, pueden darse 6 combinaciones alélicas distintas que producen 4 grupos sanguíneos posibles:

Alelos
Tipo sanguíneo
Antígenos que presenta el eritrocito en superficie
IAIA
A
A
IAIO
IBIB
B
B
IBIO
IAIB
AB
A y B
IOIO
O
ninguno

Sistema Rh
Otro de los antígenos a tener en cuenta en las transfusiones de sangre y muy especialmente en los embarazos, son los antígenos del Rh, unas proteínas que pueden aparecer en la membrana de los glóbulos rojos. En este caso la presencia o ausencia de estas proteínas depende de unos genes ubicados en el cromosoma 1.

Las personas que presentan estas proteínas en las membranas de sus eritrocitos son conocidas como Rh positivas (Rh+), mientras que las que no lo presentan son Rh negativas (Rh-).

 
Compatibilidades sanguíneas
Volviendo al principio, si una persona produce un determinado azúcar o proteína sobre la membrana de sus glóbulos rojos, es de entender, que si recibe una transfusión de sangre cuyos glóbulos rojos contenga esos mismos componentes, su sistema inmune no los reconocerá como elementos extraños, y al no tener motivos para pensar que esa sangre no es propia no va a reaccionar contra ella, aceptando la transfusión sin problema.

En cambio, si una persona recibe sangre cuyos glóbulos rojos presenten azucares o proteínas que no fabrica esa persona, su sistema inmune lo va a reconocer como elementos ajenos a su organismo, los va a considerar antígenos y va a reaccionar contra ellos a través de una respuesta inmune.
Teniendo en cuenta ambos sistemas de grupos sanguíneos podemos construir la siguiente tabla de compatibilidades sanguíneas:


Donantes
Receptores

O-
O+
A-
A+
B-
B+
AB-
AB+
O-
X







O+
X
X






A-
X

X





A+
X
X
X
X




B-
X



X



B+
X
X


X
X


AB-
X

X

X

X

AB+
X
X
X
X
X
X
X
X

Tal y como se aprecia en la tabla, el O-, es decir, una persona sin antígenos del sistema ABO ni del sistema Rh, puede actuar de donante sanguíneo a personas de todos los grupos sanguíneos, porque como sus sangre no tiene antígenos nadie la puede reconocer como extraña, es por ello que se les conoce como donantes universales, siendo su sangre muy apreciada en los hospitales. La pega para estas personas reside en que al no producir ningún antígeno de los grupos sanguíneos que hemos visto, su cuerpo rechazará cualquier donación de sangre realizado por personas que no sean de su mismo grupo sanguíneo, pues el resto de los donantes tendrían antígenos que él reconoce como extraños.

Al otro lado del espectro tenemos los AB+, personas que tienen todos los antígenos de estos sistemas sanguíneos, por ello solo pueden actuar de donantes para personas que sean también AB+, el resto de los receptores reconocerían alguno de sus antígenos rechazando su sangre. No obstante, como receptores tienen la enorme ventaja de que les vale la sangre de cualquier donante, total, la sangre de nadie va a tener algo que su cuerpo pueda conocer como extraño, él ya produce de todo.

El Rh y los embarazos
Antes mencioné que el sistema Rh era muy tenido en cuenta en los embarazos. Tras ver la parte de compatibilidades creo que es buen momento para explicar a qué se debe.

Hay algo que no os he comentado antes sobre las reacciones del sistema inmune, y esto es que tras reaccionar desarrolla una memoria inmune contra el antígeno contra el que haya reaccionado, lo que le permite reaccionar más rápida y eficazmente contra él la próxima vez que sea reconocido por el sistema inmune.

Esto está muy bien hasta que eres mujer de Rh- y por algún motivo tu sistema inmune entra en contacto con sangre de Rh+, reaccionando y desarrollando inmunidad contra él. Este primer encuentro con el antígeno puede producirse si accidentalmente a esta mujer le ponen una transfusión con sangre de Rh+, pero lo más probable es que si le llega a pasar sea cuando dé a luz un hijo de Rh+, porque aunque la sangre de la madre y el hijo no se pone en contacto durante el embarazo, si lo hace al romperse la placenta.

Una vez que una mujer de Rh- tiene memoria inmunológica contra los antígenos del Rh, si aloja un hijo en su interior con Rh+, su sistema inmune reaccionará ferozmente contra la sangre de su nuevo hijo provocando la destrucción de sus eritrocitos.

Para evitar que esto ocurra, cuando una mujer de Rh- corre riesgo de desarrollar memoria inmune contra el factor Rh se le aplica una vacuna para evitarlo, como por ejemplo, durante y tras embarazos de hijos Rh+, tras un aborto de un hijo Rh+, durante una amniocentesis...

Y si ya ha desarrollado la memoria inmune, durante el siguiente parto del hijo Rh+, puede que este requiera de transfusiones sanguíneas o incluso cuando todavía reside en el útero.

martes, 26 de junio de 2012

¿Por qué no podemos beber agua del mar y otros animales si?



El ser humano no puede sobrevivir en un naufragio a base de agua de mar, eso lo sabemos todos, pero hay otros animales que beben agua de mar sin que eso les ocasione ningún problema ¿a qué se debe esta diferencia?

Los riñones humanos son incapaces de producir una orina igual o más salada que el agua de mar. Concretamente, cada litro de agua marina tiene unos 12 g de sodio, mientras que un litro de orina contiene como mucho 6 g de sodio, de modo que tras beber un litro de agua marina, nos vemos obligados a excretar 2 litros de orina para eliminar todo el sodio captado, lo que conduce inevitablemente a una deshidratación.

A partir de una pérdida del 2% de agua de nuestro cuerpo, se inician una serie de síntomas que se van agravando a medida que aumentan las pérdidas, entre los cuales podemos encontrar dolores de cabeza, disminución de la presión sanguínea, vértigo, delirios, perdida de la consciencia, alcanzando la muerte generalmente al superar el 15% de pérdida de agua.

Mientras tanto, existen múltiples animales capaces de tomar agua de mar sin ningún perjuicio, esto es posible a través de distintas adaptaciones.

Las aves y reptiles marinos cuentan con glándulas de la sal con las que segregan un líquido altamente concentrado en sales. Este líquido tienen una mayor concentración en sales que el agua del mar, solucionando el problema que tenemos los mamíferos, aunque su orina, al igual que la nuestra no tenga mayor concentración en sales que el agua del mar.

Los mamíferos marinos cuentan con riñones más eficientes que los de los mamíferos terrestres, sistemas para reducir las pérdidas de agua durante la respiración, no obstante no es suficiente esto como para tomar agua del mar, por eso no la consumen, y obtienen agua dulce de los alimentos y de la oxidación de su grasa corporal.

Y los peces teleósteos (de esqueleto óseo) marinos cuentan con un sistema para eliminar cloruro de su sangre a través de sus branquias. Mientras que elasmobranquios (básicamente tiburones y rayas) tienen una glándula rectal para expulsar el exceso de sal.


Fuentes:
Randall, D.; Burggren, W. et French, K. (1998). Eckert Fisiología animal (4ª edición).

jueves, 21 de junio de 2012

Dona sangre, regala vida.


Cada día 75 personas salvan su vida en España gracias a las transfusiones de sangre o sus derivados, a las que debemos añadir muchos otros pacientes que recuperan su salud gracias a estas transfusiones.

Teniendo en cuenta que, pese a los avances de la ciencia, todavía no somos capaces de fabricar sangre en los laboratorios, es necesario obtener toda la sangre que requieren nuestros hospitales de personas sanas. Por ello, España cuenta con un sistema público de donación, donde la sangre es donada de forma voluntaria y altruista, y que asegura unos controles de calidad y seguridad adecuados con una gestión sin ánimo de lucro.

Donar es un gesto solidario que no supone perjuicio alguno, pues el algo menos de medio litro de sangre extraído en cada donación son rápidamente recuperados por nuestro organismo, y el proceso es seguro: el personal sanitario comprueban rápidamente si podemos donar sangre, y a través de posteriores análisis se comprueba nuestro grupo sanguíneo y la calidad de nuestra sangre para así evitar la transmisión de enfermedades de los donantes a los pacientes.

Las condiciones básicas para poder donar sangre son las siguientes:
  • Edad entre 18 y 65 años.
  • Peso mayor a 50Kg
  • Gozar de buena salud y no realizar prácticas de riesgo que faciliten el contagio de hepatitis, sífilis o SIDA.
La frecuencia máxima de donación es de 4 veces al año en hombres, y 3 en mujeres, dejando en ambos casos 2 meses como mínimo entre dos donaciones consecutivas (la menor frecuencia de donación anual en mujeres es una precaución para evitarles posibles anemias derivadas de la suma de sangre donada a la perdida por la menstruación).

lunes, 18 de junio de 2012

Hidrofobia y superhidrofobia



El término hidrofobia proviene del griego hydrós (agua), y fobos (horror), por tanto, la hidrofobia es el horror al agua. Con este título podría dedicar la entrada a:
  • La hidrofobia como el trastorno de salud emocional que produce que algunas personas sientan un inexplicable miedo al agua.
  • La hidrofobia como enfermedad vírica. Uno de los síntomas de la rabia, es el pánico al agua, lo que lleva a que muchos conozcan esta enfermedad transmitida por animales como hidrofobia.
  • La hidrofobia como la fuerza de interacción entre moléculas apolares en contacto con el agua.
Teniendo en cuenta la imagen con la que inicio la entrada de hoy, lo mejor será que me centre en la última posibilidad.

El agua es una molécula polar, no por antojo mío, sino que como se compone de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, dispuestos formando un ángulo de 104,45°, y como el átomo de oxígeno atrae más a los electrones que los átomos de hidrógeno, se genera un exceso de carga negativa del lado del oxígeno y de carga positiva del lado del hidrógeno, lo que provoca que las moléculas de agua sean polares.

Dos moléculas polares pueden asociarse enfrentando la carga positiva de una y la carga negativa de la otra, lo que le permite a las moléculas de agua asociarse a otras moléculas como alcoholes, sales, y por supuesto, otras moléculas de agua. No obstante, existen otras moléculas que carecen de carga, las moléculas apolares, por lo que no pueden establecer uniones con moléculas polares, como por ejemplo el aceite.

Este fenómeno dota al agua de propiedades extraordinarias e indispensables para la vida, sin las cuales no tendríamos agua líquida en condiciones normales, ni la disolución de sustancias, ni el transporte de sustancias en el organismo, ni las funciones metabólicas… Pero bueno, por hoy solo me centraré en un punto muy concreto, la hidrofobicidad.

Al añadir una sustancia polar al agua, la asociación de las moléculas de ambas provoca que la primera quede disuelta en el agua. Mientras que si añadimos una sustancia apolar al agua, al no establecerse uniones entre ambas, la sustancia añadida se irá al fondo, a la superficie, o tenderá a agruparse minimizando al máximo su contacto con el agua. De hecho, las membranas celulares se forman por bicapas de fosfolípidos, unas moléculas que se disponen presentando al agua su cara polar, mientras que le esconden su cuerpo apolar.

Por otro lado, si ponemos algo de agua sobre una superficie pueden ocurrir dos cosas:
  • Si la superficie está formada mayoritariamente por moléculas polares (una superficie hidrofílica), las moléculas de agua no solo se unen entre sí, sino que también establecen uniones a las moléculas de la superficie, por ello, la gota tenderá a extenderse sobre la superficie, y podremos decir que la superficie queda mojada. Mientras más polar sea la superficie más se empapará.  
  • Si la superficie está formada mayoritariamente por moléculas apolares (una superficie hidrofóbica), las moléculas de agua tienen muchísima más afinidad por unirse entre sí que con la superficie, por lo que la gota no tiende a expandirse sobre la superficie. Mientras más apolar sea la superficie, más reducirá la gota de agua el contacto con esta.

Con el fin de impermeabilizar la epidermis de las hojas, repeler al agua, y así evitar la adhesión de esporas de agentes patógenos, las plantas cubren sus hojas con ceras hidrofóbicas.

Si hay alguna planta que destaque por la hidrofobicidad que presentan sus hojas, esta es Nelumbo nucifera, comúnmente conocida como loto. Tal es el caso, que no se la considera hidrófoba, sino superhidrófoba, característica que muchos llaman "efecto Lotus".

Las imágenes que acompañan esta entrada, captadas recientemente en el Jardín Botánico Histórico La Concepción (Málaga), permiten observar como ni el agua, ni la miel, mojan la superficie de una hoja de loto.

Esta superhidrofobicidad tiene truco, las células epidérmicas de la hoja del loto forman papilas microscópicas, de modo que la superficie de la hoja no es realmente lisa, sino que está llena de pequeñas protuberancias como si fueran puntas de dedos microscópicos. Cuando el agua cae sobre la superficie de la hoja, las gotas solo tocan las puntas de las papilas, sin invadir los valles entre las papilas, que quedan ocupados por burbujas de aire. De este modo, al efecto hidrofóbico de las ceras epicuticulares hay que sumar que la gota de agua ve reducido considerablemente el contacto con la hoja.

Las gotas de agua resbalan sobre las puntas de las papilas y burbujas de aire de los valles, y a su paso arrastran las partículas contaminantes y esporas que pudiera haber sobre la superficie de la hoja, consiguiendo de este modo un efecto de autolimpieza. Al no acumularse agua sobre la hoja, esta queda protegida contra patógenos como los hongos, y la autolimpieza permite que la suciedad no afecte a la tasa de fotosíntesis.

Las investigaciones llevadas a cabo con las hojas de loto están permitiendo el desarrollo de nuevos materiales autolimpiables o ultra-antiadherentes, lo que tiene múltiples aplicaciones como en el desarrollo de revestimientos, pinturas, tejas, telas…

Si a esto le sumamos que los lotos ya están en flor, ¿A qué esperas para visitar el jardín botánico y comprobar por ti mismo la superhidrofobicidad de las hojas de loto?


jueves, 14 de junio de 2012

Jacaranda


Puesto que la última entrada la dediqué al proceso de pardeamiento del néctar de la flor de la jacaranda, un árbol de origen sudamericano con un gran valor ornamental, creo que puede ser interesante aprovechar para conocer un poco mejor este árbol, y así aquellos que os lo encontréis por la calle tenéis una excusa para hablar de mi blog a la persona que os acompañe.

Si os fijáis bien en la flor de la foto no tendréis muchas dificultades en reconocer la Jacaranda por la calle ahora mismo que está en floración. Son flores de unos 4 o 5 cm, de un color azul violáceo, y una forma acampanada producida por la fusión de 5 pétalos, apreciándose 5 lóbulos desiguales en el borde de la flor. Estas flores se desarrollan en racimos.

Si para cuando os lo crucéis no está en flor, no os preocupéis, también es fácilmente reconocible por su fruto, una cápsula plana y leñosa, de aspecto similar a una castañuela,  dehiscente (se abre por si solo), y en cuyo interior aguardan múltiples semillas con alas membranosas como puede observarse en la imagen de la izquierda.

Con respecto a sus hojas, cabe decir que es un árbol caducifolio, y tiende a perder las hojas poco antes de la floración para recuperarlas tras este proceso. La forma de sus hojas, compuestas bipinnadas, con unos 30 pares de foliolos por hoja, nos recuerda un poco a las hojas de las mimosas, razón por la cual recibe el nombre de Jacaranda mimosifolia.

Además de su valor ornamental, responsable de que los ayuntamientos lo usen ampliamente en zonas de clima suave para decorar parques, jardines y calles, su madera es apreciada en ebanistería y en carpintería, y la decocción de sus hojas actúa como antiséptico y antibacteriano. Por si esto fuera poco, la caída de sus flores genera un bello efecto tapiz, que en las ciudades es representa un estímulo económico para las empresas de lavado de vehículos.

 

lunes, 11 de junio de 2012

¿Leche o café?



Caminando por la calle escucho a un niño decir “¿leche o café?”. Al girarme puedo observar como un crio muestra a su amigo una flor azul violácea que acaba de recoger del suelo. El otro niño responde “café”. Pero cuando el primero aprieta la base de la flor, de esta brota un líquido, el néctar, de un color blanquecino como la leche.

Para haber acertado esa pregunta hubiera bastado con fijarse en el estado de la flor, y solo apostar por “café” si la flor se ve mustia, y no con aspecto de estar recién caída del árbol.


El cambio de color en el néctar de la flor, en este caso de una Jacaranda mimosifolia, puede ser justificado en base a dos tipos de procesos de pardeamiento que pueden acontecer a la vez, y que producen la formación de pigmentos oscuros.


Por un lado, tenemos procesos de pardeamiento enzimáticos. Con la muerte de las células que forman la flor, se liberan una serie de enzimas, las polifenol oxidasas, y sus sustratos, los fenoles. Esta enzima y su sustrato, permanecían aislados en distintos compartimentos celulares, pero al salir de la célula, se encuentran e inician una cascada de reacciones que concluyen con la formación de pigmentos. Este proceso es el responsable principal del cambio de color que sufren los frutos maduros y los tejidos dañados de la planta como consecuencia de procesos de senescencia o de daños mecánicos.
Por otro lado, tenemos los procesos de pardeamiento no enzimático, como la reacción de Maillard. Esta reacción consiste en la unión de hidratos de carbono y aminoácidos, produciendo moléculas melanoides, las melanoidinas, responsables del color parduzco. La reacción de Maillard es acelerada al aplicar calor, por lo que es muy conocida en cocina al ser la responsable de dotar de color al caramelo, el dulce de leche, el pan tostado, la carne asada, etc.

Fuentes:

jueves, 7 de junio de 2012

Plantas del Jardín Botánico de la Universidad de Málaga. Gimnospermas.


Durante mi último año de carrera y el primero como licenciado, varios profesores y alumnos de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga, coordinados por Manuel Marí Beffa, trabajamos en dos proyectos de innovación educativa, enmarcados en las iniciativas que la UMA está llevando a cabo para su adaptación al Espacio Europeo de Educación Superior, estos proyectos son:
  •  Propuestas de mejora de las prácticas de varias asignaturas de las licenciaturas de Biología y Ciencias Ambientales de la UMA: elaboración de material didáctico para el Jardín Botánico de la Universidad de Málaga.
  •  Desarrollo de la asignatura de Campus Virtual "Fichas Botánicas e Histoteca del Jardín Botánico" como apoyo de la página web del Jardín Botánico de la UMA y como una actividad docente interdisciplinar.
Durante dos años, los alumnos implicados tuvimos la oportunidad de desarrollar fichas botánicas, seguimiento fenológico, un glosario botánico ilustrado, una histoteca, estudio de ceras epicuticulares de plantas y estudios bibliográficos, todo ello encaminado a mejorar la gestión del Jardín Botánico de la universidad, y la producción de material docente útil para las prácticas y teoría de las asignaturas del por aquel entonces futuro Grado de Biología.

Todo este trabajo nos llevó a presentar a finales de 2010 dos comunicaciones en las IV Jornadas de innovación educativa y enseñanza virtual en la Universidad de Málaga, las comunicaciones se titularon:
  • El jardín botánico como recurso educativo dentro y fuera de la Universidad de Málaga”
  • Transferencias de contenidos y actividades entre aulas virtuales de asignaturas regladas y de proyectos de innovación educativa. Experiencia con un glosario botánico y perspectivas”
Esta tarde a las 17:30, Marta Recio Criado, presentará en el edificio del rectorado el último fruto que se ha cosechado de aquel trabajo, el libro “Plantas del Jardín Botánico de la Universidad de Málaga. Gimnospermas.”

Este libro recoge algunos de los resultados de aquellos dos proyectos, permitiendo a su lector conocer mejor la estructura, objetivos y actividades del Jardín Botánico de la Universidad de Málaga, reflexiones sobre su gestión y organización, y por supuesto conocer mucho mejor las plantas gimnospermas de este jardín, pues para cada gimnosperma del jardín botánico de la universidad se dedica una ficha en la que podemos encontrar datos sobre su diagnosis, localización en el jardín, distribución geográfica, fenología, requerimientos ecológicos, palinología, citología e histología de sus hojas...

Este libro puede ser adquirido en el propio SPICUM de la universidad, en la tienda UMA (junto al Jardín Botánico), y en librerías cercanas a la facultad.

martes, 5 de junio de 2012

El picudo rojo



En 1994, debido a la falta de un adecuado control fitosanitario, llegaron a España en el interior de unas palmeras los primeros ejemplares de Rhynchophorus ferrugineus, una especie de escarabajo de color rojizo ferruginoso y cabeza prolongada en un pico. Animalito que pronto se convertiría en una verdadera plaga, destruyendo a su paso las palmeras en las que se reproduce.

Para evitar nuevos focos de infección, desde el año 2000 las palmeras que llegan a España desde el extranjero deben estar acompañadas de un pasaporte fitosanitario. No obstante, el absurdo encabezonamiento de algunos ayuntamientos por llenar las avenidas y parques españoles de palmeras, sin antes asegurar un control adecuado de esta plaga, ha permitido que los “picudos” ya residentes en nuestras tierras se expandan sin problema, y ahora, el mantenimiento de los tratamientos para evitar la muerte de dichas palmeras supone un gasto importante difícil de asumir en esta época de crisis.

En España, el picudo rojo destaca por hospedarse y alimentarse de varias palmeras del genero Phoenix, especialmente la palmera canaria (Phoenix canariensis) y la datilera (Phoenix dactylifera), no obstante, con el tiempo, este escarabajo ha empezado a atacar palmeras del género Washingtonia, aves del paraíso, kentias e incluso a la caña de azúcar.

El ciclo biológico empieza cuando las hembras fecundadas realizan puestas de entre 300 y 500 huevos en los orificios que ellas mismas generan en las plantas mientras se alimentan en los tallos terminales de la planta y en el tejido blando de la bases de las hojas.

Aproximadamente 3 días después de la puesta, los huevos eclosionan dando unas larvas amarillentas y ápodas (sin patas) con una cabeza quitinosa, de color pardo, como puede observarse en la foto que adjunto al inicio de esta entrada. Estas larvas se alimentan con sus mandíbulas excavando galerías en el interior de la palmera. Fase en la que crecen desde sus 2 mm originales hasta unos 5 cm. Llegado a este punto, las larvas construyen un capullo y pasan al estadio de pupa, que dura entre 15 y 30 días, tiempo en el que sufren una metamorfosis para dar el adulto.

El estadio adulto tiende a mantenerse en la misma planta si todavía puede alimentarse de esta, si no, se desplaza caminando o volando hasta otra planta susceptible de ser atacada, planta que reconocen a través de las kairomonas.

Las kairomonas son unas sustancias químicas que liberan las palmeras heridas o podadas sin un adecuado tratamiento. Es por ello, que la poda de las palmeras debe realizarse únicamente en épocas frías del año, momento en el que el picudo cuenta con una menor movilidad, procurando solo podar las palmas secas o viejas, y cubriendo las heridas de la poda con pastas cicatrizantes.

Pero esto no es suficiente para frenar el avance de esta plaga, existiendo distintas estrategias para enfrentarse a ella, como son:

  • Uso de trampas de captura con feromonas. Estas no deben situarse próximas a palmeras, y en el caso de estarlo, estas palmeras deben ser tratadas con insecticidas, debido a que se ha observado que algunos adultos aún siendo atraídos por las trampas, no caen en las mismas, y atacan a las palmeras próximas a la trampa, actuando de forma contra-productiva.
  • Lucha biológica a través de la utilización de nematodos que parasitan al picudo matándolo. Los nematodos se aplican sobre la palmera en el orden de 8 veces al año, y cuando penetran dentro del picudo le causan la muerte por septicemia en un período de aproximadamente dos días.
  • Uso de insecticidas químicos y naturales aplicados por pulverización foliar o por inyecciones al tronco.

Fuentes:
http://es.wikipedia.org/wiki/Picudo_rojo
http://www.ecologistasenaccion.org/article.php3?id_article=4105



viernes, 1 de junio de 2012

Los guisantes de Mendel II: el inicio de la genética.


En los tiempos de Mendel ya se pensaba que debía existir “algo” dentro de cada ser responsable de transmitir sus caracteres propios a sus descendientes, y existían importantes estudios acerca de la hibridación vegetal, no obstante, no existía ninguna ley de validez universal que permitiese predecir la formación y desarrollo de los híbridos, con la que se pudiera mejorar la práctica de criadores de animales y mejoradores vegetales, consistente en cruzar las variedades que poseen caracteres de interés con la intención de obtener híbridos donde se potenciasen dichos caracteres.

De este modo, Mendel trató de encontrar un patrón de la herencia que le permitiese entender el funcionamiento del mismo, para lo que se dedicó 8 años a cultivar y cruzar distintas variedades de plantas de guisante, Pisum sativum, llegando a examinar cerca de 12000 plantas y 300000 semillas.

Durante los 2 primeros años, Mendel puso a prueba 34 variedades distintas de plantas de guisantes, autofecundandolas para así comprobar si eran líneas puras constantes, es decir, que cada linaje mantenía constante sus caracteres a través de las distintas generaciones.

Seguidamente se dedicó a realizar cruces entre variedades de líneas puras que difirieran en el carácter que presentaban para un mismo rasgo, así por ejemplo, para el rasgo “forma de la semilla” cruzó dos variedades de líneas puras, una cuya semilla fuera lisa, y otra cuya semilla fuera rugosa. Estas variedades que cruzaba suponían la generación parental, “los padres”.



Rasgos
Caracteres
1
Forma de la semilla
lisa (R)
rugosa (r)
2
Color del endospermo
amarillo (V)
verde (v)
3
Color de la cubierta de las semillas
gris (B)
blanca (b)
4
Forma de la vaina
inflada (C)
contraída (c)
5
Color de vainas inmaduras
verde (A)
amarillo (a)
6
Posición de las flores
axial (T)
terminal (t)
7
Longitud del tallo
largo (C)
corto (c)
 Rasgos y caracteres objetos de los distintos estudios realizados por Mendel.

Aunque lo aparentemente lógico hubiera sido obtener híbridos con caracteres intermedios, los experimentos previos de otros botánicos ya le hacían prever a Mendel que esto no sucedería así con los híbridos obtenidos de estos cruces. De hecho, el resultado de estos cruces, la primera generación filial, F1, presentaba siempre la misma apariencia para el carácter estudiado, que era igual al de uno de sus parentales. Si estudiaba la forma de la semilla, toda la F1 tenía la semilla lisa, independientemente de que en la generación parental la planta con semilla lisa hubiese actuado como “madre” o como “padre”.

El siguiente paso que realizó, fue autofecundar las plantas obtenidas. Al cruzar los ejemplares de la F1 entre ellos mismos, obtuvo una segunda generación filial de plantas, F2. En ella, 3 de cada 4 plantas presentaba siempre la misma apariencia que las plantas de la F1, mientras que 1 de cada 4 volvió a presentar la característica, que aún presentándose en la generación parental, no aparecía en la F1. Es decir, en el caso de la forma de la semilla, en la F2, 3 de cada 4 plantas tenían la semilla lisa, y 1 de cada 4, la tenía rugosa.

Al observarse que había caracteres, como la forma de la semilla rugosa, que no aparecían en la F1, y si en algunos descendientes de estos, en la F2, Mendel dedujo que los elementos encargados de la transferencia hereditaria de ese carácter, debían estar igualmente presentes en toda la generación de la F1 para poder llegar a la F2, aunque latentes, sin que se manifestasen. Estos caracteres latentes, denominados recesivos, solo se expresarian si los elementos hereditarios que determinan su expresión no se encontraban con elementos hereditarios dominantes, los cuales determinan para caracteres que se expresan siempre que el organismo porte dichos elementos, independientemente de la presencia o ausencia de otros elementos.

La primera ley de Mendel, la ley de la uniformidad, deriva de esta conclusión, y establece que siempre que se crucen dos variedades puras de una misma especie, los descendientes son todos iguales, y pueden parecerse a uno u otro progenitor. Cabe indicar, que esta ley de Mendel no se puede considerar realmente como una verdadera ley de la transmisión hereditaria, pues el efecto de uniformidad es producto de la dominancia de unos elementos sobre otros, por lo que en función de las fuentes que se consulten, se incluye esta como primera ley de Mendel o no. Yo personalmente considero interesante reconocerla dentro de las leyes de Mendel, pero no dentro de las leyes de la transferencia hereditaria.

Llegados a este punto, Mendel decidió autofecundar las plantas obtenidas en la F2, obteniendo una tercera generación filial, F3. Al autofecundar aquellas plantas de la F2 con un caracter recesivo, estas producían una F3 donde toda la descendencia mantenía el carácter recesivo. Mientras que con las plantas que presentaban el carácter dominante se daban dos situaciones, 1 de cada 3 de estas plantas producía un 100% de plantas con la característica dominante, mientras que 2 de cada 3, se comportaban exactamente igual que la F1, dando una generación filial con 3 de cada 4 plantas con el carácter dominante, y una de cada 4, con el carácter recesivo.

Por lo que en la F2, realmente, tendrían 1 de cada 4 plantas formadas únicamente por elementos dominantes, 2 de cada 4 híbridos con elementos tanto dominantes como recesivos, y 1 de cada 4 con elementos únicamente recesivos.

De este modo, la segunda ley de Mendel, o ley de la segregación, dice que cada progenitor transmite un único tipo de elementos hereditarios de los dos que tiene, para cada uno de sus descendientes, existiendo la misma probabilidad de transmitir uno u otro.

Los híbridos de la F1, cuentan con los dos tipos de elementos para el mismo rasgo, y al autofecundarlos, forman semillas que tendrán ½ de probabilidad de ser hibridas, mientras que ¼ tendrá únicamente elementos dominantes, y el mismo número tendrá únicamente elementos recesivos.

Finalmente, Mendel repitió sus experimentos, esta vez para plantas que diferían en dos rasgos a la vez, existiendo nuevamente dos caracteres para cada rasgo. Nuevamente, la F1 estaba formada por híbridos todos aparentemente iguales. Pero al autofecundar la F1, en este caso obtuvo una F2 con cuatro grupos de plantas distintas y en una proporción 9:3:3:1. Cruzando plantas de semilla lisa y endospermo de color amarillo con otras de semilla rugosa y endospermo verde, obtuvo:

  • 9 de cada 16 tenían semillas lisas y endospermo amarillo (ambas variables dominantes)
  • 3 de cada 16 tenían semillas lisas y endospermo verde (una variable dominante y una recesiva)
  • 3 de cada 16 tenían semillas rugosas y endospermo amarillo (una variable dominante y una recesiva)
  • 1 de cada 16 tenían semillas rugosas y endospermo amarillo (ambas variables recesivas)
Dandose la circunstancia añadida, que si nos fijamos únicamente en uno de los dos rasgos, la herencia es de sus caracteres sigue la misma proporción 3:1 que seguía la F2 al estudiar un único rasgo. Es decir, si nos fijamos solo en el rasgo forma de la semilla, siguen apareciendo 3 de cada 4 lisas y 1 de cada 4 rugosas.

A la vista de los resultados, se entiende la 3ª ley de Mendel, o ley de la herencia independiente de caracteres, que dice que los rasgos diferentes son heredados independientemente unos de otros, por lo que el patrón de herencia de los elementos para un rasgo, no afectan al patrón de herencia que siguen los elementos de otro rasgo.

Ahora sabemos que los elementos a los que se refería Mendel, son los genes, y estos se encuentran ubicados en los cromosomas, y son los cromosomas, y no los genes sueltos, los que se transfieren hereditariamente. Por tanto, los genes presentes en un mismo cromosoma, sobre todo si se encuentran muy cerca, no se transmiten independientemente, de modo que esta ley solo es válida cuando se aplica a genes que se presenten en dos cromosomas distintos o en regiones muy alejadas del mismo cromosoma.

Notese que no menciono en ningún momento que Mendel hable de factores hereditarios, ni de genes, el hablaba en todo caso de elementos, de los que no aclara si eran particulados o eran líquidos, y tampoco menciona en ningún momento que estos elementos se presenten por parejas, y sea la composición de esa pareja la que determine la herencia, solo habla de la presencia de elementos, dando a entender que sería la presencia de un único tipo de elementos o combinación de dos tipos de elementos para un mismo rasgo lo que determinarían el carácter que se exprese.

Fuentes: 
  1. Mendel, J. G., 1866. Versuche über Plflanzenhybriden. Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Bd. IV für das Jahr, 1865 Abhandlungen:3-47. Traducción al inglés, ir: Druery, C.T & William Bateson (1901). «Experimentos en hibridación vegetal». J. Royal Horticultural Soc. 26: pp. 1–32.
  2. http://es.wikipedia.org/wiki/Mendel
  3. Lorenzano, Pablo: ¿El redescubrimiento o la reinterpretación del trabajo de Mendel?. - In: Biología / Curtis, Helena; Barnes, N. Sue; Schnek, Adriana; Massarini, Alicia [eds.]. - Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana, 2008, p. 154-154