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miércoles, 8 de julio de 2015

ABECEAGRARIO: pH

Esta vez tocaba una palabra con "p", y como estamos en el "Año Internacional del Suelo", y ayer concretamente fue el "Día Internacional de la conservación del suelo", la elección era obvia.



El pH es un concepto básico en química, en edafología (la ciencia del suelo) y, cómo no, en agricultura ya que el pH del suelo, entre otras muchas cosas, nos indica qué cultivos que pueden darse bien en un terreno.



El pH es una medida de la concentración de iones de hidrógeno [H+] en una disolución acuosa.Se representa en una escala que va del 0 (extremadamente ácido) al 14 (extremadamente básico). Los valores por debajo de 7.0 son ácidos, los superiores a 7.0 son alcalinos y/o básicos, y los cercanos a 7.0 son neutros (no confundir con el "pH neutro" de los geles de baño, que se refiere al pH de la piel). En la imagen puedes ver el carácter ácido o básico de distintos elementos comunes. Fuente desconocida.



Las letras pH corresponden a la abreviación de “pondus hydrogenii“, concepto traducido del latín como "potencial de hidrógeno". Lo introdujo, allá por 1909, el químico danés S.P.L. Sorensen, que por aquella época era jefe de los laboratorios de la fábrica de cerveza Carlsberg.



Vayamos al grano. Desde el punto de vista de la agricultura, el pH ideal está en torno a 6 - 7, es decir, tirando a neutro. El hecho de que haya más o menos cantidad de iones H+ (bueno, para ser exactos son hidrogeniones H30+) haciendo de las suyas por el agua contenida en el suelo, influirá mucho en el estado de los minerales.



Por ejemplo, en suelos con un pH bajo (muchos H30+), el aluminio y el manganeso, que son tóxicos a ciertas concentraciones, se vuelven más solubles y las raíces los absorben con más facilidad. Por tanto, un pH demasiado ácido, limita el desarrollo de muchos cultivos. Para solucionarlo a menudo se recurre al uso de enmiendas de cal.



Mientras que la lluvia normal y corriente tiene un pH ligeramente ácido (5.65 aprox), la lluvia ácida, (que todavía existe) es una solución suave de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Se considera lluvia ácida cuando el pH es menor que 5, pudiendo alcanzar al del vinagre (pH 3). Como podéis imaginar tiene múltiples efectos negativos, especialmente en ríos y lagos. En el suelo será más o menos dañina dependiendo de la capacidad de los distintos suelos para amortiguar esa acidez. Fuente:«Acid rain woods1» de Nipik - Trabajo propio. Disponible bajo la licencia Dominio público vía Wikimedia Commons.



El centeno es un cereal que crece especialmente bien en zonas frías, con suelos ácidos y poco profundos, como los típicos de zonas montañosas , con duros inviernos y abundantes precipitaciones. Hasta el siglo pasado era la materia prima para elaborar el "pan negro" o " de los pobres", un pan oscuro todavía muy apreciado en los países del norte de Europa (Escandinavia, Alemania, Polonia, Rusia). Fuente: de (Hellahulla) - Trabajo propio Disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons.





De la misma manera, un pH alto (pocos H30+) también disminuye bastante la productividad de los cultivos, ya que determinadas sales minerales, esenciales para el desarrollo de las plantas, se hacen menos solubles y por tanto menos disponibles para las plantas. Paradójicamente, para los no iniciados en la química agrícola (osea, la mayoría de nosotros), los suelos con pH alto nos indican la presencia de sales solubles, pero no las "buenas" sino otras que provocan que las sales minerales necesarias para las plantas precipiten y ya no puedan ser absorbidas por las raíces. Se trata de suelos salinos, y para solventar este problema solo cabe recurrir a cultivos y variedades adaptadas a ellos. 


Un suelo demasiado básico, es decir, con pH alto, puede provocar clorosis férrica a las plantas. Conforme aumenta el pH, el hierro, componente básico de la clorofila, deja de estar soluble y por tanto accesible a las plantas. Algunas plantas son especialmente sensibles a este problema: especialmente a las que le gustan los suelos ácidos, como rododendros, hortensias o a este pobre madroño que le tocó vivir en un suelo básico.




Los suelos del desierto de Monegros son un ejemplo de suelos muy alcalinos, debido a aridez del clima y a que se han formado a partir de materiales ricos en yesos. En las zonas con suelos calcáreos, menos básicos que los yesos, se siembran cereales y cultivos forrajeros, gracias en gran parte a la instalación de regadíos. Fuente:




¿Sabías que el 33% de los suelos mundiales están de modera a altamente degradados? Entre las causas están la erosión, la compactación, la contaminación química y el agotamiento de nutrientes. La salinización y acidificación , que hemos visto en esta entrada, son también causas de degradación.

  • Si tienes un huerto y quieres medir el pH de tu suelo (lo cual es muy aconsejable) solo necesitas un recipiente, agua destilada y unas tiras de papel tornasol. Te explican muy bien cómo hacerlo en esta entrada de Agromática.


OTRAS ENTRADAS QUE PUEDEN INTERESARTE
 Varios abeceagrarios sobre temas relacionados con el suelo y los nutrientes.
Y un interesante post sobre el centeno, un cereal que como hemos visto crece muy bien en suelos ácidos.
LA PLAGA DE UN CULTIVO QUE SE CONVIRTIÓ EN DROGA ALUCINÓGENA

















miércoles, 14 de enero de 2015

¿QUÉ SON LOS ORGANISMOS TRANSGÉNICOS?


No te asustes, pero es posible que los billetes de tu cartera estén hechos con algodón transgénico.
Empezamos fuerte el año con un tema que ya iba siendo hora de abordar. Mi idea inicial era hacer el típico top ten de “cosas que deberías saber sobre los transgénicos”, pero me di cuenta de que eso ya lo han hecho otros muchas veces y que corría el riesgo de no aclarar absolutamente nada. Y es que se trata de un tema difícil de explicar, complejo y polémico como el solo; como para resumirlo en diez parrafillos. Así que he decidido dedicarle una entrada al mes, planteando y explicando las preguntas que creo que tiene gran parte de la sociedad.



Antes de entrar en materia vamos a diferenciar dos conceptos importantes: una cosa es un ser vivo modificado genéticamente y otra un ser vivo transgénico.

Si atendemos a su nombre literalmente, un ser vivo modificado genéticamente es aquel cuyos genes han sido modificados, así sin especificar más. Y, eso, amigos míos, incluye a todos los seres vivos del planeta.



Los genes son las “instrucciones de montaje y funcionamiento”




Todos tenemos genes, ya que son nuestras instrucciones de montaje y funcionamiento. Imaginaos un lavabo de IKEA (reconozco que la idea viene del libro de monólogos científicos “Si tu medices gen lo dejo todo”, muy recomendable), lo compras en varios paquetes y te armas de paciencia para descifrar las instrucciones y las herramientas necesarias para montarlo. Pongamos por caso que te juntas con un folleto para montar el mueble bajo, otro para el grifo, otro el mueble alto, y cada una de las luces de arriba va con el suyo propio. Incluso tienes la suerte de que los señores de IKEA han tenido a bien editar otro más con las instrucciones para unir correcta y ordenadamente todas las partes. Podríamos decir que esos folletos son los “genes del lavabo”, primero leemos el gen para el mueble “bajivisk” y lo montamos, seguimos con el gen para el grifo “floktsrüm”, luego el mueble alto “espejaak”,  terminamos poniendo las lámparas “lumiken” y voilá, nuestro mueble montado y en funcionamiento. (Nota: estos nombres están en riguroso sueco inventao).


Pues algo parecido ocurre con los seres vivos, lo único que el libro de instrucciones lo tenemos digamos “instalado”, para poder montarnos nosotros mismos. Los distintos seres vivos serían, a grandes rasgos como los productos de esta tienda, unos más sencillos con pocas instrucciones y otros más complejos, que requieren de instrucciones de montaje y mantenimiento más detalladas.



Ejemplos de instrucciones serían en el caso del ser humano: cómo fabricar músculo, o huesos, quemar grasa…o almacenarla por si acaso, fabricar células de la epidermis cuando nos hacemos una herida y glóbulos rojos si hemos perdido mucha sangre.... Los genes de las plantas por ejemplo contienen las instrucciones para fabricar raíces y que estas vayan para abajo, para fabricar los paneles solares más eficientes conocidos hasta el momento, las hojas, para formar pinchos, para ahorrar agua, para fabricar toxinas o sustancias desagradables que disuadan a de comérselas a la vaca de turno. Y no sigo porque no acabaría nunca.



Un poco de humor. Por cierto, otra similitud, tanto las instrucciones de IKEA como los genes están escritos en un lenguaje universal.

Lo bueno es que tenemos la suerte de que esa infinidad de instrucciones vienen “escritas” en una molécula, seguro que la conocéis, el ADN, que permite ser doblada, redoblada y apañada para meterla en el interior la célula, de tal manera que no moleste demasiado y pueda leerse cuando sea necesario. Para que os hagáis una idea, y simplificando mucho muchísimo (científicos perdonadme), si tuviéramos que funcionar como IKEA, el virus más simplón del mundo tendría sus instrucciones en un humilde papelillo, de esos pegados en las farolas que anuncian clases particulares de inglés, mientras que las hombre ocuparían una enciclopedia de las tochas, esas que ocupan una estantería entera.





La modificación genética es común a todos los seres vivos.



Volvemos de nuevo a IKEA. Desde que su fundador comenzó a crear muebles hasta nuestros días, han cambiado muchas cosas. La variedad de productos, su diseño, los materiales, la manera de fabricarlos…todo ello para ahorrar costes y adaptarse a la demanda de una sociedad que ha cambiado mucho desde entonces. Podríamos decir que tanto los productos como los folletos de instrucciones han ido evolucionando a la vez.



De la misma manera los seres vivos, para adaptarse al entorno en el que viven y ser más competitivos, han ido cambiando sus genes/folletos de instrucciones, pero lo han ido haciendo hecho cada uno a su ritmo, tranquilamente, sin presión. En cuanto apareció el hombre y comenzó a ejercer de agricultor y ganadero le metió un poco de ritmillo a eso de la evolución.  Empezó favoreciendo a los hierbajos que daban frutos más grandes y menos amargos, a las cabras silvestres menos ariscas o las que más leche daban. Al reproducir y cruzar los especímenes que más le interesaban ya estaba modificando la  prevalencia de unos genes sobre otros. En otras palabras, y para que quede claro, el hombre lleva modificando genéticamente a las plantas y los animales desde hace milenios.



Esas modificaciones las fue haciendo “a ojo” prácticamente hasta el siglo XX, cuando se difunde el trabajo de Gregor Mendel, el padre de las Leyes de la herencia, que explican la transmisión de algunos caracteres sencillos de padres a hijos (pe. en seres humanos los lóbulos de la oreja libres o pegados, el albinismo o las pecas).


Mira a tu alrededor y encontrarás organismos modificados genéticamente: la lata de  maíz dulce, distintas razas de perros en el parque o las flores de floristería, esas que no se mustian al rato de cogerlas.  Fuente: Syngenta





Trasteando con los genes



En cuanto los científicos le pillaron el truco al funcionamiento de los genes, aprendieron a trastear con ellos y descubrieron un mundo de posibilidades. Hasta entonces, buscaban aquí y allá características valiosas de las plantas de cultivo o sus parientes silvestres, e intentaban incorporarlas en las generaciones futuras mediante cruzamientos. 



Esas características interesantes a veces surgen espontáneamente debido a las mutaciones (es el caso del plátano, como ya conté en esta entrada).  Como las mutaciones no aparecen en la naturaleza cuando y como los mejoradores quisieran, la consecuencia lógica era…provocarlas.  





Esto fue posible tras la Segunda Guerra mundial, gracias a las nuevas  técnicas desarrolladas durante la era nuclear. Se trata del "mejoramiento por mutación" y consiste en exponer a las plantas a radiaciones o determinadas sustancias químicas y luego comprobar si aparecen mutaciones útiles. Esta técnica, que tuvo su auge en los años 70, se ha utilizado, por ejemplo para lograr sandías sin pepitas (ver esta otra entrada).



En España, en los años sesenta, también se hicieron experimentos con radiaciones de rayos gamma en la Finca del Encín (Alcalá de Henares), con fines de mejora genética y de conservación de cosechas. (Ver pag 14 número de la revista Agricultura. De estos, nos queda un bosquete que puede verse en el km 38 de la carretera de Zaragoza y esta curiosa estructura. Fuente: cualquiera de los que fueron mis coleguillas del Taller de Empleo “El Encín”.



Otro manera de aumentar el número de mutaciones en las plantas es el “cultivo tisular“, que nos permite cultivar células, tejidos y plantas completas en condiciones artificiales y en pequeños recipientes de vidrio o plástico. Aunque esta técnica no se creó para causar mutaciones, se descubrió que las células y tejidos vegetales así “criados” mutan con más alegría, lo que amplió la gama de métodos disponibles para la mejora genética vegetal.



Entonces… ¿Qué son los transgénicos?



Antes, os cuente de una vez qué es un transgénico, dejadme que me de el último paseo por IKEA.


No sé si sabréis que hay gente muy muy manitas y muy creativa a la que la oferta de tienda sueca se le queda corta y se dedican a “maquear” sus productos. Un ejemplo sencillo, (visto aquí) una simple silla a la que se le añade un orinal: sigue valiendo como silla, pero además ahora tiene otra funcionalidad que le aporta un valor añadido. Al igual que la mesa de la foto, primero siguieron las instrucciones para montar la mesa “sosik”, luego cortaron y pegaron la máquina de coser en el hueco hecho a propósito.





Esta mesa me va a servir además para explicar los transgénicos. Tomada de  esta página.



Pues bien, algunos biotecnológos actuales que se dedican a la mejora vegetal son como esos manitas que le buscan más utilidades todavía los productos que nos ofrece la naturaleza; trasteándolos un poco para meterles un elemento que originalmente no estaba previsto, pero que acaba resultando la mar de útil.



Un organismo transgénico es aquel que contiene uno o más genes que le han sido insertados de forma artificial. Este gen insertado, al que llamaremos “transgen” puede provenir de una especie similar u otra completamente diferente, y acabará formando parte del organismo utilizando una versión sofisticada del copy-paste de toda la vida. En la siguiente ilustración podemos ver uno de los sistemas utilizados para obtener plantas transgénicas.

Tomado y traducido (a mi manera) de http://learn.genetics.utah.edu/content/science/gmfoods/.



1. Tomamos una bacteria (Bacillus thuringiensis) que posee un gen, bautizado con el sugerente nombre de cry1Ac, responsable de producir una proteína tóxica para determinados tipos de insectos, incluido un escarabajo que ataca a la planta de tomate.



2. Identificamos dicho gen y lo cortamos para  insertarlo en un fragmento más amplio de material genético que servirá de vector. Se le añade otro gen de resistencia a los antibióticos que nos ayudará a identificarlo más adelante.



3. Utilizamos a las bacterias para que nos hagan miles y miles de copias del vector con el transgen ya incorporado, para recubrir unas partículas de oro o tungsteno, que serán los proyectiles de nuestra súper-pistola genética.



4. Se apunta a un fragmento de tejido celular, se dispara y zass la pistola dispara las partículas y sus vectores pegados, a tal velocidad que las células vegetales, muy sufridas ellas,  acaban incorporándolos a su propio genoma (osea su conjunto de genes propios).



5. Ahora hay que comprobar con cuantas células ha funcionado el sistema. Se cultivan en un medio con un antibiótico determinado. El  gen de resistencia a dicho antibiótico que incorporamos antes hará de chivato, ya que solo  las células que hayan asimilado correctamente el vector serán capaces de crecer.



6. Esas células pasan a otro medio que las permita crecer y transformarse en plantas de nuevo. Y voilá, ya tenemos nuestra planta transgénica. Ahora solo toca reproducirla y hacerla pasar por infinidad de pruebas. Pero eso ya es otra historia.




A menudo se les llama “organismos genéticamente modificados” o por sus siglas “OGM” A los organismos a los que se les han añadido transgenes, si bien ya hemos visto que este término quizás no es el más adecuado. Por esta razón, a partir de ahora solo utilizaré el término transgénico para referirme a los organismos con transgenes insertados.



Conclusión



En el caso de las plantas de cultivo, nos interesan genes que den mayores rendimientos más altos, cosechas de mejor calidad, resistencia a plagas o enfermedades o al estrés (calor, frío, sequía o salinidad). Combinar varias de estas características en una sola planta es un proceso largo y difícil con los métodos actuales disponibles de mejora genética digamos “convencional”.



La ingeniería genética, que ha permitido crear los organismos transgénicos,  es un poderoso instrumento que permite lograr los mismos objetivos pero de una manera más rápida y económica.  Pero no podemos olvidar que se consigue a costa de alterar la constitución genética, sus “instrucciones de montaje y funcionamiento”, de los seres vivos, por lo que dichos beneficios deberían evaluarse frente a los potenciales riesgos que esto pudiera implicar.




Todo esto y mucho más lo iremos viendo en próximas entregas. Espero que os haya gustado.


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En TRANSGÉNICOS HASTA EN LA SOPA damos un repaso a los diversos organismos transgénicos que se han creado hasta el momento.
 

En ¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES CULTIVOS TRANSGÉNICOS? nos centramos en los cultivos transgénicos más importantes y sus particularidades.

¿Quieres saber cómo está la situqación transgénica en Europa y en España? En la entrada ¿HAY TRANSGENICOS EN EUROPA Y EN ESPAÑA? te lo contamos.