Autor: Valeria Oppliger

Seminario sobre Contaminación Ambiental

El Centro de Políticas Públicas UC tiene el agrado de invitarle al seminario “Contaminación ambiental en Chile: Desafíos para una solución permanente”

Seminario sobre Contaminación Ambiental

El Centro de Políticas Públicas UC tiene el agrado de invitarle al seminario “Contaminación ambiental en Chile: Desafíos para una solución permanente”

Algunos de los misterios sin resolver de la Microbiología

¿Cómo una planta puede sobrevivir en un relave de cobre? ¿Por qué las bacterias promueven el crecimiento de las plantas?

Es conocido que las plantas, los microorganismos, sus asociaciones y sus productos biológicos son una alternativa para limpiar suelos contaminados con metales pesados, derrames de petróleo, pesticidas, ácidos, entre otros. Si bien estas estrategias, conocidas como bio(fito)remediación fueron validadas hace más de dos décadas, aún existen varias interrogantes no satisfactoriamente resueltas.

Las plantas y los microorganismos asociados normalmente a ellas son capaces de eliminar o acumular contaminantes sin intoxicarse. Es decir, gracias a sus raíces pueden capturar contaminantes como los pesticidas, los derivados del petróleo, o metales como el cobre, el hierro o el arsénico y almacenarlos en sus vacuolas para dejarlos secuestrados en sus células. Lo notable de las plantas, explica el microbiólogo ambiental Bernardo González, es que por este mecanismo pueden, entre otras cosas, colonizar y crecer en la superficie de relaves de cobre y evitar así que esta acumulación de roca molida no se esparza por el viento o que los metales pesados contaminantes lleguen a las napas subterráneas por acción de la lluvia. Sin embargo, una de las grandes incógnitas que trata de resolver el Dr. González es entender cómo al incorporarle ciertos microorganismos a una planta, ésta puede crecer en un ambiente como estos: contaminado y en ausencia de agua y nutrientes.

Más preguntas que respuestas
El microbiólogo también se ha planteado preguntas sobre otras aplicaciones prácticas para estas asociaciones entre bacterias y plantas, que van más allá de la fitorremediación. Su grupo de investigadores está ahora trabajando para que cultivos de papas, cebollas y lechugas crezcan mejor con menos demanda de nutrientes y que tengan una mayor resistencia a pesticidas, justamente cuando estos vegetales están en presencia de microorganismos que promueven el crecimiento de plantas. La gran paradoja, señala Bernardo, es que existe escasa literatura científica que expliquen las bases precisas de cómo el crecimiento de las plantas es mejorado bajo esta asociación. Hay muy pocos grupos en el mundo que están abordando este tema. Un microorganismo puede estar asociado a la planta de tres formas distintas: fuera de ella, dentro de las raíces o al interior de otras partes de la planta, como las hojas o los tallos. Todas las bacterias son distintas y, cuando se quiere determinar quien o quienes promueven el crecimiento y cómo lo hacen, se abre una cascada de preguntas.

En 2013, el grupo de investigación del Prof. González publicó el primer estudio que analizaba en mayor detalle lo que ocurre cuando un microorganismo que promueve el crecimiento de una planta es inoculado en una semilla, estudiando, a la vez, cuánto dura el efecto que ejerce sobre la planta. Aunque son preguntas sencillas, ellas permitirán en unos pocos años más tener respuestas más claras sobre cómo los microorganismos estimulan a las plantas a crecer en ambientes contaminados y ayudarnos así a recuperarlos, consigna investigador de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez y de CAPES, Centro para la Ecología Aplicada y la Sustentabilidad

Información: Jade Rivera Rossi, jrivera@bio.puc.cl

Algunos de los misterios sin resolver de la Microbiología

¿Cómo una planta puede sobrevivir en un relave de cobre? ¿Por qué las bacterias promueven el crecimiento de las plantas?

Es conocido que las plantas, los microorganismos, sus asociaciones y sus productos biológicos son una alternativa para limpiar suelos contaminados con metales pesados, derrames de petróleo, pesticidas, ácidos, entre otros. Si bien estas estrategias, conocidas como bio(fito)remediación fueron validadas hace más de dos décadas, aún existen varias interrogantes no satisfactoriamente resueltas.

Las plantas y los microorganismos asociados normalmente a ellas son capaces de eliminar o acumular contaminantes sin intoxicarse. Es decir, gracias a sus raíces pueden capturar contaminantes como los pesticidas, los derivados del petróleo, o metales como el cobre, el hierro o el arsénico y almacenarlos en sus vacuolas para dejarlos secuestrados en sus células. Lo notable de las plantas, explica el microbiólogo ambiental Bernardo González, es que por este mecanismo pueden, entre otras cosas, colonizar y crecer en la superficie de relaves de cobre y evitar así que esta acumulación de roca molida no se esparza por el viento o que los metales pesados contaminantes lleguen a las napas subterráneas por acción de la lluvia. Sin embargo, una de las grandes incógnitas que trata de resolver el Dr. González es entender cómo al incorporarle ciertos microorganismos a una planta, ésta puede crecer en un ambiente como estos: contaminado y en ausencia de agua y nutrientes.

Más preguntas que respuestas
El microbiólogo también se ha planteado preguntas sobre otras aplicaciones prácticas para estas asociaciones entre bacterias y plantas, que van más allá de la fitorremediación. Su grupo de investigadores está ahora trabajando para que cultivos de papas, cebollas y lechugas crezcan mejor con menos demanda de nutrientes y que tengan una mayor resistencia a pesticidas, justamente cuando estos vegetales están en presencia de microorganismos que promueven el crecimiento de plantas. La gran paradoja, señala Bernardo, es que existe escasa literatura científica que expliquen las bases precisas de cómo el crecimiento de las plantas es mejorado bajo esta asociación. Hay muy pocos grupos en el mundo que están abordando este tema. Un microorganismo puede estar asociado a la planta de tres formas distintas: fuera de ella, dentro de las raíces o al interior de otras partes de la planta, como las hojas o los tallos. Todas las bacterias son distintas y, cuando se quiere determinar quien o quienes promueven el crecimiento y cómo lo hacen, se abre una cascada de preguntas.

En 2013, el grupo de investigación del Prof. González publicó el primer estudio que analizaba en mayor detalle lo que ocurre cuando un microorganismo que promueve el crecimiento de una planta es inoculado en una semilla, estudiando, a la vez, cuánto dura el efecto que ejerce sobre la planta. Aunque son preguntas sencillas, ellas permitirán en unos pocos años más tener respuestas más claras sobre cómo los microorganismos estimulan a las plantas a crecer en ambientes contaminados y ayudarnos así a recuperarlos, consigna investigador de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez y de CAPES, Centro para la Ecología Aplicada y la Sustentabilidad

Información: Jade Rivera Rossi, jrivera@bio.puc.cl

Nueva especie de monito del monte lleva nombre de investigador CAPES

Técnicas morfológicas y genéticas permiten descubrir nuevas especies de marsupiales en Chile.

Recientemente, en el Journal of Mammalogy, se publicó un estudio que comparó las diferencias morfológicas y moleculares de varios monitos del monte, encontrando divergencias que permiten describir dos nuevas especies, las nuevas especies fueron nominadas: Dromiciops bozinovici y Dromiciops mondaca.

La especie de monito del monte que habita más al norte, en Chile y Argentina, fue la denominada Dromiciops bozinovici, en honor al Dr. Francisco Bozinovic, académico del CAPES y de la Facultad de Ciencias Biológicas UC por sus aportes en fisiología ecológica y evolutiva  de mamíferos en particular y animales vertebrados e invertebrados en general. Los autores del trabajo, académicos de la Universidad Austral, especifican en la etimología de renombramiento lo siguiente:

“The specific name honors Dr. Francisco “Pancho” Bozinovic, a Chilean evolutionary physiologist, author of an extensive body of work that is fundamental to understand the natural history of Chilean small mammals. For example, he was the first characterizing the hibernation phenotype of the monito del monte (Bozinovic et al. 2004). In addition, Pancho is well known for being a dedicated advisor of several undergraduate and graduate students”.

Los aportes del académico al conocimiento de micromamíferos chilenos se remontan a los años 80’s, cuando aún era estudiante de primer año de licenciatura en ciencias en la Universidad de Chile. “… con mi maestro el Dr. Mario Rosenmann descubrimos que esta especie hibernaba y así ahorraba  energía durante el invierno”, explica el Dr. Bozinovic. Para entender el cambio que experimenta en su metabolismo este micromamífero, hay que imaginar un calefont encendido constantemente, pero cuando llega el invierno sólo funciona con el piloto. La temperatura corporal promedio del monito del monte es cerca de 35°C, pero cuando entra en su letargo profundo alcanza aproximadamente 1 a 2 °C sobre la temperatura ambiente.

El experimento y sus resultados obtenidos fueron producto de la serendipia, señala el académico. El entomólogo Jorge Artiga le envío de regalo un espécimen al Dr. Rosenmann por su interés en estos marsupiales. “Luego lo metimos en una cámara metabólica para medir el consumo de oxígeno durante su proceso de hibernación. Continuamos con la investigación con otros monitos del monte para probar el fenotipo hibernante, pero pasaron cerca de 17 años cuando publicamos los resultados en Journal of Comparative Physiology, puntualiza el académico.

Hay dos grandes grupos de marsupiales, unos presentes en Australia y los otros en Sudamérica. Lo interesante de los monitos del monte en general y de  Dromiciops bozinovici en particular es que se lo considera un fósil viviente, que evolucionó de los marsupiales australianos cuando Sudamérica, Antártica y Australia estaban unidos en un solo continente. Otra de las peculiaridades de esta especie es su abundancia en bosques templados manejados. Asimismo son especies que  en invierno se agrupan socialmente como un mecanismo de termorregulación.

Impulsor de escuela de pensamiento

Como investigadores en fisiología ecológica y evolutiva estudian cómo funcionan los organismos en diferentes ambientes naturales. Abordan preguntas relacionados con los efectos del ambiente sobre los costos de mantención, de crecimiento, la reproducción, la supervivencia, la abundancia y distribución. Por ejemplo,  interesa entender  los mecanismos proximales que favorecen la sobrevivencia de los organismos, por ejemplo  — ¿Cómo los organismos toleran los cambios ambientales rápidos (ej. ondas de temperaturas muy bajas o altas) o como pueden  vivir en ambientes extremos (ej.  Aguas oceánicas muy frías)? También interesa conocer las consecuencias ecológicas y evolutivas o  el significado funcional de las respuestas fisiológicas,  por ejemplo,  —  ¿Qué efectos  en reproducción y sobrevivencia generan  los diferentes atributos fisiológicos de los organismos frente al cambio ambiental (ej clima)?.  Abordan  en síntesis preguntas acerca de los ajustes a corto y largo plazo en la  fisiología de los  organismos y como estos ajustes se traducen en la capacidad de  sobrevivir y reproducirse con éxito en ambientes cambiantes en el tiempo y en el espacio.

Información:

Valeria Oppliger, comunicaciones@bio.puc.cl

Jade Rivera, jrivera@bio.puc.cl