Conservación europea de ecosistemas

El pasado 19 de octubre, en el Jardín Botánico de Valencia, Eduardio Biondi dio una conferencia titulada: “La diversidad del bosque mediterráneo: gestión y conservación”. He de decir que me esperaba otra cosa y me defraudó un pelín, porque hubo demasiada información sobre diversidad y más bien poca sobre conservación. Aún así, me dio ciertas ideas sobre qué contaros.

En 1992, a raíz del Convenio sobre la Diversidad Biológica (CBD) de las Naciones Unidas en Río de Janeiro, se creó en la Unión Europa una Directiva (una especie de ley europea, pero que no tiene validez hasta que es transcrita a la ley propia de los países miembros) conocida como “Directiva Hábitats”. Este hecho supuso un hito en la biología de la conservación, al destacar la importancia de conservar, no sólo una especie concreta, sino todo un ecosistema (incluyendo las especies y las diferentes interacciones que pudiera haber entre ellas).

Pues bien, en esta directiva se recogía una lista con aquellos “hábitats prioritarios” que por su importancia y/o vulnerabilidad se encuentran en peligro. A la hora de definir estos hábitats, era necesario un sistema útil con el que describirlos y nombrarlos. Y aquí es donde entra en juego la Fitosociología. Se trata de una metodología en la que, mediante la realización de inventarios y su comparación (por semejanzas florísticas y por la presencia o ausencia de especies vegetales diagnósticas), se establecen unidades elementales que se consideran asociaciones vegetales. Estas asociaciones (comunidades) se entienden como conjuntos de especies que se dan siempre bajo determinadas características ambientales, debido a que la distribución de las especies depende de sus rangos de tolerancia y óptimos ambientales.

Cada una de estas asociaciones recibe un nombre determinado por dos especies. Por ejemplo, la asociación Junipero oxycedri – Quercetum rotundifoliae, sería aquella dominada por Quercus rotundifolia (encinas) y que se caracteriza por ir acompañada de Juniperus oxycedrus (enebros), entre otras especies. ¿Cuáles son esas otras especies? Pues ni idea xD Habría que mirar detenidamente la descripción de la asociación. Porque cada una de las asociaciones, dentro de la Fitosociología, constituyen un sintaxon. Es decir, que una vez que se define una asociación, se le asigna un nombre y se describen cuáles son las especies que la componen, al mismo tiempo que se integran dentro de un sistema jerárquico de clases, órdenes y alianzas (al mismo estilo que las especies se engloban en géneros, familias...).

Al margen de que, desde un punto de vista ecológico, las asociaciones vegetales no tengan mucho sentido (las especies que podemos encontrar en un hábitat no sólo dependen de las características ambientales de la zona y sus rangos de tolerancia, sino que las interacciones entre las especies y el azar tienen mucho que decir), lo cierto es que la Fitosociología puede resultar muy útil a la hora de la gestión para la conservación de la especies.

La biología molecular in vivo; mi experiencia con el ABA

La biología molecular es entendida, por algunos estudiantes, como una asignatura difícil que se basa en hincar codos y cuyo objetivo no es más que aprender un sin sentido de palabras de tres letras conectadas entre sí mediante flechas. Así como los biólogos de bota defienden que la biología “naturalista” no puede ser entendida sin salidas al campo, la biología molecular tampoco puede comprenderse sin realizar experimentos en el laboratorio que terminen, por supuesto, en observar los efectos que éstos han producido sobre un ser vivo (parte que a muchos biólogos moleculares se les olvida). Estos años he oído de boca de varios estudiantes que las prácticas en laboratorio deberían ser eliminadas de la carrera, que son una pérdida de tiempo que podrían emplear en empollar aquello que se les da en las clases teóricas. No les negaré que muchas prácticas están mal enfocadas, pero quien haya trabajado en un laboratorio sabrá que es imposible realizar experimentos que puedan resultar interesantes en tan poco tiempo.

Este verano he estado realizando una beca en un laboratorio de biología molecular, así que he podido seguir experimentos desde el principio hasta el final y llegar a conocer –o al menos eso creo– qué es, en realidad, la biología molecular.

Las investigaciones en el laboratorio en el que he trabajado giran en torno a una hormona vegetal, el ácido abscísico (ABA para los amigos). Esta hormona está implicada en varios procesos fisiológicos de las plantas, como la inhibición de la germinación, el retraso en el crecimiento o, la que podría considerarse más importante a nivel biotecnológico, la resistencia a la sequía. El ABA produce el cierre de los estomas, poros ubicados en la superficie de las hojas por donde las plantas toman el CO₂ necesario para hacer la fotosíntesis pero por donde, sin embargo, también pierden agua. ¿Qué pasa, entonces, si añadimos ABA a las plantas? Pues que, como cabe esperar, se vuelven más tolerantes a la sequía, necesitando menos agua para vivir. ¿Problemas en su utilización? Su empleo a nivel agrícola resultaría caro. ¿Soluciones? Sintetizar una molécula análoga al ABA que, como ésta, produjera los mismos efectos en la planta, o conocer la ruta de señalización de esta hormona e intentar alterarla. Comencemos, entonces, a jugar con la biología molecular.

Toda molécula que produzca efectos en la planta ha de ser reconocida, primero, por un receptor que transmita la señal de reconocimiento de dicha molécula hasta producir una respuesta del tipo que sea. Simplificando mucho las cosas y sin entrar en actuales controversias, el ABA se une a unos receptores de localización citosólica y nuclear conocidos como PYR/PYL/RCAR. Estos receptores inhiben, entonces, a unas fosfatasas que, al estar inhibidas, dejan libres a unas quinasas que fosforilan y activan factores de transcripción (favorecen, por tanto, la expresión de genes únicamente cuando el ABA está presente). En resumen:

ABA presente -> fosfatasas inhibidas -> quinasas libres -> tolerancia a la sequía

ABA ausente -> fosfatasas activas -> quinasas inhibidas -> no tolerancia a la sequía

Así, se pueden diseñar diferentes estrategias que permitan a la planta actuar como si hubiera ABA y ser, así, tolerantes a la sequía, como inhibir las fosfatasas –mediante mutantes que no las sinteticen– o sobreexpresar las quinasas y los receptores. También se pueden hacer plantas mutantes que no posean algunos receptores o quinasas, teniendo en este caso plantas más sensibles a la pérdida de agua. Por ejemplo, en esta imagen podéis ver plantas mutantes para fosfatasas comparadas con una planta normal (Col) tras diez días sin riego, claro que verlo en vivo es mucho más espectacular :)

"El bosc per a les persones"

Com alguns de vosaltres sabreu , aquesta darrera setmana he assistit a un curs d’estiu de la UJI anomenat “Els boscos mediterranis com a recursos educatius i ambientals en el medi rural”. Enmarcat en el context de l’Any Internacional dels Boscos que duu com a lema “El bosc per a les persones”, el curs intentava transmetre la idea de la necessitat de treballar per un desenvolupament humà per tal d’aconseguir la sostenibilitat ambiental. La informació, la sensibilització i la capacitació de les persones és necessària per tal que la gent puga actuar i protegir la natura.

Per a aconseguir una societat participativa cal produir un canvi en els valors, que la gent siga capaç d’entendre que els problemes del bosc també són un problema seu. De fet, és un error pensar que la problemàtica ambiental d’un territori es correspon únicament amb la problemàtica natural. Un exemple, per a entendre açò, és el del Parc Natural de Penyagolosa. El Pic de Penyagolosa (1814 m.), el segon més alt de la Comunitat, ha sigut i és un dels llocs més emblemàtics del nostre territori. No obstant això, no va obtindre la figura de protecció esmentada fins el 2006. Per què? Principalment per l’oposició de la gent. Actualment el PN està constituït pel Pic (diverses parcel·les de propietat privada) i un forest d’utilitat pública. No inclou, per exemple, el pla de Vistabella o El Rebollar, enclaus que curiosament sí que s’exalten a la Casa Forestal (el centre d’interpretació del Parc). En concret, El Rebollar consisteix en l’únic bosc de reboll (Quercus pyrenaica) present en el nostre territori. És tracta d’un bosc d’estrat silici (molt estrany a la Comunitat Valenciana), testimoni de temps més humits. Acompanyat per la pinassa (Pinus pinaster) i el pi roig (Pinus sylvestris), així com per Crataegus monogyna gegants (personalment, únicament els havia vist així en el Regne Unit i Eslovènia, en boscos pròpiament eurosiberians), el més curiós de l’assumpte és que a escassos metres d’aquestos boscos podem trobar matolls de timó, bruç, ginebró i demés plantes pròpiament mediterrànies i que bé poden trobar-se al costat de la mar. Doncs bé, com deia, aquesta zona no es troba protegida per cap legislació. I això és un problema ambiental. Un problema ambiental que consisteix en un problema social, en un concepte erroni de què és un Parc Natural, que desemboca en que aquesta formació tan especial siga més susceptible a qualsevol perill de desaparició. Amb açò no vull dir que un Parc Natural siga el millor del món, sinó que no té sentit una situació en la que la gent que òbviament respecta la seua terra (per què per alguna cosa s’ha conservat fins a l’actualitat) estiga en contra de la conservació d’aquesta (de que entre a formar part d’una figura de protecció com la de PN).

Així, la desinformació i la poca participació ciutadana són els dos grans problemes per a la conservació de la biodiversitat . Per tant, per a aconseguir una sostenibilitat ambiental cal treballar els tres pilars fonamentals: la gestió, l’educació i la participació. Soles així, mitjançant el canvi humà podrem aconseguir la millora del bosc i, per tant, el manteniment de la diversitat biològica.

Ser una planta es duro

Imaginaos vivir teniendo que soportar las condiciones climáticas que se presenten, sin posibilidad de poderos resguardar bajo la sombra en los días muy soleados o bajo un techo en los días de fuerte lluvia o granizo. Imaginaos tener que soportar cómo los bichos os devoran lentamente o los hongos os ponen cada vez más tristes. En definitiva, debido a su incapacidad para desplazarse, la vida de una planta debe ser muy dura. Sin embargo, encontramos plantas en los lugares más inhóspitos; desde en una pequeña ranura del techo de una parada de autobús hasta en el estrecho margen de tierra que queda al borde de una carretera de asfalto. ¿Cómo se las apañan?

En primer lugar, el fenotipo o apariencia de una planta está fuertemente ligado al ambiente en el que se encuentra, teniendo (por lo general) una menor importancia su carga genética que en el caso de los animales. Si hacemos crecer varios individuos de una misma variedad de planta en ambientes distintos, será frecuente encontrar diferencias claramente notables entre ellos. Todos hemos visto, por ejemplo, que el crecimiento se ve desviado hacia la luz o que, si la planta no dispone de suficiente agua, comienza a perder hojas y, las que quedan, son pequeñas con tal de reducir al mínimo la pérdida de agua por evapotranspiración. La planta se aclimata, pues, a las condiciones ambientales de un determinado lugar.

A nivel genético, los vegetales poseen genomas realmente enormes, claro que, si analizamos estos genes, muchos pertenecen a familias idénticas. Esto se traduce en que existan muchas proteínas con una función igual o similar (concepto que se entiende como redundancia funcional), de modo que, si un gen no se traduce adecuadamente a proteína, otro pueda estar cubriendo su función, asegurándose así poder sobrevivir. Además, las ploidías son frecuentes en plantas ya que un mayor material genético favorece los fenómenos de recombinación, además de disminuir el efecto de las mutaciones y permitir una mayor flexibilidad en el silenciamiento génico.

A nivel bioquímico, generalmente las plantas mantienen sus procesos metabólicos activos, siendo las señales del medio las que los desactivan (en animales suele ocurrir al revés). Este hecho les supone un mayor gasto energético, claro, pero también les permite responder rápidamente ante cualquier cambio. No es extraño, si se tiene en cuenta esto, que las fosfatasas tengan un papel importante en las rutas de transducción de señal en plantas, defosforilando componentes que se encuentran fosforilados y activos de manera constitutiva, mientras que en animales, son las quinasas las enzimas fundamentales en estas rutas (fosforilan, ante una señal, componentes que se encuentran defosforilados e inactivos). Si queréis ver un buen ejemplo de esto, podéis consultar la ruta de señalización del ácido abscísico o ABA, hormona implicada en procesos entre los cuales destacan la resistencia a la sequía o la inhibición de la germinación.

A grandes rasgos, creo que éstos son los conceptos fundamentales que permiten entender la fisiología y la biología molecular de las plantas, además de hacerla interesante. Mucha gente no estará de acuerdo conmigo en este último punto. De hecho, soy consciente de que me voy a convertir en la persona más impopular del blog con mis fisiologerías y mis moleculerías de plantas :P … ¡pero no me daré por vencida! (en la siguiente entrada mía tendréis imágenes de plantitas, me comprometo a ello, pero no podía empezar a escribir seriamente sin daros esta introducción :) ).