jueves, 27 de septiembre de 2012

UN NUEVO ABONO ORGÁNICO RALENTIZA LA DEGRADACIÓN DE LOS FUNGICIDAS

agenciasinc.es
 
Un equipo de invastigadores del CSIC y de la Universiad de La Rioja han descubierto un nuevo abono orgánico a base de hongos que hace más lenta la degradación de los fungicidas. El objetivo, dicen los investigadores, es disminuir el riesgo de contaminación de suelos y aguas del entorno.



El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) ha analizado los efectos que produce la aplicación de residuos orgánicos como abono sobre la degradación de los fungicidas que llegan al suelo tras ser aplicados para combatir enfermedades de las plantas.
En concreto, en colaboración con la Universidad de La Rioja, los científicos han estudiado cómo se disipan algunos de estos productos químicos cuando los agricultores aplican simultáneamente al suelo como enmienda un sustrato postcultivo de hongos. Los resultados, publicados en la revista Journal of Agricultural and Food Chemistry, indican que estos residuos orgánicos hacen más lenta la degradación de los fungicidas, con lo cual se disminuye el riesgo de contaminación de suelos y aguas del entorno.
"Es importante estudiar estos procesos porque en las prácticas agrícolas se aplican tanto pesticidas como enmiendas orgánicas y la interacción entre ambos puede dar lugar a contaminaciones de aguas superficiales por escorrentías o de aguas subterráneas por lixiviación", señala en declaraciones a DiCYT María Jesús Sánchez, investigadora principal del grupo de 'Contaminación de Suelos y Aguas por Pesticidas' del IRNASA, que firma el artículo junto a sus compañeros Jesús María Marín-Benito y Sonia Rodríguez-Cruz y a Marisol Andrades, investigadora riojana.
El sustrato postcultivo de hongos es un material orgánico que queda como residuo después de cultivar setas o champiñones y está compuesto por los materiales del compost utilizado para su producción: paja, serrín, estiércol, carbohidratos o yeso. Precisamente, en La Rioja el cultivo más destacado después del viñedo es el cultivo del champiñón, así que este desecho podría emplearse después como fertilizante en los suelos de los viñedos, debido a que tienen un contenido muy bajo en materia orgánica. De esta forma, se evita el envío de residuos orgánicos a los vertederos, tal y como indica la legislación europea, y se obtienen beneficios para otro cultivo.
En el laboratorio y en trabajos de campo
La aplicación de residuos orgánicos a los suelos en combinación con productos químicos para las plantas ya ha sido estudiada anteriormente por el IRNASA, que ha demostrado tanto en el laboratorio como en trabajos de campo que modifica la adsorción, movilidad y degradación de los plaguicidas. En esta ocasión, el trabajo publicado estudia la disipación de cuatro fungicidas de diferente estructura química: iprovalicarb, metalaxil, penconazol y pirimetanil, muy utilizados en el cultivo de la vid para combatir enfermedades como el oídio y el mildiú y la podredumbre.
Un agricultor puede aplicar al suelo del viñedo los sustratos postcultivo de hongos directamente, cuando aún están frescos, o tras un proceso de compostaje, pero según los datos de la investigación las consecuencias son muy diferentes. Con el residuo compostado, disminuye la velocidad de degradación de todos los fungicidas. Sin embargo, el residuo fresco apenas frena la velocidad de degradación en alguno de los compuestos químicos.
 
Controlar la degradación
 
La conclusión es que los residuos postcultivo de champiñón "pueden servir para controlar el mecanismo de degradación de los fungicidas". Esto tiene un aspecto positivo, ya que evitan que se dispersen rápidamente y puedan llegar, por ejemplo, a aguas subterráneas o a aguas superficiales. Sin embargo, como aspecto negativo está la persistencia del producto químico en el ambiente durante más tiempo, aunque "el final deseado para los fungicidas es su transformación en CO2". Por otra parte, el sustrato postcultivo puede favorecer también la formación de productos de degradación con diferente capacidad de adsorción por el suelo que el fungicida original. Asimismo, las comunidades microbianas del suelo también sufren modificaciones debido a la combinación de residuos orgánicos y fungicidas.
Aunque el artículo publicado en Journal of Aricultural and Food Chemistry hace referencia a una situación muy específica que se da principalmente en La Rioja, "el objetivo es sacar conclusiones generales que sirvan también para otros tipos de residuos", indica el grupo de investigación. El trabajo se ha realizado en colaboración con el Centro Tecnológico de Investigación del Champiñón, en La Rioja, y la empresa Intraval. El proyecto ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.
 

jueves, 13 de septiembre de 2012

LOS ECOSISTEMAS MANIPULADOS POR EL HOMBRE TIENEN UN MAYOR RIESGO DE PLAGAS

agenciasinc.es
 
Las enfermedades de las plantas causan cada año unas pérdidas medias del 15% en la producción agrícola mundial. Investigadores del CBGP-UPM participan en un estudio, publicado en PLoS Pathogens, que muestra que las plantas que crecen en ecosistemas agrarios son más propensas al ataque de los virus.

La planta y la flor del chiltepin. Imagen: UPM.

El impacto de algunas epidemias, como la del mildiu de la patata en Europa a mediados del siglo XIX o la de la grafiosis del olmo en el último tercio del siglo XX, han tenido efectos sanitarios, ecológicos, socioeconómicos y políticos mucho mayores, comparables a las de las enfermedades humanas y de animales más devastadoras.
Una de las cuestiones más estudiadas por los expertos es la razón por la que los ataques de las plagas y enfermedades son en general más graves en los ecosistemas agrícolas en comparación con los silvestres.
Un equipo de investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas de la Universidad Politécnica de Madrid (CBGP-UPM / INIA) y del Instituto de Ecología de la Universidad Nacional Autónoma de México, liderado por Fernando García-Arenal, se ha propuesto averiguar las razones que explican este fenómeno, buscando evidencias epidemiológicas para algunas de las hipótesis que se manejan en la comunidad científica.
Entre las teorías que se manejan en el estudio, publicado recientemente en PLoS Pathogens, destacan las que hacen referencia a la reducción de la diversidad de especies del hábitat y de la diversidad genética de la planta huésped en los agroecosistemas, junto al aumento de su densidad.
 
El caso del pimiento silvestre
 
El primer paso para analizar todas estas teorías fue seleccionar el vegetal con el que se iba a realizar este trabajo, un factor muy importante por la dificultad para obtener datos de una misma especie huésped en ecosistemas silvestres y agrícolas.
Para superar este obstáculo, los investigadores aprovecharon que la domesticación de diversas especies de plantas silvestres de uso humano se está produciendo en Mesoamérica en la actualidad. Como huésped focal del trabajo escogieron el pimiento silvestre o chiltepín (Capsicumannuumvar glabriusculum), antecesor silvestre del pimiento cultivado.
El chiltepín crece en hábitats agrícolas y silvestres, y sus plantas muestran síntomas de enfermedades virales en todos los hábitats, por lo que es idóneo para analizar la relación entre los cambios ecológicos causados por la actividad humana y la emergencia de enfermedades.
Durante tres años, los expertos estudiaron poblaciones de chiltepín de distintas regiones de México en hábitats con desigual nivel de intervención humana y estimaron la incidencia de infección por virus, la incidencia de plantas con síntomas, la diversidad de especies del hábitat, así como la diversidad genética de la población de chiltepín y su densidad.
“El análisis de los datos demostró que cuanto mayor es el nivel de intervención humana, mayor es la incidencia de infección viral y de plantas sintomáticas, es decir, mayor es el riesgo de enfermedad”, explica García-Arenal.
Además, la intervención humana está asociada a una menor diversidad de especies del hábitat, una menor diversidad genética y un aumento de la densidad de plantas de la misma especie, todos ellos factores que incrementan el riesgo de enfermedades en la población vegetal.
El trabajo, financiado por la Fundación BBVA, el Plan Nacional de I+D+i, España, y el Instituto de Ecología, UNAM (México), también tiene un interés particular en el contexto del problema que representa la disminución actual de la diversidad de los ecosistemas de todo el mundo debida, entre otros factores, a actividades humanas.
“La disminución de la biodiversidad se asocia en general con la extinción de especies, con el agotamiento de los recursos naturales y con un empobrecimiento de los servicios que prestan los ecosistemas.
“Otro efecto principal de la pérdida de biodiversidad es que favorece la emergencia de las enfermedades de las plantas, un aspecto del que es menos consciente la sociedad y que también es cada vez más evidente en el caso de enfermedades de humanos o de animales. Por tanto, los resultados no son sólo relevantes para entender las interacciones planta-virus, sino que pueden tener una aplicación general para comprender la emergencia de las enfermedades infecciosas”, asegura el investigador del CBGP-UPM_INIA.
 
Referencia bibliográfica:
 
Israel Pagán, Pablo González-Jara, Alejandra Moreno-Letelier, Manuel Rodelo-Urrego, Aurora Fraile, Daniel Piñero, Fernando García-Arenal. "Effect of Biodiversity Changes in Disease Risk: Exploring Disease Emergence in a Plant-Virus System". PLoS Pathogens julio de 2012

jueves, 16 de agosto de 2012

IDENTIFICAN 22 VARIEDADES DE MANZANO AUTÓCTONO DE NAVARRA RESISTENTES A ENFERMEDADES

agenciasinc.es

Existen 22 variedades muy resistentes al fuego bacteriano y moteado del manzano, dos de las enfermedades que mayores daños y perjuicio económico producen en los cultivos. Este es uno de los resultados de la investigación llevada a cabo durante ocho años por el Instituto de Tecnología Agroalimentaria de la Universidad de Gerona.


Manzanas afectadas por moteado

De aproximadamente un centenar de variedades de manzano autóctono de Navarra analizadas, 22 se han mostrado especialmente resistentes al fuego bacteriano y al moteado del manzano, según un estudio del Instituto de Tecnología Agroalimentaria de la Universidad de Gerona.
Los resultados del trabajo, dirigido por Jesús Murillo, catedrático de Producción Vegetal y responsable del grupo de investigación Protección de cultivos de la Universidad Pública de Navarra, han sido publicados recientemente en la revista científica Euphytica.
La investigación se inició con 103 variedades de manzano autóctono de Navarra, que forman parte de una colección de 253 variedades mantenida por el Instituto Técnico de Gestión Agrícola de Navarra (ITGA) en las localidades de Sartaguda y Santesteban e incluidas en el banco de germoplasma de manzano de la UPNA. En una primera fase se investigó la incidencia del fuego bacteriano y, posteriormente, se ha trabajado en conocer la resistencia de las distintas variedades al moteado del manzano.
En producción de sidra, podría implementarse una producción de tipo orgánica, donde no se utilicen fungicidas
El fuego bacteriano, causado por la bacteria Erwinia amylovora, es una enfermedad que causa pérdidas importantes cuando ataca a los cultivos de manzanos o perales, ya que en muchas ocasiones la única solución es la poda drástica de los árboles o su eliminación. En cuanto al moteado, está causado por el hongo Venturia inaequalis; es una de las enfermedades más importantes del manzano y afecta a hojas y frutos.
Según explica el investigador Alejandro Martínez-Bilbao, “hemos encontrado 22 variedades especialmente interesantes por su resistencia a las dos enfermedades. Las 22 son poco susceptibles al fuego bacteriano y presentan diferente resistencia ante el hongo causante del moteado; y de esas 22 variedades, cinco han destacado por sus cualidades agronómicas”. En concreto, estas cinco variedades de manzano para sidra son las denominadas 'Erremedio', 'Merealiña', 'Xarpaxar', 'Peaugon-Monsur' (origen Echauri) y '3.1.50' (origen Puente La Reina).

Evitar el uso de fungicidas

El estudio completo ha tenido una duración de ocho años, dos de experimentación y seis de observación de campo en la plantación experimental del ITG de Santesteban. El principal objetivo fue conocer la resistencia de los manzanos para sidra a las citadas enfermedades, especialmente al moteado. “Hay que tener en cuenta que el tratamiento habitual es el uso de fungicidas —indica el investigador—, pero en cultivos de variedades comerciales es preciso realizar varios tratamientos para que el árbol no se vea afectado y la fruta sea comercializable; además, se produce un descenso de la producción y, estéticamente, el fruto también resulta más feo”.
A raíz de los resultados, el campo de aplicaciones queda abierto: por ejemplo, en producción de sidra, podría implementarse una producción de tipo orgánica, donde no se utilicen fungicidas, o una producción de tipo integrada en la que, al contar con variedades más resistentes, el uso de fungicidas y productos fitosanitarios en general sea menor.
Otra de las vías apunta a la mejora genética de las variedades, a partir de aquellas que se han mostrado más resistentes a la enfermedad. “Esto sería a más largo plazo —señala Alejandro Martínez— porque es preciso realizar más estudios y ver de qué manera se podrían implementar estas variedades para realizar un programa de mejora genética mediante cruce o clonación de esos genes”.
En este sentido, aclara que “hay genes que, desde hace unos 50 años, están siendo introducidos para hacer resistentes a los manzanos, pero el patógeno varía y supera la resistencia. Una de las ventajas que nosotros hemos determinado es que las resistencias que presentan estas variedades ahora identificadas son distintas de aquellas que han sido superadas por el patógeno”
De las 103 variedades analizadas inicialmente frente a fuego bacteriano, 48 resultaron poco susceptibles a la enfermedad, lo que significa que resisten mejor y pueden evitar la tala del árbol. Posteriormente se analizaron in vitro 92 variedades de manzano, entre las que se incluyeron las 48 anteriores. Y de éstas, 22 resultaron no sólo más resistentes al fuego bacteriano sino también al moteado del manzano.

jueves, 2 de agosto de 2012

EL EFECTO DE LA EROSIÓN EÓLICA EN LAS COMUNIDADES BACTERIANAS DE LOS SUELOS AGRÍCOLAS

noticiasdelaciencia.com

Es evidente que un viento muy fuerte puede arrancar tierra poco protegida en un terreno y dificultar el uso agrícola de ese terreno.
Ahora, un nuevo estudio corrobora la existencia de un efecto menos obvio del viento pero igual de problemático: El viento no sólo puede arrastrar las partículas sueltas del suelo, sino también a los microbios beneficiosos que ayudan a enriquecer los suelos, a limpiarlos de sustancias contaminantes, y a reciclar los nutrientes de la tierra.


El viento puede arrastrar a los microbios beneficiosos presentes en los suelos agrícolas. (Foto: Amazings / NCYT / MMA)


Empleando una potente técnica de secuenciación de ADN, un equipo dirigido por Terrence Gardner y Verónica Acosta Martínez, del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento estadounidense de Agricultura (USDA-ARS), analizó la diversidad bacteriana en tres suelos agrícolas de Míchigan, y en dos tipos de sedimentos de erosión (partículas grandes y polvo fino) generados a partir de estos suelos durante un experimento en un túnel de viento.
Los resultados de los análisis indican no sólo que los conjuntos de microbios en las partículas grandes eran diferentes a los presentes en el polvo, sino también que los dos tipos de sedimentos erosionados eran más ricos en ciertos tipos de microbios, en comparación con el suelo inicial.
Los hallazgos hechos en este estudio sugieren que bacterias específicas habitan en puntos específicos del suelo, y por ello diferentes grupos y especies pueden ser arrastrados dependiendo del tipo de partículas que se desprenden y son arrastradas por la acción erosiva del viento.
Es importante saber cuáles son las especies de microbios que los suelos agrícolas están perdiendo, tal como advierte la microbióloga Verónica Acosta Martínez, porque diferentes microbios ejercen diferentes papeles en los procesos del suelo.
Dicho de otro modo, los resultados de la investigación corroboran la idea de que la erosión ocasionada por los vientos puede tanto reducir la diversidad microbiana general en los campos de cultivo, como también hacer que grupos esenciales específicos de bacterias se vuelvan muy escasos en las capas superficiales de los suelos afectados.
Ayudar a los agricultores y a los responsables de políticas agrarias a adoptar prácticas que conserven mejor los suelos es uno de los principales objetivos del equipo de trabajo del citado Servicio de Investigación Agrícola del USDA, un grupo que también incluye a Ted Zobeck, Scott Van Pelt, Matt Baddock, y Francisco Calderón.


lunes, 9 de julio de 2012

LOS TOMATES 'ECOLÓGICOS' TIENEN MÁS ANTIOXIDANTES QUE LOS DE CULTIVO TRADICIONAL

agenciasinc.es

Un estudio de la Universidad de Barcelona revela que los tomates de cultivos en los que no se emplean abonos nitrogenados tienen un nivel más elevado de compuestos fenólicos que los tomates de cultivos convencionales.


Los expertos Alexander Medina Remón, Olga Jáuregui, Isidre Casals Ribes, Rosa M. Lamuela y Anna Vallverdú Queralt de la UB. Imagen: UB.

El Grupo de Investigación en Antioxidantes Naturales de la Universidad de Barcelona (UB), que dirige Rosa M. Lamuela, señala que durante el procesado de los ketchups y de los zumos, los polifenoles (antioxidantes naturales de origen vegetal) disminuyen, por lo tanto, "es necesario comprobar que el origen de las diferencias observadas en los estudios anteriores estaba en los tomates y no en la tecnología utilizada en su procesado industrial", apunta Lamuela.
Los polifenoles tienen un gran interés nutricional ya que su consumo se ha asociado a la prevención de enfermedades cardiovasculares, degenerativas y cáncer. Para este estudio, que se ha publicado en Journal of Agricultural and Food Chemistry, el equipo ha utilizado la variedad de tomate Daniela y ha determinado su perfil fenólico (moléculas orgánicas que se encuentran de manera natural en muchos vegetales y que tienen un efecto beneficioso para la salud humana) mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas. Gracias a este método, el grupo de la UB ha podido identificar 34 compuestos fenólicos diferentes en los tomates.
"La ventaja de tomar los polifenoles en los alimentos naturales es que el alimento contiene una gran variedad de estas moléculas y entre ellas se potencian", explica la investigadora quien añade que esto sería más beneficioso para la salud que la administración de componentes fenólicos aislados en forma de suplemento. Como los tomates también tienen licopenos (pigmento vegetal que aporta el color rojo) y otros carotenos, y vitamina C, "son como un paquete de compuestos beneficiosos", manifiesta Lamuela.
¿Cultivos ecológicos o tradicionales?
Las diferencias observadas entre los tomates ecológicos y los convencionales se deben al abono utilizado. "En el caso de la agricultura ecológica no se pueden añadir abonos nitrogenados, lo que implica que las plantas tengan que crear sus propios mecanismos de defensa y, de este modo, aumentan todos los antioxidantes", subraya la Anna Vallverdú Queralt, primera firmante del artículo e investigadora de la UB.
"La planta, cuanto más estrés tiene, más polifenoles genera", indica Lamuela. Numerosas investigaciones científicas indican que el consumo de estos antioxidantes es saludable, pero las investigadoras aseguran que todavía faltan más estudios de evidencia clínica para poder decir que realmente los productos ecológicos son mejores para la salud que los convencionales. El gran reto ahora para Lamuela sería poder realizar un estudio en humanos comparando consumidores de tomates ecológicos con consumidores de tomates convencionales.
En este estudio también han participado los investigadores Olga Jáuregui, de los Centros Científicos y Tecnológicos de la UB (CCiTUB), y Alexander Medina Remón, que junto con Rosa M. Lamuela y Anna Vallverdú Queralt, forman parte del Departamento de Nutrición y Bromatología de la UB, de la Red de Referencia en Tecnología de Alimentos de la Generalitat de Cataluña (XaRTA) y del Instituto de Investigación en Nutrición y Seguridad Alimentaria (INSA-UB). El grupo de investigación también está asociado a las redes CIBER de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBERobn) y RETICS, del Instituto de Salud Carlos III.
El gazpacho comercial es saludable
El mismo grupo de investigación, experto en antioxidantes naturales, ha publicado este año otro estudio en el que se analiza la estabilidad de los carotenos y de los polifenoles en gazpachos comerciales conservados en nevera.
En este trabajo, también publicado en el Journal of Agricultural and Food Chemistry, se demuestra que la degradación de estos compuestos no es significativa durante el tiempo de conservación del gazpacho en nevera (tres meses). Así pues, los gazpachos comerciales también son una buena fuente de productos saludables.
"En el gazpacho no solo tienes los polifenoles del tomate; además, hay otros polifenoles que provienen de la cebolla, el ajo, etc. Por eso, es un producto todavía más complejo con respecto a los compuestos fenólicos", afirma Rosa M. Lamuela, de la UB. En esta investigación han colaborado Sara Arranz, del Hospital Clínic (UB-IDIBAPS), e Isidre Casals Ribes, de los CCiTUB.
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Referencia bibliográfica:

Vallverdú-Queralt, A.; Jáuregui, O.; Medina-Remón, A.; Lamuela-Raventós, R. M. "Evaluation of a method to characterize the phenolic profile of organic and conventional tomatoes" Journal of Agricultural and Food Chemistry, abril de 2012, 4, 60(13), 3373-3380.

lunes, 2 de julio de 2012

EL NEBULOSO ORIGEN DE LA AGRICULTURA

noticiasdelaciencia.com

Aunque sería exagerado afirmar que el origen de la agricultura se pierde en la Noche de los Tiempos, lo cierto es que diversas investigaciones realizadas en los últimos años nos pintan una imagen llena de niebla sobre los inicios de esta técnica y modo de vida, probablemente la base primordial para la civilización tal como la entendemos.


Diversas investigaciones de los últimos años pintan una imagen llena de niebla sobre los inicios de la agricultura, una técnica y modo de vida que fue probablemente la base primordial para la civilización tal como la entendemos. Foto: Amazings/NCYT/JMC

En algún momento de la historia humana, un momento que a buen seguro se repitió muchas veces en bastantes lugares distintos y de forma independiente, alguien pensó que ayudar a crecer exclusivamente a vegetales comestibles en un terreno de fácil acceso para él o ella sería una opción mucho mejor que tener que recorrer amplias zonas de los alrededores para buscar y recolectar esa comida, dispersa casi al azar, y mezclada con vegetales sin utilidad o incluso peligrosos.
A partir de esa idea simple pero genial, la agricultura comenzó a funcionar.
Las primeras dudas surgen, obviamente, al intentar averiguar cuándo se llevó a cabo la primera actividad agrícola. Se tiende a aceptar que el cultivo de las plantas comestibles apareció bastante de repente en Oriente Próximo hace unos 11.000 años, y que de allí se extendió hacia otras partes. Sin embargo, un polémico estudio de 2008, realizado por el equipo de Robin Allaby, de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, basado en un nuevo modelo matemático, sugiere que la agricultura comenzó en realidad mucho antes de lo que se asume, concretamente unos diez milenios antes. De ser ciertas las conclusiones basadas en algunos análisis y defendidas por un sector de expertos, en la zona del yacimiento arqueológico Ohalo II, en Siria, algunos cereales silvestres habrían sido cultivados unos 10.000 años antes de la fecha que se consideraba como la más antigua en la historia de la agricultura, antes incluso del último máximo glacial (hace entre 18.000 y 15.000 años).
Según las conclusiones de éste y otros estudios, el desarrollo de la agricultura habría sido mucho más lento de lo que se ha venido creyendo, y no se habría basado en unas pocas especies específicas siendo domesticadas, sino en bastantes, con combinaciones posteriores de ellas y otros elementos de configuración que demostrarían que el surgimiento de las especies de cultivo fue un proceso mucho más complejo de lo que se creía.
Otra pregunta para la que quizá nunca se halle una respuesta del todo fiable es la de cuál fue el primer vegetal cultivado por el Ser Humano. En esto, hay hipótesis para todos los gustos. El equipo de Ofer Bar-Yosef de la Universidad de Harvard en Estados Unidos, y E. Kislev y Anat Hartmann de la Universidad de Bar-Ilan en Israel, apostó por el higo hace varios años. Estos arqueobotánicos encontraron indicios de que el inicio de la agricultura pudo haberse producido con el cultivo del higo en Oriente Próximo. Según sus conclusiones, por tanto, ese puesto privilegiado del Primer Cultivo de la Humanidad no les correspondería a vegetales de la talla del trigo, la cebada y las legumbres, que se han venido considerando candidatos obvios.
El arroz ha tenido históricamente en algunos países un papel fundamental como recurso alimenticio esencial. Ese es el caso de China. Sin embargo, aunque usualmente se asocia el arroz con la agricultura china, bastantes arqueólogos han venido creyendo hasta hace poco que el mijo fue el alimento más importante vinculado al desarrollo del Norte de China. Esta idea ya no está tan clara desde las investigaciones llevadas a cabo en el yacimiento arqueológico de Liangchengzhen por especialistas de la Universidad de Toronto en Canadá, el Museo Field de Chicago y la Universidad china de Shandong. Las conclusiones a las que llegó el equipo del antropólogo Gary Crawford, de la citada universidad canadiense, indican que no sólo se cultivó mijo, sino que de hecho el arroz fue aparentemente la fuente principal de alimento, y que además el trigo también entró en escena. Según esto, el rápido crecimiento de las primeras ciudades septentrionales de China, fundadas entre los años 2400 y 2000 aC, se debió en buena parte al éxito agrícola con los cultivos de arroz y trigo.
El maíz es otro de los cultivos más importantes del planeta. En tanto que muchas evidencias indican que el maíz fue "domesticado" (adaptado a partir de sus ancestros salvajes) primeramente en México, el momento y lugar de esta domesticación temprana, y los eventos que favorecieron su dispersión, están todavía sujetos a debate. Análisis realizados en años recientes sugieren que el maíz fue domesticado en México en fecha tan lejana como hace 10.000 años. Así lo determinó el equipo de John Jones, del Departamento de Antropología en la Universidad Estatal de Washington en Pullman, y sus colegas Mary Pohl y Kevin Pope, quienes evaluaron múltiples líneas de evidencias, incluyendo restos paleobotánicos, así como análisis de genes.
El cacahuete (o maní), y la calabaza cuentan con ejemplos muy antiguos de cultivo en América. En el caso de las laderas de los Andes en el norte del Perú, se encontraron hace varios años evidencias del cultivo de ambos, que respaldan la idea de que parte del desarrollo temprano de la agricultura en América se produjo en asentamientos agrícolas de los Andes. El equipo de Tom D. Dillehay de la Universidad Vanderbilt en Estados Unidos encontró en el Valle de Ñanchoc, de la citada región, pruebas del cultivo de calabaza hace unos 9.200 años, y del de cacahuete hace 7.600. Los investigadores creen que el desarrollo de la agricultura entre la gente de Ñanchoc sirvió como catalizador para cambios culturales y sociales que acabaron llevando al poder político institucionalizado, y a la aparición de nuevos pueblos en el altiplano andino y a lo largo de la costa, hace entre 4.000 y 5.500 años. Los nuevos hallazgos indican que la agricultura desempeñó en esa evolución un papel más extenso de lo que se creía.
En Europa, la agricultura como estilo de vida tardó bastante tiempo en llegar. Lo hizo, según se cree, hace unos 6.000 años, procedente de Oriente Próximo. En qué zonas se implantó primero y cuál fue la ruta de propagación por Europa constituyen también dos puntos bastante sujetos a debate. Las dudas parecen estar aclarándose gracias a un estudio reciente, para el que se hicieron análisis de ADN de 5.000 años de antigüedad, tomado de restos mortales de humanos de la Edad de Piedra desenterrados en Suecia. Todo apunta ahora a que la práctica de la agricultura se fue implantando progresivamente desde el sur de Europa hacia el norte del continente, siendo los inmigrantes del sur los que llevaron las técnicas agrícolas a los pueblos del norte. Los conocimientos agrícolas no fueron lo único que introdujeron en la región los primeros agricultores europeos. A juzgar por los datos genéticos, esos agricultores pioneros de Europa a la postre mezclaron sus genes con los de los cazadores-recolectores que vivían allí, una relación que condujo al genoma europeo moderno.
El equipo de Pontus Skoglund, Mattias Jakobsson y Anders Gotherstrom, los tres de la Universidad de Uppsala en Suecia, analizó los datos genéticos de dos culturas diferentes de la antigüedad: una de cazadores-recolectores, y otra de agricultores. Ambas existieron en la misma época, separadas por menos de 400 kilómetros (249 millas). Después de comparar estos datos con los de poblaciones europeas modernas, los investigadores encontraron que los datos genéticos de los cazadores-recolectores de la Edad de Piedra no concordaban con los perfiles genéticos predominantes de las poblaciones modernas, y en cambio se parecían más a los típicos de los finlandeses. Por su parte, la genética que debió ser típica de los agricultores, y que fue analizada por el equipo de investigación, se parecía mucho a la de las poblaciones mediterráneas.
En el caso europeo, cuando se ponen estos resultados en el debido contexto arqueológico, comienza a emerger una imagen de aquella época, en la que los intrépidos pioneros de la agricultura en Europa migraron de sur a norte a través del continente, asentándose en regiones cada vez más al norte, y mezclándose finalmente con las poblaciones residentes de cazadores-recolectores. En consecuencia, esta migración prehistórica, que extendió por primera vez la agricultura a todo el continente, forjó los genomas de la mayoría de los europeos modernos.

jueves, 7 de junio de 2012

DETECTAN 55 MILLONES DE CAMBIOS GENÉTICOS EN LA EVOLUCIÓN DEL MAÍZ SALVAJE AL ACTUAL

agenciasinc.es

Tres trabajos internacionales han detectado millones de diferencias en el genoma de variantes de maíz (Zea mays) de todo el mundo. El registro de estas mutaciones escribe la historia de su domesticación por el ser humano.


La evolución ha seleccionado la uniformidad de las semillas: salvaje (abajo), criollo (centro) y domesticado (superior). Imagen: Thomas Kono.

Los genetistas van al grano. En esta ocasión, han comparado secuencias de ADN de 103 líneas de maíz salvajes y cultivadas de todo el mundo y han identificado 55 millones de variaciones genéticas. Estas mutaciones son fruto de 10.000 años de agricultura, durante los cuales el ser humano ha alterado genéticamente las especies vegetales al domesticarlas y cultivarlas.
Esta semana la revista Nature Genetics publica tres trabajos internacionales que describen esta evolución del maíz (Zea mays).
El trabajo, liderado por Jer-Ming Chia, investigador del laboratorio Cold Spring Harbor (EE UU), ha identificado 55 millones de mutaciones puntuales, llamadas ‘polimorfismos de un solo nucleótido’ en el lenguaje de los genetistas. Dentro de una misma especie, son las diferencias en la posición de los cuatro ladrillos que construyen una secuencia de ADN (adenina, timina, citosina y guanina) los que confieren las variaciones genómicas entre individuos.
Además de resecuenciar 103 líneas de maíz, salvajes y domesticadas, también analizaron la secuencia del maicillo (Tripsacum dactyloides).
Posteriormente, estos datos fueron analizados por Matthew B. Hufford, científico de la Universidad de California en Davis (EE UU), y su equipo. Los biotecnólogos identificaron las regiones del genoma que se seleccionaron en los primeros tiempos de la domesticación del maíz, y pudieron detectar las sucesivas mejoras de las variedades locales y actuales. De esta manera, localizaron los cambios genéticos durante la transición del carácter salvaje al actual del maíz.
Por último, Jinping Jiao y sus colegas de la Universidad de Agricultura de China resecuenciaron otras 278 líneas de maíz, lo que les permitió definir las regiones implicadas genéticamente en la domesticación del cereal.
Los millones de variaciones genéticas recién descubiertas representan una información muy valiosa para los genetistas que trabajan en mejorar el rendimiento de las cosechas. El cereal más cultivado del mundo –seguido por el trigo y el arroz– representa un reto para los científicos: tiene una secuencia de 2.300 millones de bases, tantos genes como un ser humano e incluso más diversos. En 2009, la revista Science anunció la secuenciación del genoma del maíz, que había comenzado en 2005 con un proyecto de 31 millones de dólares.

Referencia bibliográfica:

Chia, J-M. et al.: “Maize HapMap2 identifies extant variation from a genome in flux”. Hufford, M.B. et al.: “Comparative population genomics of maize domestication and improvement”. Jiao, Y. et al.: “Genome-wide genetic changes during modern breeding of maize”. Nature Genetics: 1-5, 1-4, 1-4, 3 de junio 2012. DOI: 10.1038/ ng.2313- ng.2309-ng.2312