lunes, 25 de julio de 2016

Fabulosas, nuestras plantitas ¿no? El efecto Salvinia

Foto demostrando el efecto Salvinia (esta y las demás tomadas con permiso de www.lotus-salvinia.de)

Los biólogos que conocen el trópico han visto un helecho flotante común que se llama Salvinia. Tenemos varias especies en México. Una de las características es que no es posible sumergir sus hojas salvo aplicando fuerza. Luego luego saltan otra vez a la superficie.

Salvinia auriculata (fuente: Wikipedia)

¿Cómo lo hacen? Pues desarrollaron unas estructuras de superficie todavía más complejas que aquellas que se conocen para efectuar el efecto loto. Son realmente asombrosos: parecen a un batidor.


La mayor parte de estos pelitos modificados (tricomas decimos los botánicos) es cubierta por cera y repela el agua. Pero, unas celulas en la punta son de un material que atrae el agua. Entonces, el agua es incapaz de penetrar, y la planta mantiene una capa de aire como una especie de colchon salvavidas.


Pero, esta estructura también tiene otro efecto: disminuye la fricción del agua (y se ha visto que algunos animales que tienen supeficies semejantes, incluso como una reserva de aire). Entonces se está intentando recrearla para aplicarlo, por ejemplo, a los barcos para disminuir su uso de energía. Pero, no es tan fácil y creo que todavía no tienen una versión comercial.



Para leer más:

Barthlott, W., Schimmel, T., Wiersch, S., Koch, K., Brede, M., Barczewski, M., Walheim, S., Weis, A., Kaltenmaier, A., Leder, A. y Bohn, H. (2010). The Salvinia paradox: superhydrophobic surfaces with hydrophilic pins for air retention under water. Advanced Materials 22(21): 1521-4095.
Balmert, A., Bohn, H. F., Ditsch-Kuru, P. y Barthlott, W. (2011). Dry under water: Comparative morphology and functional aspects of air-retaining insect surfaces. Journal of Morphology 272(4):442–451
Ditsche, P., Gorb, E., Mayser, M., Gorb, S., Schimmel, T. y Barthlott, W. (2015). Elasticity of the hair cover in air-retaining Salvinia surfaces. Applied Physics A 121(2):505-511

viernes, 22 de julio de 2016

Video del fin de semana: el bat man de México

Agave desmettiana y murciélago.
Por Marlon Machado. Bajo licencia de Creative Commons.

Hace dos años, nuestro colega, el Dr. Rodrigo Medellín Legorreta del Instituto de Ecología de la UNAM, fue el héroe de un episodio del famosísimo narrador y fotógrafo de la naturaleza, Richard Attenborough en la BBC. Tenía el nombre "The bat man of Mexico" (bats son murciélagos en inglés). Pueden ver varios cortos aquí; todo el episodio no está disponible, desafortunadamente.


Lo que quizas no saben todos es que el Dr. Medellín tiene su propio canal en Youtube, y está subiendo con mucha frecuencia pequeños videos sobre diferentes especies, enfatizando los caracteres para su identificación. Además, habla sobre otros temas. Les va a gustar. Los murciélagos son muy importantes como polinizadores para varios de nuestras plantas favoritas, como los magueyes - ¡sin murciélago no hay mezcal!

El Dr. Rodrigo también tiene una cuenta activa en Twitter.
 

jueves, 21 de julio de 2016

El primer Congreso Iberoamericano de Bioeconomía y Cambio Climático

La Sociedad Iberoamericana de Bioeconomía y Cambio Climático, el Colegio de Postgraduados y varias otras instituciones de Hispanoamérica, como el CATIE y la Universidad Nacional de Colombia, invitan al 1r Congreso Iberoamericano de Bioeconomía y Cambio Climático 2016.

Se llevará a cabo del 17 al 21 de octubre de 2016, pero la fecha límite para someter trabajos es pronto, el 31 de julio. La sede es el Campus Veracruz del Colegio de Postgraduados (se encuentra en la carretera Xalapa-Boca de Río, más o menos a medio camino entre Paso de Ovejas y el puerto de Veracruz).


El idioma oficial es el español, aunque también se admitirán contribuciones en inglés.  Se pueden someter contribuciones orales o de cartel. Los organizadores quieren tanto un resumen (31 de julio) como un extenso (16 de septiembre). Habrá concursos para carteles y tesis. El correo electrónico para informes es SIBCC2016@gmail.com.

No está muy caro:


Los ejes temáticas principales son 1. Evidencia científica del cambio climático, 2. Impactos del cambio climático, 3. Bioeconomía y cambio climático, 4. Estrategia ambientales de mitigación y 5. Estrategias de adaptación al cambio climático. Abajo pueden ver los subtemas.

miércoles, 20 de julio de 2016

Digitalis purpurea en Cornwall, Inglaterra

 

Digitalis purpurea, el digital, dedalera o simplemente jarrita, es una planta exótica en México. Pertenece a las Plantaginaceae (antes Scrophulariaceae). Desarrolla poblaciones grandes en las sierras altas y húmedas, sobre todo en el lado del Golfo del país.

Es una planta bonita, y a menudo se vende como ornamental en el centro de México. Pero, también es una medicinal muy importante, y venenosa. Hoy les voy a enseñar algunas fotos de esta planta en su hábitat natural en Europa, específicamente en Cornualles (Cornwall), Inglaterra. Fueron tomados en junio/julio de 2013.




Al Digitalis le encantan estas orillas de caminos algo sombreadas.



Aquí está en lo que llaman "moor" en Inglaterra, unas superficies con suelos pobres o degradadas, que soportan solo pastos y helechos.

También le gusta la orilla del mar.




martes, 19 de julio de 2016

La relación entre forma y función de las plantas

Algunos extremos de formas en plantas
Las formas de las plantas, tan infinitas que parecen, no representan formas aleatorias. 

El trabajo de un estudiante dirigió mi atención a un campo de trabajo no tan nuevo, pero sí en desarrollo importante: la relación entre la forma de la planta, su habitat y su inserción en comunidades. Especialmente les quiero presentar un artículo reciente que revisa el espectro global de las forma y función de las plantas. Se publicó en Nature en enero de este año.

Se muestra que solo algunas combinaciones de caracteres llevan a las plantas al éxito.

¿Cómo se hizo este estudio?

Se documentaron seis características de especies que se supone que son importantes para su supervivencia (y a su vez correlacionadas con otras características y capacidades): altura de la planta, densidad del tallo, tamaño de la hoja, peso de la hoja por cm2, contenido de nitrógeno en las hojas por unidad de masa (o sea, gramos), y masa (peso) de la diáspora (la parte de la planta que sirve para la dispersión, generalmente la semilla o el fruto). La base de datos contenía información sobre más de 46,000 especies, o sea, alrededor del 15% de la riqueza estimada de plantas vasculares.

No se tenían todos los datos de todas las especies, que era de esperarse. El dato sobre el contenido de nitrógeno de las hojas se disponía de "solo" 8695 especies, y todos los 6 datos solo para 2214 especies. Quisiera mencionar que no se dice en el artículo si hay algún sesgo en esta selección de especies - por ejemplo, generalmente se tienen más datos sobre árboles que sobre hierbas.

Se calculó la relación entre estas características como si estuvieran en un espacio 6-dimensional y se comparó con la forma de dicho espacio bajo varias posibilidades de relaciones (completamente independientes, distribución normal, etc.).

Resulta que el espacio ocupado en el mundo real es bastante más pequeño que aquellos basados de cualquiera de las hipótesis. Esto quiere decir que la características seleccionadas están correlacionadas, y las plantas solo pueden tener ciertas combinaciones y tener éxito - con otras palabras, existen restricciones sobre las combinaciones de formas que son factibles para las plantas.

Hay dos grupos de características que son determinantes: la correlación entre el tamaño de las plantas enteras y de sus órganos por un lado, y por el otro lado el costo de construcción de las hojas (o sea, el peso, el contenido de nitrógeno y el tamaño). Estos dos grupos de caracteres explican casi tres cuartos de la variación en un análisis de componentes principales.

La ilustración abajo ilustra las dos agrupaciones principales en este espacio 6-dimensional - hierbas y árboles - así como los extremos de cada eje. Se observa también la ubicación de algunos grupos dentro de las plantas vasculares (las gimnospermas, que son los pinos y parientes, y las pteridofitas, que son los helechos).


También me parecieron interesantes algunas correlaciones entre características de las hojas. Por ejemplo, parece que plantas más altas tienen, en promedio, hojas más grandes. Vean:

Relaciones entre diferentes características de plantas: a) Densidad del tallo contra tamaño de la planta; b) Masa (peso) de la hoja por área y tamaño de la hoja; c) Contenido de nitrógeno de la hoja y tamaño de la hoja;  d) Tamaño de la hoja y tamaño de la planta; e) Peso (masa) de la hoja por unidad superficie y tamaño de la planta y f) Peso (masa) de la diáspora y tamaño de la planta.

Estos datos tienen toda una serie de consecuencia y posibilidades para entender mejor las condiciones y restricciones que forman nuestro ambiente vivo. Por ejemplo, confirman las observaciones empíricas de la existencia del famoso contínuo r-K en las estrategias de las plantas. También ayudarán en todo tipo de modelaje.


Referencia

Díaz, S., Kattge, J., Cornelissen, J. H. C., Wright, I. J., Lavorel, S., Dray, S., … Gorné, L. D. (2015). The global spectrum of plant form and function. Nature 529(7585): 167–171. (actualmente hay acceso a través de Researchgate)

lunes, 18 de julio de 2016

Herramientas para académic@s: ¿Cómo escribir para la difusión científica?

De Marisel Agredo Berrío

La divulgación científica busca poner la ciencia al alcance del público en general. Lograr que temas científicos sean entendidos y apreciados por la comunidad no científica es un reto que requiere creatividad, ya que expresa en un lenguaje común o no técnico investigaciones o descubrimientos científicos.

El objetivo de este tipo de publicaciones es atraer al lector, por lo que se debe presentar la información de manera clara, amena y organizada. Para lograr dicho fin, deberíamos preguntarnos: ¿Por qué le puede interesar al lector nuestro escrito? ¿Cuál es la idea que queremos transmitir? ¿Cuál es el objetivo de nuestro artículo?

A continuación se mencionan algunas pautas que pueden ser de gran utilidad a la hora de escribir para difusión científica.

  1. Tener claro antes de escribir sobre qué se va a escribir y cómo se va a abordar el tema. Una buena guía es escribir cada una de las secciones que contendrá el escrito. 
  2. Escribir un buen título. Esto es importante porque es lo primero que llama la atención del lector y de éste depende que se capte su interés y curiosidad. El título del escrito debe ser actractivo, claro y estar en consonancia con el contenido.
  3. Desarrollar una idea central que quede plasmada desde la primera línea y que logre cautivar al lector. La primera frase debe dejar una buena impresión para que el lector continúe leyendo el resto del escrito.
  4. Es importante escribir una buena historia empleando anécdotas, metáforas o ejemplos cotidianos que permitan un mayor acercamiento con el lector. Los párrafos deben ser cortos y llevar una secuencia lógica. A su vez, los párrafos finales deben recapitular lo esencial del contenido y dejar reflexiones al lector. 
  5. El lenguaje empleado debe ser claro y se deben evitar los términos técnicos o muy especializados. No debe darse nada por entendido y se deben dejar muy claros los conceptos ya que muchos de los lectores no son expertos en el tema. 
  6. Se recomienda que los escritos sean breves debido a que los lectores tienden a perder la atención cuando son demasiado extensos. Escribir artículos cortos requiere más dominio del tema y atención pero son más amenos y atractivos para los lectores. 
  7. Emplear imágenes, tablas o gráficos llama más la atención del lector y además, facilita la lectura y comprensión del escrito. Cada una de las ayudas visuales deben incluir un título o pie de página. Por otro lado, debe tenerse muy presente la fuente de las imágenes empleadas. 
  8. Una de las actividades que más contribuye a enrriquecer los escritos es pedir a otra persona que los lea antes de publicarlos. Esta actividad permitirá ampliar la perspectiva, incluir nuevos detalles y conocer otros puntos de vista. 
  9. Proporcionar al lector bibliografía relacionada con la temática tratada, le permitirá seguir descubriendo otros aspectos con mayor profundidad y de acuerdo a su interés.
Para terminar, les presento una gráfica que hizo el bloguero Ed Yong sobre el proceso de escritura de blogs y la relacion con el estado de ánimo (si saben inglés, vayan a visitar su blog, es interesantisimo)



Marisel Agredo Berrío: Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogotá. Magíster en Ciencias – Biología. Correo electrónico: magredob@unal.edu.co. Texto elaborado durante su estancia académica en el Postgrado de Botánica, Colegio de Postgraduados, Texcoco, México.


Referencias

¿Cómo escribir un texto de divulgación científica? (CONACyT)

10 "consejos" para escribir un blog de ciencia

Claves para escribir un artículo de divulgación

viernes, 15 de julio de 2016

Video del fin de semana: la webcam de los osos y salmones



Hoy les invito a una webcam que funciona durante el tiempo de la migración masiva de salmones en Norteamérica, específicamente en Alaska.  Esta webcam capta un río con una pequeña cascada en medio de bosques nórdicos y montañas. Los osos de la región aprovechan el sitio para engordar con salmones.

Se ven los salmones saltando, y los osos esperando (y a veces haciendo otras cosas, como jugar). Ocasionalmente alcanzan un salmón y se lo comen (y a veces nada mas los matan y los tiran - como los humanos cuando están en la abundancia). Durante ciertos tiempos del día parece que hay una persona que enfoca la cámara a las vistas más interesantes. Hay otra webcam que capta la escena abajo del agua.

Las mejores horas son en la mañana (de 5-12 dice el sitio), pero las 5 de la mañana en Alaska son las 8 en el centro de México, así que son horarios cómodos. Además, los días son largos y las noches cortas en este tiempo y esta región.

Es muy divertido y uno puede perder las horas observando los malabares de los osos; creo que son principalmente grizzlies. El mismo sitio contiene enlaces a toda una serie de otras webcams de animales silvestres.





jueves, 14 de julio de 2016

Concurso sobre cortos medioambientales - el Ecofilm Festival


 Supongo que ya es un poco tarde para empezar, pero tienen hasta el 20 de julio de 2016 para inscribirse a la 6a edición del Ecofilm Festival, organizado por SEMARNAT, IMCINE, CONABIO y toda una serie de otras instituciones y empresas.

Aquí pueden consultar las bases (en éstas todavía tiene como fecha límite el 14 de julio, o sea, hoy, pero parece que la extendieron al 20 de este mes).

También hay una videogalería que será de interés para los no-participantes, con varias docenas de entradas.

miércoles, 13 de julio de 2016

Cirsium lomatolepis, un cardo acuático y escaso


Actualmente estoy escaneando algunas diapositivas que tomé en la primera mitad de mi vida :-) Me cambié a fotos digitales entre 2000 y 2002, aproximadamente.

Entre estas diapositivas están algunas que posiblemente sean de interés más general. Por ejemplo, encontré unas fotografías de un cardo que es, curiosamente, semiacuático a acuático, y no muy común. De esta especie solo encontré fotos de ejemplares de herbario (viejos y pocos) en la red; parece que no hay imagenes de plantas vivas disponibles públicamente, para apoyar la identificación correcta y el cuidado de esta especie no muy común.

Se trata de Cirsium lomatolepis, una compuesta (Asteraceae) endémica estrecha que solo se conoce del Estado de México y de la Ciudad de México; es una planta propia de los lagos y las lagunas de estos valles. Si bien en México tenemos varias compuestas que viven dentro o cerca del agua, no son muchas y por lo general esta forma de vida es rara en la familia. Y más en el género Cirsium, los cardos.

La encontré en 1997 en una lagunita (ya más una ciénaga) que se encuentra entre el pueblo de San Pedro Techuchulco y su panteón, en el valle de Toluca, al sureste de Santiago Tianguistenco.

Pueden visitar el lugar virtualmente si meten las siguientes coordenadas a Google Maps: 19.1156851,-99.5202888 y jalan el monito amarillo en la esquina inferior derecha al lugar, para entrar a Google Streetview. Pueden distinguir claramente las grandes poblaciones del tule, Typha, que llenan la laguna. Si van a la cajita que está ahora en la esquina superior izquierda, y hacen clic en la flechita que está a un lado del reloj, pueden visualizar cómo se ve el lugar en diferentes temporadas y años. Si van a las vistas de septiembre-octubre (p.ej. la de septiembre de 2011) pueden distinguir algunos ejemplares de la planta en la orilla (ella crece tanto en la orilla como entre las poblaciones de Typha).

Aquí van las fotos:

Aquí está una población accesible en la orilla; además de Cirsium lomatolepis, se pueden distinguir Brassica rapa (nabo), Bidens aurea (té de milpa), una Stevia, Scirpus y Typha.

Esto es la planta.

Un acercamiento a las inflorescencias.

Algunos individuos tienen flores casi blancas.

Así se ve en fruto.

Esto es la clave en la Flora Fanerogámica del Valle de México ...

... y esto es la descripción de la especie en la misma obra. Parece que esto es la única información disponible sobre la especie, aparte de la descripción original.

martes, 12 de julio de 2016

La Revista Bioinvasiones



Nuestros colegas sudamericanos se animaron a iniciar una nueva revista para aquellas personas que les interesa el tema de plantas (y demás organismos) invasores en América Latina y el Caribe: la Revista Bioinvasiones. Como (casi) todas las revistas nuevas, es en línea solamente. Los artículos pueden ser en español, portugués o inglés.

Es una nueva versión del Boletín de la Red Latinoamericana para el Estudio de Especies Invasoras. Pretende publicar tanto artículos científicos, como "divulgación de proyectos, avances científicos, información general sobre grupos trabajando en las invasiones biológicas, y facilitar el anuncio de publicaciones y eventos científicos relacionados con la investigación de especies invasoras en la región." La editora es Ileana Herrera.

En este número inicial, salió, como ejemplo, el artículo "Distribución potencial de la especie invasora Kalanchoe pinnata ¿Un ejemplo de expansión de nicho?", "


Quisiera mencionar que hoy, cuando estaba revisando la revista, la conexión estaba lenta. No sé si siempre es así.

A continuación reproduzco algunas indicaciones sobre el tipo de publicaciones que se ofrecen y solicitan:
BioInvasiones publica artículos científicos y revisiones sobre invasiones biológicas y reportes sobre nuevas introducciones e invasiones recientes, en todo tipo de ecosistemas en América Latina y el Caribe. Nos interesa publicar propuestas sobre prevención, control o políticas para el manejo de invasiones en América Latina y el Caribe. Recibimos también propuestas para publicar números especiales como resultados de simposios, talleres y grupos de trabajo.

Artículos originales

Investigación empírica o teórica en biología de invasiones en América Latina y el Caribe, tales como patrones, causas y consecuencias de las invasiones biológicas. Atributos de especies invasoras que promueven su éxito invasor, actividades humanas que podrían favorecer el ingreso y establecimiento de especies exóticas. Efectos causados por invasiones biológicas a nivel de genes, especies, poblaciones, comunidades y ecosistemas. Patrones de distribución de especies invasoras y modelos predictivos. Atributos de ecosistemas vulnerables a invasiones biológicas. Análisis de riesgos. Experiencias en control de especies invasoras y restauración de áreas degradadas por invasiones biológicas.

Revisiones

Revisiones sintéticas basadas en búsquedas bibliográficas de un tópico en invasiones biológicas en América Latina y el Caribe. Debe contener un análisis crítico de la información citada.
Reporte de registros de nuevas introducciones o invasiones
Reporte corto sobre introducciones nuevas o invasiones de recientes en América Latina y el Caribe. El reporte debe contener menos de 25 referencias citadas. Deben tener una extensión menor que 5.000 palabras.

Revisión de libros

Se recibirán propuestas sobre revisiones y discusiones críticas de libros sobre invasiones biológicas en América Latina y el Caribe.

lunes, 11 de julio de 2016

¿Qué es y cómo funciona el efecto loto?

Hace unas semanas les hablé de camino tortuoso que a veces toman los descubrimientos, y que la sistemática y el conocimiento íntimo de la historia natural de las plantas puede inspirar toda una serie de aplicaciones técnicas. Y les prometí que les iba a explicar qué es y cómo funciona el efecto loto.

¿Qué es el efecto loto? 

Es una característica de las superficies de hojas de algunas especies, entre ellos el loto (Nelumbo nucifera), el mastuerzo (Tropaeolum majus) y la hoja elegante y sus parientes (Xanthosoma), que hace que a) repelen fuertemente el agua y otros líquidos (superhidroforía) y b) hacen que tampoco se ensucien con polvo, lodo, etc. La base de este efecto es la estructura de su superficie; ahorita lo veremos.

¿Cómo funciona el efecto loto?

Patinador de agua (fuente: Wikipedia)
Lo que hay que entender primero es una característica de los líquidos que se llama tensión superficial. Ésta hace que el agua y los demás líquidos formen gotas, que los patinadores de agua, unos insectos, puedan moverse sobre la superficie del agua y unos objetos ligeros y con superficie grande no se hundan. Se basa en fuerzas de atracción entre las moléculas del líquido.

Entonces, si uno tiene una superficie con surcos y lomos lo suficientemente pequeños, y con los ángulos correcto para que el agua no toque los fondos de los surcos, por esta tensión superficial, entonces reducimos fuertemente la superficie con la que tiene contacto la gota, y con esto la fricción:

Ilustración del principio del efecto loto.

En la naturaleza, no se tienen surcos, sino pequeñas elevaciones en forma de mammilitas, lo cual reduce todavía más la superficie:


Ahora, dado que estas superficies son tan hidrofóbicas, las gotas de agua además de caerse rápidamente, se llevan la suciedad y el polvo:

La ilustración a la izquierda les muestra lo que pasa durante el movimento de gotas de agua sobre una superficie normal, y a la izquierda en una superficie hidrofóbica.

Así se ve en vivo.

Y aquí un video que lo explica con todavía más detalle, incluyendo las fórmulas para calcular los efectos:




Los viejos asiáticos ya conocían este efecto: admiraban la capacidad del loto de crecer en sitios sumamente lodosos (el loto es una planta acuática) y siempre estar limpio - por esto el loto en estas culturas es un símbolo de limpieza y pureza, y sagrado. Se plasmó en varias obras de arte:


Esta estructura de superficie se puede imitar técnicamente en las superficies de objetos, pinturas u otros acabados:

Esta cuchara con una superficie superhidrofóbica deja caer la miel sin residuo. También se está proponiendo, por ejemplo, para el interior de botes de mayonesa o de catsup.

Esto es una pintura comercial para fachadas.


Aquí ven anuncios para acabados de coche, aplicando el efecto loto; tomé las fotos el año pasado en Alemania ("Lavado de loto con efecto escurrimiento").
Y si descubres algo de este tipo, de paso te puedes hacer famoso:

El título es: "Jamás volver a lavar el coche - El descubrimiento del Dr. Barthlott - Una nueva laca se autolimpia - como la flor de loto".

Quisiera mencionar que el efecto loto tiene una desventaja: las superficies con estas pequeñas elevaciones generalmente son algo susceptibles a daños por fricción.

Las fotos se tomaron con permiso del sitio http://www.lotus-salvinia.de/index.php/lotus-effect y de la página Flickr del Dr. Barthlott: https://www.flickr.com/photos/lotus-salvinia/sets/72157640870446734/


Finalmente, aquí un video divertido de una empresa que fabrica sustancias superhidrofóbicas:




Para leer más: