Una nueva vida para los residuos mineros que contienen antimonio

  • Un equipo de investigadores liderado por el IRNASA-CSIC ha conseguido encapsular residuos de antimonio en cemento, convirtiendo un producto altamente tóxico en un material apto para el relleno de minas o como agregado alternativo en materiales de construcción

Un equipo de investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC), la Universidad de Salamanca, la Universidad de Extremadura y la Universidad de Lorraine (Francia) ha publicado un estudio en la revista ‘Journal of Cleaner Production’ en el que muestran el potencial de la cementación para gestionar residuos mineros que contienen antimonio, un elemento tóxico que es considerado contaminante prioritario por la Unión Europea, debido a los importantes problemas ambientales y de salud que puede ocasionar.

El antimonio es un elemento químico de gran valor que se utiliza en la fabricación de multitud de productos, desde teléfonos móviles hasta vidrio, por lo que su producción, lejos de disminuir, irá en aumento en las próximas décadas. Pero existe una creciente preocupación por su amplia distribución en el medio ambiente. En particular, el antimonio puede alcanzar concentraciones elevadas en las zonas donde se explota, especialmente si se ha realizado una mala gestión de los residuos mineros generados.

La estibina es el mineral más importante y la principal fuente comercial de antimonio. Pero la estibina se oxida con suma facilidad y puede dar lugar a la liberación de antimonio que, por encima de ciertas concentraciones, puede contaminar suelos y aguas, causar efectos tóxicos en plantas, acumularse en ellas y transferirse a través de la cadena trófica, amenazando la salud humana y de los ecosistemas.

En la actualidad, el principal productor de antimonio a nivel mundial es China, donde en áreas mineras la ingesta humana de antimonio es aproximadamente un 50% mayor a la ingesta máxima tolerable. Esa ingesta procede de diversas vías como agua, vegetales, cereales o carne.

Tal y como detalla la investigadora del IRNASA-CSIC Esther Álvarez Ayuso, en España, las principales minas de antimonio se encuentran en Extremadura, pero ya no se explotan. “Su explotación tuvo lugar entre los años 40 y 80 del siglo pasado. No obstante, los residuos generados no se han gestionado adecuadamente y se mantienen depositados en el entorno”, precisa.

De residuos tóxicos a admisibles en vertederos

Dada esta problemática, el equipo de investigadores trata de desarrollar métodos para impedir o minimizar la dispersión de este elemento tóxico. Uno de ellos es la encapsulación mediante cemento que, si bien no es una técnica nueva, apenas se ha explorado para el tratamiento de residuos con presencia de antimonio.

“Pensamos que este método podía tener un gran potencial para el tratamiento de este tipo de residuos. Es una técnica económica y se ha aplicado ya con éxito para el tratamiento de otros elementos que presentan un comportamiento geoquímico similar. Además, permite diferentes opciones de gestión de los materiales que se generan tras el proceso de cementación”, explica Álvarez Ayuso.

De este modo, el equipo sometió los residuos en laboratorio a distintos procesos de cementación, utilizando cemento Portland e hidróxido de calcio como aglomerante, en diferentes proporciones, determinando las condiciones óptimas.

“Bajo las condiciones que hemos seleccionado en este trabajo hemos conseguido que estos residuos, que eran caracterizados como tóxicos y ni siquiera admisibles en vertederos de residuos peligrosos debido a su elevada lixiviación de antimonio, se conviertan en residuos no tóxicos y admisibles en vertederos controlados”, subraya la investigadora del IRNASA-CSIC.

Una gestión circular

Poder depositar este producto en vertederos es una opción para la gestión de estos residuos, pero no la única, ya que otro de los puntos fuertes del trabajo es que comprueba que el material resultante puede ser utilizado para el relleno de minas, ya que cumple con los valores de resistencia a la compresión requeridos. Asimismo, han observado que algunos de los residuos mineros estudiados tienen un gran potencial para ser empleados como sustitutos de agregados naturales en materiales de construcción.

“Lo que estaríamos consiguiendo es el tratamiento de los residuos, evitando la contaminación del medio ambiente y a su vez reutilizarlos, preservando los recursos naturales, lo que es muy interesante desde el punto de vista de la economía circular”, concluye Álvarez Ayuso, quien agrega que la idea del equipo es seguir avanzando en este enfoque a través de futuros proyectos.

El trabajo se enmarca en un proyecto del Programa Estatal de I+D+i Orientado a los Retos de la Sociedad titulado ‘Técnicas de estabilización/encapsulación de residuos mineros con presencia de metaloides’, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el que colaboran las cuatro instituciones que participan en este artículo. Esta línea de investigación también cuenta con el apoyo del proyecto “CLU-2019-05 – Unidad de Excelencia IRNASA-CSIC”, financiado por la Junta de Castilla y León y cofinanciado por la Unión Europea (FEDER “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

Explotación minera.

Un Comité Científico Externo asesora al IRNASA-CSIC para avanzar en su estrategia de excelencia

  • Está conformado por cuatro expertos independientes del más alto nivel científico y profesional en las áreas de trabajo del centro

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) recibe los días 26 y 27 de octubre la primera visita de su Comité Científico Externo, conformado por cuatro expertos internacionales de reconocido prestigio científico y profesional, quienes conocerán de primera mano la evolución y las capacidades del Instituto, sus grupos de investigación y servicios científico-técnicos, así como sus líneas de trabajo y proyectos vigentes y futuros.

El Comité está conformado por el Dr. Bruno Gotsttein, de la Universidad de Berna (Suiza); la Dra. Carolin Schneider, de la empresa INOQ GmbH (Alemania); el Dr. David B. Collinge, de la Universidad de Copenaghe (Dinamarca), y la Dra. Kristina Gruden, del Instituto Nacional de Biología de Eslovenia.

La constitución de este grupo de expertos responde a la necesidad de los centros que desean acreditarse como unidades de excelencia del más alto nivel de recibir una evaluación externa e independiente en torno a su actividad. Con esta acción, el IRNASA-CSIC avanza hacia su reconocimiento como unidad de investigación de alto impacto y liderazgo científico a escala internacional.

En la jornada del 26 de octubre, la Dra. Mar Siles, Directora del IRNASA-CSIC, junto con los vicedirectores del Instituto, la Dra. Rosa Morcuende y el Dr. Iñigo Zabalgogeazcoa, han compartido y discutido con el Comité el reporte de las actividades científicas y técnicas del centro en el periodo 2017-2021, así como el Plan Estratégico 2022-2025. Además, han realizado una visita a los distintos grupos de investigación y servicios científico-técnicos y se han desplazado hasta la Finca Experimental Muñovela, donde se desarrollan proyectos en campo en el ámbito de las ciencias agrarias y agroambientales.

En la sesión del 27 de octubre, los miembros del Comité se reunirán con el personal del centro en el Salón de Actos para compartir buenas prácticas y casos de éxito que pueden ayudar a la consecución de los estándares científicos más exigentes, y se presentarán las conclusiones y recomendaciones finales.

Tras esta visita, el Comité emitirá un informe asesor con una evaluación general del Instituto, así como sus propuestas para avanzar en los principales requisitos de excelencia: llevar a cabo investigación de frontera conforme a un programa estratégico; realizar actividades de formación y captación de talento; impulsar la internacionalización a través de proyectos, redes de trabajo o intercambio de personal con otros centros punteros, y fomentar las actividades de transferencia de conocimiento, comunicación y cultura científica hacia la sociedad.

Una trayectoria ascendente

Entre 2017 y 2021, el IRNASA-CSIC ha incrementado en un 27% su personal, incorporando en 2021 a dos investigadores Ramón y Cajal y a 10 investigadores predoctorales. Asimismo, en el mismo periodo prácticamente se ha triplicado la financiación, con más de 1,7 millones de euros procedentes de proyectos competitivos, seis de ellos europeos. En cuanto a producción científica, se han publicado 279 artículos, el 80% en revistas del primer cuartil, y se han registrado más de 3.400 citas a sus investigadores. Por otro lado, se ha ampliado el catálogo de servicios científico-técnicos con dos nuevas incorporaciones: la Colección microbioma de plantas y el servicio de Bioinformática y edición génica.

La constitución del Comité Científico Externo forma parte de las actividades previstas en el marco del Proyecto “CLU-2019-05 – Unidad de Excelencia IRNASA-CSIC, cofinanciado por la Junta de Castilla y León y cofinanciado por la Unión Europea (FEDER “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

Becas JAE Intro 2022: iníciate en la investigación científica en el IRNASA-CSIC

  • Estas becas promueven la incorporación al CSIC de estudiantes universitarios de último curso de grado o master con interés en iniciar una carrera investigadora. El IRNASA-CSIC oferta cuatro planes formativos de la máxima calidad científica para realizar esta primera aproximación

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) oferta cuatro planes formativos en el marco del programa de becas JAE Intro 2022: ‘Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas’, ‘Contaminación ambiental por elementos tóxicos: diagnóstico y técnicas de control’, ‘Efecto del nitrógeno en el rendimiento de variedades de trigo cultivado en CO2 y temperatura elevados: papel del pedúnculo y la espiga’ y ‘Fotosíntesis y respuesta antioxidante de cultivos cerealistas frente al estrés hídrico en un escenario de cambio climático’.

El programa JAE Intro convoca becas en centros del CSIC (propios, mixtos o unidades asociadas) dirigidas a estudiantes universitarios de último curso de grado o máster con interés en iniciar una carrera investigadora.

La convocatoria de becas correspondiente a 2022 se encuentra abierta, y el plazo de solicitudes concluye el próximo 7 de noviembre.

Si estás interesado en ampliar tu formación e iniciarte en la carrera investigadora en nuestro centro, solicita una de las 300 becas JAE Intro disponibles a través de este enlace: https://t.co/AuKYjvZOjq

Una vez superes el proceso de selección, ya puedes elegir el plan de formación del IRNASA-CSIC que te interese.

Más información sobre los planes formativos ofertados

Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas

A través de este plan formativo, el candidato/a se incorporará al Departamento de Procesos de Degradación del Medio Ambiente y su Recuperación del IRNASA-CSIC, dentro del grupo de Contaminación de Suelos y Aguas. Las actividades de formación estarán relacionadas con la línea de investigación “Dinámica de pesticidas en suelos con distintos manejos agrícolas” y en el marco de diferentes proyectos de investigación nacionales y europeos, bajo la dirección de María Sonia Rodríguez Cruz.

El candidato/a adquirirá una formación sobre los estudios de evaluación de disipación de herbicidas y sus productos de degradación en ensayos de laboratorio y campo, incluyendo los procesos de adsorción, transporte y degradación en suelos agrícolas con diferentes prácticas de manejo. El candidato/a podrá adquirir una formación en el uso de distintas técnicas aplicadas al estudio del comportamiento de pesticidas en suelos (ensayos de adsorción-desorción por el método batch en equilibrio, ensayos de transporte en columnas empaquetadas y degradación en microcosmos en condiciones controladas de herbicidas y sus productos de degradación), así como en el uso de distintas técnicas analíticas de cromatografía líquida para la determinación de los pesticidas y sus productos de degradación en soluciones acuosas u orgánicas.

Además, el candidato/a podrá adquirir formación en la determinación de algunos parámetros bioquímicos del suelo tales como actividades enzimáticas, respiración y biomasa del suelo y en el análisis de la estructura de las comunidades microbianas del suelo mediante la determinación del perfil de los ácidos grasos de fosfolípidos.

También se formará en la obtención e interpretación de los distintos parámetros de adsorción-desorción, transporte y degradación que caracterizan la disipación de pesticidas en suelo y se relacionará la degradación de los herbicidas con los otros procesos de adsorción y transporte. Se determinará la influencia de los factores estudiados (características de los compuestos y de los suelos) sobre el proceso de disipación, así como en el estudio estadístico de los resultados. Por último se extraerán conclusiones que podrán establecer la influencia de las prácticas agrícolas sobre la posible contaminación de las aguas subterráneas en zonas de cultivo donde se aplican por estos compuestos.

Contaminación ambiental por elementos tóxicos: diagnóstico y técnicas de control

El principal objetivo de esta acción formativa es dotar al becario/a del conocimiento teórico y práctico básico para el inicio de su actividad investigadora en técnicas de caracterización ambiental de áreas contaminadas por elementos tóxicos y en procesos para el control de estos contaminantes. El plan formativo incluye las siguientes líneas de actuación, con la coordinación de la investigadora Esther Álvarez Ayuso:

  • Formación en búsqueda y revisión bibliográfica: utilización de bases de datos bibliográficas (Web of Knowledge y Scopus) y de programas de gestión de la bibliografía (Mendeley y EndNote).
  • Formación en trabajo de campo: instrucción en el diseño y la realización de muestreos de suelos, plantas, aguas y residuos.
  • Formación en aspectos químicos y ambientales: a) formación en técnicas de extracción simple y secuencial (protocolo BCR), en ensayos de lixiviación (EN-12457-4, CEN ISO/TS 21268-3 y NEN 7375), en métodos de digestión ácida y en la aplicación de todos ellos a la caracterización ambiental de suelos y residuos; b) formación en procedimientos de estabilización/encapsulación de suelos y/o residuos tales como aplicación de agentes inmovilizantes, solidificación mediante el uso de agentes cementantes y generación de recubrimientos protectores.
  • Formación en aspectos biológicos y ambientales:

a) Adiestramiento en el estudio de las propiedades de absorción, acumulación y translocación de elementos tóxicos en plantas y en su utilidad para identificar plantas apropiadas para su uso en técnicas de fitorremediación.

b) Instrucción en la realización de estudios de ecotoxicidad tales como ensayos de germinación, análisis de la respiración basal en suelos y medidas de actividades enzimáticas en suelos (actividad deshidrogenada, actividad ureasa, actividad β-glucosidasa, actividad fosfatasa ácida y alcalina y actividad arilsulfatasa).

  • Formación en técnicas instrumentales de análisis químico elemental: espectroscopia de absorción atómica (llama/cámara de grafito), espectrometría de emisión óptica por plasma de acoplamiento inductivo (ICP-OES) y electrodos selectivos.
  • Formación en la elaboración de documentos científicos (artículos científicos de carácter divulgativo y comunicaciones a congresos). Por otra parte, esta actuación le permitirá al becario desarrollar o mejorar competencias generales transversales (pensamiento crítico, capacidad para trabajar en equipo y habilidades organizativas).

Efecto del nitrógeno en el rendimiento de variedades de trigo cultivado en CO2 y temperatura elevados: papel del pedúnculo y la espiga

Se trata de una oferta de colaboración en el marco de un proyecto de investigación financiado por la Consejería de Educación de la Junta de Castilla y León “Efecto de la disponibilidad de nitrógeno en el rendimiento y composición de compuestos bioactivos en grano de variedades de trigo cultivadas en una atmósfera enriquecida en CO2 y temperatura elevada”, (Ref. CSI260P20) cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, y liderado por Rosa Morcuende en el IRNASA.

Esta actividad formativa contempla la investigación del impacto del aumento conjunto de la concentración de CO2 y la temperatura de la atmósfera en el rendimiento de varias líneas de trigo y su dependencia de la disponibilidad de nitrógeno. El objetivo es evaluar: i) el rendimiento de grano en la madurez de las plantas de trigo cultivadas con abundancia y deficiencia de nitrato y ii) la contribución del último entrenudo del tallo (pedúnculo) y de la espiga al llenado del grano.

Con esta finalidad, se determinará el contenido de carbohidratos solubles, almidón, aminoácidos y proteínas en alícuotas de material vegetal correspondientes al grano maduro, y del grano en desarrollo, las estructuras de la espiga y el pedúnculo en la fase de llenado de grano del trigo. Se analizará también el nivel de expresión de genes relacionados con la fotosíntesis y la asimilación de nitrógeno en estos tres últimos órganos y se estudiará la correlación entre los niveles de metabolitos y la abundancia de transcritos.

Esta actividad investigadora permitirá al candidato/a adquirir conocimientos sobre el impacto del cambio climático en la productividad agrícola, además de habilidades y competencias en el manejo de diferentes técnicas bioquímicas y de biología molecular de amplia aplicación no sólo en el campo de la Biología Vegetal sino en otros ámbitos del conocimiento científico e incluso en el sector industrial.

Fotosíntesis y respuesta antioxidante de cultivos cerealistas frente al estrés hídrico en un escenario de cambio climático

Este plan formativo se enmarca dentro del proyecto “Variabilidad del trigo en respuesta al déficit hídrico bajo CO2 y temperatura elevados: impacto en el metabolismo primario, secundario y antioxidante y la calidad del grano (Ref. PID2019-107154RB-100), dirigido por Juan Arellano. Dos son las tareas principales que realizará el candidato/a:

La primera será conocer el efecto del estrés hídrico moderado de larga duración y de la sequía terminal en diferentes especies de trigo cultivadas en condiciones de CO2 elevado y temperatura alta. Con esta finalidad, el solicitante participará en el análisis de las medidas de fotosíntesis foliar obtenidas con el CIRAS-3 (Sistema Portátil Diferencial de Medición de la Fotosíntesis), y el PAM (fluorímetro de Pulso de Amplitud Modulada). Se espera que el solicitante adquiera habilidades y competencias en la obtención de parámetros bioquímicos de fotosíntesis de las curvas de asimilación de CO2 y de fluorescencia del fotosistema II, y en la interpretación de las respuestas fisiológicas que se activan en la planta para hacer un uso eficiente del agua.

La segunda será medir y analizar actividades enzimáticas antioxidantes con un papel esencial en los procesos de detoxificación de especies reactivas de oxígeno, donde se prestará especial atención a la formación del radical superóxido y peróxido de hidrógeno, y su descomposición por dismutación mediada por la superóxido dismutasa y la catalasa. También, se medirán actividades de enzimas del ciclo glutatión-ascorbato, como la ascorbato peroxidasa y glutatión reductasa entre otras, necesarias para mantener niveles óptimos de los antioxidantes moleculares ascorbato y glutatión, principales reguladores de la homeostasis redox celular. Las medidas cinéticas in vitro se realizarán en lectores de placas de 96 pocillos. Aquí, se espera que el solicitante adquiera habilidades y competencias en el análisis enzimático y de metabolitos para establecer qué especies de trigo son más tolerantes o sensibles al estrés hídrico en un escenario de cambio climático.

La formación que el solicitante adquiera se complementará con otras actividades que el grupo de fotosíntesis ya están realizando, lo que le permitirá tener una visión global de cómo el cambio climático afecta a los cultivos agrícolas, particularmente cereales, y que estrategias en investigación se están llevando a cabo en este contexto.

El IRNASA-CSIC presenta cinco trabajos en las VII Jornadas de la Red Española de Compostaje

El Grupo de Contaminación de suelos y aguas: diagnóstico, prevención y/o remediación del IRNASA-CSIC ha participado en las VII Jornadas de la Red Española de Compostaje, celebradas en Salamanca del 5 al 7 octubre. En concreto, el Grupo ha presentado tres comunicaciones orales y dos comunicaciones en formato póster en el marco de esta reunión científica.

En la primera sesión, María José Carpio, investigadora contratada con cargo al proyecto BIOSCHAMP, expuso la comunicación oral ‘Efecto de la bioestimulación sobre la biomasa y estructura microbiana del sustrato de cobertura en el cultivo de Agaricus bisporus infectado artificialmente con Lecanicillium fungicola’. Este trabajo pertenece al proyecto EU H2020 BIOSCHAMP,  Grant Agreement No. 101000651.

En la segunda sesión, la investigadora del IRNASA-CSIC Sonia Rodríguez Cruz presentó las comunicaciones en formato poster ‘Aplicación de fungicidas en suelos de viñedo: efecto de una enmienda orgánica en la disipación de Tebuconazol y Fluopyram’ y ‘Aplicación repetida de residuos postcultivo de champiñón en suelos de viñedo: efecto en parámetrosfisicoquímicos y bioquímicos del suelo’. Ambas comunicaciones se enmarcan en el trabajo del Grupo Operativo VITIREG, Viticultura Regenerativa (EU-FEADER-MAPA-Gobierno de la Rioja).

Finalmente, en la sesión del 7 de octubre Jesús Marín Benito impartió la comunicación oral ‘Acolchado y enmiendas orgánicas del suelo: efectos sobre la adsorción-desorción de herbicidas’, un estudio desarrollado dentro del proyecto JIN-Retos Sociedad (MICIU-AEI-FEDER); mientras que Jesús Gómez Ciudad presentó la comunicación oral ‘Efecto del compost sobre el crecimiento de trigo en condiciones adversas’, un trabajo que pertenece al proyecto RESHERSOIL de la convocatoria Retos de la Sociedad (MICINN, AEI).

Red Española de Compostaje

La Red Española de Compostaje (REC) tiene como objetivo proporcionar un espacio de colaboración entre los diferentes agentes interesados en la gestión sostenible de los residuos orgánicos. Desde el año 2008, organiza bienalmente sus jornadas que suponen un punto de encuentro y debate entre los participantes en la Red, con el fin último de rentabilizar el potencial investigador español en esta área de conocimiento e impulsar la transferencia de resultados a todos los sectores.

Las VII Jornadas, organizadas por la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales de la Universidad de Salamanca, han tenido como hilo conductor la relación entre el compostaje y los objetivos de desarrollo sostenible.

Un hongo presente en una planta que habita acantilados tiene potencial para mejorar el crecimiento de cultivos

  • El Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del IRNASA-CSIC determina que Diaporthe, un hongo que se encuentra en las raíces de ‘Festuca rubra’, mejora las condiciones de las plantas en un contexto de salinidad

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha determinado que un hongo presente en las raíces de una planta que habita los acantilados marinos, Festuca rubra subsp. pruinosa, mejora el crecimiento y la tolerancia a la salinidad de dos especies vegetales de interés agronómico: el cereal tritordeum y la gramínea ray-grass inglés. La investigación se ha publicado en la revista científica ‘Frontiers in Plant Science’.

Festuca rubra subsp. pruinosa es una gramínea perenne adaptada a un fuerte estrés ambiental: habita acantilados rocosos marinos, donde el suelo y los nutrientes son muy limitados y la exposición a la salinidad es continua. Esto hace que sea un objeto de estudio muy interesante para la comunidad científica.

El Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del IRNASA-CSIC profundiza en esta especie desde hace más de dos décadas. En concreto, centra su foco en los hongos endófitos –hongos que establecen relaciones simbióticas de mutualismo- que colonizan las raíces de Festuca rubra y que pueden tener un papel clave en la supervivencia de esta planta en un ambiente extremo.

Entre ellos se encuentra Diaporthe, un género de hongos conocido principalmente por sus especies fitopatógenas, pero que también engloba muchas especies con un estilo de vida endofítico que apenas han sido estudiadas. De hecho, en una investigación previa el equipo del IRNASA-CSIC encontró que las especies endófitas de Diaporthe son componentes principales del microbioma de las raíces de Festuca rubra, y que están presentes en alrededor del 50% de estas plantas.

“Pensamos que Diaporthe podía tener un papel importante en la tolerancia frente al estrés salino. Dado que la planta huésped es una gramínea silvestre, decidimos ver si Diaporthe se podía asociar a otras especies vegetales de interés agronómico y mejorar su rendimiento”, explica Beatriz Rodríguez Vázquez de Aldana, coordinadora del Grupo.

En la actualidad, el estrés salino es uno de los problemas más relevantes en la agricultura. Se estima que la salinidad de suelo impide el cultivo de aproximadamente 800 millones de hectáreas de tierra en todo el mundo. Un problema que puede ir en aumento ya que, además de la salinidad natural, la salinización del suelo puede deberse al uso de agua de riego en cultivos, “lo que hace que zonas que no eran salinas terminen convirtiéndose en ellas”, apunta la investigadora del IRNASA-CSIC.

Para determinar si Diaporthe puede mejorar las condiciones de las plantas en un contexto de salinidad, el equipo de investigadores ha aislado una cepa de las raíces de ‘Festuca rubra’ -la cepa EB4- y la ha inoculado en dos pastos agrícolas -el cereal tritordeum y la gramínea ray-grass inglés – en condiciones normales y en condiciones de estrés salino.

El experimento, realizado en el invernadero del IRNASA-CSIC, obtuvo unos resultados prometedores. La inoculación con Diaporthe promovió el crecimiento de ambas plantas, un 84 por ciento en el caso de tritordeum y 29 por ciento en el del ray-grass inglés. Los investigadores también determinaron las funciones fúngicas potencialmente relacionadas con esa promoción del crecimiento vegetal: la cepa de Diaporthe aumenta la disponibilidad y absorción de nutrientes y la producción de ácido indol 3-acético.

Con los resultados obtenidos en estos primeros experimentos, el equipo dará un paso más y trasladará los ensayos del invernadero al campo, en concreto a la Finca Experimental Muñovela, propiedad del IRNASA-CSIC. “El objetivo es que en el futuro pueda llegarse a una aplicación real en campo”, subraya Beatriz Rodríguez Vázquez de Aldana.

El trabajo se enmarca en el proyecto ENDOSYM (Comprendiendo el funcionamiento de la adaptación al estrés ambiental y promoción del crecimiento en plantas simbióticas con endófitos mutualistas Epichloë y Diaporthe) PID2019-109133RB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN/AEI/10.13039/501100011033) y FEDER “Una manera de hacer Europa”; y también cuenta con el soporte del Proyecto “CLU-2019-05- Unidad de Excelencia IRNASA-CSIC, cofinanciado por la Junta de Castilla y León y la Unión Europea (FEDER, “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

‘Festuca rubra’ en un acantilado. Créditos: Iñigo Zabalgogeazcoa

El IRNASA-CSIC identifica una prometedora diana para generar vacunas frente a la garrapata ‘Ornithodoros moubata’

  • Se trata de las acuaporinas, unas proteínas que ejercen una función fundamental en la fisiología de las garrapatas
  • El estudio se ha centrado en ‘Ornithodoros moubata’, una especie de garrapata blanda distribuida por África Central, Meridional y Oriental que transmite la Peste Porcina Africana y la Fiebre recurrente humana
  • El equipo del IRNASA-CSIC ha diseñado un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos para generar una vacuna capaz de bloquear las acuaporinas de esta garrapata

El Grupo de Investigación de Parasitosis de la ganadería y zoonosis parasitarias del IRNASA-CSIC ha identificado y caracterizado las acuaporinas de la especie Ornithodoros moubata como diana para generar una vacuna frente a esta garrapata, distribuida por África Central, Meridional y Oriental, que causa graves problemas a nivel ganadero y de salud humana. El trabajo se ha publicado en un número especial sobre garrapatas blandas de la prestigiosa revista ‘Pathogens’, del que los investigadores del IRNASA-CSIC Ana Oleaga y Ricardo Pérez Sánchez son editores invitados como referentes internacionales en este ámbito.

Ornithodoros moubata es una garrapata blanda transmisora de la Peste Porcina Africana (PPA), una enfermedad viral grave que afecta a los cerdos domésticos y silvestres y que constituye una seria amenaza para la ganadería porcina; y de la Fiebre recurrente humana (FRH), una enfermedad de etiología bacteriana, hiperendémica en los países de África oriental, como Tanzania, caracterizada por episodios repetitivos de fiebre en las personas y altas tasas de mortalidad perinatal.

Estas garrapatas viven en el interior de las madrigueras de sus hospedadores, que son principalmente los jabalíes verrucosos africanos (facocheros), pero también colonizan las viviendas humanas y los establos y se alimentan sobre las personas y los animales domésticos, principalmente los cerdos, a los que transmiten esas enfermedades.

“La presencia en el medio antrópico o doméstico de estas garrapatas dificulta enormemente la erradicación de la PPA y de la FRH en las zonas endémicas, incrementa el riesgo de reintroducción de la PPA en países de los que se erradicó ya, como España y Portugal, y favorece la endemización y la persistencia en los países que ha invadido más recientemente, como los caucásicos, Rusia, los países de Europa del Este, China o Vietnam, entre otros”, apunta el investigador del IRNASA-CSIC Ricardo Pérez Sánchez, primer autor del trabajo.

En la lucha contra las garrapatas, el método tradicionalmente empleado han sido los acaricidas químicos, pero estos productos presentan numerosos inconvenientes como el desarrollo de resistencias, la contaminación ambiental y su ineficacia frente a esta especie de Ornithodoros.

En este contexto el equipo del IRNASA-CSIC trabaja enfoques alternativos, como son el desarrollo de test diagnósticos y nuevas vacunas frente a estas garrapatas, que permitan localizar sus poblaciones, tenerlas vigiladas y eliminarlas si es posible, facilitando la prevención y el control de las enfermedades que transmiten.

Uno de los métodos alternativos más prometedores es el desarrollo de vacunas. “Estas vacunas están dirigidas a los hospedadores para generar en ellos una respuesta inmunitaria de anticuerpos frente a determinadas proteínas de las garrapatas que realizan funciones importantes. De esta forma, cuando la garrapata se alimenta del hospedador vacunado, junto con la sangre ingiere anticuerpos que neutralizan las funciones de la proteína diana y esto se traduce en daños significativos en la garrapata”, detalla Pérez Sánchez.

Las acuaporinas, unas dianas clave en las garrapatas

El trabajo recientemente publicado se centra en unas proteínas diana concretas, las acuaporinas. Estas proteínas se encargan de transportar agua a través de las membranas biológicas y ejercen un papel fundamental en diversos procesos fisiológicos vitales para la garrapata, incluyendo la alimentación de la misma.

“Cuando las garrapatas se alimentan ingieren cantidades enormes de sangre, hasta 200 veces su peso, que deben concentrar para poder digerir”, explica el investigador del IRNASA-CSIC. En esa concentración las garrapatas eliminan agua e iones y en ese proceso las acuaporinas tienen una función clave. “Las acuaporinas se expresan al menos en tres tejidos: el tubo digestivo, las glándulas salivales y las glándulas coxales, por lo que son dianas idóneas para vacunas, al ser fácilmente accesibles a los anticuerpos que se ingieren con la sangre del hospedador”, agrega.

El equipo del IRNASA-CSIC cuenta con datos del transcriptoma y del proteoma de las glándulas salivales y del intestino de Ornithodoros moubata obtenidos en proyectos previos. A través de data mining o minería de datos, identificaron más de 20 transcritos anotados como acuaporinas y seleccionaron siete que tenían marcos de lectura completos, es decir, que codificaban una acuaporina entera en O. moubata.

Tras amplificar, clonar y verificar por PCR que las secuencias obtenidas eran válidas, realizaron un análisis estructural y molecular con el objetivo de desarrollar modelos tridimensionales para determinar los dominios extracelulares, es decir, las partes de esas proteínas que están expuestas fuera de la célula, ya que es ahí donde los anticuerpos del hospedador pueden llegar más fácilmente.

Además, llevaron a cabo un análisis predictivo de la inmunogenicidad de las acuaporinas –su capacidad para generar respuestas inmunes-, en especial de esas partes extracelulares, y realizaron un análisis filogenético para caracterizar las siete identificadas. “Vimos que se agrupaban en cuatro clados. La homología de secuencia en cada clado era superior al 90 por ciento pero entre clados la homología era significativamente menor”, señala Pérez Sánchez. Todas ellas se expresaban en las glándulas salivales y en el intestino medio y solo tres en las glándulas coxales, unos órganos de excreción específicos de las garrapatas blandas.

Un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos

Tras este estudio estructural, tridimensional e inmunogénico el equipo del IRNASA-CSIC concluyó que, para convertir las acuaporinas en dianas vacunales, lo más apropiado era diseñar péptidos inmunogénicos, péptidos capaces de generar anticuerpos específicos. Así, diseñaron un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos para bloquear todas las acuaporinas identificadas.

“Si conseguimos boquear la función de todas las acuaporinas a la vez es muy probable que la vacuna ejerza un efecto protector intenso frente a esta garrapata. Si solo bloqueamos una o dos el efecto protector puede que se diluya, porque el resto de las acuaporinas quizás compensen la pérdida de función inducida por la vacuna”, precisa el investigador del IRNASA-CSIC, quien avanza que el próximo paso será un experimento de vacunación en conejos.

“Sinterizaremos estos péptidos y diseñaremos un experimento de vacunación para ver su eficacia real, para comprobar si inducen una respuesta de anticuerpos como hemos visto en el plano teórico. Una vez comprobado pondremos garrapatas en los animales inmunizados para ver el efecto de la vacuna sobre esas garrapatas”, añade.

También realizarán un estudio similar con otra garrapata blanda, Ornithodoros erraticus, sintetizarán nuevos péptidos y determinarán su protección frente a esta garrapata así como la protección cruzada que se pueda generar, lo que podría conducir a una vacuna de más amplio espectro.

Esta investigación ha sido financiada por el proyecto “RTI2018-098297-B-I00” (MCIU/AEI/FEDER, UE), subvencionado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); así como por el proyecto “Unidad de Excelencia CLU-2019-05-IRNASA/CSIC”, concedido por la Junta de Castilla y León y cofinanciado por la Unión Europea (FEDER “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

El IRNASA-CSIC ha realizado un estudio estructural, tridimensional e inmunogénico de las acuaporinas y ha concluido que, para convertir las acuaporinas en dianas vacunales, lo más apropiado es diseñar péptidos inmunogénicos.

Referencia:

Pérez-Sánchez, R., Cano-Argüelles, A. L., González-Sánchez, M., & Oleaga, A. (2022). First Data on Ornithodoros moubata Aquaporins: Structural, Phylogenetic and Immunogenic Characterisation as Vaccine Targets. Pathogens11(6), 694. https://doi.org/10.3390/pathogens11060694

El proyecto europeo LIFE Regenerate busca reavivar la dehesa mediante prácticas de agricultura regenerativa

  • El IRNASA-CSIC acoge la reunión final del proyecto, dotado con más de 2,2 millones de euros
  • Durante cinco años, el proyecto ha tratado de convertir la dehesa en un sistema sostenible desde el punto de vista económico, social y medioambiental

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) acoge hoy la Conferencia Final del proyecto europeo LIFE Regenerate, que ha aplicado diversas técnicas y prácticas enmarcadas en la agricultura regenerativa para transformar la dehesa en un sistema sostenible desde el punto de vista económico, social y medioambiental. Así, durante cinco años, el equipo del proyecto se ha centrado en mejorar la calidad del suelo y la masa forestal, aumentar la biodiversidad, aplicar nuevas prácticas de pastoreo y reutilizar los restos de biomasa que se producen en las explotaciones de dehesa.

El proyecto LIFE Regenerate (Revitalización de sistemas agrosilvopastoriles mediterráneos multifuncionales utilizando prácticas dinámicas y rentables) tiene una dotación total de 2,2 millones de euros de los cuales 1,3 (60%) están financiados por el programa LIFE de la Comisión Europea. La iniciativa, coordinada por la Universidad de Extremadura, cuenta con otros cinco socios: el IRNASA-CSIC, la Universidad de Sassari (Cerdeña, Italia), las empresas IDForest y Volterra y la Fundación Naturaleza y Hombre.

José Luis Hernández Mulas, investigador del proyecto en el IRNASA-CSIC, detalla que la iniciativa aborda la problemática que vive actualmente la dehesa. Estos sistemas agrosilvopastoriles mediterráneos tienen una gran importancia social y económica en el sur de Europa, al fijar población rural y conservar recursos naturales, pero se encuentran en riesgo.

“Hay muchos factores que están influyendo en el decaimiento de la dehesa. Cada vez tenemos dehesas más antiguas y con menos renovación en cuanto a arbolado, con más extensión pero con menos mano de obra, también enfermedades como la seca o plagas como cerambyx que están originando que las explotaciones cada vez sean menos productivas y menos biodiversas”, precisa. A todo ello se suman los factores económicos, como el aumento de precios de los insumos y los costes energéticos, que han agravado la situación.

En este contexto, el proyecto LIFE Regenerate busca transformar el modelo actual de dehesa a través de prácticas de agricultura regenerativa, bajo la premisa de que estas importantes áreas pueden volverse autosuficientes y rentables si se realiza un uso eficiente de los recursos y se incorporan productos de valor añadido.

Para desarrollar este planteamiento, el equipo del proyecto ha puesto en marcha una serie de acciones en dos fincas demostrativas: la Finca Muñovela, propiedad del CSIC y gestionada por el IRNASA; y la Finca Caratzu, una propiedad privada situada en Oristano (Cerdeña, Italia).

En estas dos localizaciones, han ensayado técnicas como el pastoreo adaptativo multiparcela (AMP, por sus siglas en inglés). En la Finca Muñovela el equipo ha establecido pequeñas parcelas por las cuáles los animales van pasando de manera planificada. En cada una de ellas los animales permanecen 2-3 días hasta que son trasladados a la siguiente, evitando el pastoreo excesivo en un mismo área y proporcionando un tiempo de “descanso” al pasto que es clave para su regeneración.

Este tipo de pastoreo presenta diversas ventajas. Se reduce el sobrepastoreo, disminuye la dependencia de insumos externos y aumenta la rentabilidad económica, los suelos se encuentran más saludables –aumenta el almacenamiento de carbono-, mejora la producción de pastos y se suprime la maleza.

Un mayor aprovechamiento del agua

Otra de las acciones ensayadas durante el proyecto ha sido el diseño hidrológico ‘Keyline’ o de Línea Clave, una técnica de tratamiento de suelo que permite un mejor aprovechamiento del agua. Se desarrolló en Australia en los años 50 del siglo pasado y combina la captación y conservación del agua con técnicas de regeneración de la tierra. “Esta técnica se basa, primero, en realizar un diseño del terreno en función de las curvas de nivel. Se pretende elaborar un diseño de tal forma que, al pasar el arado, se tengan en cuenta las curvas de nivel para redistribuir el agua de lluvia que cae en la parcela”, explica el investigador del IRNASA-CSIC, quien añade que requiere un arado especial que ha sido adquirido con cargo al proyecto y que está sirviendo para reproducir la técnica en otras fincas de replicación.

Con esta práctica se reduce la erosión del suelo -el agua llega zonas donde no llegaría de forma natural-, se disminuye el anegamiento, aumenta la retención de agua y también de carbono y se incrementa la fertilidad del suelo, al facilitar a los microorganismos mejores condiciones de humedad, temperatura y flujo de aire sin necesidad de aportar fertilizantes químicos.

Una mejor gestión del arbolado

En cuanto a la gestión del arbolado, también en Muñovela se han realizado inoculaciones de varias especies de micorrizas, hongos del suelo que mejoran la absorción de agua y nutrientes por parte de las raíces, y que además ayudan al árbol a fortalecer sus defensas frente a organismos patógenos. Asimismo, se han regenerado árboles y también plantado nuevos ejemplares de fresno, quejigo, alcornoque, morera y majuelo, con el objetivo de diversificar los recursos forrajeros para el ganado y aumentar al mismo tiempo la biodiversidad.

Otra de las acciones del proyecto LIFE Regenerate se ha centrado en valorizar los restos de poda dentro de las explotaciones, lo que contribuye a reducir el aporte externo de forraje y crear fuentes alternativas de ingresos, por ejemplo, inoculando troncos con seta shiitake para obtener una producción comercial o generando biochar.

Finalmente, se han replicado las mejores prácticas en 20 fincas con más de 5.000 hectáreas en España, Italia y Portugal para demostrar que los modelos son efectivos.

Aunque el proyecto finaliza este mes de junio, el equipo iniciará posteriormente la fase ‘after-LIFE’, en la que seguirán avanzando en algunas líneas durante otros tres años.

El equipo del IRNASA-CSIC participante en el proyecto está compuesto por Ignacio Santa Regina, como investigador principal (IP), Álvaro Peix, Mariano Igual y el equipo de la Finca Muñovela, encabezado por Raquel Arroyo y José Luis Hernández Mulas.

Un proyecto nacional busca soluciones innovadoras para controlar enfermedades de las plantas

  • El IRNASA-CSIC forma parte del consorcio del proyecto SUPERA, que aplicará una nueva tecnología llamada ARN de interferencia para “apagar” genes específicos de microorganismos patógenos que causan graves daños en cultivos y bosques
  • La iniciativa cuenta con la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN) y la Unión Europea a través de fondos Next Generation

Investigadores del Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) trabajan en un proyecto nacional que busca soluciones innovadoras para controlar enfermedades de las plantas, en concreto, aquellas causadas por hongos y otro tipo de microorganismos denominados oomicetos.

El proyecto, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN) y por la Unión Europea a través de los fondos Next Generation, está coordinado por Julio Javier Diez Casero, catedrático de la Universidad de Valladolid (UVa) en el Campus de Palencia, y cuenta con la participación de otras dos entidades, el centro tecnológico CARTIF y la empresa Idai Nature.

La base del proyecto es la utilización de una nueva tecnología llamada ARN de interferencia (RNAi), la cual permite “apagar” genes específicos mediante el empleo de pequeñas moléculas de doble cadena de ARN (dsRNA, por sus siglas en inglés). El objetivo es bloquear la expresión de algunos genes clave en los microorganismos patógenos para evitar que estos dañen a la planta.

En concreto, el proyecto se va a centrar en dos patógenos, el hongo Fusarium sp. y el oomiceto Phytophthora sp. El género Fusarium engloba a un grupo de hongos oportunistas ampliamente distribuidos en suelo y plantas, capaces de perjudicar gravemente a muchos tipos de cultivos, desde cereales a hortalizas, lo que produce pérdidas económicas importantes en la agricultura. Lo mismo sucede con Phytophthora, cuyas especies también son extraordinariamente dañinas para diferentes cultivos y bosques.

El principal reto tecnológico del proyecto es encontrar un “vehículo” eficaz para transportar esos dsRNA “silenciadores” de genes. Así, se probarán varios transportadores orgánicos, como liposomas artificiales y vesículas de membrana externa bacteriana, como posibles agentes de encapsulación que garanticen la durabilidad de los dsRNA en el campo, ya que el RNA se degrada con facilidad.

Los grupos de investigación de la UVa y CARTIF estudiarán y aplicarán estos transportadores y determinarán su potencial para controlar la infección de las plantas a través de las raíces o el sistema vascular, con el objetivo final de desarrollar un producto sostenible, eficaz y seguro para el manejo de enfermedades.

Evaluación del impacto ambiental

El proyecto dará un paso más con la evaluación agroecológica de los dsRNA. Así, el grupo investigador del IRNASA se encargará, finalmente, de determinar los efectos de los dsRNA en las poblaciones microbianas del suelo.

“En muchos estudios no se realizan este tipo de análisis, pero si el objetivo es llegar a comercializar el producto tiene que haber una evaluación del impacto ambiental. Queremos conocer esas implicaciones ecológicas desde el punto de vista microbiano. Si cuando se liberen los dsRNA van a tener una influencia en las poblaciones microbianas del suelo”, explica Ángel Valverde Portal, responsable del proyecto en el IRNASA-CSIC. “Las poblaciones de microorganismos del suelo cambian constantemente, el problema es que tras el uso de los dsRNA desaparezcan determinados microrganismos que realizan funciones importantes”, precisa.

Para realizar la evaluación del impacto ambiental se aplicarán enfoques bioquímicos y metagenómicos. Respecto al enfoque bioquímico, se medirán los perfiles de ácidos grasos característicos de determinados grupos microbianos para comprobar si hay un efecto y, en el caso de que lo haya, si es positivo, negativo o neutro.

En cuanto al enfoque metagenómico, permitirá realizar un estudio más detallado de los posibles cambios en las poblaciones microbianas. “Vamos a aplicar técnicas de secuenciación de última generación para investigar las poblaciones de bacterias, de hongos y de oomicetos. Esto nos permitirá ‘poner nombre’ a los microorganismos implicados”, agrega.

El proyecto ‘Sanidad vegetal sostenible mediante RNAi medioambiental para reducir el impacto de las enfermedades en la agricultura y los bosques (SUPERA)’/PLEC2021-008076, se inició a finales de 2021, tiene una duración de tres años y está dotado con cerca de 500.000 euros. Una firme apuesta por encontrar soluciones innovadoras y más sostenibles para controlar enfermedades de las plantas.

El IRNASA-CSIC participa en una reunión con empresas en el marco de la Red ‘Aprendiendo de la naturaleza’

Entre el 18 y el 20 de mayo se ha reunido en la Residencia Lucas Olazábal de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) en Cercedilla (Madrid), la Red de Investigación ‘Aprendiendo de la naturaleza: interacciones multitróficas para la protección de cultivos y bosques’ (Ref. RED2018-102407-T), financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, en la que participa activamente el IRNASA-CSIC.

En la jornada, patrocinada por ARTAL Smart Agriculture, los grupos de la Red y algunas empresas presentaron sus objetivos e intereses y se mantuvo una dinámica y enriquecedora mesa de discusión Ciencia-Empresa. En esta, se generó un importante sustrato de confianza y se puso sobre la mesa la necesidad de cooperación entre ambos sectores, fundamental para el desarrollo de la agricultura. La Red espera que se mantengan las colaboraciones generadas y se traduzcan en nuevos proyectos conjuntos entre la academia y la empresa.

Esta Red de Investigación está formada por 11 grupos de científicos españoles pertenecientes a distintas universidades y organismos públicos de investigación, además del IRNASA y la propia UPM, las universidades Politécnica de Cataluña, Jaime I de Castellón, Castilla-La Mancha y Valencia; centros de investigación del CSIC (EEZ, CIB, IHSM y MBG) y comunidades cutónomas (IVIA), con el fin último de profundizar en el conocimiento del complejo entramado de la interacción planta-fitófago a través de la acción coordinada entre los grupos.

La Red tiene un interés especial en la transferencia del conocimiento y la cooperación con el sector privado, por lo que en la jornada del día 19 de mayo se celebró una reunión conjunta con la plataforma tecnológica BIOVEGEN y empresas como ARTAL, TRADECORP, BIOMAR, DF BLUE AGRO, CLEAN BIOTEC, PROBELTE, KOPPERT, FERTINAGRO BIOTECH y AGRIFOOD INNOVATIONS.

Un investigador del IRNASA-CSIC participa en el descubrimiento de un nuevo hábitat de los líquenes

Este nuevo hábitat se ha descrito en el pavimento pedregoso del desierto del Namib (Namibia)

Los investigadores han hallado diferencias en la composición y estructura de las comunidades microbianas que habitan bajo rocas de la costa y del interior del desierto

El trabajo ha sido liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN), también del CSIC

En los desiertos, las condiciones ambientales son tan extremas que la vida encuentra en las rocas a excelentes aliados para salir adelante. Es el caso de las comunidades de microorganismos y líquenes que habitan en el pavimento pedregoso del desierto del Namib (Namibia), cuya composición y estructura espacial ha sido analizada recientemente por un equipo de investigación internacional liderado por el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN), y del que forma parte el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA), ambos del CSIC.

Gracias a este trabajo, se ha podido conocer cómo se organizan los microorganismos que se localizan bajo pequeños fragmentos de cuarzo del pavimento pedregoso (lo que se denomina colonización hipolítica, que crece entre la roca y el suelo) y mostrar por primera vez la presencia de líquenes en estos mismos hábitats.

“Para este trabajo muestreamos dos zonas del desierto namibio, la costa, donde son frecuentes nieblas costeras matinales, y áreas interiores, más áridas, para determinar las diferencias que existen entre las comunidades microbianas localizadas bajo guijarros de cuarzo en ambos ambientes. La sorpresa fue que en las zonas costeras, detectamos líquenes en la interfase roca-suelo”, explica la investigadora del MNCN Asunción de los Ríos.

Los líquenes son organismos que surgen de la simbiosis entre un hongo y, al menos, un componente fotosintético (es decir, capaz de realizar la fotosíntesis), un alga y/o una cianobacteria. La organización y estructura que adquiere esta asociación les confiere protección frente a la desecación y la alta radiación solar, haciéndolos excepcionalmente resistentes a distintas condiciones ambientales adversas y capaces de formar parte de ambientes extremos de todo el planeta.

En los líquenes hipolíticos descritos en este trabajo, la estructura está modificada respecto a los que crecen sobre la roca. En los líquenes hipolíticos las algas necesitan menos protección por parte de los hongos porque el cuarzo bajo el que se esconden las protege de la radiación ultravioleta. Bajo la roca, además de estar protegidos, los líquenes pueden retener mejor la humedad que proviene de la niebla o el rocío, favoreciendo su actividad.

En el desierto del Namib muchas de las rocas de cuarzo semitransparente del pavimento están colonizadas por la parte que está en contacto con el suelo, formándose bajo ellas una patina verde. “Ya se sabía que, en las zonas del interior del desierto, estas comunidades hipolíticas estaban mayoritariamente dominadas por cianobacterias. Con este trabajo, uno de los objetivos era evaluar si esta colonización hipolítica tenía una organización espacial y composición similar en las zonas costeras, donde los líquenes colonizan la superficie de las rocas, y en las zonas muy áridas del interior del desierto. Los datos obtenidos nos han permitido confirmar que hay muchas diferencias estructurales, especialmente por el desarrollo de líquenes bajo las piedras en la zona costera”, expone la investigadora del MNCN.

Un nuevo lugar donde buscar formas de vida

“Hemos demostrado, además, que la colonización hipolítica no es una extensión de los líquenes que crecen en la superficie dorsal (epilíticos), sino que hay especies concretas que dominan cada uno de los hábitats”, apunta Isaac Garrido, también del MNCN. “La composición de las bacterias presentes en las comunidades hipolíticas de ambas localizaciones también difiere taxonómica y funcionalmente”, agrega el investigador del IRNASA Ángel Valverde.

La descripción de este nuevo hábitat para líquenes pone de manifiesto la gran capacidad de adaptación de los microorganismos y la importancia de la niebla y el rocío en la colonización de áreas desérticas. Se aumenta así el registro de posibles lugares donde buscar formas de vida en ambientes extremos terrestres o incluso en otros planetas o satélites, ya que, si en ellos hay o hubo vida, lo más probable es que fuera también escondida.

A la izquierda se muestra una roca colonizada por ‘Stellarangia namibiensis’ en su superficie (liquen epilítico). A la derecha se aprecia una roca con uno de los recientemente descubiertos líquenes hipolítico (que crece entre la roca y el suelo) en su base, junto a su imagen de microscopía electrónica de barrido/Asunción de los Ríos

Referencia

A. de los Ríos, I. Garrido‐Benavent, A. Limón, E.D. Cason, G. Maggs‐Kölling, D. Cowan y A. Valverde. (2022) Novel lichen‐dominated hypolithic communities in the Namib Desert. Microbial Ecology. DOI: https://doi.org/10.1007/s00248-021-01812-w

Fuente: MNCN