viernes, 19 de junio de 2020

Comunicación entre bacterias en biofilms


A recent study published in the journal Cell Systems 1 uncovered that bacterial communities (biofilms) can store complex patterns of information through membrane potentials at the cellular level, in a similar way to neurons. But before we dive into the study’s findings, let us remember some bacterial biology.Figure 2. Bacillus subtilis biofilm growing on an agar dish. Image extracted from Gross et al (2020).

Biofilms and bacterial communication

Commonly, bacteria are represented as single cells that swim or float alone in a liquid medium, however, bacteria can behave as a community, and they often do so. Biofilms are formed once bacterial cells stick to one another, and while excreting the products of their metabolism, those become the extracellular matrix on which they establish and thrive, growing in huge numbers.

Bacteria in biofilms engage in distinct behaviours that were not evident in the past, when studies examined bacterial behaviour in low-density liquid cultures. The cells in bacterial communities show cooperative interactions that enhance collective survival 2. The structure of a biofilm as it is visible to the naked eye (figure 2) shows very intriguing features, like the way they grow into massive structured communities. In order to begin to understand how such organized communities are generated, we must examine the best characterized mechanism of bacterial communication: quorum sensing.

Quorum sensing (QS) aids bacteria in their transition to a community lifestyle. This system involves two components: a receptor in the surface of the bacteria capable of detecting the presence of a molecule, and a regulator of transcriptional response, which changes the amount or kind of proteins the bacterial cell produces for functioning 3. Since bacteria release molecules to the medium, these molecules can be detected by specific membrane receptors, allowing the bacteria to respond in specific ways to different molecules in the environment. QS is involved in many bacterial responses, such as antibiotic resistance, bioluminescence, or even the production of the necessary components to produce or maintain the molecular matrix of a biofilm4, therefore contributing to its appearance.

A key feature of quorum sensing is that the bacterial response is dependent of a threshold, so that when the extracellular concentration of a particular molecule reaches certain threshold is when the cells will respond. QS is therefore often promoting behavioural synchronicity in the population, so that a collective response is simultaneously generated in order to enhance virulence when the bacterial numbers are high, for example...

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Memory encoding in bacterial communities

In this new study, the authors discovered that biofilms can store complex patterns of information. The researchers were aware that bacteria experience membrane potential spikes 7, and since other organisms have been found to experience changes in membrane potential upon exposure to blue light 8, they decided to test whether exposure to blue light could alter the membrane potential in biofilms of the bacteria Bacillus subtilis.

In order to test this, the authors studied a biofilm in conjunction with a special dye that reports differences in membrane potential by emitting fluorescence, and when areas of the biofilm were exposed to blue light these areas showed fluorescence indicating depolarization. Strikingly, the spatial pattern indicating a difference in membrane potential in the exposed area was persistent for periods of over 3 hours, implying that the biofilms can store patterns of spatial information in a membrane-potential-based memory, reminiscent of neurons. The biofilms can resolve fine details.



Author: María Girbés Mínguez is a doctoral student at Center for Molecular Neurobiology Hamburg (ZMNH) / UKE (University Medical Center Hamburg-Eppendorf)

miércoles, 17 de junio de 2020

domingo, 14 de junio de 2020

Salida del tratado sobre la carta de energía



8 claves para entender el Tratado




Las organizaciones de la sociedad civil, sindicatos y representantes políticos que suscribimos la presente carta nos dirigimos al Gobierno de España, como miembro de la Conferencia de la Carta de la Energía, para solicitarle la salida del Reino de España del Tratado de la Carta de la Energía (TCE) ante la celebración de la segunda ronda de negociaciones para su modernización el próximo mes de junio en Bruselas.

En una situación de crisis climática y sanitaria, en la que se deberán tomar medidas legislativas extraordinarias, consideramos que el TCE constituye una grave amenaza para el interés público, debido a su incompatibilidad con el objetivo de limitar el incremento de la temperatura global en 1,5 ºC del Acuerdo de París sobre el clima, con las políticas necesarias para la transición energética justa y con otras medidas imprescindibles de políticas públicas. El TCE pone en peligro los objetivos contenidos en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) y la propuesta de Ley de Cambio Climático y Transición Energética.

El TCE es un tratado multilateral de inversiones en el sector energético concebido a finales de los años 90 y ratificado actualmente por 53 países de Europa, Asia Central y Japón. Es un acuerdo extremadamente asimétrico, que otorga grandes privilegios a corporaciones e inversores del sector de la energía. El TCE contiene muchas normas, pero son las disposiciones que protegen las inversiones extranjeras en el sector energético─tales como las cláusulas de solución de conflictos inversor-Estado (ISDS)─ las especialmente preocupantes. Dichas disposiciones instauran unos tribunales de arbitraje privados, compuestos por tres abogados especializados en derecho comercial internacional, que funcionan al margen de los tribunales públicos existentes, en un proceso opaco por el que los inversores extranjeros pueden demandar a los Estados cuando éstos ejecutan medidas que afectan a sus intereses económicos, y reclamar por ello cifras desorbitadas de dinero público.

De este modo, El TCE está siendo utilizado ─y lo será cada vez más─ para cuestionar aquellas medidas legislativas dirigidas a eliminar progresivamente las fuentes de energía fósil y nuclear. Será un obstáculo para priorizar la inversión en energías renovables y en eficiencia energética, para poner la producción de energía bajo el control público y para adoptar medidas que pongan fin a la pobreza energética.

sábado, 13 de junio de 2020

Los cambios en el clima están ligados a un aumento de los conflictos sociales y la violencia

¿Qué tienen en común la Revolución Francesa, la Guerra Civil Española o la I Guerra Mundial? Aparte de los millones de muertos, propios de todas las grandes guerras, los tres conflictos estallaron en verano. No cabe duda de que podríamos hablar de una simple coincidencia, pero numerosos científicos creen que la subida de las temperaturas está directamente relacionada con la aparición de conflictos, una hipótesis que no es novedosa pero que un estudio de gran envergadura publicado hoy en la revista Science apuntala con contundencia.

Según los investigadores, de las universidades de Princeton, Cambridge y California, los cambios climáticos están fuertemente vinculados a la violencia, una relación que se puede observar durante toda la historia –los científicos han explorado la vinculación desde el 8.000 a.C– y en todo el mundo. Basta un pequeño cambio en la temperatura, o la aparición de lluvias inesperadas, para que se incremente sustancialmente el riesgo de conflicto. Y es algo que sigue ocurriendo hoy en día.

Aunque en la última década se han publicado numerosos trabajos sobre la relación entre clima y violencia, las investigaciones provienen de campos de investigación muy diferentes: climatología, arqueología, economía, ciencias políticas, psicología… El objetivo de los autores del estudio, el más grande hecho hasta la fecha sobre el asunto, era ofrecer una visión de conjunto sobre el tema. Para ello han revisado 60 artículos científicos, han recolectado todos los datos y los han reunido en un marco estadístico común. “Faltaba una imagen clara de lo que las investigaciones en conjunto podían decirnos”, explica Solomon Hsiang, profesor de políticas públicas en la Universidad de California en Berkeley y autor principal del estudio, en la presentación del mismo. “Los resultados han sido sorprendentes”.
El confidencial

Science  13 Sep 2013:
Vol. 341, Issue 6151, 1235367



Un estudio de científicos españoles, que será publicado el próximo mes de diciembre en la revista Science of The Total Environment, relaciona las olas de calor con la agresividad. Según este estudio, el clima sí influye en las actitudes violentas.

Según otros estudios, realizados por investigadores de la Universidad de California en Berkeley y la Universidad de Princeton, los cambios en el clima están estrechamente vinculados con muchas de las manifestaciones de violencia que se dan en el planeta.

Desviaciones relativamente pequeñas de la temperatura normal o las lluvias han incrementado sustancialmente las actitudes violentas y el riesgo de conflicto en diferentes lugares y puntos de la historia. Los autores fueron capaces de demostrar que el clima de la Tierra es una variable con un poder de influencia sobre nuestra conducta y estado de ánimo mayor del que se esperaba.

Algunos ejemplos que expone esta investigación son los picos de la violencia doméstica en India y Australia, el aumento de agresiones y asesinatos en EE.UU. y Tanzania. La violencia étnica en Europa y Asia del Sur, invasiones de tierras en Brasil, el uso de la fuerza de la policía en Holanda y los conflictos civiles en los trópicos.

Educación y sostenibilidad con arte




viernes, 5 de junio de 2020

La PAC: de política posbélica a impulsora de la protección ambiental

La PAC (Política Agrícola Común) es un concepto que conocemos desde que existe la actual Unión Europea (UE), pero ¿sabemos exactamente qué es?

Se trata de una política europea y toda política de la UE representa la respuesta que esta decide dar a problemas sociales o económicos concretos. En ella se reconoce un problema o necesidad, se proponen objetivos y soluciones y se establecen medidas para lograrlos.
¿Qué problema soluciona la PAC?

Para responder a esta pregunta debemos retrotraernos al origen de la UE. La Unión nace en 1957 con la intención de poner en común los intereses de los estados europeos e impedir así que sigan surgiendo diferencias entre ellos.

La Segunda Guerra Mundial aún estaba muy presente en el continente. El conflicto bélico dejó importantes secuelas cuya reparación no es rápida: la sociedad estaba rota, no tenía medios suficientes para recuperarse y, sobre todo, tenía hambre.

En este contexto hay un sector que se hace esencial, pues proporciona alimentos básicos a la sociedad: el agrícola. Pero este sector no solo estaba tan destruido como los demás, sino que siempre se encontraba a merced del clima y las condiciones naturales. La inseguridad que lo rodea desmotivaba a muchos a trabajar en él. Para fomentar el desarrollo del mundo agrícola, los países comenzaron a intervenir y a otorgar importantes ayudas que permitieran su recuperación.

Mientras, en 1958, se crea el mercado común. En líneas muy generales, se traduce en que cualquier producto de un Estado miembro puede entrar en el territorio de otro sin limitaciones (por ejemplo, sin pasar por la aduana o sin recibir sobrecostes).

El mercado común exige la igualdad de condiciones en la producción y comercialización de los productos europeos. Esta igualdad choca con las diferencias entre las ayudas al sector agrícola otorgadas en cada país. Así, para promocionar el sector agrícola, pero defender el mercado común, la cuestión pasa a ser gestionada por la Unión Europea y nace oficialmente la PAC.

Sin profundizar demasiado, podemos decir que esta política propone el otorgamiento de ayudas públicas controladas por la Unión Europea. Las ayudas se concederán a cada agricultor o ganadero que cumpla ciertas exigencias o requisitos.
La cuestión medioambiental en la PAC

Desde el principio esta ayuda pretende cumplir dos clases de objetivos:


Uno económico: de protección de la renta y supervivencia del propio agricultor y de protección del mercado.


Otro social: de fomento y desarrollo de las zonas rurales y de protección del medioambiente.

Si el problema para el que nació ya no existe, ¿por qué sigue funcionando la PAC? Afortunadamente, la situación de escasez alimentaria que motivó su creación ha desaparecido. Pero el agrícola, un sector necesario, es inestable (no hay más que ver las demandas de los agricultores por la situación actual del mercado) y muy contaminante.

Además, en un contexto de emergencia climática, el daño al medioambiente ha pasado a ser un problema global que se debe atender desde todos los frentes. El agrario tiene un papel esencial, pues le afecta directamente.

La protección del medioambiente a través del sector agrícola justifica en gran medida el mantenimiento de la PAC y afecta a esos requisitos que, decíamos, se imponen para recibir las ayudas.

La recepción íntegra de la ayuda va a depender de que el agricultor o ganadero proteja, mientras trabaja, el medioambiente. Es lo que se conoce con el nombre de ecocondicionalidad.

La PAC es ahora una política europea para enfrentar los problemas sociales y económicos que surjan en el sector agrario y, al tiempo, los problemas que genera el sector en el medioambiente.
Requisitos medioambientales de la PAC

Actualmente la ayuda de la PAC depende, por un lado, de la Unión Europea y, por otro, de cada estado. Además, está dividida en tramos u objetivos. Su recepción exige cumplir los requisitos generales y los medioambientales.

En términos muy generales, el grueso de la ayuda (aproximadamente el 70 %) seguirá estando destinada a apoyar la estabilidad de la renta del agricultor. Pero el ingreso íntegro de esta fracción de la ayuda podrá estar, en parte, sometido a la aplicación de buenas prácticas ambientales. Es lo que se conoce como greening o pago verde. Algunos ejemplos de dichas prácticas son:


La diversificación de cultivos. De esta forma, se aprovecha mejor el abono y se evita el agotamiento del suelo.


El establecimiento en parte del terreno de una superficie de interés ecológico. El agricultor dedica parte de su tierra a la agrosilvicultura o simplemente la deja en barbecho, entre otras posibilidades.

El 30 % restante se dedicará a remunerar las explotaciones que, además de cumplir los requisitos de protección ambiental generales, realicen prácticas beneficiosas para el medioambiente. Estas implican no solo evitar los daños, sino también la conservación activa, lo protección o la recuperación de recursos dañados. Por ejemplo, para favorecer la lucha contra el cambio climático, el agricultor puede dedicar parte de sus tierras a la reforestación.

Con la PAC actual se pretende que el sector agrícola no solo sea productor de alimentos, sino también promotor de servicios ambientales. El objetivo es que, a través de su actividad, el sector fomente el aumento de las funciones beneficiosas que generan los recursos naturales (los servicios ambientales) y, por tanto, la mejora de nuestro entorno y de nuestra calidad de vida.
La PAC post 2020

Todos estos cambios se diseñan por periodos. La PAC vigente está prevista para operar en el ciclo 2015-2020. Su sucesora será la PAC post 2020, que mantendrá su esencia, pero pretende ser más simple y más verde.

En la PAC post 2020 se dará a los Estados miembros mayor protagonismo en la concesión y control de las ayudas. Esto permitirá que la autoridad que gestiona la subvención y el profesional que la recibe estén más cerca. Así, el proceso será más sencillo y adaptado a cada caso.

En esta PAC, el cuidado al medio ambiente seguirá creciendo en importancia. De esta forma servirá de guía a los estados para avanzar hacia un futuro más sostenible.

Supongamos que España, donde el agua es un recurso natural escaso, viera necesario reducir el cultivo de regadío en favor del de secano. A través de la PAC, se podría favorecer, por ejemplo, el cambio del cultivo de cereales que requieren mucha agua, como el maíz, a otros que necesitan menos, como el sorgo.

El desarrollo definitivo y puesta en marcha de esta PAC post 2020 muy probablemente se verá retrasado debido al Brexit y la situación que, lamentablemente, está generando estos meses la COVID-19.

The conversation
Sara García García

Contaminación de los suelos

Aunque en ocasiones pasen inadvertidos, los contaminantes se encuentran presentes en nuestros suelos debido a una gran diversidad de actividades. Esto supone una grave amenaza a un recurso no renovable que resulta clave para el desarrollo de un futuro sostenible.

Se estima que el 95 % de nuestros alimentos provienen, de forma directa e indirecta, de los suelos. Es decir, la contaminación de los suelos es algo que nos afecta a todos.

Siguiendo el principio de quien contamina, paga, el anteproyecto de ley de residuos y suelos contaminados (publicado el pasado 2 de junio) pone de manifiesto que el responsable de la contaminación está obligado a realizar las operaciones de recuperación de suelo requeridas. Sin embargo, esto no ha sido siempre así.Una vecina protesta por la contaminación de Love Canal (1978). Wikimedia Commons

El desarrollo normativo de la protección de suelos fue tardío respecto al de otros medios como el agua y el aire. Probablemente, esto se debe a que los efectos de la contaminación en estos medios resultan más evidentes.

Hasta 1980 no existía regulación sobre la protección de suelos contaminados. El impulso regulatorio provino del desastre de Love Canal, un área residencial cercana a las Cataratas del Niágara en el que vertidos de productos químicos tóxicos afectaron a la salud de cientos de residentes a finales de los setenta.
Mapa de los suelos contaminados en España

Entre los focos de contaminación de mayor relevancia destacan la minería, los vertederos, la intensificación de la agricultura y las actividades industriales. Se pueden distinguir, fundamentalmente, dos tipos de vertidos:


Los accidentales. Por ejemplo, por lixiviación desde los vertederos y derrames accidentales de sustancias peligrosas.


Los intencionados. Provocados, por ejemplo, por la adición de fertilizantes, plaguicidas y otras sustancias tóxicas, el uso de aguas residuales no tratadas para el riego de suelos y la aplicación inadecuada de lodos de depuradora en el sector agrícola.

Realizar una radiografía exacta del estado de los suelos en España no resulta una tarea sencilla debido a que la contaminación, con frecuencia, no se puede evaluar directamente.

Según el Instituto Geográfico Nacional, los suelos contaminados se ubican, principalmente, en aquellas zonas donde se llevan a cabo actividades mineras e industriales. Destacan como los sitios más afectados las zonas industriales del País Vasco, Asturias y Madrid, las rías gallegas y las áreas costeras del este.

En el territorio peninsular también cobran especial importancia las zonas caracterizadas por tener una larga tradición minera, como, por ejemplo, Linares-La Carolina y la Sierra Minera Cartagena-La Unión.

Th conversation
María Villén Guzmán