Posts etiquetados con ‘raíces de las plantas’

La Inteligencia de las plantas y el ensamblaje de sus rizosferas: Conversaciones mutualistas entre raíces y los microorganismos del suelo (rizosferas)

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Diálogos entre rizosfera y raíces: Colaje Google imágenes.

 La bellísima noticia que tenemos la oportunidad de ofreceros hoy, nos informa del fascinante mundo de las relaciones entre los organismos pluricelulares y los microrganismos que necesitan para sobrevivir. Como podréis leer vosotros mismos más abajo, existen muchas similitudes cualitativas profundas entre lo que acaece en el microbioma humano y el vegetal (“Microorganismos del Suelo y Microbioma Humano ¿Cuál es la relación?”.  Este post abunda en la hermosa historia que os mostramos en el post que versaba a cerca de La Inteligencia de los bosques y su comunicación bajo el Suelo. También os explicamos como “El Sistema Inmune de las Plantas se Encuentra en los Suelos”. Como podréis leer deleitándoos simultáneamente, las raíces de las plantas exudan las sustancias pertinentes para que alrededor de sus rizosferas prosperen los microbios que más les benefician en la captación del agua y los nutrientes que necesitan para desarrollarse, a la par que actúan como un sistema inmune que las defienden de los patógenos. No cabe duda que sus exudados atraen a sus mejores socios, intentando expulsar de su entorno a los nocivos o inútiles.

 Y así, una vez más se difumina la frontera entre lo que definimos como individuo y el concepto de ecosistemas, dando lugar, en parte a esa vida reticulada que esconde el suelo. No cabe duda de que el mecanismo de comunicación más importante entre las diferentes especies que cohabitan en la biosfera resulta ser de naturaleza química, que a la postre sirve a la hora de generar mecanismos de cooperación y apoyos mutuos, en redes enormemente diversas, útiles extensas y complejas.    Del mismo modo, todo a punta a que son las raíces las que  conducen al ensamblaje lo más óptimo posible de sus rizosfera.  Hace varios años le pregunté a una experta en rizosferas sobre los organismos modificados genéticamente. Ella más o menos me contestó. ¿no me gusta entrar en polémicas, pero si puedo asegurarte que cuando se le tocan los genes a las plantas, sus rizosferas cambian drásticamente. ¿cada uno que extraiga sus propias conclusiones.

 Os dejo pues con la nota de prensa original y su traducción al inglés. Que disfrutéis.

Juan José Ibáñez

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Las Raíces de las Plantas y los Suelos revolucionan la investigación de la Robótica

El título del post pudiera parecer en primera instancia un reclamo publicitario con vistas a dar cuentas de una investigación que, a la postre, albergara contenidos insustanciales. Sin embargo, no es así. Ya os explicamos en otro post precedente titulado: “Sobre la Inteligencia de las Plantas y la Investigación Robótica (Raíces y Fitorobótica) que se estaba desarrollando un macro-proyecto europeo para construir un tipo de robots cuyas bases se asentaban principalmente en emular el desarrollo de las plantas en el medio edáfico (búsqueda de nutrientes, agua, etc.). Se trataba de la imitativa  denominada  Plantoid. Pues bien, a la hora de escribir este post, tal investigación transdisplinaria ha concluido, dando lugar a la nota de prensa que lleva por título “Se consolida una nueva era para la robótica europea”. En esta última se han redactado frases como las siguientes: “Un robot prototipo de apariencia similar a un árbol ya ha sido desarrollado (…) aplicaciones de estas capacidades podrían incluir la detección de sustancias químicas tóxicas en las proximidades, la vigilancia y el análisis del suelo, la exploración espacial y las operaciones de búsqueda y salvamento tras una catástrofe natural. (…) A largo plazo podría dar lugar incluso a nuevas herramientas quirúrgicas (…) Este ‘árbol’ cuenta con un tronco construido con una impresora tridimensional y equipado con sensores con forma de raíz capaces de buscar suelo fértil de una forma muy similar a como lo hacen las raíces naturales (…) Los sensores, situados en los ápices de cada raíz, detectan la temperatura, la humedad y la presencia de materia orgánica concreta como nitratos y fosfatos. Si una raíz se encuentra con un obstáculo, puede buscar otro camino. Las raíces están conectadas a un microordenador alojado en el tronco, hecho de plástico. (…) Para desarrollar estos robots semejantes a plantas, los investigadores tuvieron que dar con formas de copiar los mecanismos naturales que permiten crecer a las raíces. Al ‘alimentar’ al robot con filamentos artificiales, este prototipo es capaz de construir su propia estructura y penetrar en el suelo. (…) Los sensores permiten a las raíces robóticas reaccionar ante estímulos del mismo modo que las raíces naturales (…).

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Posibles prototipos de dicen que revolucionarán el futuro de la Robótica. Fuente. Plantoid.

 Tras años de denostar la ciencia del suelo, ahora resulta que los investigadores que trabajan en temas de tan vigente actualidad y generosa financiación aseguran que este tipo de robótica revolucionará el futuro. Todo el estudio se basa en emular el comportamiento de las raíces, imitar como se desenvuelven y comportan en un suelo, su entorno natural. Pero a la postre siguen sin subvencionarse decentemente las investigaciones encaminadas a mejorar nuestra comprensión de los aspectos relacionados con el medio edáfico y los organismos que en él habitan. Os vuelvo a repetir que hay  razones científicas que la razón no entiende. Y estos robots se parecen ya (en sus primeros prototipos) a las plantas, que no a algún  tipo de humanoide con la fisonomía de que hacen gala en los films de ciencia ficción. Llegados a este punto cabe preguntarse, a falta de financiación y aumentar la menguada masa crítica edafólogos y biólogos del suelo: ¿sabrán realmente emular el crecimiento, estructura y todos los procesos implicados que llevan a cabo los sistemas radiculares de las plantas en su medio?.   Personalmente lo dudo, aunque espero y deseo que estos nuevos juguetes ofrezcan extraordinarios frutos para la ciencia y el desarrollo tecnológico. Ahora bien, ¿No se trata de una contundente razón para prestar una mayor atención a nuestra disciplina?; ¿No se obtendrían así mejores robots de esta naturaleza?. En fin, os dejo con la noticia completa. Buscando por Plantoid en Internet, (incluyendo una galería de imágenes) encontrareis abundante material sobre esta nueva era de la robótica en Europa que, a fin de cuentas, se sustenta en lo que hoy conocemos acerca de la interacción raíces-suelo.

Juan José Ibáñez

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“Inteligencia de las Plantas” e Investigación Robótica (Raíces y Fitorobótica)

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En el laboratorio de Barbara Mazzolai (ver al pinchar en el enlace el video adjunto) Fuente: Popular Science

La naturaleza es fuente inagotable de inspiración para la ciencia y la tecnología. Y así por ejemplo, la biomimética es definida por algunos como  la “tecnología que imita a la naturaleza”. Del mismo modo, la Robótica y el diseño de robots basados en las propiedades de los organismos vivos, es decir la  biorobótica resulta ser una disciplina emergente. Sin embargo, como se abunda en la interesante noticia que abordamos hoy, los investigadores suelen prestar mucha atención al mundo animal y casi ninguna al vegetal. Sin embargo las cosas comienzan a cambiar, como denuncia la mentada nota de prensa que lleva por título “Barbara Mazzolai: Construir un robot que imite a las plantas”.

 No obstante debemos recordar que el interés por modelizar la estructura de las plantas no es nuevo.  En febrero de 1989 tuve el placer de cenar en la casa de Aristid Lindenmayer en el chalet que tenía en los alrededores de la localidad de Utrecht (Holanda). Tipo afable y talentoso desarrolló los sistemas-L o sistemas de Lindenmayer, basados en la geometría fractal y el mundo de las plantas, con los cuales se elaboraron paisajes que lograron alcanzar una gran popularidad en alguna superproducción cinematográfica de ciencia ficción realizadas por la productora de George Lucas. Lamentablemente falleció relativamente joven pocos meses después. Ya os comentaré algún día aquella conmovedora velada con un científico tan honesto como afamado (que no al revés, como suele espetarse de acuerdo con un orden de prioridades que detesto). Obviamente las raíces son estructuras fractales, como hemos reiterado en varios post, tales como este: Geometría fractal en la ciencia del suelo. También nos vemos obligados a recordar que la geometría radicular es semejante, en casi todas sus propiedades, a la de las Redes de drenaje. También las antenas fractales emulan la morfología de los sistemas radicales de las plantas. Barbara Mazzolai, como podréis leer seguidamente, da cuenta de una nueva línea de investigación que pretende sacar partido de las propiedades, y funciones de las raíces de las plantas en la construcción de nuevos robots, analizando sus propiedades en el suelo, adaptación a ambientes cambiantes, optimización  en el consumo de energía y absorción de nutrientes, etc. etc.

Este tipo de investigaciones puede interesarnos a los edafólogos y fisiólogos vegetales debido a que una modelización exitosa ampliaría de paso nuestros conocimientos sobre la estructura y dinámica del sistema suelo-raíces, como la propia Bárbara reconoce al afirmar que:  (…) las plantas suelen considerarse organismos pasivos incapaces de desplazarse, comunicarse o escapar de un entorno hostil. La principal innovación del proyecto pasa por observar las plantas desde una perspectiva distinta y considerar sus propiedades estructurales, funcionales y fisiológicas como una fuente revolucionaria de inspiración para la robótica y las TIC (…). En paralelo, pretendo aumentar el conocimiento que se posee sobre el sistema biológico que se emplee como modelo. No obstante debemos reseñar que, aunque la entrevista a Bárbara omite el tema, el hecho de que las raíces atesoren una geometría fractal ya les proporciona una serie de propiedades de lo más interesante, con independencia de las que ella pueda indagar.  Esta investigadora pretende emular el crecimiento de los sistemas radicales en el propio suelo, usando materiales sintéticos, lo cual podría aportar una valiosa información sobre estas estructuras. Empero tampoco podemos olvidar que muy a menudo la exploración mejora mediante la simbiosis entre estas estructuras y la  micorrizas, aspecto que al parecer es omitido, por lo que me aventuraría a predecir que serán menos eficientes que las naturales.

La noticia se encuentra muy bien redactada, habla realmente del medio edáfico, utilizando estos mismos términos (algo inaudito en el quehacer bastante chapucero de los plumillas españoles), por lo que merece la pena leerla en su totalidad. En consecuencia recomiendo su lectura, y interrumpo mi desiderata.  Bravo Bárbara y ánimo.

Juan José Ibáñez

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