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encuentros en la biología ¿CÓMO AFECTARÁN A NUESTRA VIDA LOS CAMBIOS EN EL ECOSISTEMA? inundaciones, epidemias, alimentos, emigración, valor de las posesiones… ¿POR QUÉ ESTÁN CAMBIANDO TANTO LOS ECOSISTEMAS? demanda internacional de alimentos y energía, usos del suelo, crecimiento de la población… ¿QUÉ PROCESOS ESTÁN DIRECTAMENTE IMPLICADOS EN LOS CAMBIOS DEL ECOSISTEMA? cambio climático, deforestación, contaminación del agua, fragmentación de hábitats… ¿QUÉ SERVICIOS PROPORCIONADOS POR LOS ECOSISTEMAS ESTÁN MEJORANDO Y EMPEORANDO? regulación de la calidad y cantidad del agua, usos recreativos y turismo, alimentos, energía, control de las enfermedades, biodiversidad… Jóvenes científicos Nueva sección Presiones e impactos en el medio ambiente ¿Transgénicos? Encontronazos en la biología Vol IX | No 158 VERANO | 2016

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encuentros en la biología

¿CÓMO AFECTARÁN A NUESTRAVIDA LOS CAMBIOS EN EL ECOSISTEMA?inundaciones, epidemias,alimentos, emigración,valor de las posesiones…

¿POR QUÉ ESTÁN CAMBIANDOTANTO LOS ECOSISTEMAS?demanda internacional dealimentos y energía, usosdel suelo, crecimiento de

la población…

¿QUÉ PROCESOS ESTÁN DIRECTAMENTE IMPLICADOSEN LOS CAMBIOS DELECOSISTEMA?cambio climático, deforestación,contaminación del agua,fragmentación de hábitats…

¿QUÉ SERVICIOS PROPORCIONADOS

POR LOS ECOSISTEMAS ESTÁN

MEJORANDO Y EMPEORANDO?

regulación de la calidad y cantidad

del agua, usos recreativos y

turismo, alimentos, energía,

control de las enfermedades,

biodiversidad…

Jóvenes científicosNueva sección

Presiones e impactos en elmedio ambiente

¿Transgénicos?Encontronazos en la biología

Vol IX | No 158VERANO | 2016

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Revista dedivulgación científica

open accesshttp://www.encuentros.uma.es

VOL.IX. . . No.158 19 DE JUNIO DE 2016 EJEMPLAR GRATUITO

Encuentros en la BiologíaRevista de divulgación científicaIndexada en Dialnet

Entidad editora:Universidad de MálagaEditada sin financiación institucional, pública niprivada

Depósito legal: MA-1.133/94ISSN (versión electrónica): 2254-0296ISSN (versión impresa): 1134-8496

Periodicidad:4 números ordinarios (trimestrales) y al menos

1 número extraordinario monográfico al año

Correspondencia a:José Ma Blanco

Departamento de EcologíaFacultad de Ciencias

Universidad de Málaga29071 - Málaga

[email protected]

Equipo editorial

CoeditoresJosé Ma Pérez [email protected]ía del desarrollo ycardiovascularCoordinación general,editoriales, entrevistas.José Ma Blanco Martí[email protected]íaCoordinación general,editoriales, la imagencomentada,maquetación.

Comité editorial ejecutivoAna [email protected]ética-virología,Patogénesis virales.Rincón del doctorando.Antonio Dié[email protected]ía de la cienciaA debate, recensiones.Carmen Gonzá[email protected]ón ydocumentaciónCalidad y difusión.Enrique Moreno [email protected]ía y limnologíaEncontronazos.Enrique [email protected]ética y genómica

Monográficos, eventosespeciales.Francisco José [email protected]óvenes científicos.Héctor Valverde [email protected]ía evolutivamolecularCoordinación deespacios webMaquetaciónJosé Carlos Dá[email protected]ía celular yneurobiología¿Cómo funciona?Juan A. García [email protected]ática ybiología de sistemasModelos en biología.Juan Carlos [email protected]ímica y biologíamolecularEnergética de procesosbiológicos, vida y obra.Juan Carlos [email protected]ía,educación secundariaCiencias en el bachillerato.Luis Rodríguez [email protected]écnicas de laboratorioCalidad y difusión.Miguel Á. [email protected]

Biología molecular y desistemas, biofísica ybioquímicaMonitor.Ramón Muñoz-Chá[email protected]ía del desarrollo ycardiovascularCoordinación de laedición electrónica,foros de la ciencia.Raúl MontañezMartí[email protected]ía sintética y desistemasCoordinación de diseño.

Comité editorial asociadoAlberto Martí[email protected]ón ambiental ypara el empleo.Alejandro Pérez Garcí[email protected]ía,interacciónplanta-patógeno.Alicia [email protected]ía yenfermedadesneurodegenerativas.Félix López [email protected]ía y fotobiología,cambio climático.Francisco Cá[email protected]ía molecular

vegetal, bioquímica ybiología molecular.Jesús [email protected]ía ybiodiversidad animal.Juan A. Pérez [email protected]ía.Margarita Pérez Martí[email protected]ía animal,neurogénesis.Ma del Carmen [email protected]ía de aguas,patología vírica depeces.Ma Jesús GarcíaSá[email protected]ía vegetal,nutrición mineral.María Jesús Perlé[email protected]ía, riesgosmedioambientales.M. Gonzalo [email protected]ímica, biologíamolecular ybioinformática.Raquel [email protected]ía,biorremediación.Salvador [email protected]ía celular,neurobiología.

El equipo editorial no es responsable de las opiniones vertidas por los autores colaboradores.

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VOL.IX. . . No.158 ENCUENTROS EN LA BIOLOGÍA 86

La portada

¿CÓMO AFECTARÁN A NUESTRAVIDA LOS CAMBIOS EN EL ECOSISTEMA?inundaciones, epidemias,alimentos, emigración,valor de las posesiones…

¿POR QUÉ ESTÁN CAMBIANDOTANTO LOS ECOSISTEMAS?demanda internacional dealimentos y energía, usosdel suelo, crecimiento de

la población…

¿QUÉ PROCESOS ESTÁN DIRECTAMENTE IMPLICADOSEN LOS CAMBIOS DELECOSISTEMA?cambio climático, deforestación,contaminación del agua,fragmentación de hábitats…

¿QUÉ SERVICIOS PROPORCIONADOS

POR LOS ECOSISTEMAS ESTÁN

MEJORANDO Y EMPEORANDO?

regulación de la calidad y cantidad

del agua, usos recreativos y

turismo, alimentos, energía,

control de las enfermedades,

biodiversidad…

Los cambios en los ecosistemas no sólo tienen efec-to sobre su estado, sino también sobre los serviciosque proporcionan a la sociedad.Página 97

Índice

Editorial 86

La imagen comentada 87

Monitor 88

Encontronazos: ¿transgénicos? 90

Presiones sobre el medio ambiente 97

Jóvenes científicos 103

Transferencia genética horizontal 106

Escribir bien no cuesta trabajo 109

El olivo: fuente de alérgenos 111

Encuentros con las novedades 115

Editorial

Olor a azahar, manga corta, días largos y el barbudovendedor de Investigación y Ciencia en el pasillo siempreha sido la secuencia que nos anunciaba el fin de cursodurante las últimas décadas en nuestra querida facultad.Este año de extraña climatología nos precipita hacia elverano saltándose el último paso: ¡cómo hemos echadode menos la epifanía del estoico paladín de la decanade la divulgación científica, que atendía con el mismointerés a alumnos que a catedráticos! ¿La revista ya nocala entre los nativos digitales? ¿El papel ha caducado?Puede que sea una prueba más del trasvase en la formade comunicar ciencia; hay que reconocer que internetha cambiado radicalmente el acceso a las publicaciones.Muchas revistas importantes (mejorando lo presente)sólo dan acceso virtual porque la demanda impresa esmás lenta y cara, además de que limita el volumen deinformación que se puede ofrecer. Parece que todo sonventajas. Aprovechemos el nuevo medio. Después dela imprenta, internet parece el siguiente salto cualita-tivo en la dispersión de la cultura. No hay que temeresta nueva vulgarización del medio, aunque hay quecontrolarla, claro. Ahora todo es más inmediato, más

barato, más rápido, pero ello no debe comprometerla deontología de las publicaciones. Tenemos nuevasherramientas y mejores mensajeros, pero los criteriosdeben ser los mismos. Esta labor sólo tiene futuro deforma coordinada, debemos aprovechar la facilidad decomunicación actual en beneficio del trabajo colectivo.

Por ello nos alegramos de dar la bienvenida a Fran-cisco José Villena, un entusiasta alumno de primer cursode biología, que nos ofrece una singular entrevista condos futuros doctores con la que inaugura una nuevasección a su cargo con la ayuda de Ana Grande: Jóvenescientíficos ¡El movimiento se demuestra andando!

En este 158 estival no solo tenemos juventud (haycuatro contribuciones de estudiantes), también disfru-tará de un encontronazo entre bregados científicos quehan aceptado el reto de los transgénicos, de una visiónecosistémica de los problemas ambientales y de electri-zantes secciones. Anímese y envíenos la suya para el159.

(Claro que... ¡a lo mejor se ha jubilado!)

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La imagen comentada

El canto silenciado de los anfibios

Los anfibios desempeñan un papel relevante en losecosistemas debido a su peculiar forma de vida entre latierra y el agua y a la posición que ocupan en las redestróficas en sus distintas fases vitales. Su estrecha depen-dencia de la calidad del hábitat y su gran vulnerabilidada las perturbaciones, que los expone a un inminentepeligro de extinción a escala global y local, los destacatristemente como el grupo de vertebrados terrestresmás amenazados. Sin duda alguna, el factor antrópicoes el principal responsable del rápido declive que laspoblaciones de anfibios están experimentado en todo elmundo. La destrucción y fragmentación de sus hábitats(desecación y aislamiento de zonas húmedas, introduc-ción de nuevas tecnologías en agricultura y ganaderíaque sustituyen a las técnicas tradicionales, deforestación,construcción de infraestructuras, urbanización etc.), laeutrofización, salinización y contaminación de las masasde agua donde residen y se reproducen, el incrementode los niveles de radiación UV, la introducción de espe-cies exóticas, o la expansión de enfermedades mortales(como la quitridiomicosis, que merma las poblaciones aescala global), entre otros factores, impulsan la extinciónsilenciosa de los anfibios en el Antropoceno. Es urgenterevertir esta dramática situación. Afortunadamente, lasmedidas de recuperación de las poblaciones de anfibios

no necesitan intervenciones complejas ni costosas enel medio natural; se deben centrar fundamentalmen-te en la recuperación de sus hábitats tradicionales, enla adecuación de nuevos lugares para su desarrollo y,finalmente, en la prevención de la expansión de enferme-dades emergentes. Además, se ha comprobado que loshábitats preferidos por los anfibios no son grandes lagu-nas difíciles de gestionar, sino pequeños puntos de aguaen ambientes relativamente poco perturbados comocharcas, manantiales, fuentes tradicionales, estanques,albercas o acequias naturalizadas. Resulta fundamentalpreservar estas pequeñas masas de agua, reducir lasperturbaciones hidroquímicas que reciben, fomentar laheterogeneidad del hábitat y promover la conectividadentre las poblaciones. Con el compromiso adecuado delas administraciones competentes en conservación y laimprescindible concienciación y participación ciudadanapodemos conseguir que en nuestras charcas se vuelva aescuchar el canto de los anfibios.

Rosana Victoria Molero Martín (estudiante del máster enagrobiotecnología, Universidad de Salamanca).José Carlos Atienza Fuerte (naturalista).Enrique Moreno-Ostos (profesor de ecología, Universidad deMálaga).

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Monitor

Veinte años de Nature Biotechnology :Para celebrar su vigésimo aniversario, la revista Na-

ture Biotechnology, perteneciente al grupo editorialNature, ha dedicado una sección especial en su númerode marzo de 2016. Esta sección de celebración comienzacon un editorial titulado «Breaking out of the bubble»,al que sigue un comentario sobre el impacto económicode las empresas biotecnológicas en Estados Unidos ycontinúa con un repaso sistemático de las aportacionespublicadas en la revista a través de 3 Feature articlestitulados «20 years of Nature Biotechnology researchtools», «20 years of Nature Biotechnology biomedicalresearch» y «20 years of Nature Biotechnology bioen-gineering research». En la sección Voices of biotech,los editores de la revista piden a una selección de in-vestigadores que señalen cuáles son las más excitantesfronteras en su campo y cuales son las nuevas tecnolo-gías más demandadas para avanzar en el conocimientoy en el desarrollo de aplicaciones. Por su parte, en lasección Community crystal gazing, varios profesionalesde la biotecnología ofrecen sus puntos de vista acercade los retos a los que se habrá de enfrentar el sector enlos próximos años. El artículo especial titulado «Whenbiotech goes bad» da un repaso a la cara oscura de labiotecnología de los 20 años pasados. El último artículoestá dedicado al tema de las patentes, comentando Thechanging life science patent landscape.

Veinte años de Cancer Research: La American As-sociation for Cancer Research publica 8 de las revistascientíficas más influyentes dentro del campo de la onco-logía experimental, traslacional y clínica. La más vete-rano de ellas es Cancer Research, que durante 2016 estápublicando sus números quincenales que constituyenel volumen 76 de la colección. Eso quiere decir que altérmino de 2015 se cumplieron 75 años de publicacióninninterrumpida de investigación oncológica de primeralínea. Para celebrar esta efeméride el grupo editorial hapuesto en funcionamiento una sección especial onlinecon el título 75th Anniversary Celebration. Este espacioconsta de varias secciones: Timeline, Influential Articles,Nobel Laureates, Highly Citede Authors y Milestones.Timeline es un desplegable gráfico que recorre los prin-cipales hitos en la historia de los primeros 75 años de larevista. En Influential Articles se recoge una selecciónde artículos publicados desde 1941 de gran repercusión einfluencia tanto en el momento de su publicación comoen la actualidad. Durante el año, cada nuevo númerode la revista contendrá un comentario sobre uno deestos artículos. Nobel Laureates recoge una selección

de autores que publicaron en la revista y que fueronmerecedores del Premio Nobel. Se recogen enlaces asus biografías y a artículos destacados de cada uno deellos publicados en Cancer Research: La nómina inclu-ye a los nobeles Michael Bishop, Elizabeth Blackburn(presidenta de la AACR en 2010-11), Günter Blobel,Baruch Blumberg, Sydney Brenner, Mario Capecchi,Albert Claude, Vincent du Vigneaud, Renato Dulbecco,Gertrude Elion (presidenta de la AACR en 1983-84),Martin Evans, Andrew Fire, Carol Greider, Leland Hart-well, George Hitchings, Robert Horvitz, Charls Huggins(presidente de la AACR en 1948-49), Paul Nurse, Li-nus Pauling, Peyton Rous, Phillip Sharp, George Snell,Howard Temin, Donnal Thomas, Roger Tsien, HaroldVarmus y Harald zur Hausen. Los nombres recogidos enla sección Highly Cited Authors incluyen a José Baselga(actual presidente de la AACR, en el periodo 2015-16), Stephen Baylin, Isaac Berenblum, June Biedler,John Bittner. roswell Boutwell, Elisabeth Buchdunger,Nancy Bucher, Harris Busch, Abraham Cantarow, PaulCarbone, Susan Cole, Allan Conney, Carlo Croce, May-nie Curtis, Nancy Davidson, Vincent Devita, GabrielaDontu, Brian Druker, Wilhelmina Dunning, EmmanuelFarber, Isaiah Fidler, Judah Folkman, Joseph Fraume-ni, Emil Frei, Jacob Furth, William Gardner, TheodoreHauschka,Charles Heidelberger, Rakesh Jain, Peter Jo-nes, Henry Kaplan, Kenneth Kinzler, Eva Klein, GeorgeKlein, Lance Liotta, Clarence Little, Lawrence Loeb,John Mendelsohn, Elizabeth Miller, Mames Miller, Ha-rold Moses, Gerald Mueller, Peter Nowell, Lloyd Old,Van Potter, Steven Rosenberg, Harold Rusch, ReginaScoental, David Sidransky, Howard Skipper, MichaelSporn, Takeshi Sugimura, Albert Tannenbaum, CraigThompson, Helena Toolan, Alex Ullrich, Bert Vogelstein,Lee Wattenberg, Robert Weinberg, Bernard Weinsteiny Max Wicha. Finalmente, Milestones ofrece un gráficocon la evolución del Impact Factor y del número totalde citas de la revista, así como una serie de datos bi-blioteconométricos. El primer ejemplar se editó el 1 deenero de 1941. En estos 75 años, la revista ha publicadoalrededor de cincuenta mil artículos. De acuerdo conScience Journal Citation Report 2014, la revista se sitúaen posición undécima por su factor de impacto entre211 revistas dentro de la categoría «oncology» y haacumulado más de 140 000 citas.

Ciento cincuenta años de las leyes de Mendel: Enfebrero de 1865 el monje agustino Gregor Mendel pre-sentó su hoy día famoso estudio sobre «Experimentosen plantas híbridas» en una reunión de la Sociedad de

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Investigación de la Naturaleza en Brno, Moravia (hoyRepública Checa). Su conferencia fue publicada un añodespués en la revista de dicha sociedad. Aunque prácti-camente ignorados durante años, el «redescubrimiento»de los trabajos de Mendel posibilitó su identificacióncomo estudios fundacionales de la Genética. Durante2015 y 2016 esta efeméride se está celebrando de diver-sas formas por todo el mundo. Aquí se apuntan algunasde ellas.

El 8 de marzo de 2015 se inauguró el MendelianumCentre of the Moravian Museum.

También desde Brno, con el apoyo de la MasarykUniversity y la UNESCO, se ha puesto en funciona-miento el espacio web Mendel’s legacy-150 years of thegenius of genetics.

El grupo editorial Nature ha editado un NatureCollections: 150 Years of Mendel, cuya versión pdf de

141 páginas comercializa a través del espacio web deScientific American.

El 15 de agosto de 2015 la revista Genome del grupoeditorial NRC Research Press publicó la versión elec-trónica del artículo Limits of imagination: the 150thAnniversary of Mendel’s Laws, and why Mendel failed tosee the importance of his discovery for Darwin’s theoryof evolution, firmado por Rama Singh y librementedisponible.

Todo lo anterior es interasante y está bien parahonrar la memoria de Mendel. Pero, ¿qué mejor formade celebrar la efeméride que leer el trabajo original? Latraducción al inglés aportada en 1996 por ElectronicScholarly Publishing Project y libremente disponible nosfacilita la labor, aunque la misma organización tambiénnos facilita acceso a la versión original publicada enalemán.

Miguel Ángel Medina

Estatua de Gregor Mendel en el jardín del convento de Brno donde hacía sus experimentos.Créditos de la fotografía

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Encontronazos en la Biología:¿transgénicos?

Para hablar de este asunto tan importante como delicado, donde la biología tiene la palabra compartida con otrasdisciplinas y condicionantes humanas, tenemos la suerte de contar con la opinión razonada de dos compañerosde la Facultad de Ciencias que abren un debate necesario. Es un lujo leer argumentos que han madurado en elseno de un centro científico, repletos de dialéctica limpia y alejada de la demagogia. Seguramente su opinión (ladel lector) salga consolidada después de leer este duelo entre caballeros de la ciencia.(El orden en que aparecen los textos y las mariquitas se ha establecido al azar y de modo independiente).

Los organismos transgénicos, «oveja negra»de la biotecnología

No hay duda de que buena parte de la mala famaque tiene la biotecnología en algunos sectores de lasociedad se debe a los organismos transgénicos. Perolo que la mayoría de las personas desconocen es que elproceso que define estos «productos modernos» creadosen el laboratorio, como organismos que contienen unfragmento de ADN que proviene de otro organismo,es un fenómeno que ocurre de manera frecuente en lanaturaleza conocido como transferencia horizontal deinformación genética. En el mundo bacteriano este tipode transferencia es muy frecuente, jugando un papelesencial en la evolución de estos microorganismos ysiendo responsable entre otros fenómenos del desarrollode virulencia y resistencia a antibióticos.

Aunque durante mucho tiempo se ha asumido quela importancia de este tipo de fenómenos en organismoseucarióticos es limitada, la secuenciación masiva y elanálisis comparativo de los genomas que se ha produci-do en los últimos años, nos han permitido identificar queestos procesos de transferencia horizontal también seproducen en organismos con núcleo. Incongruencias evo-lutivas en la que se ha detectado la presencia de genesmuy similares en organismos muy separados filogenéti-camente, indican que se ha producido transferencia dematerial genético entre organismos de distintos géneros,familias incluso reinos. Estos estudios han mostrado,por ejemplo, que las bacterias y los organismo eucarióti-cos han intercambiado genes a lo largo de la evolucióny que muchos de estos intercambios han conllevado

la adquisición de nuevas características en los organis-mos receptores[1,2]. Así, se ha descrito transferenciahorizontal de genes de bacterias a insectos, esponjas,nematodos, crustáceos, humanos, etc. El análisis delgenoma humano ha demostrado que en su genoma exis-ten genes que sólo compartimos con las bacterias[3,4]

entre ellos genes mitocondriales de Trypanosoma cru-ci, el patógeno que causa la enfermedad de Chagas[5].Aunque menos frecuentes, también se han identificadofenómenos de transferencia de genes desde organismoseucarióticos a bacterias, como es el caso de Legionellapneumophila cuyo genoma contiene mas de 100 pro-teínas similares a proteínas de eucariotas[6]. Ademásde esta transferencias entre procariotas y eurocariotas,existen ejemplos de intercambio de material heredita-rio entre organismos eucariotas. Se han identificadogenes que codifican para una proteína que protege dela congelación y que se han transferido entre distintasespecies de peces[7] o genes implicados en la síntesisde carotenoides de hongos que se han integrado en elgenoma de áfidos[8].

La transgenia es pues un proceso natural que hajugado un papel esencial en la evolución de los orga-nismos vivos. El ser humano, como ha ocurrido ennumerosas ocasiones, copiando a la naturaleza y me-jorando la eficiencia del proceso, ha desarrollado unapotente herramienta tanto para la investigación comopara la mejora del medio ambiente, la producción dealimentos, la medicina, etc.

Curiosamente, mientras que la aplicación de la trans-genia para la producción de medicamentos como la

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insulina se ha ido implementando en el mercado y suutilización no es objeto de ninguna crítica, no ocurre lomismo con el uso de esta tecnología en agricultura oganadería. Existe un movimiento social, que ha caladomuy fuertemente en la opinión pública especialmente delos países europeos, que identifica el empleo de organis-mos transgénicos con «terribles» efectos dañinos para elmedio ambiente y para la salud humana y animal. Sinembargo, y a pesar de las numerosas campañas en sucontra, tras 30 años de uso no se ha encontrado ningunaprueba de que los alimentos modificados genéticamentetengan un impacto negativo para la salud. Tampocose han hallado pruebas concluyentes de que provoquenproblemas medioambientales.

Lejos de esta interpretación negativa basada en ar-gumentos sociopolíticos con muy poco o nulo apoyocientífico, la realidad es otra. Desde que el ser humanocomenzó a dedicarse a la agricultura y a la ganadería, sehan creado transgénicos a lo bruto, mediante el cruce deespecies o maltratando el ADN de estos seres vivos conproductos químicos. La mayor parte de los alimentosvegetales «no transgénicos» que hoy encontramos enlos supermercados son el fruto de esa manipulación ge-nética realizada por el ser humano mediante hibridacióno mutagénesis. Así por ejemplo, la zanahoria silvestreno es naranja sino negra. El color que hoy consideramosnatural y saludable parece ser consecuencia de experi-mentos de hibridación realizados en el siglo XVIII enhonor la Casa de Orange para celebrar el éxito de larevuelta de los holandeses contra el dominio español.De forma similar, el color de los tomates silvestres noes rojo, como todos asumimos, sino amarillo del queproviene su nombre en Italia donde se les denominapomodoro (manzana de oro). La coloración roja es con-secuencia de la manipulación genética realizada porel ser humano mediante cruzamientos. Otro ejemploclásico de alimentos no naturales es el trigo, una delas plantas de mayor consumo mundial. Esta especievegetal no existe como especie silvestre ya que surgepor la hibridación de tres especies diferentes.

El desarrollo de la transgenia en las últimas décadas,permite que la mejora genética que el hombre llevahaciendo más de 10 000 años sea mucho más refina-da y segura. Las posturas en contra del uso de losorganismos transgénicos, que no se apoyan en razonescientíficas o técnicas, sino en posicionamientos políticoso filosóficos, están bloqueando el uso de esta tecnologíacomo solución para problemas de gran importancia parala alimentación humana o el medio ambiente. Sirvade ejemplo el desarrollo del trigo para celíacos, reali-zado por investigadores del CSIC, o del arroz dorado,un producto transgénico que acumula betacaroteno ycuya implementación serviría para combatir los efec-tos de las carencias de vitamina A en la alimentación

de millones de personas principalmente en Asia. Otroejemplo muy reciente de las incongruencias que generaeste movimiento anti-transgénico, basado en el miedoy la identificación de esta tecnología con los interesesempresariales, lo tenemos en lo acaecido recientemen-te en Zimbabue. Alrededor de doce mil niños al añomueren de hambre en este país azotado por una de laspeores sequías de su historia. Esta situación ha llevadoal gobierno a solicitar ayuda e importar alimentos engrandes cantidades. Sorprendentemente y a pesar deesta situación, el sátrapa que hoy gobierna este paísafricano ha negado la entrada de maíz transgénico comoayuda humanitaria, argumentando que sus ciudadanosno serían «conejillos de indias».

De hecho, los alimentos transgénicos son los ali-mentos más seguros que el ser humano ha tenido a sudisposición ya que son los más evaluados de la historiade la humanidad. Uno de los motivos por los que puedeno autorizarse un cultivo transgénico es que haya en lazona especies silvestres con las que puedan hibridar. Laparadoja es que se siembran cultivos no transgénicos sinque se realicen ninguna prueba sobre su impacto, lo quepuede causar importantes problemas ambientales quea nadie parece preocuparle. Así por ejemplo, reciente-mente se ha comercializado en Europa una variedad decésped para campos de golf no transgénica y resistentea glifosato, como el maíz transgénico que se siembraen Estados Unidos y cuyo uso no está autorizado enEuropa por ser transgénico. La nueva variedad de cés-ped, que tiene exactamente las mismas característicasde resistencia que el maíz transgénico, se siembra li-bremente, con un problema añadido: esta variedad decésped puede hibridar con especies silvestres.

Los transgénicos, que no son en ningún caso la so-lución para todo, son sin embargo herramientas quenos permiten alcanzar resultados que no obtendríamoscon las tecnologías de hibridación o mutagénesis uti-lizadas en la mejora genética clásica. Un ejemplo delas posibilidades que abre este tipo de tecnología esla investigación, que financiada por la fundación BillGates, lleva a cabo el Dr. Luis Manuel Rubio del Cen-tro de Biotecnología y Genética de Plantas en Madrid.Rubio lidera un proyecto para obtener variedades maízy arroz que apenas requieran el uso de fertilizantes ni-trogenados al ser capaces de utilizar el nitrógeno dela atmósfera. La implementación de estas variedadestransgénicas lograría reducir la contaminación de suelosy recursos hídricos al disminuir el uso de fertilizantes ypermitiría en países con recursos económicos limitadosdel África subsahariana y el sudeste asiático incrementa-ran la producción de estas dos cosechas, ya que el preciode los fertilizantes nitrogenados es prohibitivo para lospequeños agricultores de estas zonas, condenándolosperiódicamente al hambre.

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Desde un punto de vista científico y técnico noexisten razones para renunciar a las mejoras que puedeintroducir esta tecnología. Hacerlo sería como renunciara un teléfono móvil, a internet, a la energía eléctrica, ala medicina moderna, etc. Muchos ciudadanos de lassociedades occidentales que apuestan hoy por la pro-ducción «ecológica» como una vuelta a la agricultura«natural» tendrían que considerar que este tipo de prác-ticas agrícolas, llevado a su extremo, es una renuncia ala tecnología. Y sin embargo ha sido y es la tecnologíala que nos permite alimentarnos mucho mejor de lo quelo hacían nuestros antepasados. El respeto al medioambiente no sólo es compatible con la implementaciónde las nuevas tecnologías sino que, sin ellas, estamosabocados al hambre o al desastre ambiental. Existendemasiados estereotipos que dañan interesadamenteel empleo de nuevas tecnologías como la transgeniapara la producción de alimentos, como por ejemplo laasociación que se hace entre esta tecnología y los in-tereses económicos de las multinacionales. Países tanpoco sospechosos de estar aliados con estas empresascomo Cuba han apostado en los últimos años por labiotecnología aplicada en la agricultura. Considerar quelos transgénicos son el monopolio de unas pocas empre-

sas es además un insulto a todos los investigadores delsistema público.

El futuro de la producción agrícola pasa por la mejo-ra en la producción y la reducción de su impacto sobreel medio ambiente. Para ello es necesario implementartécnicas y herramientas que favorezcan la sostenibilidadde esta actividad, en las que manteniendo o mejorandola cantidad y calidad de los productos, se disminuya elimpacto sobre el medio ambiente mejorando el uso derecursos energéticos e hídricos y evitando la contamina-ción química de suelos y acuíferos que produce el uso deherbicidas o plaguicidas. En este sentido, la transgeniapuede servir de ayuda y complemento a otras medidasgenerando una agricultura más sostenible. El rechazoirracional a los organismos modificados genéticamentees elitista y conservador. Como afirmó Norman Borlaug,el padre de la revolución verde que permitió aumentar laproducción agrícola a mediados del siglo pasado, «[...]lamayor parte de las críticas a esta tecnología procedende los sectores más privilegiados, los que viven en lacomodidad de las sociedades occidentales, los que nohan conocido de cerca el hambre».

Eduardo Rodríguez Bejaranoes catedrático de genética en la UMA.

Plantas transgénicas y agricultura, unavisión crítica

Cuando desde Encuentros en la Biología se me pro-puso participar en esta sección de «Encontronazos...»con el tema sobre Plantas transgénicas y agriculturadesde una perspectiva crítica, no creo que se conocieraque en mayo de 2016 se iba a publicar el informe delNational Research Council (NRC) estadounidense titu-lado «Genetically Engineered Crops: Experiences andProspects». Trescientas ochenta y ocho páginas en laversión electrónica que lógicamente no he podido leer,una a una, antes de completar la escritura de este ar-tículo. De ellas se hizo eco el diario El País el pasado17 de mayo con el titular «La ciencia confirma quelos transgénicos son igual de sanos que el resto de ali-mentos». A este lado del Atlántico, un grupo de 300académicos de muy diversas disciplinas y nacionalida-des manifestaron, hace unos tres años, y publicaron en2015[9] que «(there is) no scientific consensus on GMOsafety». Creo que también merece la pena echar unvistazo a la postura crítica y constructiva que tiene laUnion of Concerned Scientist [10], muchos de los cualesviven en EEUU, el país con más millones de hectáreasde cultivos transgénicos.

Las quejas de sesgo en las posturas y de apriorismosse manifiestan tanto del lado de los que están a favor,como de los que se oponen al uso de plantas transgéni-cas en agricultura. De hecho, una de las críticas que harecibido el informe recién publicado es que cita muchostrabajos realizados por distintas industrias y financiadosfinalmente por la empresa Monsanto. Así como que elcomité de expertos no estuvo suficientemente equili-brado, ni exento de conflictos de intereses incluyendola existencia de puertas giratorias entre las compañíasbiotecnológicas y la plantilla del NRC. No obstante,el informe supone un extenso esfuerzo de revisión deliteratura y proporciona reflexiones y recomendacionesinteresantes, eso sí, circunscritas mayoritariamente alempleo de esta tecnología en Estados Unidos. Comootros informes del NRC, el documento incluye variassecciones, entre las que destaco tres que definen camposde discusión que seguro vamos a comentar en los dosartículos que componen esta sección de Encuentros enla Biología:

La dedicada a los efectos de los organismos modifi-cados genéticamente (OMG) en agricultura y medioambiente.

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La dedicada a los efectos en salud humana, con laproblemática del glifosato como agente cancerígenode por medio.

La que se refiere a los efectos sociales y económicosdel uso de los OMG en la producción de alimentos.

Por mi parte, me voy a centrar en las cuestionesprimera y tercera, defenderé la tesis de que el uso de losOMG en agricultura se ha convertido en un elementomás de los modos de producción agrícola que suponenun problema para la sostenibilidad socio-ambiental, y deque los derechos de propiedad intelectual que se aplicansobre estos organismos modificados suponen tambiénuna limitación al uso y gestión de recursos naturalesnecesarios para la producción de alimentos. Además,al leer las conclusiones del informe NRC mencionado(página 341) se evidencia la importancia que tienen eneste debate los marcos normativos a los que tambiénharé mención. Sin olvidar que estos marcos normativossurgen de la aplicación de distintas políticas nacionalese internacionales, en ocasiones, no sujetas a controlciudadano. En especial, aquellas políticas relacionadascon la existencia y aplicación de tratados de libre co-mercio, como el que se está negociando ahora entreEuropa y Estados Unidos (TTIP), o el tratado de librecomercio de América del Norte que ha tenido gravesefectos negativos para los agricultores mejicanos con elmaíz estadounidense de por medio. Resulta por tantoevidente que el debate sobre el papel de las plantastransgénicas en agricultura trasciende ampliamente elmarco de las disciplinas biológicas y así lo afronto enlas líneas que siguen.

La ciencia es un sistema poderoso de generaciónde conocimiento del que derivan tanto productos comoservicios tecnológicos pero no es neutral, entre otrascausas porque no lo es su financiación, ni las reglas queoperan en la comercialización de sus derivados, o laaplicación de derechos de propiedad intelectual, comolas patentes. Tampoco sus recomendaciones son lasque necesariamente rigen por encima de las reglas demercado que operan en la agricultura y la producciónde alimentos que van, además, desde lo local a lo global,pasando por lo regional.

Desde que empecé a trabajar hace más de 20 añoscon esta tecnología y su puesta a punto en fresa y to-mate, mi posicionamiento frente al uso de las plantastransgénicas en agricultura ha pasado de sustentarse enprimar el principio de precaución y la contextualizaciónde cada caso a la crítica de lo que supone su cultivo.

Este cambio de postura se ha debido principalmentea que durante este tiempo he podido ver cómo se haimplementado su uso, los efectos socio-ambientales queha conllevado y a quienes beneficia económicamente.La producción agrícola con plantas transgénicas está

fuertemente sesgada hacia un modelo de producciónagrícola industrial regido por un mercado global dondelos productos agrícolas y sus transformaciones primariasviajan miles de kilómetros desde sus lugares de pro-ducción a sus lugares de consumo, lo que no es muysostenible por la huella de carbono, cuyo coste económi-co y ambiental no computa pero pagamos todos. Sonlas especies con grandes superficies de cultivo a nivelmundial y dependientes de gran cantidad de insumos,en muchos casos monocultivos, las que tienen más valorde mercado para el desarrollo de semillas transgénicas,lo que no es muy sostenible. Esta situación se puedecomprender porque se estima que la inversión necesariapara poner una planta transgénica en cultivo comercialsupone 136 millones de dólares y unos 13 años, datospara el periodo de introducción comprendido entre 2008y 2012 (gmoanswers).

Son varios los cultivos transgénicos que llevan tiem-po en producción, sirva como ejemplo el cultivo de lasoja. Los principales productores de este cultivo, consi-derado paradójicamente el oro verde, son EEUU, Brasily Argentina y el porcentaje de plantación provenientede semilla transgénica es del 90% o superior. El 75%de la producción mundial se dedica al forraje animal, apesar que se sabe que las dietas basadas en ingestas deproteína animal no son muy sostenibles por la huellahídrica y el uso de suelo requerido por caloría consu-mida. Este modelo está favoreciendo la destrucción degrandes superficies del Bosque Atlántico y de la Ama-zonía brasileña y ha dado lugar a lo que en Argentinase conoce como la «Sojización del Agro Pampeano». Laintensificación de su cultivo ha producido deterioro desuelos, disminución de la cantidad y calidad del agua yefectos negativos evidentes en biodiversidad. Ningunode estos efectos puede ser considerado muy sostenible.Han aparecido malezas resistentes al glifosato y ahorase han desarrollado variedades transgénicas con resis-tencias a más de un herbicida. Usar dos herbicidas esmenos sostenible que uno. Por cierto, esa unicidad erauna de las razones que justificaba la primera genera-ción de soja transgénica junto a la discutida benignidaddel glifosato en comparación con otros herbicidas mástóxicos.

Sin embargo, en el informe de 2014 sobre la Si-tuación mundial de los cultivos biotecnológicos/GMcomercializados del International Service for the Ac-quisition of Agri-biotech Applications (ISAAA)[11] lasconclusiones que extraen del análisis de estos aspectosson bien distintas y positivas. En su conjunto responden,más o menos, al siguiente argumento: el cultivar plantastransgénicas es más sostenible ya que al ser su rendi-miento medio por superficie mayor, el cultivo requieremenor superficie de suelo, se usa y deteriora menosagua, se afecta negativamente menos la biodiversidad y

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se usan menos insumos que si se produjese un cantidadsimilar de cosecha con agricultura convencional. Así,según este punto de vista, estos cultivos contribuyena una intensificación sostenible que salva bosques yconserva la biodiversidad.

Aún asumiendo que fuese así en todos los casos, loque es discutible, y compartiendo que la sostenibilidades un proceso y no un fin, es la evidencia de que laindustria que opera con los OGM no está realmenteinteresada en resolver las causas del problema alimenta-rio que afrontamos por el crecimiento de la población,ni tampoco en la sostenibilidad ambiental y social dela agricultura, sino en demostrar cómo sus productos(las semillas híbridas y transgénicas más los insumosasociados) son menos malos que lo que hay y podemosasí seguir haciendo lo mismo ocasionando menos daño.Por cierto, también estas industrias comercializan enbuena medida los productos y semillas de la agriculturaconvencional química.

Si pasamos a considerar cuestiones socioeconómi-cas, y siguiendo con el caso de la soja, se constata quelas explotaciones dedicadas a su producción, en Nortey Sudamérica, son mayoritariamente de escala indus-trial. Lo que propicia una concentración de la tierraen menos manos. Esto ha desplazado a los pequeñosy medianos propietarios, que trabajan extensiones detierra por debajo de las 100 hectáreas, en favor de losque disponen de más de 1000. En relación al empleo,en algunas regiones argentinas se ha estimado que laconversión a la soja ha destruido cuatro de cada cincotrabajos agrícolas (para ampliar ver informe del 2014 deWWF El crecimiento de la soja, impacto y soluciones ycitas en él contenidas).

Llegados a este punto, alguien pensará que los trans-génicos no son el principal problema, lo son quienesostentan el control de su uso y hacen negocios con losOGM. Sí, admitir esto es un primer paso. El siguien-te paso es constatar la dificultad para disociar ambosfactores, entre otras razones por el poder del oligopo-lio que concentra la producción de material vegetal dereproducción, por el sistema de patentes que rige ycontrola la industria biotecnológica y por los diferentestratados comerciales firmados al amparo del procesode globalización desde los 90 del siglo pasado hasta laactualidad por nuestros gobernantes. Si yo decidiera pormi cuenta y riesgo poner a libre disposición del mundoplantones de fresas transgénicas con frutos de texturamejorada sería muy improbable que lo consiguiera. Larazón es que he empleado para desarrollar el productoideas, métodos y materiales que otros han patentadointernacionalmente y que, aunque pueda investigar ypublicar en el tema, si mi desarrollo pretendiera entraren producción entonces aparecerá la reclamación de losderechos de propiedad. Tendría que negociar y pagar a

obtentores de varias patentes, desde las metodológicashasta las que tienen que ver con el empleo de los genes.Estos últimos tienen patentados el uso de todas susaplicaciones prácticas conocidas.

Voy a dar un tercer paso argumental que tiene quever con las diversas concepciones sobre cuál es la na-turaleza de nuestras semillas cultivadas. Me preocupael hecho de que se haya permitido patentar semillascomo si fueran un invento, una nueva máquina. Lassemillas cultivadas, además de seres vivos, son un re-curso renovable, como el agua y el suelo. Los tres sonimprescindibles para la producción de alimentos. Desdeel punto de vista de su gestión, las semillas cultivadasencajan en la categoría de los bienes comunes, tal comose refiere a ellos la premio Nobel de Economía 2009,Elinor Ostrom. No son ni del estado ni del mercado, sucustodia es de las personas que han sido, son y serán.Tienen en común con el agua, que son un recurso quefluye en el tiempo y en el espacio. En el caso de lassemillas agrícolas, algunas cultivadas miles de años porgeneraciones de campesinos, la diversidad de especiesy variedades disponibles ha resultado de las decisio-nes de los agricultores al seleccionar semillas para elsiguiente cultivo, además de cruces genéticos fortuitos,de los procesos de adaptación de los cultivos a manejosy condiciones ambientales locales, intercambios, etc.Esta agro-biodiversidad está en grave peligro por unefecto colateral de la revolución verde del siglo pasado,que concentró sus esfuerzos en muy pocos cultivos yvariedades que desplazaron muchas especies y varie-dades tradicionales al ser menos productivas cuandolos insumos no son limitantes o por no tener mercadosuficiente.

No parece que una agricultura biotecnológica conempresas que defienden que las semillas son suyas y sólosuyas por el mero hecho de haber implementado unamejora biotecnológica en variedades o cruces de varie-dades previamente existentes, ya mejoradas para otroscaracteres, contribuya a frenar esta erosión genética. Dehecho, la puede acelerar y sonroja el hecho de que losagricultores puedan ser perseguidos legalmente si usanestas semillas más de una cosecha al incumplir los com-promisos contractuales que se ven obligados a firmarpara adquirirlas. Semejante actitud empresarial pone demanifiesto que estas multinacionales ven a las semillas,transgénicas o no, principalmente como un productode un solo uso que hay que volver a comprar cosechatras cosecha, exactamente lo mismo que el glifosato.Algo que está en profunda contradicción con la propianaturaleza biológica de las semillas y con el derecho delas personas de acceder a los recursos naturales. Cobrarregalías durante un tiempo razonable por un desarrollotecnológico que suponga una mejora de unas semillascultivadas, lo que sería pagar por ese servicio, es algo

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que entiendo y me parece ajustado. Sin embargo, per-mitir la patente de semillas es propiciar que una entidadprivada con ánimo de lucro se apropie de un bien comúnal que tenemos derecho de acceso y custodia todos. Es-tas patentes de semillas transgénicas son un precedentenegativo, que junto a la comercialización de híbridosy la promoción de marcos normativos que limitan eluso comercial de la auto-producción de semillas, vanen la dirección de traspasar a las manos de unas pocasempresas el control de este recurso estratégico del quedepende la alimentación presente y futura.

La tercera revolución verde de la que nos escribióel profesor García Olmedo a finales del siglo XX hapotenciado los defectos de la segunda revolución quese desarrolló en la segunda mitad del siglo XX. No hacontribuido a cambiar unos cultivos y modos de pro-ducción que no respetan los límites de crecimiento delplaneta, a pesar de que cuando estos cultivos se aplicana estructuras de producción minifundistas, como enChina e India, sí permitan una mejora económica en lavida de los agricultores que han adoptado OGM. Algoque destaca el informe ISAAA mencionado que indicaque la adopción de la tecnología ha contribuido a «[...]mitigar la pobreza ayudando a más de 16,5 millones depequeños agricultores y sus familias que totalizan másde 65 millones de personas, algunas de ellas, las máspobres del mundo».

Sinceramente, hubiera preferido leer una defensadel modelo que están desarrollando por sus bondadeseconómicas en un marco de business as usual que estemensaje con evidentes connotaciones de ONG. Así queahora el debate transita del agro-negocio a la agro-subsistencia y la pregunta que abordo es ¿quién le dade comer al mundo?

El mismo año de la publicación del informe ISAAA,fue el año de la agricultura familiar y la FAO publicóel informe correspondiente[12]. En lo que se refiere altamaño medio de las granjas a nivel mundial, con datosde 111 países, los resultados se muestran en la Tabla 1.

Tamaños de las explotaciones % del totalmenor de 1 hectárea 72entre 1 y 2 hectáreas 12entre 2 y 5 hectáreas 10

entre 5 y 10 hectáreas 3entre 10 y 20 hectáreas 1

más de 20 hectáreas 2

Tabla 1. Tabla confeccionada a partir de los datos en [12].

También, según las estimaciones contenidas en elmismo informe de la FAO (4) basadas en datos ob-tenidos en 30 países, la contribución de las pequeñasgranjas familiares a la alimentación mundial se sostiene

a expensas de unos 570 millones de explotaciones, delas cuales un 80% son pequeñas granjas familiares queproducen el 80% de la producción mundial. Una esti-mación más reciente[13] basada en una aproximaciónmetodológica diferente que incluye a 105 países, dosde ellos en más detalle, estima que el 93% de las ex-plotaciones agrícolas mundiales son fincas familiares ysuponen el 53% de la tierra dedicada a producir alimen-tos. Según una estimación conservadora, eso suponeque la contribución mínima de las granjas familiaresa la producción mundial de alimentos es del 53%. Ysi los resultados se expresan en función del porcentajeque esa producción tiene en el aporte calórico requeridopor persona, los porcentajes son del 60% o superioren las explotaciones estudiadas de Africa (62%), Asia(78%), Europa (76%) y Oceanía (60%). Mientras queen Sudamérica y Norteamérica sólo alcanzan el 36 y el43%, respectivamente. El estudio se centra con másdetalles en dos países, en Brasil este porcentaje es del65% y en la agricultura de subsistencia de Malawi, unpaís subsahariano, del 71%. Es posible que la contribu-ción sea mayor porque hay evidencia empírica de quelas explotaciones pequeñas producen más por hectáreaque las de mayor superficie y la estimación mencionadaestá hecha en base a una producción similar. La diver-sidad de las fincas familiares es grande, aunque suelencompartir su pequeña extensión (menos de 2 hectáreas)y que los propietarios y sus familias trabajen en ellas.También son diversas las especies cultivadas y los tiposde manejo. El destino de su producción puede ser lasubsistencia pero también, de forma complementariao principalmente, el mercado local. Lo que tambiénva en la dirección de otro de los retos que debemosconseguir que es re-localizar la producción de alimentos.Esta re-localización supone mayor seguridad alimentaria(objetivo ONU-FAO) y también más soberanía alimen-taria, algo reivindicado por movimientos de agricultoresinternacionales como Vía Campesina.

Para las empresas multinacionales que son las queproducen y comercializan la producción de semillastransgénicas y además fiscalizan su cultivo, la mejormanera de ayudar a estos pequeños productores e incre-mentar sus insumos económicos es a base de produciresos cultivos industriales, como el algodón, de formacooperativa y destinarlos al mercado global. Eso implicaque estos pequeños agricultores dejen de producir dela forma diversa, resiliente y dirigida al mercado local,algo que considero un error de gestión.

Alternativamente, creo que los poderes públicos ylas instituciones internacionales deben diseñar políticasque aseguren la conservación y la potenciación de las ex-plotaciones familiares mediante marcos normativos quelas favorezcan y dedicando recursos de I+D a mejorarsu gestión. Brasil cuenta con un modelo bicéfalo, por

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un lado el modelo industrial con cultivos transgénicospero también ha potenciado su agricultura local queestá dirigida al mercado local y que supone, según datosdel 2009, un 70% del consumo doméstico de alimentosen el país.

Esto evidencia un argumento que ya adelanté aliniciar este artículo: hay una agricultura empresarialdonde la producción es considerada un producto indus-trial más de los mercados globales (tanto reglados comofinancieros) y otra agricultura que produce localmentealimentos y no debe estar reñida con que los agricultorespuedan ganarse su vida dignamente ejerciéndola. Esaagricultura es fundamental porque da de comer a lagente más pobre, está localizada, es más resiliente y efi-ciente termodinámicamente al consumir menos energíapor caloría de alimento producido.

Las plantas transgénicas son en la actualidad, entreotras cosas, una opción tecnológica con un importantecampo de utilización en la producción agrícola. Las tec-nologías no son buenas ni malas, más bien tienen riesgosy ventajas que dependen de su modo de utilización yde a quienes beneficia. Por cuestiones de mercado ymodelo de negocio, estas semillas transgénicas en laactualidad requieren para ser económicamente rentablescultivos que ocupen grandes superficies, como algunosde los que hemos mencionado. En este contexto, sonuna pieza más de un modelo de producción agrícolade tipo industrial concentrado en pocas manos. Estemodelo de producción de alimentos es deslocalizado,muy dependiente de insumos y energía y en él prima elcondicionante económico. Como efecto colateral, des-valoriza económicamente y desplaza otros modelos deproducción, desarrollados en pequeñas explotaciones,más diversas y más sostenibles social y ambientalmentecuya producción y consumo de alimentos está localiza-da.

Estos modelos de producción de alimentos familia-res contribuyen en la actualidad más significativamentea las calorías necesarias para la alimentación mundialcon menos consumo de energía fósil y pueden ser de-terminantes para superar los retos que enfrentará laalimentación en los próximos decenios. Por ello deben

ser potenciados y protegidos de aquellos intereses quepriman una visión economicista, como los que estándetrás del uso de plantas transgénicas en la agriculturaactualmente.

Miguel Ángel Quesada Felicees catedrático de fisiología vegetal en la UMA.

Referencias1Dunning Hotopp JC. Horizontal gene transfer betweenbacteria and animals. Trends Genet 27, 157 – 163.(doi:10.1016/j.tig.2011.01.005). 2011.2Boto L. Horizontal gene transfer in the acquisition ofnovel traits by metazoans. Proceedings Biological Scien-ces of the Royal Society 281(1777), 20132450–20132450.doi:10.1098/rspb.2013.245. 2014.3Hecht MM y otros. Inheritance of DNA transferred fromAmerican trypanosomes to human hosts. PLoS ONE 5, e9181.2010.4Huerta-Cepas J y otros. The human Phylome. Genome Biol8. R109. 2007.5Chan CX y otros. Are protein domains modules of lateralgenetic transfer? PLoS ONE 4, e4524. 2009.6Lurie-Weinberger MN y otros. The origins of eukaryotic-likeproteins in Legionella pneumophila. Int. J. Med. Microbiol.300, 470–481. 2010.7Graham LA y otros. Lateral transfer of a lectin-like antifreezeprotein gene in fishes. PLoS ONE 3, e2616. 2008.8Moran NA y Jarvik T. Lateral transfer of genes from fungi un-derlies carotenoid production in aphids. Science 328, 624–627.2010.9European Network of Scientist for Social and Environmen-tal Responsibility. (Consultado 13/06/2016) y publicado en:Hilbeck y otros Environmental Sciences Europe 27:4 con DOI10.1186/s12302-014-0034-1. 2015.10Union of Concerned Scientists. Genetic Engineering in Agri-culture. 2016. (Consultado 13/06/2016).11James C (2014). Informe 49: Situación mundial de los culti-vos biotecnológicos/GM comercializados. International Servicefor the Acquisition of Agri-biotech Applications. 2014.12FAO. The State of Food and Agriculture - Innovation infamily farming. 2014.13Graeub BE y otros (2016). The State of Family Farms in theWorld. World Development. 2016.

Enrique Moreno Ostos coordina esta sección.

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Presiones e impactos sobre el medio ambiente:necesidad de un enfoque ecosistémico

por JAIME RODRÍGUEZ MARTÍNEZ

Departamento de Ecología, Universidad de Málaga, 29071 - Málaga (España)

[email protected]

Palabras clave: Presiones, impactos, respuestas, enfoque ecosistémico, diversidad, servicios, bienestar, modelosEnviado: 15 enero 2016. Aceptado: 18 mayo 2016

Las actividades humanas ejercen presiones que pro-vocan impactos sobre el medio ambiente. Estos cambiosafectan al flujo de servicios de los ecosistemas, de cuyaintegridad depende el bienestar humano. El análisis delas relaciones entre humanos y naturaleza, complicadaspor la complejidad de los ecosistemas y la incertidumbrederivada del cambio global, requiere una aproximaciónholística como la que caracteriza al enfoque ecosistémicoy al modelo conceptual de socio-ecosistema, con énfasisen el papel del flujo de servicios de los ecosistemasen relación con el bienestar humano. El examen de lanormativa legal en el ámbito marino pone de manifiestoque el enfoque ecosistémico va más allá de una simpleaportación conceptual y encierra, tal como se proponeen el Convenio de Diversidad Biológica, un valor deestrategia operativa aplicada al análisis de problemasy preocupaciones ambientales. Se introduce uno de losmodelos diseñados para este tipo de análisis, derivadodel programa de Evaluación de Ecosistemas del Milenio,organizado según la secuencia cíclica de los siguientescomponentes: presiones indirectas (o impulsores indirec-tos del cambio en los ecosistemas), presiones directas (oimpulsores directos del cambio), estado del ecosistema(biodiversidad y funciones ecológicas), servicios de losecosistemas, bienestar y respuestas (acciones e inter-venciones dirigidas a corregir tanto las causas como losefectos negativos de las actividades humanas sobre lossistemas natural y social).

Créditos de la fotografía

Human activities exert pressures that cause impacts on the environment. These changes affect to theflow of ecosystem services, whose integrity is fundamental for human wellbeing. The analysis of relationshipsbetween people and nature is complicated by ecosystem complexity and the uncertainty derived from the presentglobal change conditions. This requires a holistic way-of-thinking like that of the ecosystem approach andthe social-ecological conceptual model, with emphasis on the role of ecosystem services on human wellbeing.Some examples of legal regulation in the marine environment show that the ecosystem approach goes beyondthe conceptual or theoretical value. As the Convention on Biological Diversity proposes, the ecosystemapproach has a strategic, operative value in the analysis of environmental problems and concerns. I introduceone of the models designed for this kind of analysis. The model derives from the Program of MillenniumEcosystem Assessment and describes the following cyclic sequence: indirect pressures (or indirect drivers ofecosystem change), direct pressures (or direct drivers of change), ecosystem state (biological diversity andecological functions), ecosystem services, human wellbeing and responses (actions and interventions aimedat reducing both the causes and the negative effects of human activities on the natural and social systems).

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Vivimos en una situación de cambio globalacelerado

Los humanos estamos ejerciendo un profundoimpacto sobre la estructura y el funcionamiento dela naturaleza a todas las escalas, desde nuestro en-torno más cercano hasta el conjunto del planeta. Lacontaminación de la atmósfera con sus secuelas decalentamiento global, cambio climático, destrucciónde la capa de ozono y pérdida de calidad del aire querespiramos; la contaminación de los ríos, los acuíferos,las aguas marinas y los suelos; la sobre-explotaciónde los recursos pesqueros e hídricos; la deforestacióny fragmentación de hábitats naturales, la pérdida dediversidad biológica y cultural... Toda una larga listade cambios que, en conjunto, constituyen el denomi-nado cambio global que ha llevado a los expertos[1]

a identificar este período, iniciado con la revoluciónindustrial y en proceso de aceleración desde media-dos del siglo XX, como una nueva época en el cursode la historia geológica y biológica del planeta: elAntropoceno.

Figura 1. Dos formas de entender las relaciones entrehumanos y naturaleza. (a) Típico modus operandi humanobajo la consideración de una separación de los sistemassocial y natural y una relación unidireccional entre ambos.(b) Reconocimiento de una relación mutua, bidireccional,a través del flujo de servicios que los ecosistemas brindanal ser humano así como de la integración de los sistemassocial y natural en una entidad global que es el sistemasocio-ecológico.

La relación entre humanos-naturaleza anteel cambio global

El análisis de numerosos indicadores demográfi-cos, económicos, sociales y culturales durante esteperíodo demuestra la estrecha relación entre el com-portamiento y actividad de la especie humana y elcambio acelerado en los ecosistemas. En cualquiercaso, la visión antropocéntrica de esta relación entrehumanos y ecosistemas suele tener un carácter uni-direccional (Figura 1a): detectamos y reconocemosque nuestras actividades provocan impactos negati-vos sobre los ecosistemas, analizamos el problemagenerado y respondemos a él tratando de corregir-lo o de modificar las causas que lo han provocado.Así, promulgamos leyes de protección ambiental, es-tablecemos áreas protegidas, diseñamos planes derecuperación de una especie en peligro de extinción,restauramos un espacio que ha sido dañado por unvertido contaminante, ponemos en marcha planes deeducación ambiental de la ciudadanía, etc.

Hoy se reconoce, sin embargo, que esta visiónunidireccional (o fundamentalmente proteccionista,en el sentido de que la naturaleza aparece como unaentidad externa al ser humano) es, cuanto menos, in-completa, pues no reconoce el hecho de que, a pesardel extraordinario desarrollo tecnológico, los huma-nos seguimos dependiendo de la naturaleza, ya quela mayor parte de los procesos ecológicos se traducenen beneficios para el ser humano a través del flujode servicios de los ecosistemas[2,3] (Figura 1b). Es-te alejamiento de la realidad es, lógicamente, másnotorio en las sociedades de mayor nivel económi-co, donde el optimismo tecnológico alimenta la ideade una sociedad humana independizada del medioambiente y tiene, globalmente hablando, una conse-cuencia dramáticamente relevante: la degradación dela estructura y la funcionalidad de los ecosistemas setraduce en pérdida de bienestar humano.

Por otra parte, los ecosistemas son sistemas com-plejos que exhiben un comportamiento no-lineal, conposibles cambios catastróficos de estado[4], lo quepone en jaque casi cualquier predicción sobre la capa-cidad del sistema para permanecer en un determinadodominio de estabilidad frente a las presiones exter-nas, capacidad que hoy identificamos como resilienciaecológica[5]. Finalmente, las condiciones actuales decambio global generalizado y acelerado introducenun componente adicional de incertidumbre derivadode la aparición de efectos sinérgicos entre diferen-tes agentes de presión humana. Todo ello implica lanecesidad de abordar los problemas ambientales deorigen antropogénico de una manera holística, ecosis-témica, aproximación que requiere la integración de

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los sistemas social y natural en una entidad superior,el denominado sistema socio-ecológico[6] (Figura 1b)sobre el cual volveré más adelante.

El enfoque ecosistémico:¿concepto o herramienta operativa?

Lo antes expuesto puede sugerir que, al proponerun enfoque ecosistémico, lo que se plantea no es másque una actitud mental, una forma de pensar en nues-tras relaciones con la naturaleza, algo que no va másallá de una cuestión conceptual sin repercusión prác-tica en el mundo real de la conservación, la gestión yla política ambiental. Consideraciones conceptualesaparte (que también son importantes), la apariciónexplícita de la expresión «enfoque ecosistémico» en lanormativa legal y en los planteamientos operativos deorganizaciones relacionadas con el medio ambiente ylos recursos naturales sugiere que dicho enfoque debede tener un valor práctico, un carácter de estrategiametodológica de cara a la política ambiental a todaslas escalas, desde la local hasta la global o planetaria.Veamos algunos ejemplos de estas normas, relacio-nados con la conservación y gestión de ecosistemasmarinos.– La Directiva Marco 2008/56/CE de la UE para laEstrategia Marina dice en su artículo 1:

«Las estrategias marinas [de los EstadosMiembros] aplicarán un enfoque ecosistémicode la gestión de las actividades humanas...»

– La Ley 41/2010 de Protección del Medio Marinodel estado español, primera etapa de la implementa-ción de la Directiva para la Estrategia Marina, dice(artículo 4), en coherencia con la directiva europea:

«Se aplicará una gestión adaptativa de lasactividades humanas siguiendo el principiode precaución y el enfoque ecosistémico...»

– El Convenio de Barcelona para la Protección delMar Mediterráneo, una herramienta del Plan de Ac-ción para el Mediterráneo del Programa de NacionesUnidas para el Medio Ambiente, en su reunión de lasPartes Contratantes de 2008, dispone que:

«To ensure the sustainability of the exploi-tation of marine goods and services in theMediterranean Sea, the ecosystem approach(...) will be applied.»

Aunque sin carácter de normativa legal, otros or-ganismos internacionales como la FAO en relacióncon las pesquerías[7] y la IUCN en relación con la con-servación de la biodiversidad en general[8] promuevenrecomendaciones en este mismo sentido.

El carácter estratégico del enfoque ecosistémicotiene su origen en la declaración formal del FifthOrdinary Meeting of the Conference of the Partiesto the Convention on Biological Diversity (Nairobi,Kenia, 2000) :

«The ecosystem approach is a strategy forthe integrated management of land, waterand living resources that promotes conserva-tion and sustainable use in an equitable way(...). It recognizes that humans, with theircultural diversity, are an integral componentof many ecosystems(...). The ecosystem ap-proach should be the primary framework ofaction to be taken under the Convention.»

El Convenio de Diversidad Biológica (CDB) seconstituye formalmente durante la Cumbre de la Tie-rra del Programa para el Medio Ambiente y el Desa-rrollo de Naciones Unidas, celebrada en Río de Ja-neiro en 1992, y lo hace como resultado del recono-cimiento de (a) la necesidad de abordar modos dedesarrollo sostenible, y (b) el valor de la diversidadbiológica como bien mundial para las generacionespresentes y futuras. Como puede apreciarse en ladeclaración anterior, el enfoque ecosistémico aparececomo la herramienta necesaria para abordar la con-servación de la diversidad biológica (genes, especies yecosistemas) a través del equilibrio o balance entre lostres objetivos que se establecen en la fundación delCDB: conservación de la diversidad, uso sosteniblede sus componentes y reparto justo de los beneficiosderivados de su explotación.

En este punto puede ser oportuno señalar la exis-tencia de un malentendido que se manifiesta frecuen-temente en debates sobre las formas de abordar laprotección o conservación de la biodiversidad. Desdeenfoques estrictamente relacionados con la protecciónde determinadas especies focales, es frecuente con-fundir el enfoque «ecosistémico» con un enfoque «deecosistemas», que vendría a ser algo así como un con-junto de recomendaciones o una guía para gestionarecosistemas en lugar de especies[8]. El enfoque ecosis-témico, tal como lo propone el CDB, es, de hecho, unmarco operativo para la gestión y la toma de decisio-nes en relación con los problemas y preocupacionesambientales que nos afectan, y no excluye otras apro-ximaciones conceptuales y metodológicas tales comoprogramas de conservación de especies amenazadas,establecimiento de áreas protegidas, etc. De hecho, loque hace el enfoque ecosistémico es integrar todas lasposibles aproximaciones y metodologías para tratarproblemas complejos como son los que derivan de lainteracción entre humanos y ecosistemas.

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El sistema socio-ecológico y los servicios delos ecosistemas como base conceptual

Como se apuntaba al inicio, la interacción entreel sistema social y el sistema natural da lugar a unaentidad, el sistema socio-ecológico (Figura 1b), queconstituye el marco conceptual básico en el que sedesarrolla el enfoque ecosistémico y cuya considera-ción global se considera condición necesaria a la horade abordar problemas complejos como son la mayo-ría de los problemas ambientales. En este ámbito,el sistema social actúa e interviene sobre el sistemanatural, y los cambios provocados en él afectan alflujo de servicios del ecosistema, entendidos como elsubconjunto de procesos o funciones ecológicas de lascuales se derivan beneficios (económicos, ecológicos,socioculturales) para los humanos[2,3,9].

Tradicionalmente, el valor adscrito a los ecosis-temas ha estado relacionado con su capacidad paraproducir bienes tangibles (recursos alimenticios, ma-teriales, metabolitos, genes, etc.) que hoy se englobanen los denominados servicios de provisión o abaste-cimiento que pueden introducirse fácilmente en lavaloración del impacto que su degradación tiene so-bre determinados aspectos del bienestar humano. Sinembargo, muchos de los beneficios que el ser humanoobtiene de los ecosistemas no son fáciles de valorareconómicamente pero son igualmente fundamentalespara su bienestar. Es el caso de la mayoría de losservicios de regulación, como el proceso de absorcióny secuestro de carbono en las aguas profundas y sedi-mentos oceánicos (la denominada «bomba biológicade carbono») que explica la contribución del océano ala regulación del clima planetario[5]; o el papel de laspraderas de la fanerógama marina Posidonia oceanicaen la estabilización morfosedimentaria del litoral; o elpapel de ciertas especies clave en el sostenimiento dela estructura trófica y la productividad biológica deun ecosistema. Finalmente, otros servicios son clara-mente intangibles: ¿cómo poner precio, por ejemplo,al valor que un determinado paisaje tiene sobre elsentimiento de pertenencia que une a la gente consu entorno? La lista de posibles servicios culturalesque los ecosistemas nos brindan es muy larga y supérdida afecta a diferentes componentes de lo que hoyse considera el bienestar humano, un concepto quesupera la idea de la renta per capita como indicadordel nivel de vida medio para proponer una aproxi-mación multidimensional de la calidad de vida, enla que el componente PIB se enriquece con aspectosrelacionados con la salud, la educación, las relacionessociales o la libertad de acción y elección[3,10,11].

Un modelo operativo para el enfoqueecosistémico

La implementación del enfoque ecosistémico comoherramienta operativa se hace a través de diferentesmarcos analíticos propuestos, con diferente nivel dedesarrollo y complejidad, por organismos como laAgencia Europea de Medio Ambiente, la Organiza-ción para la Cooperación y el Desarrollo Económico,el World Resources Institute (WRI) e iniciativas glo-bales como el Programa de Evaluación de Ecosistemasdel Milenio (EEM) de Naciones Unidas o el proyec-to The Economics of Ecosystems and Biodiversity(TEEB), un proyecto auspiciado por Naciones Unidasy la Comisión Europea entre otros. En todos ellosse requiere el análisis no sólo de los impactos deriva-dos de las actividades humanas sino también de lasacciones e intervenciones en respuesta a los cambiosobservados. Además, en lo modelos más desarrolla-dos (WRI, EEM, TEEB) aparecen explícitamentecomponentes relacionados con los servicios de los eco-sistemas, los beneficios derivados y su efecto sobre elbienestar humano.

Figura 2. Un modelo para la aplicación del enfoqueecosistémico al análisis de problemas o preocupacionesambientales. Modificado de [12].

El modelo de la Figura 2, basado en el marco con-ceptual del programa de Evaluación de Ecosistemasdel Milenio, requiere, para el análisis de cualquierproblema ambiental, la identificación de las relacionescausa-efecto entre los agentes de presión y los cam-bios observados en el estado de los ecosistemas. Loscambios de usos del suelo, los aportes de sustanciasexternas, la extracción de recursos, la introduccióno eliminación de especies, el cambio climático, etcrepresentan presiones directas sobre el estado de la

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biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas.Como tales, estos agentes de presión suelen descri-birse como impulsores directos de cambio, y derivande un conjunto de factores demográficos, económi-

cos, sociopolíticos, culturales, religiosos, científicoso tecnológicos que actúan sobre los ecosistemas co-mo presiones indirectas (o impulsores indirectos decambio).

¿CÓMO AFECTARÁN A NUESTRAVIDA LOS CAMBIOS EN EL ECOSISTEMA?inundaciones, epidemias,alimentos, emigración,valor de las posesiones…

¿POR QUÉ ESTÁN CAMBIANDOTANTO LOS ECOSISTEMAS?demanda internacional dealimentos y energía, usosdel suelo, crecimiento de

la población…

¿QUÉ PROCESOS ESTÁN DIRECTAMENTE IMPLICADOSEN LOS CAMBIOS DELECOSISTEMA?cambio climático, deforestación,contaminación del agua,fragmentación de hábitats…

¿QUÉ SERVICIOS PROPORCIONADOS

POR LOS ECOSISTEMAS ESTÁN

MEJORANDO Y EMPEORANDO?

regulación de la calidad y cantidad

del agua, usos recreativos y

turismo, alimentos, energía,

control de las enfermedades,

biodiversidad…

Los cambios de estado del ecosistema repercuten,positiva o negativamente, en el flujo de servicios quelos ecosistemas aportan al ser humano. Por ejem-plo, la sobreexplotación pesquera puede aumentarla disponibilidad de alimento, lo que representa unaumento del servicio de abastecimiento, aunque insos-tenible a largo plazo por la propia identificación delproceso como «sobreexplotación». Al mismo tiempo,la pérdida de biodiversidad asociada a efectos colate-rales de la actividad pesquera (daños físicos del lechomarino en la pesca de arrastre, mortalidad por des-cartes, capturas accidentales de especies no-objetivocomo las tortugas marinas, etc.) afectan negativa-mente a otros servicios de regulación y culturales. Asu vez, los cambios en el flujo de servicios afectanal bienestar humano. La sobreexplotación pequerapuede traducirse, a corto plazo, en un aumento de la

renta per capita de sectores sociales relacionados conla propia actividad pesquera, el turismo, la industriaalimentaria y otros, aunque su carácter insostenibleimpone, más bien pronto que tarde, un límite tempo-ral a los beneficios derivados de la propia actividadpesquera.

Finalmente, la percepción de los cambios provoca-dos en los ecosistemas, flujo de servicios y bienestarhumano, deben guiar las intervenciones o respuestassociales dirigidas a corregir el problema (Figura 2).Las respuestas pueden ser de carácter jurídico, econó-mico, científico-tecnológico, educativo, etc., y puedentener como objetivo la prevención y mitigación delproblema (actuando principalmente sobre los impul-sores primarios o indirectos y las presiones directas),la rehabilitación, restauración o simplemente mejoradel estado ecológico, o la adaptación a las nuevas con-

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diciones ambientales, lo que puede incluir medidassociales dirigidas a preservar el bienestar humano.Por definición, no se puede intervenir directamentesobre los servicios de los ecosistemas sino que debeactuarse a través de la recuperación de las funcionesecológicas degradadas, de forma directa si es posibley, en todo caso, a través de la modificación de losimpulsores indirectos (las causas primeras del proble-ma) o de la reducción o eliminación de las presionesdirectas (Figura 2). Los actores sociales responsablesde responder al problema planteado incluyen desdelos individuos hasta las organizaciones internaciona-les, por lo que, en coherencia, las respuestas puedendarse a escalas que varían desde la local hasta laglobal o planetaria.

El modelo descrito plantea el reto de la valoraciónde los servicios de los ecosistemas y su contribuciónal bienestar humano. Esto es lo que persigue la ini-ciativa TEEB prestando especial atención a criteriosde valoración ecológicos, socio-culturales y económi-cos e introduciendo, entre servicios y bienestar, elcomponente beneficios, que identifica cómo y en quémedida los servicios contribuyen al bienestar humano.Esta línea de desarrollo abre la discusión entre losenfoques de la economía ambiental y la economíaecológica[13], algo que queda fuera de los objetivos deeste artículo.

La aplicación de cualquiera de los modelos exis-tentes reposa sobre la disponibilidad, búsqueda yelaboración de indicadores ambientales, cuya valo-ración proporciona información simplificada sobrelos elementos o procesos clave relacionados con unproblema ambiental complejo[14]. Pueden definirseindicadores para cada uno de los compartimentos delmodelo utilizado, pero también (y muy importantes)sobre la efectividad de las respuestas sociales al pro-blema. Un buen indicador cuantifica y simplifica lainformación, facilita la comunicación y ayuda a losgestores a identificar el origen del problema, seguirsu evolución así como examinar la efectividad de susintervenciones, lo que permite la aplicación de unagestión dinámica y adaptativa.

En cualquier caso, el contenido de los modelos pre-sentados indica claramente el carácter interdisciplinardel enfoque ecosistémico, tal como se manifestabadesde su propuesta como estrategia para alcanzarlos objetivos ecológicos, económicos y sociales delConvenio de Diversidad Biológica, carácter que setraduce en la obligatoriedad de la cooperación entrediferentes áreas de las ciencias biofísicas y sociales.El diagnóstico del estado ecológico es, obviamente,materia de análisis de expertos de campos como labiología, geología, medio ambiente, geografía, cienciasdel mar, ingenierías diversas, etc, campos que tam-

bién contribuyen a la identificación y análisis de laspresiones directas sobre el medio ambiente así comoal efecto de los cambios de estado sobre las funcionesecológicas y los servicios derivados de su alteración(principalmente los de provisión y regulación). Dis-ciplinas del ámbito de la economía y la sociologíadeben identificar los factores que intervienen comoimpulsores indirectos del cambio en los ecosistemas,el estado y tendencias de los servicios culturales asícomo valorar los beneficios que los servicios de losecosistemas aportan al bienestar humano. Finalmen-te, hoy se reconoce que la etapa de decisión sobreactuaciones y respuestas debe contar no solo con laopinión de los expertos de las disciplinas anterioressino con la participación de los sectores ciudadanosafectados por el problema generado o potencialmenteafectados por la respuesta de los responsables de latoma de decisiones al respecto.

Referencias1Steffen W y otros. The trajectory of the Anthropocene:The Great Acceleration. The Anthropocene Review 2: 81-98,2015.2Haines-Young R y Postchin M. The links between biodiversity,ecosystem services and human well-being. En Ecosystem Eco-logy: A new synthesis, Rafaelli D y Frid C (eds.). CambridgeUniversity Press, Cambridge. 2010.3Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and HumanWell-being: Synthesis. Island Press, Washington DC. 2005.4 Scheffer M y otros. Catastrophic shifts in ecosystems. Nature413: 591-596, 2001.5Rodríguez J. Ecología. Ed. Pirámide, Madrid. 2013.6Berkes F y Folke C. Linking Social and Ecological Systems:Management Practices and Social Mechanisms for BuildingResilience. Cambridge University Press, Cambridge. 1998.7FAO. Fisheries management. The ecosystem approach tofisheries. FAO Technical Guidelines for Responsible Fisheries,4 (Suppl. 2). 2003.8Smith RD y Maltby E. Using the Ecosystem Approach toImplement the Convention on Biological Diversity. Key Issuesand Case Studies. IUCN, Gland, Switzerland and Cambridge.2003.9De Groot R y otros. A typology for the classification, descrip-tion and valuation of ecosystem functions, goods and services.Ecological Economics 41: 393-408. 2002.10UE. Más allá del PIB: Evaluación del progreso en un mundocambiante. Comunicación de la Comisión al Consejo y alParlamento Europeo. 2009.11Martín-López B y otros. Ciencias de la Sostenibilidad: GuíaDocente. Instituto Humboldt, Universidad del Magdalena yUniversidad Autónoma de Madrid, Bogotá y Madrid. 2013.12Montes C y otros. Ecosistemas y biodiversidad de España pa-ra el bienestar humano. Evaluación de Ecosistemas del Mileniode España. Síntesis de resultados. Fundación Biodiversidad.Ministerio de Medio Ambiente Rural y Marino. 2011.13Arroyo-Agudo P y Miguélez E. El reto de valorar los serviciosde los ecosistemas. En Servicios ambientales en Reservas dela Biosfera españolas, Onaindía M (ed.). Ministerio de MedioAmbiente, Rural y Marino. 2010.14Smeets E y Weterings R. Environmental indicators: Typologyand overview. European Environment Agency Technical reportNo 25, Copenhague. 1999.

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Jóvenes científicos

La Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga cobija a grandes promesas de la investigación. Con intenciónde darles visibilidad surge Jóvenes científicos: una nueva sección de entrevistas realizadas por estudiantes de estecentro para acercar a los científicos en ciernes a los que pocos años por detrás les andan. Inquietas cuestiones enel lenguaje directo de los jóvenes es la forma más sencilla de enseñar que la ciencia puede ser tan bisoña comobuena. Para empezar, Francisco José Villena, estudiante de grado de biología, entrevista a dos futuros doctoresen una disciplina que le fascina: la virología molecular.

La dificultad para controlar los virus radica en lagran capacidad de mutar sus genomas durante la in-fección lo que les permite evolucionar muy rápido. Ensus estudios de doctorado, Luis Díaz y Pedro Seoanehan desarrollado QuasiFlow, un programa informáticoque permite estudiar las secuencias genómicas que com-ponen las poblaciones víricas, llamadas cuasiespecies,con un detalle que hasta ahora no era posible. Con élpretenden averiguar cómo se genera la enorme variabili-dad genética de los geminivirus, unos virus de plantas

cuyo genoma está formado por ADN monocatenario quecausan muchas pérdidas económicas en la agriculturamediterránea. Resulta impactante que para estudiar alos seres más minúsculos sobre la Tierra necesitemosa Picasso, una de las mayores supercomputadoras deEspaña. El trabajo de Luis Díaz Martínez está super-visado por los Profesores Titulares de Genética AnaGrande Pérez y Enrique Viguera, mientras que PedroSeoane realiza su labor investigadora bajo la direccióndel Profesor Titular de Bioquímica Gonzalo Claros.

Luis Díaz (izquierda) y Pedro Seoane (derecha) en las instalaciones del supercomputador Picasso. Créditos de la foto

FJ: En primer lugar, hablemos de vuestra creación ¿quéhace QuasiFlow desde un punto de vista informático?¿Y desde el biológico?PS: En sí mismo es un flujo de trabajo informático, locual implica que encadena un montón de tareas entre

sí para sacar información de las muestras de virus quetengamos. La intención es caracterizar la población víri-ca que contenga una muestra para saber cómo está ycomo se comporta dentro de su hospedador.LD: QuasiFlow realiza un análisis de hasta 23 variables

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que permite algo que hasta ahora era imposible en elestudio de cuasiespecies, el poder realizar experimentoscon réplicas biológicas y comparar entre muestras. Elconcepto que se tenía de una cuasiespecie viral era quepresentaban tal heterogeneidad que no era capaz de re-producirse en laboratorio para unas mismas condiciones,ya que cada una evolucionaba de forma distinta debidoa la alta variabilidad del sistema. Como podías compararun número muy reducido de clones virales era imposiblever sus similitudes, sin embargo nuestra aplicación escapaz de «normalizar» la cuasiespecie; crea una mediade variables que permite ver los patrones comunes entrecuasiespecies que hacen que se comporten de la mismaforma bajo un mismo hospedador.FJ: ¿Qué ventaja supone vuestra aplicación frente aotras herramientas de estudio de secuencias genómicaspreexistentes?LD: En biología es muy importante la reproducibilidad yen eso se basa la fortaleza de nuestro software, consigueaportar a la comunidad científica una herramienta (decódigo abierto) de estudios y análisis de cuasiespeciesmás fuertes y reproducibles.PS: Su automatización es clave; permite por ejemplotener un análisis profundo de 24 muestras en paralelo(con recursos del supercomputador disponible) listo en5h, mientras que antes tendría que dedicar hasta 120días (5 días por muestra). Además, al ser automatizadopermite poder analizar muchas más variables de golpepara detectar y correlacionar señales interesantes delestudio. Se gana enormemente en tiempo y cantidad deresultados con sólo descargar las secuencias y arrancarel programa.FJ: Suena a que se trata de un programa muy potenteal decir que se usa en una supercomputadora comoPicasso pero, ¿puedo ejecutar QuasiFlow en cualquierordenador?LD: No, QuasiFlow puede necesitar hasta 75 núcleos yuna memoria RAM que llegue a picos de 600GB. . . Losordenadores comerciales más potentes suelen tener 16o 32GB a lo sumo. Es imprescindible contar con una su-percomputadora, como Picasso, donde están instaladotodo lo que necesita QuasiFlow para trabajar. La ideaes que cualquier investigador que lo necesite accedaremotamente a él en un único lugar.FJ: Vosotros os habéis centrado en el estudio de variabi-lidad en geminivirus de interés agrícola, ¿es extrapolableal campo de la biomedicina, con virus tan cambiantescomo los de la gripe?LD: Sin duda, de hecho hicimos pruebas con virus dela hepatitis y el SIDA. QuasiFlow se centra en estudiode la variabilidad en una población viral, independiente-mente de quién sea o cómo se llame el virus o cual seasu hospedador. Se centra en estudiar la variabilidad quehay entre un número de secuencias que tú le ofreces,

siempre y cuando el virus ya haya sido secuenciado conanterioridad y podamos usarla de referencia para com-pararla con las que nosotros tenemos. Por ejemplo noserviría para trabajar con secuencias virales extraídasde una muestra de tierra, porque no podríamos trabajardebido a que se desconocen los virus que puede contenerdicha muestra y no podríamos acceder a las secuenciasde referencia para comprobar las variantes que existenen la secuenciación.

Figura 1. Si bien la imagen podría pasar por una obra neo-plasticista del holandés Piet Mondrian, en realidad se trata deuna representación gráfica del Dr. Esteban Domingo Solans,el virólogo español que obtuvo la primera evidencia experi-mental de cuasiespecies virales. Este término se acuñó paradescribir las distribuciones complejas de variantes genéticasque forman los virus ARN que están estrechamente relacio-nadas y que evolucionan para adaptarse a su hospedador. Enla imagen se representa una fracción de la cuasiespecie: cadalínea representa un genoma vírico y los símbolos sobre ellasmarcan mutaciones. Las líneas discontinuas son secuenciasincapaces de perpetuarse, debido a que superaron la tasa demutación tolerada por la cuasiespecie. Por tanto, los virusde ARN no actúan como una única secuencia canónica, sinoun conjunto de mutantes que evolucionan como unidad deselección. Un ejemplo muy recurrido por el autor de la imagenpara comprender la magnitud de la variabilidad es el siguien-te: «Son necesarias alrededor de 100 millones de imágenescomo esta para representar la cantidad de mutantes del HCV(virus de la hepatitis C) que presenta un hígado humanoinfectado severamente por el virus. Pero eso no es todo; elnúmero, tipo y distribución de las mutaciones es distinta enfunción del paciente». Sin duda, esta alta variabilidad haceque el estudio de estos virus y la obtención de secuenciasconsenso que faciliten su estudio para combatirlos sea ungran desafío. Para responder a dicho desafío se ha creado enla UMA QuasiFlow, una herramienta de análisis de datos desecuenciación masiva con firma malagueña. Foto cedida de«Virus as Populations» (E. Domingo 2016).

FJ: Quisiera cerrar la entrevista con una cuestión quepersonalmente me preocupa y estoy seguro que a máspotenciales científicos de mi generación también: ¿Qué

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panorama podéis describirme en cuanto a aspirar a lainvestigación en España en la delicada situación econó-mica actual?PS: Sinceramente, está complicado. Con los últimosrecortes la financiación está muy mal, plantearte hacerun doctorado requiere algún tipo de beca además dehacer previamente un máster que tampoco es barato.En cuanto a la vía académica hay que tener las ideasclaras y procurar un buen expediente para las becas. Porotra se necesita seguridad en uno mismo para tirar paraadelante, es un camino duro que puede llegar a versecomo un pozo sin fondo y creatividad para afrontar losproblemas que la investigación plantea.LD: Es muy importante además la «independencia»investigadora. La persona que se quiera dedicar a estosepa que va a tener gente por encima suya a la que debeobediencia, pero nunca está de más, además, explorarpor otros caminos siempre y cuando cumplas primero

con los que tus directores te marquen. El campo de labiología te permite afrontar los problemas de distintasformas, pero sin duda lo más importante es el esfuerzopara ser una persona curiosa, que se busque su hueco enun laboratorio y que su expediente le permita iniciarseen la investigación. Aquí las personas a las que les deun poco igual todo y no quieran hacer de esto su vida,ahora mismo como está la situación, no van a encontrarsu lugar en la investigación. Es uno de los trabajos másgratificantes y cuando salen las cosas bien sientes comotu esfuerzo da resultados y merece la pena.

Parece que el desafío (Figura 1) que planteabanlas cuasiespecies está más cerca de resolverse, ahoraes a los potenciales biólogos a los que se nos presentaotro desafío; prosperar en nuestras pretensiones a lainvestigación y llegar a aportar a la comunidad científicaun trabajo tan importante como el de los entrevistados.

F. José Villena @villena_francis

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El reto de comprender la transferencia horizontal de lainformación genética

por ALEJANDRO LÓPEZ MARTÍN

Estudiante del Máster de Evolución. Universidad de Málaga

[email protected]

Palabras clave: Gen, transferencia, virus, conjugación, transducción, transformación, transgénicos, resistencia antibióticosEnviado: 28 enero 2016. Aceptado: 15 junio 2016Editor asociado: Héctor Valverde

La transferencia genética horizontal es un fenómeno de intercambio genético no ligado a la reproducción,en el que el material genético se transfiere entre organismos sin relación de descencencia. Se describiópor primera vez en 1951 en la bacteria causante de la difteria y desde entonces se han descrito distintosmecanismos por los que ocurre, como la conjugación, un mecanismo en el que la información genética estransportada a través de una estructura espefícica: el pilus; la transducción, en el que virus transportangenes desde un organismo a otro; y la transformación, en el que una bacteria con cierta permeabilidad ensu pared permite la entrada de ácidos nucléicos al interior de la célula. Sorprendentemente, se ha observadotransferencia horizontal entre especies pertenecientes a grupos taxonómicos alejados. Actualmente, el interésde la sociedad por estos mecanismos está en alza debido a que se considera una de las vías de dispersión degenes de resistencia a antibióticos. De hecho, organizaciones internacionales como la Organización Mundialde la Salud y Greenpeace se han pronunciado al respecto. Además, desde un punto de vista teórico, el hechode que fragmentos de ADN adquiridos mediante transferencia horizontal formen parte de genes funcionales,incluso en organismos superiores, suscita un mayor interés de estos mecanismos por parte de la comunidadcientífica.

Horizontal gene transfer refers to the transmission of genetic information in a manner not related toreproduction. In contrast to vertical gene transfer, the nucleic acids are transferred between organismswithout offspring relationship. It was first time observed in 1951 on the diphtheria bacteria. Since then,different kinds of mechanisms have been described, such as conjugation, where the genetic informationis transferred throughout an ad-hoc structure (the pilus); transduction, where virus transport genes froman organism to another; and transformation, the process where bacterial cells, with certain permeabilitydegree in their wall, allow naked DNA molecules enter into the cell and end up taking part of its geneticendowment. Surprisingly, this phenomenon has been observed between species from distant taxonomic groups.Nowadays, these mechanisms are engaging interest from the society, as they are considered one of the tracksthrough the antibiotic resistance genes are spread. Indeed, worldwide recognized organizations like WorldHealth Organization and Greenpeace have raised concerns about this regards. In addition, from a theoreticalpoint of view, the fact that DNA fragments acquired via horizontal gene transfer are part of functional genes,even in superior species, add more interest to the scientific community in this phenomena.

La transferencia «tradicional»

Ya sabemos cómo funciona. Chica conoce a chi-co. Él pide una copa. Ella pide otra. Guiño. Sonrisa.La última en casa. Cruce de miradas. El hielo desus copas se derrite lentamente. Quizás pueda intuir-se en esta situación el comienzo de un proceso detransmisión material hereditario bien conocido, lareproducción. Alrededor de nueve meses después desu gran noche nacerá un nuevo individuo que portaráinformación genética tanto de chica como de chico.A rasgos generales, se dice que en este escenario latransmisión de información genética es vertical, dado

que solo se da desde individuos de una generación aindividuos de una generación inmediatamente poste-rior. Durante décadas la humanidad dio por sentadoque toda forma de transmisión de información genéti-ca era vertical. Pero en 1951 se observó que una cepano virulenta de difteria se transformaba en una viru-lenta al estar en contacto con otra cepa que mostrabadicho carácter. Dado que la virulencia es un caráctermeramente genético, estas observaciones podían ha-cer pensar que existían mecanismos de transferenciagenética entre individuos de una misma generación.En contraste con el conocido proceso de transmisióngenética vertical se observaba entonces una transmi-

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sión horizontal. La difteria llevaba causando estragosvarios siglos, una de las primeras epidemias de es-ta enfermedad de las que se tiene constancia fue enEspaña, donde 1613 fue conocido como el «año delos garrotillos» en referencia al término con el que seconocía la enfermedad, descrita en el siglo anteriorpor el médico español Francisco López de Villalobos.

La transferencia horizontal

No obstante, el término transferencia genéticalateral no apareció hasta que Syvanen predijo estemecanismo treinta y cuatro años después. Conceptoque se ha ido desarrollando hasta la actualidad. Seha documentado transferencia horizontal de genesno solo entre individuos de la misma especie, sinoentre diferentes especies e incluso distintos filos. Haytraspaso de genes de bacterias a rotíferos, a hongos,eucariotas, etc., y no se trata de un proceso acotadoa binomios concretos: hay genes de bacterias comoWolbachia (parásito que se transmite a través de lalínea germinal del individuo infectado, pero que sepuede encontrar en vida libre) que se han encontradoen eucariotas como insectos o nematodos. En virus,durante el empaquetamiento del genoma del fago,pequeños fragmentos de DNA bacteriano pueden serempaquetados junto al genoma del virus. Tambiénpuede ocurrir, que genes del fago se mantengan en elcromosoma bacteriano. No solo es un proceso común,sino que parece que han sido de gran importancia enla evolución de genomas celulares aportando «nove-dad genética». Se han encontrado genes víricos comoparte de genes reguladores, codificadores de proteí-nas o intrones con un rol en la mayoría de los casosdesconocido[1].

Mecanismos de transferencia horizontal

Son varias las estrategias de transferencia hori-zontal que encontramos en la naturaleza, y es deenorme interés el estudio y comprensión de estosmecanismos -además de para aumentar nuestro cono-cimiento colectivo-, debido a que es la principal víade expansión de los genes de resistencia a antibióticos.La importancia de esto es tal, que la OrganizaciónMundial de la Salud lo ha calificado como uno de losprincipales retos del siglo XXI a nivel global. En uninforme de 2013, los Centros para el Control y Pre-vención de Enfermedades -CDC- de Estados Unidosestimó que el gasto anual de los tratamientos deri-vados de las infecciones resistentes a los antibióticosronda los 35.000 millones de dólares, además de 8millones de días de hospitalización.

Se cree que la conjugación es el mecanismo detransmisión horizontal más común entre los procario-

tas. No se sabe si es por el uso de un pilus especia-lizado (estructura de menor tamaño que un flageloque puede tener función de transporte, adhesión oconjugación) o porque es el único mecanismo que noha conllevado previamente a la muerte de la céluladonante. Una vez se establece la unión a través delpilus de la célula donante y la receptora se produce elintercambio de material genético, éste material sueletener la característica de ser un elemento móvil, comoun transposón (conocidos como genes saltarines) oun plásmido.

El proceso de transducción es el más utilizado eninvestigación. La forma de transmitir la informacióngenética es mediante la acción de un virus, que enel proceso de replicación y empaquetamiento puedeenglobar genes bacterianos. Estos genes se integrancuando el bacteriófago infecta una nueva bacteria, y siel virus entra en el ciclo lisogénico puede mantenersea lo largo de múltiples generaciones.

Cuando una bacteria muere y su pared celularse rompe libera al medio todo su interior que pasaa estar disponible para otras bacterias del entorno.Si una bacteria incorpora ADN desnudo exógeno através de la membrana, dando lugar a un cambiogenético estable del genoma que finalmente permitaexpresar uno o varios genes, hablamos de un pro-ceso conocido como transformación. Recientementey debido a su importancia ha surgido el conceptoresistoma para denominar al conjunto de genes deresistencia a antibióticos y sus precursores que po-seen las bacterias en un medio determinado (y que,por tanto, otras pueden incorporar), propuesto en2007 por G. Wright, investigador y profesor en Ca-nadá. Tanto la competencia como la transformaciónpueden ser naturales o artificiales. Cuando se reali-zan procesos de transformación en células eucariotas(en laboratorio) se le denomina transfección, para loque se pueden utilizar numerosas técnicas que consi-guen una permeabilización controlada de las paredesbacterianas mediante pulsos eléctricos como la elec-troporación, tratamientos químicos como el llevadoa cabo con fosfato cálcico, o procesos más sofistica-dos como la magnetofección, en los que se utilizancampos magnéticos.

Implicaciones de la transferenciahorizontal

La utilidad de este proceso en la supervivencia delas bacterias es obvia. No obstante, no es tan sencillode producirse ya que numerosos procesos limitan latransferencia, incorporación y estabilización de molé-culas de ADN foráneo en bacteria. Las limitacionesde disponibilidad de ADN adaptativo en el ambiente,

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el desarrollo de competencia bacteriana, la especifici-dad de la adquisición del ADN, o la propia falta desimilitud del ADN son algunos de los factores que in-fluyen en que los procesos comentados anteriormenteno culminen con éxito[2].

Es importante señalar que los eventos de trans-misión horizontal observados en el laboratorio estánrara vez vinculados a la población en sí, ya que setienen en cuenta los distintos parámetros y otrasconsideraciones espacio-temporales. En la naturale-za, los genomas bacterianos están en un constanteestado de cambio y cualquier segmento de ADN enuna población bacteriana grande puede ser suscep-tible de transferirse horizontalmente. Sin embargo,debido a las numerosas limitaciones solamente unapequeña proporción del ADN transferido entre es-pecies es probable que se mantenga a través de lasgeneraciones.

Algunas instituciones (como Greenpeace) alertandel riesgo que suponen los cultivos transgénicos –mo-dificados genéticamente- a causa de la posibilidad deque exista transferencia horizontal y apelan al princi-pio de precaución para evitar su creación y posteriorcultivo. Incluso hay autores[3] que analizan de formaexhaustiva los posibles perjuicios de esta práctica deforma amplia y establecen relaciones riesgo/beneficio.

En contraposición, hay quien afirma[4] que losriesgos del cultivo transgénico son exactamente losmismos que los que podemos encontrar en la agricul-tura tradicional, ya que la ingeniería genética es una«versión acelerada» del proceso de selección artificialque se ha realizado a lo largo de la historia. Tambiénestán aquellos que consideran que no solo los culti-vos transgénicos no son perjudiciales para el medioambiente (más de lo que cualquier otro cultivo notransgénico pueda serlo), sino que además favorecenla sostenibilidad, e incluso que el cultivo de transgé-nicos tiene un efecto protector sobre los cultivos dealrededor o efecto halo[5,6].

El maíz Bt es un transgénico que produce unatoxina para evitar plagas como el taladro. Éste hasido objeto durante muchos años y en la actualidadde críticas e informes contra su cultivo, destacan-do la lucha activa de Greenpeace. Esta proteína esproducida de forma natural por la bacteria Bacillusthuringiensis, que es utilizado en cultivo ecológico,

por lo que el riesgo de transferencia horizontal delantibiótico se encuentra en cualquier suelo en el queesté presente esta bacteria.

Muchas estimaciones[7] coinciden en que los even-tos de transferencia horizontal de genes de plan-tas a bacterias son extremadamente raros, aunquealgunos[8] apuntan que todavía es necesario tener unconocimiento más preciso que nos permita realizarpredicciones fiables de las posibles consecuencias deintroducir nuevos genes en un ambiente abierto. Hayautores[9] que critican algunos modelos utilizados yconsideran que se obtienen tasas de transferenciamás bajas que las que hay realmente presentes en lanaturaleza.

Es difícil estimar el rol de este mecanismo en lanaturaleza, aunque por lo pronto parece que es másimportante de lo que se creía. ¿Podremos conocerlotodo sobre la transferencia horizontal? ¿Podría elser humano aprovechar estos mecanismos en terapiagénica, por ejemplo? Imaginad que en la situación dechico y chica pueden relacionarse a través de trans-ferencia horizontal: «Me gusta el color de tus ojos,¿me lo das?»

Referencias1Filée J y otros. The role played by viruses in the evolu-tion of their hosts: a view based on informational proteinphylogenies. Research in Microbiology. 2003.2Thomas CM y Nielsen KM. Mechanisms of, and Barriers to,Horizontal Gene Transfer between Bacteria. Nature ReviewsMicrobiology. 2005.3Young, T. Organismos genéticamente modificados y bioseguri-dad. IUCN. 2004.4Conner AJ y otros. The release of genetically modified cropsinto the environment. The Plant Journal. 2003.5Raymond-Park J y otros. The role of transgenic crops insustainable development. Journal of Plant Biotechnology. 2011.6Tabashnik BE. Communal Benefits of Transgenic Corn. Scien-ce. 2010.7Schlüter K y otros. ‘Horizontal’ Gene Transfer from a Transge-nic Potato Line to a Bacterial Pathogen (Erwinia chrysanthemi)Occurs—if at All—at an Extremely Low Frequency. NatureBiotechnology. 1995.8Nielsen K y otros. Horizontal gene transfer from transgenicplants to terrestrial bacteria – a rare event?. FEMS Microbio-logy Reviews. 1998.9Heinemann JA y Traavik T. Problems in monitoring hori-zontal gene transfer in field trials of transgenic plants. Naturebiotechnology. 2004.

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Escribir bien no cuesta trabajo

Marchando una de acentos

Todas las palabras en todos los idiomas tienen unacento prosódico o léxico sobre una (y solo una)sílaba en cada palabra, la sílaba tónica. En españoltenemos muchas palabras que se distinguen por dóndecae la sílaba tónica:

cálculo/calculo/calculóánimo/animo/animócrítico/critico/criticó

Puedes consultar una lista mucho más exten-sa en https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091113083608AAQ70wL para que veaslo importante que es seguir las reglas de acentuaciónpara colocar el acento ortográfico (tilde) cuando ydonde corresponda. También tenemos el acento dia-crítico para diferenciar las palabras que se escriben ypronuncian igual, pero significan cosas distintas, comopor ejemplo:

sí/si, donde/dónde, cual/cuál

Por desgracia, y sobre todo en el contexto científico(por no hablar de las redes sociales y la mensajería), sele resta importancia a las tildes por el simple motivo deque en inglés no se usan y les va bien, o de que resulta‘difícil’ poner acentos con un teclado o con el móvil.Así que la nueva regla de considerar la ye una vocal ytildarla cuando proceda (Ýñigo y Aýna) hará que algunose rasgue las vestiduras. Vamos a ver unos casos de usode las tildes que a más de uno sorprenderá.

Lo primero es que las mayúsculas se acentúansiempre que lo necesiten: África, Ídolo, CARTÓN, CA-PÍTULO, Ártico, etc.

En cambio, los monosílabos no se acentúan nun-ca, salvo cuando haya que distinguirlos para no crearconfusión mediante tilde diacrítica:

si/sí, el/él, tu/tú, mas/más, te/té

Ojo, que ni ti ni di llevan acento nunca. Desde 2010,tampoco se acentúan guion, prion, truhan, friais, liais,frio, lie, lio, pero sí frío, líe, lío, que son llanas al des-hacerse el diptongo. Nunca se han acentuado ni seacentuarán los monosílabos fe, fue, dio y vio.

Desde 2010, los demostrativos ya no se acen-túan ni tan siquiera cuando funcionan como pronombres(este, ese, aquel y sus derivados). Las formas neutrasesto, esto y aquello nunca se acentuaron ni se acentua-rán.

Se siguen acentuando los adverbios interrogati-vos y exclamativos (cuál, cuándo, dónde, quién, cómo)para distinguirlos de su función como adverbio relativo.

Solo ya no se tildará nunca, ni tan siguiera cuandohaya ambigüedad. En tal caso, se recomienda cambiarlopor únicamente o solamente, o bien rehacer la frase.

La o entre números tampoco llevará tilde diacrí-tica porque es imposible confundirla con un 0 en untexto escrito por ordenador: te lo habrán dicho 100 o200 veces. Recuerda que si el segundo número empiezapor o, habrás de sustituirla por u: 80 u 81.

Las formas verbales hubierais, cubrieseis, fuerais,dieseis y similares se escriben sin tilde porque son llanasacabadas en s. Date cuenta que si las divides en sílabas,obtienes hu-bie-rais, cu-brie-seis, fue-rais, die-seis. Perosí llevan acento, por ser agudas acabadas en s, ligáis(li-gáis), presentáis (pre-sen-táis), argumentáis (ar-gu-men-táis), coméis (co-méis), etc. Las formas verbalescon pronombres enclíticos llevan tilde o no de acuerdocon las normas generales de acentuación:

cayó → cayose, da → dale y dáselo,mira → mírame, está → estate,acabó → acabose, pon → ponme.

Profesional de la ciencia sin tilde.

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Los sustantivos que designan a un profesional deuna ciencia acabada en «-ía» se forman con el sufijo-iatra, sin acentuar (no con ⊗-íatra):

geriatría → geriatra,pediatría → pediatra,fisiatría → fisiatra,foniatría → foniatra.

Las palabras acabadas en -lisis y -fago son esdrú-julas: análisis, bacteriófago, catálisis, coprófago, epifisió-lisis, filófago, galactófago, hematófago, lipólisis, necró-

fago, necrólisis, proteólisis, trombólisis y otras muchasmás. Hay unas poquitas en las que se ha acabado acep-tando también la forma llana:

autólisis/autolisis, electrólisis/electrolisis,fibrinólisis/fibrinolisis, fotólisis/fotolisis,glucólisis/glucolisis, hemólisis/hemolisis,hidrólisis/hidrolisis, pirólisis/pirolisis.

Y todo esto no es más que un aperitivo de lo queva a venir en las próximas entregas sobre acentos.

Para saber más:

Ideas, reglas y consejos para traducir y redactar textos científicosEl nanoblog del Gonz

M. Gonzalo Claros

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El olivo como fuente de alérgenospor ROSARIO Ma CARMONA MUÑOZ

Estudiante de doctorado en la Universidad de Málaga, Grupo de Biología Reproductiva de Plantas

Departamento de Bioquímica, Biología Celular y Molecular de Plantas

Estación Experimental del Zaidín, CSIC (Granada)

[email protected]

Palabras clave:Alergia, alérgenos, panalérgenos, polinosis, olivo, polenEnviado: 1 junio 2016. Aceptado: 17 junio 2016

Las polinosis, alergias al polen, suponen un gran problema de salud pública. En Andalucía destacala provocada por el olivo debido a que ocupa una gran parte del suelo cultivado en nuestra región. Yase han identificado 12 alérgenos en el polen de olivo, pero los alergogramas presentan hasta 20 bandasde reacción, lo que indica que aún faltan alérgenos por identificar. Aunque probablemente los que noconocemos sean alérgenos menores, se ha comprobado estos disparan a veces su prevalencia cuando laconcentración de polen es muy alta (en los peores momentos podemos encontrar hasta 5000 granos/m3), conlo que pasan considerarse alérgenos mayores. Por si no fuera suficiente, muchos alérgenos son proteínas muyconservadas entre especies, por lo que se convierten en panalérgenos. Por tanto, está claro que debemos seguirbuscando nuevos alérgenos de olivo y nuevas isoformas que permitan establecer tratamientos antialérgicospersonalizados más eficaces.

Pollinosis—allergy to pollen—is a major public health issue. The one caused by olive pollen standsout in Andalusia, where this plant is widely cultivated. To date, twelve olive pollen allergens have beenidentified and characterised; however, allergograms show up to twenty reactive bands, which means that newallergens are yet to be identified. Although these unknown allergens are likely to be minor allergens, it hasbeen reported that their prevalence increases with high levels of airborne pollen (higher than 5000 grains/m3

in the worst cases), turning them into major allergens. Furthermore, many allergens are highly conservedproteins among species, then considered as pan-allergens. It is therefore clear that the seek for new oliveallergens and isoforms should continue in order to design more personalised and effective immunotherapeutictreatments..

Qué son las alergias

Las enfermedades alérgicas suponen un importan-te problema de salud pública cada vez más extendidoen los países desarrollados, donde afectan a más deun 25% de la población. A pesar de ello, el grandesconocimiento que aún existe al respecto ocasionacarencias en su diagnóstico y tratamiento, lo cualrepercute en la calidad de vida de los pacientes.

La alergia consiste en una respuesta despropor-cionada del sistema inmunitario al identificar comodañinas determinadas moléculas (alérgenos) de carác-ter inocuo. Existen fuentes alergénicas muy variadas:pólenes, ácaros, alimentos, fármacos, frutos secos, lá-tex, etc. El contacto con ellos dispara la producciónde anticuerpos como la IgE (inmunoglobulina E), queinducen a su vez la liberación de sustancias comola histamina, causantes de los síntomas indeseados:rinitis, conjuntivitis, dermatitis, asma y, en el casomás extremo, la anafilaxia, que puede llegar a sermortal.

Además del tratamiento con antihistamínicos yotros medicamentos para mitigar los síntomas, serecurre a la inmunoterapia específica (vacunas), queconsiste en administrar los alérgenos cada cierto tiem-po para que disminuya la hipersensibilidad a estassustancias, con lo que se alivian, e incluso eliminan,los síntomas.

Alergia al polen de olivo

Las alergias producidas por polen se denominanpolinosis. En nuestra región destaca la causada porel olivo (Olea europaea L.), al tratarse de una especieque se cultiva en grandes extensiones de terreno. Esun árbol perenne originario de Asia Menor pertene-ciente a la familia Oleaceae, muy extendido en lacuenca mediterránea y en algunas áreas de América,Sudáfrica y Australia. Además de su importancia porla producción de aceite de oliva, aceituna de mesa ymadera, supone la principal causa de sensibilizaciónpor polen en gran parte de Andalucía y Castilla la

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Mancha, y la segunda más importante en España (al-rededor del 60% de los pacientes alérgicos al polen)tras la alergia al polen de gramíneas.

Figura 1. Flores de olivo cargadas de polen.

En nuestra latitud, el olivo florece durante los me-ses de mayo y junio y su polinización es anemófila. Supolen, fuertemente alergénico, es relativamente peque-ño (alrededor de 30 µm). Puede permanecer muchotiempo en suspensión en la atmósfera, donde alcanzaaltas concentraciones (hasta 5000 granos/m3). Tam-bién es capaz de recorrer largas distancias. Ocasiona

una alergia de carácter estacional cuyos síntomas másfrecuentes son rinoconjuntivitis y asma. Una vez quelos granos de polen entran en contacto con la mucosarespiratoria, los alérgenos se liberan al cabo de tansolo minutos, lo cual explica la rápida aparición delos síntomas.

Alérgenos del olivo

Los alergogramas de extractos de polen de olivomuestran más de 20 bandas correspondientes a pro-teínas que se unen a IgE [1]. Sin embargo, hasta lafecha sólo se han descrito 12 alérgenos distintos enpolen de olivo (Tabla 1) y recientemente uno en elfruto, lo cual hace sospechar que aún quedan alér-genos por identificar. Los alérgenos conocidos sonproteínas de bajo peso molecular, muy hidrosolubles,con funciones biológicas claves en el grano de poleny un elevado grado de polimorfismo. La mayoría deestos alérgenos han sido clonados y producidos comoproteínas recombinantes, lo cual ha permitido anali-zar total o parcialmente su estructura tridimensionaly detectar los correspondientes epítopos (regiones dela secuencia del alérgeno reconocidas por el anticuer-po). No obstante, el análisis puntual de algunos deellos muestra resultados contradictorios sobre los quehabrá que profundizar todavía más.

Tabla 1. Alérgenos identificados en polen y fruto de olivo. Adaptación de [4].

Ole e 1 es el alérgeno más importante (prevalenciasuperior al 50%), el primero purificado en olivo yel mejor caracterizado. Se trata de una proteínaglucosilada, específica de polen a la que aún no leha sido asignada una función biológica, pero muysimilar a proteínas de otras especies involucradasen la hidratación y germinación del polen. Ha dadoorigen a la familia de proteínas similares a Ole e 1.

Ole e 2 pertenece a la familia de las profilinas,proteínas de bajo peso molecular que participanen la regulación de la polimerización de la actina.

Ole e 3 pertenece a la populosa familia de las pol-calcinas (proteínas de unión a calcio), y codificauna forma específica de polen. Su función pare-ce ser la de modular el flujo de calcio durante elcrecimiento del tubo polínico.

Ole e 4 parece ser un producto de degradaciónde Ole e 9, con cuyo extremo amino presenta unagran similitud de secuencia.

Ole e 5 es un alérgeno menor (prevalencia inferioral 50%), identificado como una Cu/Zn superóxidodismutasa. Estas enzimas intervienen en la protec-

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ción frente al estrés oxidativo, en la señalizacióncelular y en la interacción entre el polen y el estig-ma durante el proceso reproductivo.

Ole e 6 es una proteína pequeña rica en residuosde cisteína que no presenta similitud significativacon otras proteínas.

Ole e 7 ha sido descrito como un homólogo de lasproteínas de transferencia inespecífica de lípidos.

Ole e 8 es una proteína de unión al calcio, muypoco prevalente, y presente en muy poca cantidaden el polen. Podría funcionar como regulador delas rutas de transducción de señales. Tiene simili-tud de secuencia con Ole e 3, aunque solo en losdominios de unión a calcio.

Ole e 9 corresponde a una 1,3-β-glucanasa gluco-silada. En su extremo carboxilo posee un dominiode unión a los glúcidos, y su extremo amino es elresponsable de la actividad catalítica.

Ole e 10 también es una proteína de unión a losglúcidos, con una gran similitud con el extremocarboxilo de Ole e 9. Podría intervenir en la forma-ción de la pared celular del tubo polínico durantela germinación.

Ole e 11 es una pectina metilesterasa, enzimaubicua implicada en la modificación de la paredcelular y, por tanto, en muchos procesos biológicos,tales como la maduración y el desarrollo del tubopolínico durante la reproducción.

Ole e 12 es un alérgeno menor recientemente carac-terizado, correspondiente a una isoflavona reducta-sa. En el polen, estas enzimas parecen participaren la germinación, el crecimiento del tubo polínicoy, posiblemente, en el reconocimiento entre el poleny el estigma.

Ole e 13 es el único alérgeno descrito en el frutode olivo hasta la fecha. Consiste en una proteínade tipo taumatina, involucrada en mecanismos dedefensa frente a patógenos y en respuesta a estrésbiótico o abiótico.

Aunque Ole e 7, 9 y 10 presentan una escasaincidencia clínica en la regiones donde hay poco po-len de olivo en suspensión (alérgenos menores), suprevalencia se dispara cuando la concentración depolen es muy alta, con lo que pasan a ser entoncesalérgenos mayores y provocan el agravamiento de lossíntomas de la enfermedad. Algo parecido ocurre conOle e 6, cuya prevalencia puede alcanzar el 50% enalgunos casos.

Los alérgenos que presentan una elevada similitudde secuencia en las regiones correspondientes a losepítopos pueden ser reconocidos por los mismos anti-cuerpos y desencadenar reacciones alérgicas cruzadas.Suele darse entre especies relacionadas taxonómica-mente. Así por ejemplo, el alérgeno Ole e 1 de olivopresenta reactividad cruzada con otras especies dela familia Oleaceae, y los pacientes alérgicos a Ole e1 de olivo, suelen serlo también al fresno, aligustre,jazmín y otros.

Cuando los alérgenos son proteínas evolutivamen-te muy conservadas, con funciones vitales básicasy presentes en muchas fuentes biológicas, se creeque provocan reactividad cruzada entre especies norelacionadas entre sí. Estos alérgenos son llamadospanalérgenos (del griego «pan–: todo», por estar am-pliamente distribuidos). El gran parecido entre de-terminados panalérgenos presentes a la vez en polen,alimentos vegetales e incluso látex origina un caso dereactividad cruzada que se ha llamado síndrome dealergia a pólen-látex-fruta, por el que una personasensible a estos alérgenos puede presentar síntomasalérgicos, no sólo por exposición al polen, sino tam-bién al comer ciertas frutas o al entrar en contactocon productos derivados del látex. Ole e 2 es un ejem-plo de los panalérgenos más conocidos que ocasionandicho síndrome, debido a su gran similitud con lasprofilinas presentes en el látex, en muchas frutas (me-locotón, pera, melón, etc.) y en otros pólenes (abedul,fresno, etc.).

Figura 2. Flor de la variedad leccino.

El problema de la variedad

Se ha visto que las distintas variedades de olivo(alrededor de 250 sólo en España y más de 2000 entodo el mundo) presentan diferencias tanto en losniveles de expresión de los diferentes alérgenos, comoen su grado de polimorfismo[2]. Esto, unido a que los

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pacientes suelen ser sensibles a diferentes combinacio-nes de los alérgenos, supone un serio inconvenienteen la práctica clínica, pues los extractos de polenusados para diagnóstico y diseño de vacunas debenimitar en el mayor grado posible la composición dealérgenos a la cual quedan expuestos los pacientesen su entorno. Un diagnóstico o vacuna demasiadogenerales o poco precisos podrían conducir a trata-mientos poco eficaces, reacciones adversas, o lo quees peor, una sensibilización secundaria a alguno delos componentes de la vacuna.

Resulta por tanto evidente que se necesitan unaidentificación y cuantificación precisas de las distintasisoformas de cada uno de los alérgenos, así como la ca-racterización de posibles alérgenos nuevos, no solo enolivo, sino en todas aquellas especies potencialmentealergénicas que puedan originar reactividad cruzada.Los grandes avances de los últimos años en camposcomo la genómica, la transcriptómica y la proteómicaestán proporcionando herramientas para progresaren esta tarea. En el caso particular del polen de olivo,en nuestro laboratorio estamos llevando a cabo unanálisis exhaustivo de su transcriptoma para explorar

tanto la presencia de nuevas variantes de los alérge-nos ya conocidos, como de alérgenos potencialmentenuevos, con el fin de arrojar un poco de luz sobre sucomplejo alergograma[3]. Esta búsqueda parte de lapremisa de que un mayor conocimiento al respectomejorará el diagnóstico, a la vez que aumentará laeficacia de los tratamientos diseñados frente a estaextendida enfermedad.

Referencias1Villalba M y otros. The spectrum of olive pollen allergens.From structures to diagnosis and treatment. Methods (SanDiego, Calif.) 66: 44-54, 2014.2Alché JD y otros. Differential characteristics of olive pollenfrom different cultivars: biological and clinical implications. JInvestig Allergol Clin Immunol 17, Supplement 1: 69-75, 2007.33. Carmona R y otros. In the search for non described olivetree allergens by transcriptome-mining. En: The EuropeanHistamine Research Society 44th Annual Meeting. Inflamm.Res. 64 (Suppl 1):S11, Springer, 2015.2A4. Batanero E y otros. Olive pollen allergens: an insight intoclinical, diagnostic and therapeutic concepts of allergy. En:Olives and olive oil in health and disease prevention. 1021-31,Elsevier, USA, 2010.

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Encuentros con las novedades

Superbacteria: ¿el final del camino?

[Yi-Yun y otros (2015) en The Lancet y McGann yotros (2016) en Antimicrobial Agents and Chemothe-rapy ]. Como decía Jeff Goldblum en Parque Jurásico,«La vida siempre encuentra un camino»; en este caso, elcamino hacia la resistencia frente a antibióticos. Durantelos últimos años hemos visto como han ido apareciendonoticias sobre bacterias resistentes incluso frente a anti-bióticos considerados como último recurso, ejemplo deello son las bacterias resistentes a meticilina, vancomi-cina, carbapenemas y más recientemente polymixina-E(colistina). Así pues, las bacterias no han dejado dehacer su trabajo, mientras que la gestión del nuestro escuestionable. En noviembre de 2015, The Lancet publi-ca la identificación en China de enterobacterias con elgen mcr-1, que confiere resistencia a polymixinas, en unplásmido IncF, vehículo para la diseminación de genesde virulencia y resistencia a antibióticos entre las entero-bacterias. La relevancia de la noticia radica no ya en laaparición de resistencia a Colistina (uno de los últimosrecursos en la lucha contra infecciones por bacteriasGram-negativas poliresistentes) sino en el mecanismoadoptado para incorporar dicha resistencia. Al habersido incorporado el gen mcr-1 en un plásmido IncF pue-de ahora transmitirse horizontalmente, favoreciendo larápida propagación de este mecanismo de resistencia en-tre las enterobacterias. Por eso, no es extraño que en elmomento actual, a tan sólo 7 meses de la identificaciónen China de dichas bacterias, ya se hallan detectadoenterobacterias portadoras del gen mcr-1 en muestrasprocedentes de comida, ganado y pacientes humanos endistintos puntos del mundo. Concretamente, la cepa deE. coli hallada el mes pasado en una paciente de Pensi-vania, EEUU (paciente que no había salido del país enlos últimos 5 meses), contiene 15 genes de resistencia

frente antibióticos en su ADN cromosómico, ademásde dos plásmidos en los que porta otros 15 genes deresistencia, entre los cuales se encuentran mcr-1 y dosgenes para la resistencia a Carbapenemas. ¿Qué haceposible la aparición de estos genes? Bueno, sólo hayque entender mínimamente los principios de la teoríade la evolución. Estas bacterias han estado sometidas auna presión de selección mediada por dosis sub-letalesde estos antibióticos el tiempo suficiente como parapermitir la aparición de cepas resistentes a todos ellos.Pero ¿cómo es esto posible, si los tratamientos con estetipo de antibióticos no se administran a pacientes hastahaber comprobado que es el último recurso? Pues esposible por el uso de estos antibióticos para la profi-laxis y la promoción del crecimiento en explotacionesganaderas, incluso aquellos antibióticos considerados deúltimo recurso. Según los datos de la FDA del 2012, el80% de los antibióticos empleados en EEUU se utiliza-ban en explotaciones ganaderas y, aunque estos datosson más difíciles de contrastar, se estima que esta cifraa nivel mundial es del 70%. A ello hemos de sumarque el desarrollo de antibióticos no es rentable para lasempresas farmacéuticas y que la inversión en este tipode medicamentos es escasa. Debemos recordar que eldesarrollo y aplicación de antibióticos fue una de lascausas que permitió la expansión de población humanaque conocemos actualmente, así pues, quizás sea el mo-mento de atender a la Reina Roja y empezar a correr, acorrer lo más rápido posible sólo para poder permaneceren el sitio, pues las bacterias nunca cesarán en la carrerapor la adquisición de mecanismos de resistencia con losque defenderse de nuestros ataques.

Transferencia directa de electrones entremicrobios sintróficos

[McGlynn y otros y Wegener y otros ambos en Natu-re 526 2015]. Las comunidades microbianas que habitanambientes anaeróbicos frecuentemente se organizan for-mando consorcios multiespecíficos mutualistas, donde laintervención cooperativa de los diferentes miembros re-sulta imprescindible para asegurar el flujo de energía y elreciclado de la materia en la asociación. Trabajando enrégimen cooperativo, los microorganismos anaeróbicosson incluso capaces de conseguir que se produzcan reac-ciones redox que serían termodinámicamente imposiblesde forma aislada (mutualismo sintrófico). Este es elcaso de la oxidación anaeróbica del metano, un procesomicrobiano con importantes implicaciones globales, yaque reduce en gran medida las emisiones de este potentegas de efecto invernadero desde los sedimentos oceáni-

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cos hacia la atmósfera. El proceso lo lleva a cabo unconsorcio mutualista sintrófico constituido por arqueasmetanotróficas anaeróbicas (aunque en realidad pareceque se trata de arqueas metanogénicas que trabajanen forma reversa) y bacterias sulfatorreductoras, y selocaliza en una estrecha franja del sedimento oceánicodonde coincide la presencia simultánea de metano ysulfato. Las bacterias sulfatorreductoras son incapacesde usar directamente el metano, y las arqueas necesitanpoder oxidante, que no pueden obtener por si solas delsulfato. Se establece entonces el acoplamiento estos dostipos metabólicos, de modo que consiguen transportarlos electrones necesarios, actuando finalmente el me-tano como agente reductor para la sulfatorreducción.La reacción global del proceso es:

CH4 + SO 2−4 −−→ CO3H− + HS− + H2O

con ∆G0′ = −20 kJ/mol.Hasta ahora, se consideraba que los electrones se

transferían desde la arquea metanotrófica a la bacteriasulfatorreductora a través de un compuesto intermedia-rio, típicamente el hidrógeno, y que la reacción globalsería posible por el acoplamiento de dos reacciones par-ciales sintróficas, la primera a cargo de la arquea y lasegunda por la sulfatorreductora:

CH4 + H2O −−→ H+ + HCO−3 + H2

H2 + SO 2−4 + H+ −−→ HS− + H2O

Sin embargo, los artículos referidos en la cabecera,publicados simultáneamente en la revista Nature, hancambiado esta visión tradicional.

En el primero, McGlynn y su grupo plantea que si elfuncionamiento del proceso sintrófico estuviera basadoen la difusión del hidrógeno, debería existir un íntimocontacto físico entre arqueas y bacterias sulfatorreducto-ras, y estas células deberían estar bien mezcladas dentrodel consorcio, maximizando de esta forma su contacto.No obstante, la observación reiterada de asociacionessintróficas oxidadoras de metano ha demostrado que,por el contrario, dentro del consorcio existe una notablesegregación espacial entre arqueas y bacterias. Con elobjetivo de resolver esta aparente paradoja, estos auto-res han utilizado aproximaciones experimentales y demodelado sobre un conjunto de consorcios microbianosmuy diversos desde el punto de vista estructural. Susresultados han demostrado que la actividad del consor-cio no está relacionada con la distribución espacial delas células, ni tampoco con la distancia relativa entrearqueas y bacterias en la asociación, y proponen que elmecanismo de transferencia de electrones entre los so-cios del consorcio debe ser independiente de la difusiónde compuestos intermediarios como el hidrógeno.

Como conclusión de su estudio, sugieren que sólola transferencia directa de electrones entre arqueas ybacterias puede explicar el adecuado funcionamiento deesta sintrofia, y añaden que este proceso independientedel hidrógeno aporta una mayor estabilidad del sistemafrente a cambios y perturbaciones ambientales.

En el segundo, Wegener y sus colaboradores handemostrado que, efectivamente, en los consorcios res-ponsables de la oxidación anaeróbica del metano existeuna transferencia directa de electrones entre los micro-organismos asociados, sin que sea necesaria la partici-pación de hidrógeno como compuesto intermediario enla translocación. Según lo expuesto en este trabajo, loselectrones viajan directamente desde las arqueas a lasbacterias sulfatorreductoras a través de unas estructurasextracelulares tipo pili, hoy conocidas como nanohilos(o «nanowires»), que conectan como cables microscópi-cos a los miembros del consorcio, formando una densared. El análisis genómico del consorcio ha revelado quelas bacterias sulfato-reductoras presentan los genes res-ponsables de la biosíntesis de estos nanohilos. Además,las pruebas de microscopía electrónica realizadas hanconfirmado que las arqueas y bacterias del consorciose encuentran conectadas mediante redes de nanohilos.Estos nanohilos tienen un diámetro medio de aproxi-madamente 10 nanometros, y su longitud puede ser demás de un micrómetro, esto es, muy superiores al tama-ño medio de las células implicadas en la red sintrófica.Además, sobre la base de razonamientos termodinámi-cos y estequiométricos, estos autores afirman que elhidrógeno producido por las arqueas metanotróficas esinsuficiente para mantener el funcionamiento del con-sorcio sintrófico, y que sólo la transferencia directa de

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electrones, mucho más rápida y eficiente que la difusiónde compuestos químicos, puede hacerlo.

A la vista de estas novedades, quizá deberíamosconsiderar a estos consorcios multiespecíficos de célulasprocariotas mutualistas, interconectadas por conducto-res de impulsos eléctricos, como auténticos organismosmulticelulares. En el mundo microbiano, que constituye

la mayor parte de la Biosfera, los conceptos de especiee individuo pierden relevancia, los límites de los organis-mos son también relativos y difusos, y las comunidadessólo funcionan si todos sus componentes coordinan susfunciones. En este contexto, resulta obligado conside-rar al mutualismo como factor clave en el desarrollo yevolución de los ecosistemas.

Raúl Montañez Martínez y Enrique Moreno Ostos

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