Los investigadores analizaron las plagas de insectos y sus enemigos naturales en los cultivos de papas y se encontraron que las poblaciones orgánicas con composición más equilibrada ninguna especie de insecto tuvo la oportunidad de dominar. Es decir, en parcelas de ensayo las especias con más equilibradas  poblaciones de insectos crecieron mejor.

“Creo” equilibrio “es un buen término”, dice David Crowder, entomologo de la Universidad Estatal de Washington. “Cuando las especies están en equilibrio, al menos en nuestros experimentos, son capaces de cumplir sus funciones de manera más armoniosa”.

Crowder y sus colegas utilizan el término “equidad” para describir la abundancia relativa de las diferentes especies en un ecosistema. Los esfuerzos de conservación más típicamente se concentran en la riqueza de especies – el número de especies individuales – o la pérdida de especies individuales.

Los investigadores dicen que sus resultados refuerzan la tesis de que tanto la riqueza y la equidad deben ser considerados en la restauración de un ecosistema. El documento también pone de relieve las relaciones depredador de insectos y presas en un momento en que la industria de la papa y los grandes del mercado de la comida chatarra como McDonald’s y Wendy’s, están siendo empujados a considerar la sostenibilidad ecológica de las diferentes prácticas para el control de las plagas.

Convencionalmente el control de plagas en las explotaciones a menudo conlleva a que las comunidades biológicas pasan a ser dominadas por unas pocas especies. Los investigadores encontraron que la uniformidad de las plagas naturales difiere drásticamente entre los dos tipos de explotaciones (orgánica y convensional). En los campos de cultivo orgánico, las especies más abundantes representaron tan sólo el 38 por ciento de los insectos depredadores de un campo.

Con el uso de campos cerrados en la Universidad Estatal de Washington en Pullman, los autores recrearon las condiciones del uso de plantas de papas, los escarabajos de la papa del Colorado, cuatro especies de insectos y tres patógenos del suelo que atacan a los escarabajos. Cuando los depredadores y agentes patógenos tuvieron números similares obteníamos mucho menos escarabajos en las papas orgánicas al final del experimento”. Además de que las plantas eran más grandes”.

Los autores dicen que están seguros de por qué la uniformidad de especies fue menor en los cultivos convencionales. Puede ser que diferentes tipos de fertilizantes o insecticidas maten a algunos enemigos naturales de los escarabajos.

Referencia

David W. Crowder, Tobin D. Northfield, Michael R. Strand, William E. Snyder. Organic agriculture promotes evenness and natural pest control. Nature, 2010; 466 (7302): 109 DOI: 10.1038/nature09183

El arsénico es un elemento químico venenoso que se encuentra en los minerales y está presente en el aceite. Los altos niveles de arsénico en el agua de mar puede permitir al tóxico metaloide entrar en la cadena alimentaria. El arsénico puede interrumpir el proceso de la fotosíntesis en las plantas marinas y aumentar las posibilidades de alteraciones genéticas que pueden causar defectos de nacimiento y cambios de comportamiento en la vida acuática. También puede matar a los animales como las aves que se alimentan de los animales organismos afectados por el arsénico.

En el estudio, un equipo del Imperial College de Londres ha descubierto que los derrames de petróleo pueden obstruir parcialmente el sistema océanico de filtración natural y evitar que realice la limpieza del arsénico fuera del agua de mar. Los investigadores dicen que su estudio arroja información sobre una nueva amenaza tóxica luego del derrame de petroleo del Golfo de México.

El arsénico se encuentra naturalmente en el océano, pero los sedimentos en el fondo del mar filtran el agua de mar, lo que mantiene bajo los niveles de arsénico natural. Sin embargo, el arsénico también es vertido en el mar por las aguas residuales de las plataformas de petróleo y de los vertidos accidentales de petróleo y las fugas de los depósitos de petróleo en el subsuelo.

En el estudio, los investigadores descubrieron que los derrames de petróleo y fugas obstruyen los sedimentos en el fondo del océano con el aceite, lo que evita la vinculación de los sedimentos  con el arsénico. Los científicos dicen que este cierre del sistema de filtración natural hace que los niveles de arsénico aumenten en el agua de mar, lo que significa que puede entrar en el ecosistema marino, donde se concentra y asciende en la cadena alimentaria.

Los científicos dicen que su trabajo demuestra cómo la química de los sedimentos en el Golfo de México podría verse afectada por la fuga de petroleo en curso.

“No se puede medir con precisión la cantidad de arsénico que se encuentra en el Golfo en el momento porque el accidente está en curso. Sin embargo, el verdadero peligro reside en la capacidad de acumular arsénico, lo que significa que cada derrame posterior eleva los niveles de este contaminante en el agua marina. Nuestro estudio es un recordatorio oportuno de que los derrames de petróleo podría crear una bomba de tiempo tóxica, que pueden amenazar la estructura del ecosistema marino en el futuro”.

“Llevamos a cabo nuestro estudio antes de la fuga en el Golfo de México, pero nos da una idea grande en un nuevo potencial peligro ambiental en la región. Miles de galones de petróleo se derraman en los océanos del mundo cada año debido a los derrames, las perforaciones mar adentro y el mantenimiento rutinario de las plataformas, lo que significa que muchos lugares pueden estar en riesgo por los crecientes niveles de arsénico, lo que podría a la larga afectar la vida acuática, las plantas y las personas que dependen de los océanos para su subsistencia. ”

Para su investigación, el equipo analizó un mineral llamado goetita, uno de los sedimentos oceánicos más abundante en el mundo, que es un óxido de hierro.

El equipo realizó experimentos en el laboratorio que simulaba las condiciones en el océano, para ver cómo la goetita se une al arsénico en condiciones naturales. Descubrieron que el agua de mar altera la química de la goetita, donde los bajos niveles de pH en el agua crean un cambio positivo en la superficie de los sedimentos goethita, haciéndolos atractivos para el arsénico que tiene carga negativa.

Sin embargo, los científicos descubrieron que al añadir el aceite, esto creó una barrera física, que abarca los sedimentos goetita, lo que impidió que el arsénico en el aceite se vincularse al mineral. El equipo también encontró que el aceite cambia la química de los sedimentos, lo que debilita la atracción entre la goetita y el arsénico.

En el futuro, los investigadores planean analizar otros minerales como arcillas y carbonatos que son sedimentos en el fondo del océano. El contenido de los sedimentos varía de océano a océano y los investigadores analizarán cómo el petróleo afecta a su capacidad para unirse al arsénico después de un derrame.

Referencia

Wainipee et al. The effect of crude oil on arsenate adsorption on goethite. Water Research, 2010; DOI: 10.1016/j.watres.2010.05.056

Como parte de una Fundación Nacional de Ciencia los investigadores examinaron el tamaño y forma de los mariposas monarcas migratorias y no migratorias y mediane sofisticados análisis de imágenes computarizados de las poblaciones pudieron medir los detalles precisos sobre las alas de estos insectos. Para esto compararon las monarcas migratorias de las costas orientales y occidentales de los EE.UU, Hawai, Costa Rica, el sur de la Florida y Puerto Rico con aquellas que no emigran. También midieron las alas de mariposas cultivadas en el laboratorio para descartar las causas ambientales de las diferencias en el tamaño y forma, y demostrar una base genética de la variación en los rasgos de las alas de las monarcas individuales. Las conclusiones del trabajo fueron publicados recientemente en la edición en línea de la revista científica Evolución.

Las conclusiones en las mariposas monarcas fueron consistentes con los estudios previos que comparan aves migratorias que indican que la mejor forma para un vuelo de larga distancia implica largas alas con una punta estrecha para ayudar a reducir la resistencia. Además de sus conclusiones sobre el tamaño de las alas y la forma, el equipo también encontró que los monarcas de las dos poblaciones migratorias en los EE.UU. difieren en el tamaño corporal, lo que sugiere que cada población podría haberse adaptado a las exigencias de la migración en formas sutilmente diferentes. Los cuerpos más grandes pueden ayudar a las monarcas orientales, con su migración mucho más tiempo, llevar a los depósitos de grasa para alimentar el largo viaje y los cinco meses de período de hibernación en México.

Las monarcas en el este de América del Norte, son famosas por realizar las migraciones con distancias más grandes que cualquier especie de insectos en el mundo. Se enfrentan a una serie de amenazas, hasta el punto que la migración de las monarca es considerado como un “fenómeno en peligro de extinción”. Investigaciones anteriores indican que las hembras de las mariposas monarcas han disminuído en los últimos 30 años en los EE.UU. Un patrón preocupante que pinta un panorama sombrío para la población de estas mariposas. Por otra parte, los monarcas de esta población son propensos a los accidentes periódicos producto de las tormentas en su lugar de hibernación en México.

A pesar de que las monarcas en todo el mundo no están amenazadas, las que tienen mayor envergadura si lo están. “Nuestro estudio demuestra que perderíamos una población evolutivamente única si desaparece la migración de los monarcas orientales”.

Referencia

Sonia Altizer, Andrew K. Davis. Populations of Monarch butterflies with different migratory behaviors show divergence in wing morphology. Evolution. Published Online: Jan 11 2010 DOI: 10.1111/j.1558-5646.2010.00946.x

En la película Avatar, la Dra Grace Agustine luego de años de investigación de la flora y fauna de Pandora llegó a una conclusion científica. Las plantas forman una red como si fuera un sistema nervioso interconectado y que es capaz de responder de manera coordinada, incluso con otras especies animales.

Curiosamente, cientificos forestales han encontrtado que los bosques están creciendo más rápido y que el cambio climático pareciera estar impulsando este crecimiento acelerado.

El crecimiento veloz no es una característica típicamente asociada con los árboles, ya que pueden tardar siglos en crecer. Sin embargo, un nuevo estudio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias ha encontrado pruebas de que los bosques en el este de Estados Unidos están creciendo más rápido que lo hecho en los últimos 225 años. El estudio ofrece un vistazo poco común a la forma en que un ecosistema es capaz de responder al cambio climático.

Por más de 20 años el ecólogo forestal Geoffrey Parker ha seguido el crecimiento de 55  parcelas de frondosos bosques mixtos en Maryland. Las parcelas varían en tamaño, y algunas son tan grandes como 2 hectáreas.

Los censos de los árboles de Parker han revelado que el bosque ha crecido a un ritmo mucho más rápido de lo esperado. Es decir, en promedio el bosque aumenta anualmente su masa forestal en 2 toneladas por hectárea.

Los bosques y sus suelos almacenan la mayoría de las reservas de carbono terrestre de la Tierra. Pequeños cambios en su tasa de crecimiento puede tener ramificaciones significativas en los patrones climáticos, ciclos de nutrientes, el cambio climático y la biodiversidad. Exactamente cómo estos sistemas se verán afectados sigue siendo objeto de estudio.

Según los investigadores el culpable parece ser el cambio climático, más concretamente, los crecientes niveles de CO2 en la atmósfera, las temperaturas más altas y las estaciones de crecimiento más largas.

La evaluación de cómo está cambiando un bosque no es tarea fácil. Para empezar en muchos casos los árbols viven mucho más que los ecólogos que los estudian. Una manera de compensar esto es mediante la creación de “cronosecuencias” – una serie de parcelas de los bosques del mismo tipo que se encuentran en diferentes etapas de desarrollo (5 hasta 225 años de edad). Esto permitió no solo comprobar que hubo un crecimiento acelerado general tanto en el bosques jóvenes y viejos, sino también que el crecimiento más rápido es un fenómeno reciente.

Parker y sus colaboradores han tomado un cuarto de millón de mediciones a lo largo de los años. Todo comenzó con el censo de árboles el 8 de septiembre 1987. Miden todos los árboles que son de 2 centímetros de diámetro o más e identifican las especies, las marcas de las coordenadas del árbol y observan si está vivo o muerto.

Al conocer la especie y el diámetro, McMahon es capaz de calcular la biomasa de un árbol. “Caminar en el bosque ayuda, pero también lo hace mirar los números”. Sin embargo, no era suficiente documentar la tasa de crecimiento más rápido. ¿Por qué está sucediendo?.

Los científicos creen que el aumento de la temperatura, una mayor temporada estacional de crecimiento y los mayores niveles de CO2 atmosférico pueden ser la causa.

Durante los últimos 22 años los niveles de CO2 han aumentado en dicho lugar un 12%, la temperatura media ha aumentado en casi tres décimas de un grado y la estación de crecimiento se ha prolongado de 7,8 días. Los árboles tienen ahora más de CO2 y una semana más para aumentar de peso. Los científicos sugieren que una combinación de estos tres factores ha hecho acelerar el aumento de la biomasa forestal.

Las respuestas de los ecosistemas son una de las grandes incertidumbres en la predicción de los efectos del cambio climático. Parker cree que hay motivos para creer en sus sitios de estudio son representativas de los bosques caducifolios del este, el ecosistema de la región que rodea a muchos de los centros de población en la costa este. Él y McMahon esperanza ecologistas forestales examinará los datos de su propio árbol de censos para ayudar a determinar cuán extendido está el fenómeno.

Algunos podrán interpretar que los árboles tienen una conciencia medio ambiental más desarrollada que los humanos y están tomando “medidas” colectivas” de acuerdo a los cambios climáticos. Igual como los árboles en Pandora que supieron movilizar a todo un planeta para luchar en contra de los invasores humanos.

Referencia

Sean M. McMahon, Geoffrey G. Parker and Dawn R. Miller. Evidence for a recent increase in forest growth. PNAS Published online before print February 3, 2010, doi: 10.1073/pnas.0912376107

La decoloración de los corales es el blanqueamiento de estos debido a una ruptura de la simbiosis (dos organismos cuya vida en común los beneficia a ambos) con unas pequeñas algas fotosintéticas. Estas criaturas unicelulares residen dentro de los tejidos del coral y proporcionan al organismo huésped hasta con un  90 por ciento de su energía. Es la energía solar, los productos químicos derivados de las algas que dan a las especies de coral del mundo un arco iris de colores vivos.

Desafortunadamente, las colonias de coral de gran valor ecológico están siendo amenazadas en todo el mundo por unas bacterias (Vibrio coralliilyticus), que vive en los océanos. Cuando el microbio se convierte en virulento, puede infiltrarse en los corales y desalojar a las algas, causando que el coral pierde su pigmentación. Si la simbiosis se rompe el tiempo suficiente, el coral se muere de hambre.

Los científicos ambientalistas han demostrado en los experimentos de laboratorio que la virulencia de V. coralliilyticus depende de la temperatura, es decir provocan la decoloración a temperaturas superiores a 24 grados Celsius (75 grados Fahrenheit). Estos hallazgos han hecho surgir la preocupación de que la temperatura del océano cada vez mayor, ya sea a través de los cambios estacionales naturales o las tendencias del cambio climático, pueden conducir a un mayor riesgo de decoloración de los corales. Durante las últimas dos décadas, se ha informado de que cerca del 30 por ciento de los arrecifes de coral del mundo, y sus ecosistemas adyancentes, han sido severamente degradados por la decoloración.

En un artículo publicado en la revista Ciencia y Tecnología Ambiental, el equipo de investigación describió cómo utilizar la resonancia magnética nuclear (RMN) para estudiar los cambios metabólicos en el patógeno V. coralliilyticus con las fluctuaciones de la temperatura. La técnica permitió el descubrimiento de pequeñas moléculas del metabolismo de los compuestos relacionados que se correlacionan con diferentes condiciones biológicas. En este estudio, cuando aumenta la temperatura de 24 a 27 grados Celsius aumentaron los niveles de tres compuestos – la betaína, el glutamato y el succinato – que ayudan a regular la producción de energía y la presión osmótica, un mecanismo para mantener la integridad celular en la bacteria. Estos cambios metabólicos pueden ser las claves para saber por qué el pequeño cambio de temperatura puede convertirse a la bacteria causante de la decoloración de los corales. Los investigadores esperan que estos hallazgos conduzcan a una mejor comprensión de las relaciones simbióticas que existen en los corales sanos y los posibles efectos sobre las relaciones en las cambiantes condiciones ecológicas.

Referencia

oroujerdi et al. NMR-based microbial metabolomics and the temperature-dependent coral pathogen Vibrio coralliilyticus. Environmental Science & Technology, 2009; 43 (20): 7658 DOI: 10.1021/es901675w

Bajo la presión de una enfermedad fúngica, las ranas en este punto del planeta y su diversidad biológica están sufriendo “un gran homogeneización” que está dejando atrás las comunidades pobres, las que cada vez se parecen más entre sí.