sábado, 2 de febrero de 2013

Una sorprendente colaboración en el suelo

Una asombrosa colaboración que se produce en el suelo entre ciertas plantas y bacterias hace posible la vida.
Analice lo siguiente: El nitrógeno es un gas esencial para el crecimiento y la reproducción vegetal. No obstante, para que las plantas lo puedan utilizar, este gas primero debe pasar por un proceso de fijación que lo transforma en compuestos como el amoníaco. Para lograrlo, las leguminosas colaboran con bacterias del género Rhizobium. Tal colaboración —con beneficios mutuos— entre organismos de especies diferentes se denomina simbiosis.
Mediante una sustancia química especial, las leguminosas atraen hacia sus raíces a las bacterias, que penetran en ellas. Aunque las bacterias y estas plantas pertenecen a dos reinos diferentes, colaboran “en la creación de algo que, en esencia, es un nuevo órgano: un nódulo en la raíz completamente dedicado a la fijación de nitrógeno”. El interior del nódulo se convierte en el nuevo hogar y laboratorio de las bacterias. Estas se valen principalmente de una enzima especial —un tipo de proteína denominada nitrogenasa— para fijar el nitrógeno que toman del aire acumulado en el suelo.
“Toda la nitrogenasa que existe en el planeta [...] podría caber en un cubo grande”, por ello, cada molécula cuenta. Pero hay un problema: el oxígeno anula la función de la nitrogenasa. ¿Cómo evitarlo? Las leguminosas producen una sustancia especial que elimina cualquier molécula de oxígeno potencialmente dañina.
Alrededor del nódulo hay una membrana que controla el intercambio de amoníaco, azúcares y otros nutrientes que ocurre entre los microbios y las plantas. Como todas las plantas, las leguminosas mueren con el tiempo, pero el amoníaco permanece en la tierra. Por ello, a las leguminosas se las ha calificado con razón de “estiércol verde”.

La ventilación de los termiteros

Se ha dicho, y con buena razón, que los termiteros son maravillas de la ingeniería. Estas impresionantes estructuras, construidas a base de tierra y saliva, pueden alcanzar los seis metros de altura (20 pies). El sol cuece sus paredes, de 45 centímetros (18 pulgadas) de espesor, hasta dejarlas tan duras como el hormigón. Algunos termiteros se han edificado literalmente de la noche a la mañana.
Cerca del centro del termitero vive la reina, que pone varios miles de huevos cada día. Las termitas obreras, ciegas y sin alas, se encargan de llevar los huevos a celdas especiales donde cuidan de las larvas una vez que estas salen del huevo. Ahora bien, es posible que la mayor maravilla de este nido sea su sistema de ventilación.
Analice lo siguiente: Una serie de cámaras y galerías mantienen una temperatura constante en el interior aunque las condiciones exteriores cambien. Por ejemplo, en Zimbabue (África), la temperatura exterior puede llegar a más de 38°C (100°F) durante el día y bajar hasta los 2°C (35°F) por la noche. Sin embargo, el interior del termitero se mantiene a 31°C (87°F). ¿Por qué?
En la zona inferior del termitero hay agujeros de ventilación situados estratégicamente que permiten la entrada de aire fresco, mientras que el aire caliente y viciado es expulsado por la parte de arriba. Desde una cámara subterránea entra aire más frío que circula a través de los túneles y celdas. Las termitas abren y cierran los agujeros para regular la temperatura según sea necesario. Para ellas es fundamental que la temperatura siempre sea la misma, pues eso les permite cultivar el hongo que constituye su alimento principal.
El diseño del termitero es tan extraordinario que un grupo de arquitectos empleó un sistema parecido para construir un edificio de oficinas en Zimbabue. Dicho edificio tan solo consume el 10% de la energía que necesitaría uno del mismo tamaño construido según los modelos tradicionales.

El adhesivo del geco

A los científicos les admira la capacidad que tiene el geco para escalar superficies lisas —incluso para correr boca abajo por los techos— sin resbalar. ¿Cómo logra este pequeño lagarto realizar tal proeza? Efectivamente, las patas de este reptil se asemejan a manos y se aferran a las superficies lisas con pasmosa agilidad. Cada dedo tiene unas laminillas revestidas de millares de estructuras parecidas a pelos de las que brotan centenares de filamentos o garfios microscópicos. Las fuerzas de interacción molecular (denominadas fuerzas de Van der Waals) que se generan entre estos filamentos y la superficie son capaces de soportar el peso del cuerpo del animal, incluso cuando se desplaza boca abajo sobre cristal.
Los investigadores quieren crear adhesivos que, al igual que las patas del geco, se adhieran a las superficies planas. Tales sustancias tendrían, entre otras, “una amplia variedad de aplicaciones en el campo de la medicina, desde vendajes resistentes al agua hasta una cinta adhesiva que sustituya las suturas quirúrgicas”.