Los 10 descubrimientos de este año: las ciencias biológicas llaman la atención

2021 fue un año muy difícil en términos de cambio climático. Estos hechos despiertan el pensamiento de la población, que está deseosa de apoyar a quienes buscan soluciones.

En cuanto a las ciencias biológicas, muchos están sugiriendo procesos inspirados en la naturaleza para reducir su huellahombre sabio. El profesor Friedrich Peter es uno de ellos: utiliza la química del sauce para tratar aguas residuales, lo que llamó la atención del jurado a las 29^mi Una edición de los diez descubrimientos de la revista de este año. Ciencias de Quebec.

Pero antes de que las aplicaciones concretas vean la luz del día, todavía es necesario comprender cómo funciona la naturaleza, para lo cual toman su ejemplo… Los científicos que realizan investigación básica pueden no despertar menos interés público, pero su investigación sigue siendo esencial. El equipo de Simon Jolly y Daniel Schoen también llamó la atención del jurado al probar la hipótesis de Darwin de hace 150 años sobre por qué existen las plantas cleistógamas.

El uso de la química del sauce para el tratamiento de aguas residuales en ciudades canadienses

Cada año en Canadá, 6000 mil millones de litros de aguas residuales municipales se tratan parcialmente y se descargan en el medio ambiente. Los biólogos ya sabían que el sauce tolera naturalmente la contaminación y que sus raíces filtran nitrógeno. Se publicó un estudio en ecología universitaria Demostró que sería posible tratar millones de litros de aguas residuales utilizando sauces de rápido crecimiento mientras se produce bioenergía y productos químicos «verdes».

Para detener el flujo de agua contaminada, Friedrich Peter y su alumna Esther Sass utilizaron raíces de sauce (Salix sp) para filtrarlo. Después de probar el método en una granja de sauces en Quebec, los investigadores y su equipo estimaron que más de 30 millones de litros de aguas residuales primarias por hectárea podrían tratarse anualmente usando un «filtro biológico» de este tipo.

Luego, la biomasa se puede recolectar del sauce de filtro para hacer biocombustibles renovables lignocelulósicos, un biocombustible llamado de segunda generación producido mediante la extracción de celulosa: es una solución a los combustibles fósiles y no compite directamente con la cadena alimentaria humana como los biocombustibles de primera generación. los cuales se producen a partir de remolacha, trigo, maíz y otros.

Además, los científicos extrajeron sustancias químicas completamente desconocidas del filtro de sauce, así como otros compuestos como el ácido salicílico (conocido como el principal ingrediente de la aspirina), que libera el sauce en grandes cantidades, y una gran cantidad de sustancias químicas «verdes», con antioxidantes y agentes anticancerígenos. , propiedades antiinflamatorias y antimicrobianas, que se enriquecieron al filtrar las aguas residuales a través de raíces de sauce.

Este concepto de biorrefinación suena muy bien para permitir que las nuevas tecnologías ambientales compitan económicamente con los mercados existentes de combustibles fósiles y productos químicos a base de petróleo, al mismo tiempo que ayuda a reducir el daño al ecosistema causado por el hombre.

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El secreto de las flores invisibles: Darwin tenía razón

¿Por qué algunas plantas producen flores pequeñas y poco atractivas? Dos investigadores en ciencias biológicas creen haber entendido por qué, validando la hipótesis de 150 años de Darwin.

Quien dice flor dice colores brillantes, contrastantes, vibrantes… Sin embargo, no todas las plantas producen tales flores. Algunas especies denominadas ‘cleistógamas’ en realidad producen dos tipos: ‘normales’, que son adorables, y ‘rúnicas’, que son pequeñas, nunca se abren y se polinizan solas. Así que esta segunda clase de flores no necesita atraer a los insectos polinizadores con ningún truco de belleza. ¡Pero hasta ahora, la razón de la existencia de las flores cleistógamas sigue siendo un misterio!

en un estudio publicado en biología actualLos profesores de biología Simon Jolly, de la Universidad de Montreal, y Danielle Schoen, de la Universidad McGill, han demostrado que la cleistogamia, como se denomina a esta autopolinización, está estrechamente relacionada con las flores bipartitas simétricas, es decir, aquellas con un nivel de simetría más bien que muchos; Las orquídeas son un buen ejemplo. Charles Darwin formuló esta hipótesis hace unos 150 años, pero es solo ahora, gracias a la investigación de MM. Julie y Schoen, que la hipótesis ha sido probada científicamente.

La belleza de las flores de las plantas chasmog, que se reproducen por polinización cruzada, atraen a los animales e insectos polinizadores, que transportan el polen entre las plantas de la misma especie, actuando efectivamente como intermediarios en el proceso de apareamiento. Los problemas de reproducción surgen cuando los polinizadores están ausentes por una u otra razón. Entonces, el proceso de evolución ha permitido que algunas plantas eviten este problema: se polinizan a sí mismas.

Para probar la hipótesis de Darwin, Simon Jolly y Daniel Schoen analizaron más de 2500 especies de plantas con flores, el conjunto de datos más grande jamás compilado para flores con estas propiedades inusuales. Sus hallazgos destacan un desafío al que se enfrentan las plantas: asegurar su descendencia y reducir la endogamia. La cleistogamia, por tanto, representa una solución a este dilema al producir dos tipos de flores: las flores ordinarias, que se «aparean» con otras flores gracias a los polinizadores, y la cleistogamia, que asegura la reproducción cuando las condiciones de polinización son malas.

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Se invita a la comunidad UdeM a conocer los descubrimientos de los investigadores y votar por el que más los inspire en sitio web de . Ciencias de Quebec. La votación finaliza el 10 de febrero de 2022 a las 23:59 y el descubrimiento de 2021 se anunciará en la edición de marzo de la revista.