Generalmente, cuando consideramos las muchas plantas que nos rodean, las imaginamos usando de manera eficiente la radiación electromagnética del Sol a través de la fotosíntesis en sus hojas, extrayendo el dióxido de carbono del aire, así como el agua del suelo a través de sus raíces, y crecen tan rápidamente como razonablemente pueden.En realidad, la eficiencia de este proceso es inferior al 10% de la energía de entrada, y los diferentes tipos de metabolismos de las plantas que se han formado a lo largo de la evolución no son todos iguales.Entre los metabolismos de las plantas en uso hoy en día, algunos usan vías de fijación de carbono significativamente más eficientes, mientras que otros terminan desperdiciando mucha de la energía que obtuvieron de la fotosíntesis con procesos innecesariamente complicados, especialmente para lidiar con los desechos.La rapidez con que las plantas pueden crecer si todas hubieran desarrollado la vía de fijación de carbono más eficiente ha sido objeto de una serie de estudios en las últimas décadas, que involucran todo, desde plantas de cultivo hasta árboles.Como nos están mostrando estos estudios, más que una curiosidad biológica científica y evolutiva, estas plantas transgénicas ofrecen oportunidades reales en todo, desde la producción de alimentos hasta la reforestación.A lo largo de miles de millones de años en la Tierra, el proceso de evolución ha llevado a la formación de fascinantes estructuras biológicas, así como a muchas curiosas ramificaciones e incidencias de reinventar la misma estructura de manera diferente.Los ojos de los vertebrados y los cefalópodos, por ejemplo, que parecen haberse formado de forma independiente, son muy similares y muy diferentes.Este proceso se llama evolución convergente.Tan llamativa como lo son los ojos y las características convergentes como las alas entre los dinosaurios (pájaros), los mamíferos y los insectos, tal vez menos obvia pero no menos importante es la evolución convergente de la fotosíntesis.A lo largo de millones de años, las versiones aproximadas de la fotosíntesis de las primeras plantas se convirtieron en una serie de vías de fotosíntesis distintas, todas basadas en la enzima RuBisCO (ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa-oxigenasa) y el ciclo de Calvin asociado.La mayoría de las plantas utilizan la llamada fijación de carbono C3, que utiliza un ciclo de Calvin bastante básico.Esto tiene una eficiencia general de como máximo 3,5% (en relación con la entrada de energía de radiación solar), mientras que el ciclo de fijación de carbono C4 menos común alcanza un máximo de más del 4%.C4 y CAM (metabolismo del ácido de las crasuláceas) son una forma de evolución convergente, donde ambos usan fosfoenolpiruvato (PEP) para capturar CO2 y así crear una mayor concentración de CO2 alrededor de las enzimas RuBiscCO para reducir la fotorrespiración.Un problema central con RuBisCO, como se puede ver en las reacciones enumeradas anteriormente, es que reacciona tanto con CO2 como con O2, mientras que la última reacción es obviamente indeseable debido a la falta de átomos de carbono involucrados.El producto metabólico 2-fosfoglicolato (2-PG, o C2H2O6P3-) que resulta de la reacción con el oxígeno es tóxico para la planta ya que inhibe algunas vías metabólicas y, por lo tanto, debe tratarse.Aquí es donde la fotorrespiración de las plantas C3 es esencial, ya que permite que el 2-PG se convierta en el PGA (ácido 3-fosfoglicérico) deseado que se usa para la formación de azúcares que la planta necesita para prosperar, como se muestra en este gráfico. por Williams et al.(2013) de las rutas metabólicas para plantas C3 y C4:Lo que esto nos dice es que muchas plantas, incluidos cultivos alimentarios y especies de árboles, que utilizan el ciclo de fijación de carbono C3 gastan una cantidad significativa de la energía que obtienen de la fotosíntesis en descomponer este 2-PG que se forma debido a la interacción entre RuBisCO y oxígeno.Debido a este proceso de fotorrespiración, también aumenta la pérdida de agua a través del estoma (poros).Dado que RuBisCO se une más fácilmente con el oxígeno que con el dióxido de carbono cuando aumentan las temperaturas, esto pone límites naturales a las condiciones ambientales viables para las plantas C3 y explica por qué las plantas C4 y especialmente las CAM se encuentran en condiciones más cálidas y áridas.Por lo tanto, la conclusión lógica es que si trasplantamos elementos apropiados de C4, CAM u otras vías como las que se encuentran, por ejemplo, en las cianobacterias en plantas C3, esto podría aumentar notablemente su tasa de crecimiento al reducir la energía desperdiciada en la fotorrespiración.Después de que los intentos iniciales de ajustar la enzima RuBisCo directamente para aumentar su afinidad por el dióxido de carbono no tuvieran éxito, durante la década de 1990 el enfoque se desplazó hacia la comprensión y la optimización.En este momento, en general se reconoce que diseñar la fijación de carbono al estilo C4 en plantas C3 es un camino viable a seguir, utilizando las plantas C4 existentes como plantilla.Lo relevante aquí es si una especie C3 también tiene una especie C4 relacionada para que la ingeniería genética sea más sencilla.Otro punto activo de discusión aquí es si seguir una estrategia de una o dos celdas, como señaló Cui (2021).Otros investigadores han buscado formas novedosas de mejorar la fotosíntesis, como Nölke et al.(2014), quienes agregaron la expresión de una poliproteína (DEFp) extraída de la glicolato deshidrogenasa (GlcDH) de Escherichia coli a plantas de papa (Solanum tuberosum), lo que resultó en un aumento de 2,3x en el rendimiento de tubérculos.Este mismo enfoque también se puede aplicar a otras plantas, probablemente con un aumento de rendimiento similar.Wang et al.(2020) informaron sobre una especie de arroz modificada utilizando un enfoque similar al de Nölke et al., aunque con resultados mixtos.Este estudio fue seguido por Nayak et al.(2022) quienes reportaron resultados prometedores que pueden conducir al arroz transgénico con estas modificaciones que se introducen en ensayos de campo.Los datos de ensayos de campo relacionados están disponibles en South et al.(2019), quienes realizaron ensayos de campo con plantas de tabaco transgénicas.Estas plantas mostraron un aumento de aproximadamente el 40 % en la producción de biomasa útil en comparación con el tipo salvaje.Obviamente, antes de que cualquiera de estas especies transgénicas se distribuya a los agricultores para las cosechas del próximo año, se deben realizar muchos más experimentos y pruebas de campo para garantizar la efectividad, la estabilidad a largo plazo de estas modificaciones y la seguridad general.Aun así, estos experimentos brindan una tentadora visión de un futuro en el que la producción agrícola actual aumenta entre un 150 y un 200 %, sin necesidad de nutrientes adicionales, una disminución en los requisitos de agua y una resistencia mucho mejor a las olas de calor, que se espera que ocurran mucho antes. más regularmente debido al cambio climático en curso.Lo que plantea la cuestión de si se podría utilizar un enfoque similar para hacer que los árboles regulares también sean mucho más eficientes en la fijación de carbono de la atmósfera.La sabiduría convencional nos dice que los árboles tardan mucho en crecer.Tal vez como era de esperar, la mayoría de los tipos de plantas a las que se hace referencia como 'árboles' (es decir, no existe una definición biológica de 'árbol') utilizan el metabolismo de fijación de carbono C3.En un artículo preimpreso reciente del Living Carbon Team et al.(2022), se informa que se ha aplicado a los álamos una modificación similar a las especies transgénicas basadas en cultivos discutidas anteriormente.Estos álamos híbridos se plantaron posteriormente en campos de Oregón, como se detalla en el sitio web del Living Carbon Team.Con el artículo preliminar que informa un aumento de aproximadamente el 50 % en la ganancia de biomasa en relación con los álamos estándar, esto daría crédito a los elevados objetivos del sitio web Living Carbon.Como se explica en la página de preguntas frecuentes del proyecto, todas las plantas modificadas de esta manera que se plantan son hembras, por lo que las modificaciones genéticas no se propagarán a otros álamos silvestres a través del polen, sino que permanecerán contenidas solo en los árboles plantados.El proyecto se realiza en asociación con la Universidad Estatal de Oregón (OSU), con más de 600 de estos álamos híbridos ya plantados.El objetivo es plantar la mayor cantidad de ellos en los próximos años como parte de un enfoque de captura de carbono.Junto con la perspectiva de aumentar significativamente la producción de cultivos, bosques que crecen un 50% más rápido que los bosques convencionales, esto parecería generar un futuro bastante interesante que podemos esperar.Un gran elefante en la habitación cuando se trata de este tema es el de los organismos genéticamente modificados (OGM), o "genéticamente modificados" (GE), como es el término más correcto.Muchos países tienen legislación que prohíbe o limita severamente el cultivo, importación y venta de organismos, productos, semillas, etc. GM. Sin duda, este será el mayor obstáculo para que cualquiera de estas plantas mejoradas por fotosíntesis sea aceptada.Aunque se pueden presentar muchos argumentos a favor de la seguridad inherente de estos árboles híbridos, ya que es probable que ni los humanos ni el ganado consuman los bosques y los árboles en general, la brecha entre el mundo lógico de la ciencia y el mundo impulsado por las emociones de la persona promedio y el día a día El ciclo de noticias es realmente duro en este contexto.A pesar de esto, con el curso actual del mundo hacia uno donde las sequías, el hambre y todos los demás síntomas muy desagradables del cambio climático serán sentidos por cada vez más personas, es posible que las herramientas que la ciencia nos ha proporcionado sean nuestra salvación aquí. , permitiéndonos alimentar a millones y hacer una mella considerable en el exceso de CO2 en la atmósfera, todo al hacer que las plantas acumulen mejor el carbono.La optimización de los pigmentos también podría ser un enfoque para aumentar la eficiencia... 20aumenta%20su%20eficiencia%20fotosintética.Aunque encontramos que los productores rápidos actualmente conocidos como el bambú y el kudzu son un problema más que un beneficio (aunque el uso de biocombustibles sería beneficioso para nuestra situación)Ya sea que queramos dejar sueltos los cultivos de Frankenstein en la tierra o no, pueden ser esenciales para apoyar a los colonos de Marte.Puede notar que básicamente nada aquí menciona la clorofila o la fotosíntesis real... porque no importa.Las plantas tienen mucha energía: lo que les falta es la capacidad de absorber nutrientes.Es por eso que no puedes simplemente aumentar la luz y hacer que las plantas crezcan más rápido.Básicamente, esto no es tan sorprendente: la conversión de luz en energía es rápida (electrónica), la absorción de átomos es lenta.Sé con certeza que puedes aumentar la luz y hacer que la marihuana crezca más rápido.Si no lo matas con calor claro.Especialmente si complementas el CO2... elaborando cerveza.Sin embargo, los cambios en las leyes hacen que el cultivo de macetas en interiores sea cada vez menos rentable (en muchos estados, pronto).Espere hasta que sea legal a nivel federal y legal en Tailandia.Las viejas cepas se esconden en algún valle de las tierras altas (esperamos todos).Algún gilipollas hará super Kudzu.Entonces estamos condenados.Me pregunto si podría obtener un doble golpe con la acuicultura, ejecutar un burbujeador concentrador de oxígeno para que su salmón de cultivo se hiperventile enormemente y descargar el escape a su invernadero.La gente usa las succiones del fondo de la pecera como fertilizante.Resultados mixtos.La mierda de piscifactoría es un problema.Si pudieras encontrar una manera económica de recolectarlo y venderlo a los granjeros, serías rico y las chicas hippies te arrojarían sus bragas como Tom Jones.Advertencia justa, algunos se pegarán."ejecuta un burbujeador concentrador de oxígeno para que tu salmón de piscifactoría se hiperventile enormemente",Las plantas necesitan CO2, no oxígeno.Así que estás tratando de usar el salmón para convertir O2 en CO2, ¿verdad?¿De dónde crees que vendría la “C”?“Sé con certeza que puedes aumentar la luz”Sí, por supuesto, si comienza *desde la oscuridad* y aumenta la luz, aumentará con la intensidad de la luz.Pero una vez que alcanza los niveles de luz típicos a los que se adaptan las especies de plantas (y las plantas pueden adaptarse a niveles de luz *muy* bajos), el crecimiento se satura.No importa cuánto protejas la planta del calor: si arrojas más y más luz, se satura bastante rápido.Si una planta está afuera bajo la luz solar típica, tiene mucha más energía de la que puede usar.Sin embargo, no tiene mucho más CO2 del que puede usar; de ahí la razón por la cual el aumento de los niveles de CO2 por encima del ambiente aún aumenta la fotosíntesis.El punto de saturación de luz para básicamente todas las plantas está dentro del rango típico de la luz solar: la luz brillante en las plantas al aire libre no tiene sentido, por lo que aumentar la energía de la luz que absorbe tampoco tiene sentido.El punto de saturación de CO2 para las plantas puede ser *enorme*, como 3 o 4 veces los niveles exteriores, por lo que aumentar la eficiencia de la absorción de CO2 no tiene sentido.Estás defendiendo una posición que no tomaste.Sí, cada planta tiene un nivel máximo de luz utilizable, pero la mayoría de las plantas viven en lugares donde más luz producirá más crecimiento.Aunque sea la misma cantidad de luz durante más horas.Simplemente cambie lentamente a puntos más brillantes para que el sol no los decolore.Por qué los jardineros despejan la sombra, pero también por qué algunas plantas se cultivan bajo techo.¿Realmente queremos dañar aún más la biosfera de la Tierra y/o acelerar el cambio climático cuando incluso los defensores de la colonización dicen que pasarán décadas antes de que se puedan construir viviendas a prueba de radiación (y mucho de eso probablemente tendría que hacerse bajo tierra), y mucho menos reducir la radiación? niveles al inducir la creación de una ionosfera marciana?https://phys.org/news/2016-11-bad-mars.html> Aunque se pueden hacer muchos argumentos a favor de la seguridad inherente de estos árboles híbridos, ya que es probable que ni los humanos ni el ganado consuman bosques y árboles en general, la división entre el mundo lógico de la ciencia y el mundo impulsado por las emociones de la persona promedio y El ciclo de noticias diarias es realmente duro en este contexto.Lea: “Cualquiera que no esté de acuerdo conmigo por cualquier motivo está por debajo de mí y solo está siendo emocional”En el futuro, sepa que hay formas más apropiadas de establecer que el tema de discusión es controvertido, y también trate de reconocer que aquellos con cierto grado de escepticismo podrían no solo estar reaccionando emocionalmente de forma exagerada, sino que podrían tener preocupaciones en las que usted no ha pensado. .“En el futuro, sepa que hay formas más apropiadas de establecer que el tema de discusión es controvertido, y también trate de reconocer que aquellos con cierto grado de escepticismo podrían no solo estar reaccionando emocionalmente de forma exagerada, sino que podrían tener preocupaciones que no han pensado. de."Cómo anhelo un mundo que no vilipendie a las personas de diferentes opiniones (especialmente en política).De acuerdo 100%.Si la eficiencia de las plantas actuales es solo del 3,5%, mientras que tenían un millón de generación para mejorar, hay una razón.Simplemente inyectar el gen C4 y observar un mejor resultado *temporal* NO significa que sea mejor.Es muy probable que tales organismos modificados, incluso si se reproducen, no soportarán los cambios en el ecosistema tan bien como su primo natural.El problema principal es que si la "nueva" especie óptima toma el control, porque, ya sabes, Monsanto y los dioses del marketing lo dicen, cuando la próxima ola de lo que sea los mate a todos, estarás liberando todo el CO2 (capturado) a la vez. en la atmósfera.Y desafortunadamente, la planta original y genuina ya no se puede plantar para recuperarse, ya que ya no tienes esos 50 años para dejarlos crecer.Si algún gobierno prohibió los transgénicos no es para enojar a Monsanto, es porque son las razones reales por las que las especies transgénicas a largo plazo no son tan buenas.Un buen gobierno no piensa en los próximos 5 años, sino en los próximos 50 a 100 años.> De acuerdo 100%.Si la eficiencia de las plantas actuales es solo del 3,5%, mientras que tenían un millón de generación para mejorar, hay una razón.La evolución puede atascarse fácilmente en los máximos locales.Las plantas C4 son bastante recientes, por lo que posiblemente no hayan tenido tiempo de extenderse a todos los nichos relevantes.> Si algún gobierno prohibió los transgénicos no es para enojar a Monsanto, es porque son razones reales por las que las especies transgénicas a largo plazo no son tan buenas.Un buen gobierno no piensa en los próximos 5 años, sino en los próximos 50 a 100 años.Los gobiernos no son realmente "buenos" así.Su razonamiento no es ninguno de esos, sino simplemente complacer las opiniones equivocadas del público.“todas las plantas así modificadas que se plantan son hembras”,¿No es la misma trama que Jurassic Park: “Todos los dinosaurios son hembras, por lo que no pueden reproducirse”.¿Qué podría salir mal?Eso siempre me volvía loco.Quiero decir, la esterilización es fácil, lo hemos estado haciendo por generaciones.Hatch, noquearlos, cortar, ya está.Además, ya sabes... no tienes carnívoros.¡Odio las plantas hermafroditas!(Mira mal a las chicas)¡Así que deja de estresarlos!Sométase a 24 horas de luz continua día tras día y vea qué tan bien le va.?Sucede mucho más tarde en el año, cuando están respaldados y goteando en la sustancia pegajosa de las plantas de las niñas.Tema absolutamente fascinante;evolución, pero me perdí en Ribisco!Fue pésimo en la escuela con biología / química avanzada, pero felicitaciones totales a aquellos que entienden esto.Totalmente asombrada Maya.¿Quizás el gemelo separado al nacer de Nabisco (nee National Biscuit Company)?Mark Watney ciertamente sería un fanático del "doble de calorías por temporada de crecimiento", pero con solo mirarlo, recuerdo la pregunta constante de cuánto estamos produciendo realmente que es la mitad de la cantidad inicial de otros nutrientes, pero rematado con almidón desnudo.BBC tiene la historia con muchas imágenes bonitas: https://www.bbc.com/future/bespoke/follow-the-food/why-modern-food-lost-its-nutrients/Ahora, con más energía disponible para las plantas transgénicas, uno podría imaginar que también podrían permitirse producir más metabolitos secundarios y acumular minerales.Esperemos que esta vez estemos optimizando las plantas con el panorama general en mente, y no convertirlas en cultivos que estén más cerca de los alimentos altamente procesados ​​que cualquier otra cosa.Deja tu perra.Los seres humanos han sido comedores de almidón durante la mayor parte de la historia.Suerte de conseguir carne, nunca.Come tus gachas coloreadas extruidas.(¡Puf cursi!)Durante décadas, la gente se ha quejado de tener OGM en sus alimentos.Luego llegó Covid y se alinearon para que les inyectaran ARNm que los convierte en OGM.Mucha gente ha rechazado la vacuna de ARNm exactamente por esa razón, a pesar de que el ARNm NO modifica su genoma.Puede que no sea el mismo grupo de personas que se quejaban de los OGM en sus alimentos.Personalmente, no creo que sea dañino para los humanos comer alimentos transgénicos, pero esa es una pregunta diferente a preguntarse si es prudente liberar estos organismos modificados en la naturaleza.Hubo un tiempo en que la gente no tenía reparos en soltar conejos en Australia, lo que más tarde se arrepintieron.Si la naturaleza no ha utilizado la evolución para optimizar la eficiencia de la fotosíntesis, puede ser que el método existente sea "suficientemente bueno".La evolución es una cuestión de azar, a diferencia de la ingeniería humana, la evolución no está dirigida a optimizar nada.La evolución se trata absolutamente de una solución óptima, pero tal vez no sea la ruta "óptima" que los humanos deseamos... Estoy de acuerdo en que es muy poco probable que los cultivos transgénicos sean dañinos, al menos como parte de una dieta equilibrada decente, que es algo que la mayoría de nosotros probablemente le vendría bien trabajar más duro en.Aunque estoy de acuerdo cuando señalas que Rabbits in Aus no resultó tan bien, y es solo uno de muchos casos de lo mismo, ahora supuestamente tenemos más conocimientos como especie, ¿qué tal si aprendemos de este error y tomamos tal jugueteo con la ecología local es un experimento tan lento y controlado como podamos, siempre y cuando mantenga estas plantas modificadas contenidas de manera segura o autodestruyéndose, ya que no pueden reproducirse y las modificaciones son razonablemente pequeñas, no debería hacer una gran diferencia a la ecología local para tener las plantas alrededor: pequeños cambios en los genes de algo para promover el x o el específico harían que su versión diseñada fuera menos diferente de sus hermanos que todas las muchas variedades de flores, caballos y animales de alimentación criados selectivamente en general, pero Tiene que ser una ciencia responsable, demostrar que esta planta no puede arrojar brotes largos y clonarse a sí misma o ser completamente inmanejable antes de que realmente la dejes salir del entorno controlado.La variación en la técnica es clave para la adaptabilidad de la vida en general, sin tener en cuenta las especies.Libélulas gigantes, cuando la tierra tenía el porcentaje de oxígeno para hacer más viable su sistema de respiración y ahora libélulas pequeñas.Sin duda, las plantas han tenido una relación similar de zorro y conejo con el clima.Teniendo en cuenta cómo han ido cambiando las cosas en los últimos siglos, quién sabe si impulsar ese proceso de varios milenios demostrará ser el curso de acción correcto.> Aunque se pueden presentar muchos argumentos a favor de la seguridad inherente de estos árboles híbridos, ya que es probable que ni los humanos ni el ganado consuman bosques y árboles en general...Dime que no has pasado mucho tiempo con el ganado sin decir que no has pasado mucho tiempo con el ganado.Sí claro.Y luego, después de que la academia haya realizado toda su investigación, Monsanto (ahora Bayer) interviene e inserta un gen Terminator, para "proteger su pobreza intelectual".Maya, este fue un artículo realmente interesante, que disfruté muchísimo.Pero mencionar la legislación como un obstáculo para el progreso (que a veces lo es) sin mencionar ese otro elefante en la habitación, que es la avaricia corporativa, es solo un golpe barato del tipo "malo del estado, bueno privado".Eso no era necesario.Si tengo miedo de los organismos GM, entonces *solo* por la avaricia corporativa.La parte científica está bien, eso sí.No necesitas un gen terminador para proteger a los híbridos F1.Aprende algo de botánica.Sea amable y respetuoso para ayudar a que la sección de comentarios sea excelente.(Política de comentarios)Este sitio utiliza Akismet para reducir el spam.Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.Al utilizar nuestro sitio web y nuestros servicios, usted acepta expresamente la colocación de nuestras cookies de rendimiento, funcionalidad y publicidad.Aprende más