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  • Abril 2017Nº 487

Biología

Microbios patógenos de altos vuelos

Con la ayuda de drones y la teoría del caos se está analizando el modo en que los microorganismos se propagan por el aire y dañan los cultivos de todo el planeta.

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El aire que nos rodea rebosa de vida microscópica. Cada vez que inspiramos, inhalamos miles de bacterias, virus y hongos. Desde hace 150 años se sabe que los microbios transportados en el aire causan enfermedades en plantas, animales domésticos y personas. Más recientemente, se ha descubierto que influyen también en la meteorología al favorecer la congelación del agua a temperaturas más elevadas y generar precipitaciones. Asombrosamente, algunos de estos microbios surcan océanos y continentes arrastrados por grandes corrientes de aire. Las nuevas herramientas y los avances técnicos permiten conocer mejor la procedencia de los microorganismos, sus mecanismos de dispersión y las sorprendentes formas en que afectan a nuestro planeta a lo largo de sus periplos.

Los autores de este artículo llevamos más de una década persiguiendo patógenos especialmente nocivos para los cultivos agrícolas. Al ser responsables de una amplia variedad de daños, como plagas y envenenamientos por toxinas, causan pérdidas anuales de miles de millones de dólares en todo el planeta. Uno de nosotros (Schmale) estudia la aerobiología de microorganismos fitopatógenos; el otro (Ross) desarrolla modelos matemáticos para describir y predecir el movimiento de las corrientes de aire en distancias largas y cortas. Nuestra colaboración nació en 2006 con el objetivo de identificar las rutas seguidas por los fitopatógenos para dispersarse entre campos, regiones o continentes.

Con esa meta (exclusiva de nuestra colaboración), desplegamos una pequeña flota de aeronaves no tripuladas (drones)equipadas con instrumentos de muestreo para recoger y analizar los microbios presentes en la región inferior de la atmósfera. En cada campaña de muestreo obtenemos una amplia variedad de microorganismos de interés, muchos de ellos apenas estudiados o desconocidos para la ciencia. Hemos desarrollado nuevos métodos para entender el transporte a larga distancia de los microbios atmosféricos. Y hemos formulado nuevas hipótesis acerca de cuánto pueden llegar a ser arrastrados por el viento y cómo pueden facilitar la generación de lluvia, nieve y otras formas de precipitación.

En última instancia, nuestro trabajo podría ayudar a los gestores agrónomos a controlar los microorganismos patógenos existentes en el aire, predecir hacia dónde se dirigen y, por tanto, identificar las parcelas agrícolas que deben tratarse o ponerse en cuarentena. La información permitirá a los agricultores decidir, entre otras cosas, qué variedades de cultivo plantar o cuándo utilizar fungicidas u otros compuestos para proteger sus campos. Hemos centrado buena parte de nuestra investigación en un patógeno en particular: Fusarium graminearum, un hongo que en las últimas décadas se ha dispersado más y con mayor rapidez que nunca debido, en parte, al cambio climático y a las prácticas agrícolas sin labranza. Ello ha causado un aumento de los residuos de cultivos en los campos, lo que ha favorecido la persistencia de la infección de un año a otro. Cuando los expertos en agricultura, entre los que nos incluimos, manifestamos preocupación acerca de la amenaza inminente que supone el calentamiento global para el suministro mundial de alimentos, estamos pensando en una propagación explosiva de hongos que haría que los cereales no fueran aptos para el consumo.

Toxinas en nuestra comida
Muchos ignoran lo devastadores que resultan los microbios patógenos para la agricultura. Una de las peores afecciones vegetales es la fusariosis de la espiga, que decolora las espigas del trigo, la cebada, la avena y otros cereales de pequeño tamaño y llena las semillas de unas sustancias denominadas micotoxinas. Estas, ingeridas en grandes cantidades, causan enfermedades y frecuentes vómitos en personas y ganado. Dado que generalmente no puede separarse el grano afectado del sano, las cosechas deben analizarse y destruirse en caso de que su contenido en toxinas supere un valor umbral.

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