Green Hacking: fotosíntesis de overclocking

Pensamos en la piratería informática como una tecnología flexible de acuerdo con nuestra voluntad. Pero algunos sistemas son biológicos y también estamos comenzando a ver más piratería en esa área. Esto debería entusiasmar a los fanáticos habituales de la ciencia ficción leyendo sobre culturas que funcionan con te, niko biológicos, por lo que tal vez también nos adentremos en el mundo real. Cortar cultivos agrícolas y animales se remonta a siglos atrás, aunque ciertamente estamos mejorando. Por ejemplo: los científicos han encontrado una forma de mejorar la fotosíntesis y esto debería conducir a cultivos más productivos.

Aprendimos en la escuela que las plantas usan dióxido de carbono y luz solar para crear energía y producir oxígeno. Pero nadie nos explicó exactamente cómo sucedió eso. Parece que una proteína llamada rubisco causa esto, pero lamentablemente no es muy selectiva. Además de convertir el carbono (de dióxido de carbono) en azúcar, también convierte el oxígeno en compuestos tóxicos llamados ROS (especies reactivas de oxígeno), que la mayoría de las plantas tienen que gastar en la eliminación de energía. Los científicos estiman que si pudiera recuperar las calorías perdidas en este proceso, podría alimentar a 200 millones de personas más en todo el mundo con los niveles de producción actuales.

El video incluido a continuación explica algo sobre el mecanismo fotosintético que se encuentra en varios tipos de plantas. Las plantas necesitan hacer algo para contrarrestar estos compuestos tóxicos, y en las plantas C3, que constituyen alrededor del 85% de las especies, esto necesita parte de la energía producida para combatir. El maíz, el sorgo y la caña de azúcar son plantas C4 que tienen una forma diferente de manejar la fotosíntesis que disminuye la producción de tóxicos de forma natural, y son responsablemente más productivas. Las plantas C3 tienen el problema añadido de que, además de la energía gastada en la eliminación de toxinas, alrededor del 20% del mecanismo me productor de azúcar se desvía para producir la toxina.

La explicación secular de la investigación es que una planta normal tiene un largo camino por recorrer para eliminar las toxinas, la fotorrespiración, y los científicos diseñaron vías más cortas y desarrollaron genes para llevar a cabo el truco antes de insertarlas en plantas de tabaco y cultivarlas en campos reales. durante dos años. . Las plantas alteradas crecieron más rápido y más alto junto con la producción de un 40% más de biomasa. Es muy fácil trabajar con el tabaco, pero ahora están recurriendo a cultivos alimentarios para ver si pueden duplicar su éxito.

La investigación está parcialmente financiada por la Fundación Bill y Melinda Gates y es parte de un esfuerzo global conocido como RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency). Aunque es posible que no logremos una técnica biológica, es decir, como Harry Harrison imaginó en el oeste del Edén, la bioingeniería puede tener efectos importantes. Por ejemplo, lea sobre cómo Norman Borlaug ganó el Premio Nobel por salvar a cerca de mil millones de personas. Por supuesto, también hay formas de reglas y tecnología para hacer que la agricultura sea más eficiente.

  • Ostraco dice:

    “Esto debería entusiasmar a los fanáticos habituales de la ciencia ficción al leer sobre culturas que funcionan con la técnica biológica, de modo que tal vez también lleguemos al mundo real. "

    Depende del libro. No todo el mundo es positivo.

  • cagar dice:

    A los superhéroes también les gusta.

  • Dan dice:

    Tengo que ser honesto, mi primera reacción es "¿nadie se preguntó si había una buena razón por la que el 85% de las plantas evolucionaron / se proyectaron con algo aparentemente subóptimo como esto? ¿aún?"

    • Lucas dice:

      Parece, según el video, que las plantas C3 más simples con este problema evolucionaron en un entorno con más CO2 disponible, por lo que no tuvieron que ser demasiado selectivas con el oxígeno.

      Además, puede ser demasiado bueno. Si las plantas no necesitan fijar más glucosa, ¿por qué lo harían? El propósito de la planta es reproducirse, no necesariamente crecer. “Arreglar” la vía solo causa la versión vegetal de la obesidad patológica. Después de todo, la planta tiene una tasa metabólica limitada porque es una planta, por lo que si no produce semillas grandes como el maíz, hay un exceso de materiales de construcción y no hay dónde colocarlos.

      • Lucas dice:

        Y, las plantas en realidad evolucionaron para usar el oxígeno reactivo como un dispositivo de señalización, al igual que las células animales usan calcio y potasio para transmitir señales nerviosas:

        http://www.plantphysiol.org/content/141/2/311

      • Saabman dice:

        tanto es así que pueden prosperar en nuestro moderno entorno de aumento de CO2 ...

        • Brian dice:

          O pasado un entorno de aumento de CO2. Los períodos interglaciares están llenos de altibajos.

        • HarveyH54 dice:

          En un invernadero es común aumentar las concentraciones de CO2, generalmente entre 1200-2000 PPM. La concentración atmosférica actual de CO2 es de aproximadamente 405 PPM (dependiendo de la ubicación / condiciones climáticas). Muchas plantas prefieren 3-5 veces nuestros niveles alarmantes de CO2 actuales. También les gusta un clima más cálido ... Básicamente, si seguimos bombeando CO2 a la atmósfera, haremos lo mismo que estropear la genética. Las plantas extraen el CO2 de la atmósfera para siempre, y la mayor parte de ese carbono va al suelo con descomposición y se acumula como el carbón y el petróleo. Nuestra quema de combustibles de carbono básicos realmente devuelve el carbono al medio ambiente del que dependen todos los seres vivos. Las plantas son la base de la cadena alimentaria, todo lo demás obtiene carbono orgánico de las plantas. Alimenta las plantas, alimenta a la gente ...

          Supongo que al acelerar la fotosíntesis, las plantas madurarán más rápido, se reproducirán más rápido, porque ese es su único objetivo en la supervivencia.

          • Lucas dice:

            En invernaderos funciona porque añaden fertilizante y mantienen la temperatura y los niveles de agua óptimos. Si bien las plantas en la naturaleza prefieren ambientes con más CO2, están limitadas por otros factores.

            La mayor parte del carbono de las plantas en descomposición acaba en el aire porque los hongos y las bacterias se comen la materia orgánica. El desastre del oxígeno hace unos cientos de millones de años ocurrió cuando los árboles desarrollaron lignina y comenzaron a producir todo tipo de resinas pegajosas que en ese momento no eran comestibles para los microbios que protegían a los árboles de la descomposición y les permitían crecer enormemente, con la efecto secundario de enterrar el carbono en la tierra cuando murieron sin descomponerse.

            La madera es básicamente un polímero muy similar a nuestros plásticos: cuando lo pones en una retorta caliente a alta presión con agua, sale un limo líquido que parece aceite y se usó como sustituto del aceite durante la Segunda Guerra Mundial.

          • rayos de luz dice:

            De hecho, según una aproximación razonable, no se acumula carbono de las plantas en el suelo ni en el suelo, ya sea como carbón o turba. La formación de turba requiere plantas especiales y condiciones especiales, que son bastante raras cuando se sopesa la producción fotosintética. Ese carbono que agregamos sigue circulando.

          • Lucas dice:

            Los incendios forestales solían enterrar mucho CO2 en el suelo porque los microorganismos no pueden comer carbón. El carbono termina mezclado con el suelo y forma un sedimento rico en carbono.

            Ahora que hemos llegado a controlar los incendios forestales a gran escala, ese impacto ha disminuido.

          • rayos de luz dice:

            Luke, desafortunadamente eso no es cierto. En las últimas décadas se han realizado varios estudios sobre el valor de los incendios forestales y de biocarbono en el secuestro de carbono, y hasta ahora parece que el biocarbono es neutral o ligeramente peor para el hundimiento de carbono que dejar cosas vivas. P.ej Https://www.scientificamerican.com/article/charcoal-in-burned-forests-no-way-to-store-carbon/ https://phys.org/news/2017-12-charcoal-co2-emissions - forest.html Es una pena, porque me apasionaba mucho el biocarbón hasta que leí esos experimentos.

          • Noticias de errores tipográficos dice:

            “Nuestra combustión de combustibles a base de carbono realmente devuelve carbono al medio ambiente del que dependen todos los seres vivos. "

            Eso parece implicar que solo podemos elevar los niveles de CO2 a los niveles que antes estaban. Debido a que la vida prosperó en esos períodos más altos de CO2, eso suena como un pensamiento reconfortante.

            Es engañosamente reconfortante.

            El primer CO2 siempre fluyó en un ciclo. Varios procesos lo entierran. Finalmente, cae a la capa fundida para ser escupido repetidamente en un volcán en algún lugar. Al extraerlo de la tierra milenios o incluso millones de años antes de que regresara a la atmósfera, cambiamos el equilibrio entre la cantidad de almacenamiento y la cantidad de actividad en la atmósfera. De hecho, podríamos alcanzar niveles de CO2 atmosférico más altos que los que el mundo haya visto antes.

            En segundo lugar, cuando el mundo circula entre niveles altos y bajos de CO2 atmosférico NATURITE, requiere un tiempo profundo. Estamos haciendo una transición que normalmente tomaría millones de años en solo unos pocos siglos. Cuando sucede de forma natural, la vida tiene tiempo de adaptarse. No puede adaptarse tan rápido como lo obligamos.

          • HarveyH54 dice:

            Lucas dice:
            6 de enero de 2019 a las 9:21 am
            “En los invernaderos funciona porque añaden fertilizante y mantienen la temperatura y los niveles de agua óptimos. Si bien las plantas en la naturaleza prefieren ambientes con más CO2, están limitadas por otros factores.

            La mayor parte del carbono de las plantas en descomposición acaba en el aire porque los hongos y las bacterias se comen la materia orgánica. "

            En los invernaderos, las plantas están en macetas, con espacio limitado para las raíces. Es un entorno cerrado, así que, sí, tenemos que cubrir todas las necesidades de la planta.

            La descomposición ocurre independientemente de las bacterias. Las células se rompen solas, luego comienza la fiesta. Las bacterias no solo comen materia orgánica y liberan CO2. Diferentes bacterias también producen varios otros gases y compuestos. Las bacterias también son formas de vida basadas en el carbono, vidas cortas, ellas mismas no se convierten en CO2. Las bacterias no consumen toda la canal (vegetal o animal), solo las porciones que necesitan para reproducirse dejan mucho.

    • Kal dice:

      ¿Si uno sigue la "corta posición terrenal de la vida" a menudo conocida como creacionismo? Entonces la duración y el significado del conocimiento científico humano no importa, y si algo se consideraría negativo.
      ¡Estas personas tienden a ser las que retienen la ciencia, las que intentan adoctrinar a los niños en su culto y activamente poner la historia patas arriba!

      Solo ante los ojos de un tonto religioso comienza el conocimiento científico hace solo unos pocos cientos de años. A partir de los registros arqueológicos, es evidente que las civilizaciones de hace 5.000 o incluso 10.000 años probablemente progresaron mucho más de lo que normalmente pensamos. Es bastante seguro que no tenían lo que hoy llamaríamos "ciencia", pero podemos ver que inventaron máquinas y es decir, técnicas para hacer cosas, la agricultura es la forma más temprana de biología, y ni siquiera sabemos cuánto tiempo antes .que se inventó, la astronomía se practicó claramente hace 5-10k años, La física y la ciencia de los materiales se conocieron y practicaron hace 5-10k años.

      Dados estos hechos, no es posible creer que no se hubieran hecho otros avances e ideas, pero simplemente la evidencia de ello no ha pasado la prueba del tiempo, o aún no se ha encontrado.
      Lo realmente triste es que NUNCA sepamos algunas de las respuestas de nuestro pasado, porque durante los últimos 1500 años tenemos "los tres grandes" que han destrozado y torcido persistentemente la historia escrita y oral, los artefactos y los sitios arqueológicos según la suya propia una historia autoritaria de mente estrecha.

      Desafortunadamente, la mancha de las religiones abrahámicas permanecerá en nuestra especie durante muchos siglos, incluso después de su inevitable desaparición, ¡mucho antes de la muerte adecuada!

      • HarveyH54 dice:

        La religión era mala al principio, ayudó a la humanidad a hacer mejores amigos, a comportarse civilmente, en lugar de simplemente tomar la violencia, como los animales (es decir). Desafortunadamente, el poder y la dominación son algo inmutable, y la religión se ha convertido en una herramienta para ganar riqueza, poder y control. Lo mismo ocurre con la política, la ciencia y casi todo lo demás. La ciencia del clima es la misma, principalmente un juego de computadora y escenarios. Utiliza no solo las ciencias terrestres, sino también las ciencias políticas, la ciencia del mercado, la psicología y la sociología para ayudar a vender la idea. Se suponía que la propaganda y la urgencia eran una "bandera roja" para la mayoría de que es un engaño, pero su atractivo es fuerte. Mucho poder y control para conseguir, limpiar un planeta más verde, mucho dinero. Muchas personas se concentran en las cosas que quieren y tienden a ignorar las cosas que perderán.

        • Leithoa dice:

          ¿Ha leído las historias autoproclamadas de las principales religiones? Están llenos de historias de genocidio y conquista dirigidos por deidades. No son exactamente las canciones de fogatas y el "comportamiento civilizado" que retratas.

          Pero eso no se relaciona realmente con la era mundial o, lo que es más importante, con el tema del artículo.

          La urgencia de la ciencia del clima no está de moda en la literatura actual. No se trata de un juego poderoso, es un deseo de salvar a miles de millones de personas desplazadas, nuestra comida destruida y miles de millones más de hambre. La estafa está en la campaña de desinformación y se basa en blogueros aleatorios que interpretan datos incompletos o directamente fabricados.
          ¿Qué perder al utilizar fuentes de energía más limpias o de forma más eficiente con las actuales? ¿Asma? ¿EPOC? ¿Agua contaminada? ¿Menos defectos de nacimiento en los países en desarrollo? ¿Fe en la energía importada?

        • rayos de luz dice:

          Sin embargo, justo en la parte superior, publica hechos no científicos y los presenta como si fuera el maestro de todas las cosas. Tal vez esos científicos realmente están haciendo buena ciencia e informando los hechos y ¿eres tú el que está siendo impulsado por la fe?

        • Lucas dice:

          Las religiones se han convertido en un arma moral y ética para arrojar luz sobre la hipocresía evidente. Son medios para justificar la crueldad y la intolerancia hacia otras personas a las que quieres robar, pero no tienen una buena razón por la que no deberían hacerte lo mismo.

          Las religiones son la respuesta a la pregunta de por qué algunos tienen derechos y otros no.

        • Noticias de errores tipográficos dice:

          "Ayudó a la humanidad a hacer mejores amigos" - se necesita una cita

          "En lugar de tomarlo por la fuerza, como animales"

          Hay muchas especies de animales y estas especies tienen muchas estrategias diferentes para interactuar entre sí. Se ha observado altruismo en muchas especies no humanas. Además, si bien los chimpancés que están estrechamente relacionados con nosotros ciertamente coinciden con su descripción de "tomar por la fuerza", debe mirar a los Bonobos. Están tan cerca de nosotros, pero en lugar de matar a un extraño y tomar sus cosas, prefieren tener sexo grupal con el extraño y darle la bienvenida al set.

          Y además, solo los humanos han perfeccionado el arte de la fuerza hasta el poder de tener bombas potencialmente del fin del mundo.

    • fonz dice:

      el desarrollo no alcanza necesariamente un óptimo, lo suficientemente bueno servirá

  • echodelta dice:

    200 millones de ganancias, recorte en uno o dos crecimientos de población. ¿Y qué?

  • BillSF9c dice:

    ¡Muy interesante! Ahora quítatelo antes de que lastime a nadie. Tímida o eteísta, es Madre Eath quien tanto tiempo nos ha necesitado para llegar a este punto. Es necesaria una prueba del mundo real, y un bioma que rodamos se quema inmediatamente sin ataque ... de alguna manera. O terminamos con una opción de otro maíz GMO-BT, abeja africanizada o DDT. No, oprima DDT, que no se puede autorreplicar. A las abejas no les encanta el maíz, pero lo visitan y el maíz transgénico-BT ES malo para ellas. Esta "solución" conlleva problemas potenciales no resueltos.

    • Leithoa dice:

      Recibí más información sobre cómo el maíz BT afecta a las abejas. La literatura académica hasta Nature no ha mostrado efectos significativos sobre especies no objetivo, es decir, plagas. La implicación es en realidad lo contrario, aumenta la biodiversidad.
      La única preocupación de mérito que he encontrado es la contaminación de cultivos orgánicos, que solo tiene un efecto de mercado y puede mitigarse con árboles plantados para bloquear el viento y el polen entre los campos.

  • Ø dice:

    "Estoy dentro"
    https://thumbs.gfycat.com/CalmAgonizingLacewing-size_restricted.gif

  • Chris dice:

    ¿Estamos tratando de salvar a los miles de millones por nacer, o los miles de millones en el planeta ahora? Si lo último se hace ahora mismo, lo único que hay que prevenir son los humanos, no hay necesidad de piratear la naturaleza. Al final, piratear la naturaleza podría crear Frankenstien.

    • El tigre oscuro dice:

      Esto.
      Comencemos a detener el monocultivo e intentemos devolver frutas y verduras con mucha vitamina.
      Aproximadamente el 30% * de los alimentos se deja echar raíces en los campos.
      Aproximadamente el 50% * del resto se desecha durante el transporte, la venta o simplemente en casa, porque compramos pero no comemos.
      Así que apuntemos a mejores alimentos y personas más inteligentes en lugar de montañas de alimentos inadecuados que se desecharán a medias.
      * los datos varían de un país a otro y de la comida. Los mariscos son la comida más chatarra y azucarada, y mucho menos.

  • Tom Parnell dice:

    las plantas prefieren nuestro clima más cálido. convierten el co2 en oxígeno. el calentamiento globular es malo? derrite el hielo, nos da demasiada agua y oxígeno. bueno lo entiendo! Más gente, produciendo basura para llenar tierra y basura, carreteras llenas de gente para los viajeros y dictadores para guerras con bombas más grandes. menos es más. China estaba en lo cierto?

    • HarveyH54 dice:

      Las plantas son nuestro alimento más básico en el planeta Tierra. Lo mejor para el crecimiento de las plantas es nuestro entorno normal. Sé que esto enojará a las personas que no pueden vivir sin esquís, posesiones en la playa o quemarse fácilmente con el sol, pero yo preferiría comer y agua dulce. ¿Para qué sirven los osos polares? ¿Anuncios de Coca-Cola, matando especies protegidas de focas, volcando botes de basura desnatados? Obviamente hay un límite superior para el calentamiento, este calentamiento / enfriamiento dura mucho tiempo, este no es el primero. Preguntándonos por qué tenemos la impresión de que no ha terminado, simplemente sigue calentándose. No sé si alguien más se ha dado cuenta de que el IPCC solo cuenta partes de la historia, omitiendo muchos detalles importantes. ¿Con qué frecuencia se han olvidado de mencionar que algunos de esos artículos peer-to-peer que brindan evidencia clave resultaron estar equivocados, años después ...

  • Caza de Juan Pablo dice:

    ¿Puede limpiar los suelos radiantes muertos y el agua después de hacer una impresora 3D y un laboratorio de botica para gentimte que puede limpiar naturalmente la suciedad muerta?

Maya Lorenzo
Maya Lorenzo

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