2006 2007 el flujo de genes
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Estudio del flujo de genes en poblaciones de
Arrhenatherium elatius: modelización de un callejero
alergénico de la ciudad de Burgos.
Ana Isabel Barrio Manso
Miembro del equipo
Eva Martín Cámara
Miembro del equipo
Laura Garrido García
Miembro del equipo
Lorena Lorilla Elvira
Miembro del equipo
Ana Isabel Arroyo Quijada
Profesora de Química y Física
Luis V. de Benito Aparicio
Coordinador del trabajo
Profesor de Biología y Geología
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PREMIOS UNIVERSIDAD DE BURGOS
En la V convocatoria de premios a trabajos de Inicio a la Investigación 2007 dirigida a los estudiantes de
Bachillerato y convocada por la Universidad de Burgos, las alumnas Ana Isabel Barrio Manso, Eva
Martín Cámara, Laura Garrido García y Lorena Lorilla Elvira de segundo de bachillerato obtuvieron una
mención honorífica. Este premio llevaba adjunto un reproductor mp4 para cada una de las participantes y
el que su trabajo sea publicado en el “Aula Virtual de divulgación científica de la Universidad de
Burgos”. Como profesores coordinadores del trabajo participaron Ana Isabel Arroyo Quijada del
departamento de Química y Física y Luis V. de Benito Aparicio del departamento de Biología y
Geología.
El trabajo titulado “Estudio del flujo de genes en poblaciones de Arrhenatherium elatius:
modelización de un callejero alergénico de la ciudad de Burgos” se puede consultar en la página web del
instituto, en el departamento de Biología y Geología o
http://www.ubu.es/investig/aulavirtual/trabajos_07/Estudio_flujo_genes.pdf.
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Estudio del flujo de genes en poblaciones de Arrhenatherium elatius:
modelización de un callejero alergénico de la ciudad de Burgos.
Resumen . La llegada de la primavera produce en muchas personas un descenso de su
calidad de vida al presentar reacciones alérgicas a los altos niveles de polen en el aire.
Objetivos de la investigación. Con el propósito de atenuar los efectos de estas sustancias
hemos elaborado un callejero donde se representan distintas zonas de la ciudad en función
de su potencial contenido polínico.
Procedimiento. Para poder elaborar este mapa hemos calculado primero el recorrido de un
grano de polen en el aire. Para saber que distancia recorre un grano de polen nos
desplazamos a una zona minera próxima a la ciudad de Burgos. Sobre las escombreras de
estas minas crece la gramínea Arrhenatherum elatius (L.) Beauv. Esta gramínea también se
encuentra en los jardines de Burgos y es una de las responsables de la fiebre del heno.
Utilizando esta planta como modelo averiguamos la distancia que recorre su polen mediante
marcadores genéticos. Los marcadores genéticos son genes que se transmiten con carácter
dominante de una generación a otra. En nuestro caso, utilizamos los genes que dotan a las
plantas de resistencia a la toxicidad de metales pesados en el suelo. Dado que las plantas que
crecen sobre las escombreras los poseen, mediante cultivos de las semillas de las plantas
vecinas tomadas a distintas distancia de la escombrera, pudimos determinar el alcance de los
granos de polen.
Conclusiones. Hemos podido observar que la dirección del viento condiciona los
resultados, como era de esperar en plantas anemófilas. Así tenemos que, a favor del viento,
la distancia desde la escombrera a partir de la cual no se detectan genes de resistencia a
metales es de 960 metros. Dada la actual configuración de la ciudad de Burgos y su rosa de
los vientos, consideramos que cualquier calle de la ciudad esta expuesta a la acción del
polen procedente de los campos de cultivo que la rodean siendo el riesgo mayor en la zona
noreste, debido a la procedencia del aire y menor en el interior del área urbana, en concreto,
en las zonas pintadas de verde del mapa que se muestra a continuación.
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Índice
1.- Conceptos básicos.
1.1.- ¿Qué es un alergeno?
1.2.- ¿Qué es un marcador genético?
2.- Antecedentes.
3.- Objetivos de nuestro trabajo.
4.- Metodología
4.1.- Descripción de la mina.
4.2.- Análisis del suelo: Medida del pH y de la conductividad.
4.3.- Análisis de la resistencia a metales en semillas de Arrhenatherium elatius.
5.- Resultados.
6.- Discusión de los resultados.
7.- Conclusiones
8.- Bibliografía
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1.- Conceptos básicos.
1.1 ¿Qué es un alergeno?
La alergia es una respuesta exagerada del sistema inmunitario de nuestro organismo cuando entra en
contacto con determinadas sustancias provenientes del exterior llamadas alergenos. La sintomatología
típica se manifiesta en forma de lagrimeo, congestión nasal con abundante secreción y estornudos, asma,
dificultad respiratoria, picores, etc. Entre las sustancias que son capaces de provocar este tipo de respuesta
se encuentran el polen de gramíneas.
Una cuestión primordial es determinar el nivel de granos de polen en el aire que pueden provocar una
reacción alérgica. En este sentido Davies (1973) pudo comprobar que cuando las concentraciones medias
diarias eran mayores de 50 granos de polen por m3 todos los pacientes sensibles presentaban síntomas
(figura 1). Parece ser que esta medida debe servir más como referencia, que como un valor absoluto, a la
hora de iniciar o finalizar el tratamiento médico pues el rango de
sensibilidad al polen es muy amplio de un paciente a otro.
Fig 1. Concentración de polen de gramínea en la ciudad de Burgos. Se puede observar como el valor crítico de 50 granos/m3 se
alcanza durante el trimestre que va de mayo a julio. (Fuente seaic.es)
Los recuentos de pólenes se hacen a partir de aparatos denominados spore-trap (figura 2) situados
normalmente en la terraza-tejado del pabellón de consultas del hospital, a veces hasta unos 30 metros
sobre el nivel medio del área de la ciudad y expuesto a los vientos dominantes de la zona.
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Fig. 2 Burkard Seven Day Volumetric Spore-Trap. Las partículas son aspiradas a través de una pequeña ranura (14x2 mm). El
porta se encuentra en el interior del cilindro, muy pegado a la hendidura y ésta se desplaza verticalmente a 2mm/hora gracias a
la acción de un mecanismo de relojería permitiendo un muestreo ininterrumpido de siete días.
La red de spore-trap en las ciudades suele ser muy pobre pudiendo variar considerablemente los valores
de un lugar a otro de la misma (Antépara, I et al. 1998).
1.2 ¿Qué es un marcador genético?
Llamamos marcador genético a un gen que se caracteriza por transmitirse con carácter dominante
en la herencia y por presentar unas características externas (fenotipo) que facilitan su reconocimiento.
Para determinar la distancia que puede recorrer un grano de polen de gramínea hemos utilizado como
marcadores los genes que dotan a las plantas que los poseen de resistencia a los metales pesados de los
suelos. Los metales pesados actúan sobre las plantas normales inhibiendo el desarrollo de la raíz lo que
acarrea la muerte de la planta al cabo de unas pocas semanas (A. D. Bradshaw y T. McNeilly, 1985).
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2.- Antecedentes.
En 1934 el científico austriaco Prat, recogió semillas de plantas de Silene dioica que crecían en
una mina de cobre y las hizo crecer en macetas que contenían suelo al que había añadido diversas
cantidades de carbonato de cobre. En otras macetas repitió el experimento pero con semillas de plantas de
la misma especie que crecían en suelos normales. Al cabo de unas pocas semanas pudo constatar que las
semillas procedentes de zonas contaminadas crecían bien mientras que las normales perecían; por el
contrario ambos tipos de semilla se desarrollaban perfectamente en un suelo normal. Prat sugirió que las
diferencias de sensibilidad o resistencia a la contaminación que tiene lugar dentro de una misma especie
debe tener un origen genético (Fig 3).
Fig 3. Primera experiencia que sugirió la posible evolución de las plantas en ambientes contaminados: crecimiento de las
poblaciones de jabonera blanca, Silene dioica, I procedentes de suelo normal, II procedentes de una mina de cobre, en un suelo mezclado con diferentes cantidades de carbonato de cobre (observar especialmente la ampliación de I y II con los niveles más
altos de cobre) (Prat, 1934).
En 1968 McNeilly quiso
determinar la distancia que alcanzaban
los granos de polen de las plantas que
crecían sobre la escombrera de una
mina de cobre. Para ello recolectó
semillas de la gramínea Agrostis
tenuis que crecían a diferentes
distancias de la escombrera y las
cultivó en un medio hidropónico rico
en sulfato de cobre, vio que el índice
de tolerancia a los metales descendía a
un 10% a 20 m de la escombrera en
dirección contraria al viento, mientras
que a favor del viento el índice tenia
un valor del 40% a 160 m de la mina.
De esta manera pudo determinar que
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la dispersión del polen va a estar condicionada por el sentido del viento y que la distancia que alcanza el
polen en los casos más favorables no suele superar los doscientos metros (figura 4).
Figura 4 . Tolerancia al cobre en semillas de poblaciones de Agrostis tenuis producidas naturalmente en la mina de cobre de Drws-Coed. En el eje de ordenadas se representa el grado de tolerancia a los metales y en el de abscisas la distancia alcanzada
por los granos de polen que portan esos genes.
Los datos sobre la distancia que alcanzan los granos de polen es muy variable así M. S. I. Khan
pudo estimar que a 4800 metros de la mina de cobre Parys Mountain (Norte de Gales) aparecían
individuos tolerantes al metal.
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3- Objetivos de nuestro trabajo.
Estos antecedentes han motivado el siguiente estudio donde nos proponemos:
1) Averiguar la distancia que alcanza los granos de polen de la gramínea Arrhenatherum
elatius (L.) Beauv. La elección de esta planta se debe a que se encuentra presente en la flora
urbana de la ciudad de Burgos siendo responsable junto con otras gramíneas de la fiebre del heno.
Esta planta se localiza también en la mina de zinc que hay próxima a la ciudad lo que posibilita su
estudio con marcadores genéticos de resistencia a metales. Además el elevado porte de su
inflorescencia así como el tamaño de las espigas facilita la recolección de las semillas que
posteriormente se utilizarán en la experimentación (fig. 5)
Figura 5.- dibujo y detalle de la inflorescencia de Arrhenatherum elatius (L.) Beauv
2) Comprobar con nuestros resultados las experiencias mencionadas anteriormente.
3) Utilizar los datos obtenidos en el punto 1 y la rosa de los vientos para elaborar un callejero
alergenico de Burgos.
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4.- Metodología empleada.
4.1 Descripción de la mina. La mina escogida para la realización del estudio recibe el nombre de mina “Carmina”. Se sitúa en
el término municipal de Riocavado de la Sierra (Burgos). Según el registro de minas las primeras
demarcaciones datan de 1870 manteniéndose la actividad hasta 1953. Por este motivo, la mayor parte de
residuos tóxicos que contaminan la explotación tienen de 130 a 50 años de antigüedad (Figura 3).
En la hoja 239 del IGME de Pradoluengo se encuentra esta mina como mineralización metálica
con filones de galena (sulfuro de plomo), blenda (sulfuro de cinc) y algo de pirita y calcopirita (sulfuro de
cobre) que se benefició por medio de socavón y pocillo y con una ganga cuarzo, calcita y siderita. Según
estudios realizados por Nicolás (2001), la composición metálica de la escombrera es:
ELEMENTO P-1 P-2 P-3 S. R. I.F.
Fe (mg kg-1
) 15199 15311 12197 23440 -
Al (mg kg-1
) 42702 45765 75795 26523 -
Mn (mg kg-1
) 693,90 478,37 652,04 480 1500
Zn (mg kg-1
) 365,49 275,74 2539,63 33,4 300
Cu (mg kg-1
) 18,49 13,54 61,62 6,4 100
Ni (mg kg-1
) 12,06 14,05 38,71 17,6 100
Cr (mg kg-1
) 44,23 38,41 69,94 32,2 100
Pb (mg kg-1
) 45,23 23,25 366,92 18 200
Cd (mg kg-1
) 4,9 0 8,4 0,2 5
Tabla 1. Los columnas P-1, P-2 y P-3 corresponden a los puntos de muestreo: P-1 se sitúa en la parte superior de la
escombrera, P-2 en el talud y P-3 en la base de la escombrera. La columna S.R. hace referencia a la composición de un suelo
normal y la columna I.F. es el índice de fitotoxicidad indicando los valores en ppm a partir de los cuales los suelos son
considerados tóxicos.
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Figura 3. Fotografía aérea de mina Carmina (fuente sigpac)
Durante el mes de agosto de 2006 se procedió a tomar muestras de semillas y de tierra a lo largo de
un transepto que cruzaba la escombrera tal como muestra la siguiente foto
Figura 4. Puntos de muestreo para la realización de experimento.
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Cada punto de muestreo fue identificado por un número, la distancia a la escombrera, una foto y un nombre.
punto de muestreo foto denominación
1.- no mina
distancia 0 m
cono de deyección del
torrente
2.- no mina
distancia 80 m
carretera
3.- no mina
distancia 520 m
parada del abedul
4.- no mina
distancia 900 m
bajada al arroyo
5.- mina
distancia 960 m
punto de la escombrera
más alejado de la
bocamina
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6. mina
distancia 1120 m
punto de la escombrera
próximo a la bocamina
7. mina
distancia 1280 m
bocamina
8. no mina
distancia 1380 m
cantera abandonada
9. no mina
distancia 1780 m
tramo curvo
10. no mina
distancia 2080 m
entrada al prado
Una vez tomada las muestras se procedió al análisis de suelo y al análisis de la resistencia a los metales de
las semillas de Arrhenatherium elatius.
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4.2.- Análisis del suelo: Medida del pH y de la conductividad.
Se midieron dos valores del suelo: el pH y la conductividad, siguiendo el procedimiento que a
continuación se detalla:
a) medida del pH.
Pesar 25 g de cada muestra de tierra secada al aire y tamizada en un cedazo de 2 mm.
Mezclar con 125 ml de agua destilada (1 parte de suelo por 5 partes de agua).
Agitar y filtrar al vacío.
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Dividir el filtrado en tres partes y medir el pH con pH-metro Crison Basic 20.
Elaborar una tabla con las tres medidas de pH para cada extracto y su media.
Representar los valores de pH en función de la distancia a la mina.
b) medida de la conductividad.
Con el mismo extracto obtenido para medir el pH, se divide en dos partes y se mide la conductividad de
cada una con un sensor de conductividad conectado a un ordenador que utiliza el programa Pasport.
Elaborar una tabla con las dos medidas de conductividad para cada extracto y su medida.
Representar los valores de conductividad en función de la distancia a la mina.
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4.3.- Análisis de la resistencia a metales en semillas de Arrhenatherium elatius.
Para determinar el alcance de los granos de polen que portan los genes que permiten a las plantas
resistir condiciones edáficas extremas (alta concentración de metales pesados) se siguió el procedimiento
que a continuación se detalla:
Se recogen un cierto numero de semillas de de Arrhenatherium elatius que crecen en los puntos de
muestreo citados anteriormente.
Por cada punto se hace una siembra de semillas en una plancha de poliespan que flota sobre la
superficie de una disolución nutritiva 1/10 sin fosfato colocada en un recipiente no metálico. La
disolución nutritiva contiene nitrato cálcico hidratado a una concentración de 0,5 g l-1
que favorece el
crecimiento de la raíz.
Cada plancha contiene siete semillas y se ponen dos planchas por cada punto de muestreo. Las
semillas se ponen a germinar en una cámara a 20º C y con luz permanente.
Después de 7 a 10 días se sacan los brotes midiendo la longitud de las raíces y volviéndolos a colocar
en su sitio
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Al cabo de 4 días se mide el aumento de longitud de las raíces.
Los brotes se vuelven a colocar en el vaso que contiene la disolución de nutrientes a la que se ha
añadido la cantidad necesaria de metal. La concentración de los metales empleada normalmente en
los ensayos de tolerancia para el Zinc es de 0,66g de ZnSO4. 7H2O por litro. De esta forma
obtenemos la disolución madre. De esta se toma 5 ml y se diluyen hasta un litro con una disolución
de nitrato cálcico hidratado (0,5 g l-1
). Esta última disolución es la que se emplea en los ensayos de
crecimiento.
Al cabo de otros 4 días se mide de nuevo el aumento de longitud de la raíz.
Determinar el índice de tolerancia aplicando la siguiente fórmula:
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Elaborar una tabla con la media aritmética de los índices de tolerancia calculados para cada punto de
muestreo.
Representar los valores en función de la distancia a la mina.
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5.- Resultados.
Tablas con los resultados de los análisis del suelo.
ESTACIÓN Valor pH Valor
Conductividad
1.- Cono de deyección 6,8 33
2.- Carretera 7,2 24,5
3.- Parada de abedul 6,3 17
4.- Bajada al arroyo 6,2 28
5.- Punto de la escombrera más alejado
de la bocamina 7,1 18,5
6.- Punto de la escombrera más
próximo de la bocamina 7,8 74,5
7.- Bocamina 7,6 30
8.- Cantera abandonada 6,7 3
9.- Tramo curvo 6,6 1,5
10.- Entrada al prado 6,6 2
Tablas de valores de crecimiento de semillas.
El número de placa hace referencia al punto de muestreo. Los valores están en centímetros. No se
tuvieron en cuenta las plantas que no habían germinado en la fecha en la que empezaron a tomarse
medidas. Algunas plantas germinadas tampoco se contabilizaron por no crecer más después del primer día
de observación o por un error en la medida al tomar valores de longitud más pequeños los días siguientes.
En todos estos casos las celdas tienen fondo gris.
1ª observación.
Planta
1
Planta
2
Planta
3
Planta
4
Planta
5
Planta
6
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7
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8
Planta
9
Planta
10
Planta
11
Planta
12
Planta
13
Planta
14
Placa
1
0.5 4.5 3 1 0.8 0 0 0 0 0.8 0 0 0 0
Placa
2
1.4 0.5 0.8 0 0.4 0 0.6 4 7 0.6 1 0.4 0.4 0
Placa
3
2.8 1 0.4 0 0 1.4 0 3 0 0.5 0.5 0.7 0.5 0
Placa
4
2.5 0.5 0 4.5 5 3.5 5.6 0.7 0.4 0 0 1.2 0.8 1.2
Placa
5
4.5 3.5 2.5 4 0 1.2 2.5 0 2.5 0.7 1.3 1.3 0 0
20
Placa
6
0.1 5.2 1.5 1.3 1 0.5 0 0 0 0.9 2.4 0 6.2 3.5
Placa
7
5.2 0 0 5.5 1.5 1.5 0.8 5 0.5 1.5 0.4 3.2 4 0.8
Placa
8
2 0 0 0 5 0 0 3 0 1 0 2.2 0.6 0
Placa
9
0 0.4 0 0 0 1.1 0 1.1 0.7 1 0.3 3.1 0.5 0
Placa
10
0 4.7 0.5 2.4 0 0.6 0 0 0 5.3 1.5 0 0 0
Los valores en gris no se tuvieron en consideración para calcular el índice de tolerancia
2ª observación
Planta
1
Planta
2
Planta
3
Planta
4
Planta
5
Planta
6
Planta
7
Planta
8
Planta
9
Planta
10
Planta
11
Planta
12
Planta
13
Planta
14
Placa
1
1.5 4.6 3.5 1.7
Placa
2
2 2.5 1 1.5 7.3 7.3 1.2 1.5 0.7
Placa
3
5.5 1.6 3.3 1.5 2.7 0.8
Placa
4
3.8 0.6 4.8 5 5.2 6 0.8 0.7 1.2 0.7 2.1
Placa
5
5 3.8 2.5 7.2 1.2 2.6 2.5 3 2.3 2.3
Placa
6
2 6 1.5 3.5 2.5 3.5 6.5 8 3.8
Placa
7
5.2 9.2 1.5 4 1 6 2.3 0.7 3.3 5 2.5
Placa
8
3.5 9.5 3 1 4 2.7 0.7
Placa
9
0.5 2.5 1.5 1.5 2.3 0.9 4 4.8
Placa
10
6 0.7 2.5 1 8.7 2
3ª observación
Planta
1
Planta
2
Planta
3
Planta
4
Planta
5
Planta
6
Planta
7
Planta
8
Planta
9
Planta
10
Planta
11
Planta
12
Planta
13
Planta
14
Placa
1
1.5 4.6 3.7 1.7
Placa
2
2.5 2.6 1 1.5 10 7.3 1.7 1.5 1
Placa
3
7.5 1.6 5 1.5 3.0 1
21
Placa
4
4.3 0.6 4.8 5 5 7 2.5 1 1.2 1.8 3
Placa
5
5 3.9 3 7.5 1.2 2.6 3 3.5 3 2.5
Placa
6
2 7.5 1.5 8 3 4.5 9 8 5.5
Placa
7
5.6 9.5 2.7 5.7 1.2 6 2.5 0.7 5 5.5 3
Placa
8
3.6 9.5 6 1 8.5 2.7 1.5
Placa
9
0.6 5 1.5 2.5 3 1 4 6
Placa
10
6.2 0.7 2.6 1 9.2 2.2
ESTACIÓN 2ª observación –
1ª observación
3ª observación –
2ª observación
Índice de
tolerancia Zn
1.- Cono de deyección 2.8-2.2=0.6 2.8-2.8=0 0%
2.- Carretera 2.7-1.8=0.9 3.2-2.7=0.5 59%
3.- Parada de abedul 2.5-1.4=1.1 3.2-2.5=0.7 69%
4.- Bajada al arroyo 2.8-2.3=0.5 3.2-2.8=0.4 98%
5.- Punto de la escombrera más alejado
de la bocamina 3.2-2.4=0.8 3.5-3.2=0.3 40%
6.- Punto de la escombrera más
próximo de la bocamina 4.1-2.4=1.7 5.4-4.1=1.3 79%
7.- Bocamina 3.7-2.6=1.1 4.3-3.7=0.6 55%
8.- Cantera abandonada 4.2-2.3=1.9 5.3-4.2=1.1 57%
9.- Tramo curvo 2.2-1=1.2 2.9-2.2=0.7 62%
10.- Entrada al prado 3.4-2.5=0.9 3.6-3.4=0.2 27%
22
6.- Discusión de los resultados.
Cuando nos planteamos estudiar el vuelo de un grano de polen que contiene genes de resistencia a
metales pesados, lo primero que tenemos que delimitar es la zona contaminada de la que no lo está. Así
podremos saber donde están las plantas que actúan como fuentes de estos genes y hasta dónde llega su
polen. Podríamos pensar que la zona contaminada se ciñe a lo que es la mina y la escombrera que la
circunda pero a veces el área contaminada se extiende más lejos.
Para poder precisar con exactitud esta zona cogimos muestras de suelo, a distancias regulares, en
un radio de unos mil metros en torno a la mina. La carencia de un espectrofotómetro de masas en el
instituto o en una institución donde pudiéramos realizar los análisis nos obligó a tomar como vía
alternativa el estudio del pH y la conductividad del suelo pues según la literatura consultada estos factores
edáficos se ven alterados en las zonas mineras. Los resultados aparecen representados en las gráficas que
se muestran a continuación (figura 5 y 6)
pH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 80 520 900 960 1120 1280 1380 1780 2080
distancia
pH
Fig 5. Las columnas negras corresponden a los valores de Ph del suelo de la mina. Las grises a los lugares próximos a las
escombreras. La distancia esta en metros.
conductividad
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 80 520 900 960 1120 1280 1380 1780 2080
distancia
co
nd
ucti
vid
ad
Fig 6. Las columnas negras corresponden a los valores de conductividad del suelo de la mina. Las grises a los lugares próximos a las escombreras. La distancia esta en metros.
Al observar estas gráficas llegamos a las siguientes conclusiones:
1.- El suelo de la escombrera de mina Carmina se caracteriza por tener un pH ligeramente más
alcalino que el de su entorno. Esto puede ser explicado por la presencia de carbonatos (calcita y siderita)
en la ganga de la mina.
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2.- La conductividad del suelo de la escombrera también es más elevada que la de las zonas
circundantes.
3.- El medio que forma la escombrera no es homogéneo por la variación de las medidas que se
registran entre 960 y 1280 m. Cabe destacar el valor máximo que se obtiene tanto en pH como en
conductividad en la muestra cogida a 1120 m. Esto coincide con las observaciones realizadas en el campo
donde pudimos apreciar una mezcla de materiales muy heterogéneos que iban desde cantos y gravas con
restos de mineralizaciones, a suelos arcillosos con más o menos vegetación. Todo esto nos viene a indicar
que la concentración de metales dentro de la escombrera debe ser bastante variable y por tanto las
poblaciones de plantas que habitan sobre ellos.
4.- Entre 0 y 900 m los valores de pH y conductividad se aproximan en algunos puntos a los de la
escombrera llegando incluso a superarlos. Dado que las muestras tomadas en este tramo se sitúan entre la
mina y la carretera que une Pineda de la Sierra con Riocavado de la Sierra, hemos de pensar que este
camino debió de ser la salida natural de la explotación y que por lo tanto los valores registrados nos
indican una contaminación del suelo por el acarreo de mineral hacia la carretera principal.
5.- Entre 1380 m y 2080 m. los valores de pH y conductividad se mantienen constantes e
inferiores a los de la escombrera. Las muestras, en este caso, fueron cogidas en el camino que se adentra
en el valle. Todo parece indicar que se trata de suelo no contaminado.
Fig. 7. Mapa topográfico de mina Carmina escala 1:25.000
Una vez que conocemos las características físico-químicas del medio, estamos en condiciones de
realizar el estudio del material biológico tomado en los mismos puntos de muestreo. Los valores que
aparecen en la gráfica siguiente (figura 8) indican la tolerancia de las plantas a los metales y de su análisis
podemos sacar las siguientes conclusiones:
24
tolerancia a los metales
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0 80 520 900 960 1120 1280 1380 1780 2080
Fig. 8 Las columnas negras corresponden a la tolerancia de las plantas a los metales pesados en el suelo de la mina. Las grises
a los lugares próximos a las escombreras. La distancia esta en metros.
1.- En ningún punto de muestreo la tolerancia a los metales es del 100%. Esto se explica si tenemos en
cuenta que aunque dicha cualidad es dominante en la herencia tiene un carácter cuantitativo similar a la
genética de la estatura o el color de la piel en una persona. Por ejemplo, las plantas que viven en la
escombrera deben de tener índices de tolerancia altos pues sino no podrían vivir. Estas plantas se ven
influenciadas por el polen procedente de plantas no adaptadas a los metales que viven en el entorno de la
escombrera y que reducen su tolerancia, de ahí que nunca alcance el 100%. De la misma manera el polen
de las plantas tolerantes que viven en la escombrera alcanzan a las plantas que viven fuera de ella, sobre
suelos normales, haciendo que la herencia de éstas presente tolerancia a los metales en un sitio donde no
se precisa. Por tanto, tampoco hay plantas 100% no tolerantes. El grado de tolerancia de las plantas va a
estar condicionado por dos factores: el lugar donde viven y el sentido del viento predominante.
2.- En el tramo correspondiente a la mina (960 m a 1280m) vemos como los valores más altos de
tolerancia se alcanzan en el centro de la explotación, lo cual resulta lógico si consideramos que es la zona
que se encuentra más aislada de la influencia del entorno. El grado de tolerancia disminuye hacia los
bordes de la escombrera por la entrada de polen de plantas “no tolerantes”.
3.- En el tramo que va de 0 m. a 900m. se ve que el grado de tolerancia disminuye hasta 0% en el primer
punto de muestreo. Esto quiere decir que en las plantas que viven en este lugar no se detecta polen con
genes de resistencia a metales o lo que es lo mismo, no llega. Vale la pena reseñar el alto valor de
tolerancia del punto 900. Esto lo podríamos explicar por el predominio de los vientos que descienden por
el valle y arrastran polen de las plantas de la mina a este lugar. A esto se añade el hecho de que el suelo
del camino de salida a la carretera principal está contaminado favoreciendo la permanencia de este tipo de
genes.
4.- El tramo que va de 1380 m a 2080 m también aprecia un descenso del grado de tolerancia según nos
alejamos de la mina. Ahora bien, este descenso es más acusado que en el tramo anterior lo cual lo
explicamos suponiendo que el polen se mueve en contra de la dirección de los vientos predominantes.
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De todo esto deducimos que el alcance de los granos de polen para poblaciones de
Arrhenatherum elatius (L.) Beauv es inferior 960 m en la dirección a favor del viento y todavía menor
en sentido contrario al viento. Este valor tiene un carácter intermedio entre los obtenidos por McNeilly y
M. S. I. Khan.
Fig. 9. Mapa topográfico de mina Carmina escala 1:25.000. Sentido de los vientos predominantes
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7.- Conclusiones
Teniendo en cuenta el alcance que hemos determinado para el polen de la especie Arrhenatherum
elatius (L.) Beauv como gramínea tipo, podemos hacer una estimación de las zonas de la ciudad donde la
polinosis, también llamada fiebre del heno, puede tener un grado de incidencia menor. Para trazar estas
áreas hemos considerado la mitad de la distancia que alcanza un grano de polen (480 m). El motivo es
que la ciudad de Burgos ha tenido un crecimiento a lo largo del río, lo que hace que tenga unas
dimensiones muy reducidas en sentido perpendicular al cauce, llegando a tener solo en las zonas mas
anchas kilómetro y medio de longitud. Esta distancia es perfectamente salvable por los granos de polen de
los campos de cereal que rodean la ciudad. Aun así, las zonas coloreadas de verde que se encuentran en el
interior del casco urbano parecen las zonas menos propensas a polinosis (figura 10 y planos
complementarios).
Fig 10. El área roja comprende la superficie que se encuentra a unos 400 m del límite de la ciudad. El índice de tolerancia se
reduce al 50% en la zona de contacto con el área verde. Dentro del área verde el índice de tolerancia decrece por debajo del
50% pero no hay ningún punto donde se haga del 0% por las dimensiones de la ciudad. Para ver una fotografía área de la zona
pinchar cada recuadro con ctrl.+clic.
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Otro factor que hemos estudiado y que afecta a la distribución de los granos de polen es el viento.
Observando la rosa de los vientos para los meses de mayo, junio y julio (figura 11) podemos ver como
predomina la dirección noreste (origen del viento). De ahí podemos deducir que la parte de la ciudad que
se va haber más afectada durante estos meses es la fachada noroeste mientras que la suroeste va a estar
más protegida de la entrada de granos de polen.
Mayo
Junio
Julio
Figura 11. Rosa de los vientos para la ciudad de Burgos durante los meses de mayo, junio y julio. Elaboradas con los datos
cada diez minutos de la estación automática de los años 1988-1998. Oficina meteorológica de Villafría.
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Existen otros factores que condicionan la polinosis en una ciudad como son las precipitaciones o
las sensibilizaciones a estos pólenes por la población en estudio. Está claro que al ser un problema
complejo los trabajos que podemos realizar no son más que meras aproximaciones que requieren de
comprobaciones posteriores, gracias a una red más completa de spore-trap y estudios más detallados, que
se encaminen a mejorar las condiciones de vida de una dolencia que sufre entre el 0,5 y el 10% de la
población.
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Bibliografía consultada.
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estudios de sensibilizaciones a pólenes en la población. Rev. Esp. Alergol. Inmunol. Clin. 13, 71-76
Bradshaw, A. D. y McNeilly, T. (1985) Evolución y contaminación. Cuadernos de Biología. Ed. Omega
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SEAIC.es, pagina web de la sociedad española de alergología e inmunología clínica.