HCO3- enrichment causes cytosolic NO3- efflux in Posidonia oceanica leaf cells

Posidonia oceanica is a seagrass, the only group of vascular plants to colonize the marine environment. Seawater is an extreme yet stable environment, characterized by high salinity, alkaline pH and low availability of essential nutrients, such as nitrate or phosphate. In addition, in aquatic environments the supply of CO2 for the photosynthesis is limited by diffusion and therefore many aquatic plants use HCO3- as the inorganic carbon source for photosynthesis. Previous results have shown that Na+ -dependent transport systems operate on the plasma membrane of P. oceanica mesophyll leaf cells for the high-affinity NO3-, Pi or amino acids uptake. Also, a direct transport of HCO3- driven by H+ has been found in this species that provides inorganic carbon for photosynthesis and could be a significant component of a carbon concentrating mechanism in this species. Interestingly, this HCO3- direct uptake caused the efflux of chloride from the cytosol, probably through S-type anion channels, pointing that other anions could also be removed from the cytosol. This hypothesis could be relevant in the case of NO3-, since the decrease of cytosolic NO3- in response to HCO3- enrichment could limit N-assimilation. Here we analyse the effect of HCO3- increase on NO3- uptake and cytosolic homeostasis in P. oceanica. Enrichment of natural seawater with 3 mM HCO3- evokes the on-going decrease of cytosolic NO3-, from 5.7 ± 0.2 to 4.8 ± 0.7 mM after 40 min of treatment. The incubation of P. oceanica leaf pieces in 3 mM HCO3- NSW causes an initial increase of NO3- concentration in the medium. Maximum efflux (21 nmol NO3- gFM-1 min-1) occurs within the first minute of incubation. Then, external NO3- is depleted from the medium at lower net uptake rate than the value observed in non HCO3- -enriched natural seawater. These results fit the hypothesis that HCO3- enrichment causes the nitrogen loose and could impair nitrogen assimilation promoting N biomass impoverishment.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech. Spanish MINECO, projects BFU2017-85117-R and BIO2016-81957-RED

«Something old, something new, something borrowed». Trends on the nature of science in science education

Este artículo gira en torno a la inclusión de la naturaleza de la ciencia (NDC) en la educación científica, y se divide en dos partes. En la primera, abordamos la controvertida cuestión de qué aspectos de NDC deberían incluirse en la ciencia escolar. Se indican brevemente algunas tendencias recientes sobre qué enseñar de NDC, y se reivindica el papel de la tradición Ciencia-Tecnología-Sociedad para la enseñanza de las ciencias (CTS-EC), que hace años incorporó muchos de los aspectos de NDC sobre los que hoy se pone la atención; en particular, aquellos que hacen referencia a la sociología de la ciencia (interna y externa). En la segunda, nos ocupamos de cómo enseñar NDC en las aulas de ciencias. Esta cuestión clave está íntimamente relacionada con la formación del profesorado para tal propósito. Para ello, sugerimos el Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) como marco teórico adecuado para la implementación eficaz de la NDC en la educación científica. Mostramos el modelo hexagonal del CDC para la integración de la NDC en el currículo de ciencia escolar (CDC-NDC), y nos centramos en la evaluación de la NDC como uno de los elementos cruciales del modelo.This article focuses on the inclusion of the nature of science (NOS) in science education. It is divided into two parts. The first addresses the controversial issue of what aspects of NOS should be included in school science. Some recent trends on what should be taught of NOS are briefly described, and arguments are made for claiming the aptness of the tradition of Science-Technology-Society for Science Education (STS-SE) since this tradition incorporated years ago many aspects of NOS which are now receiving attention, particularly those that refer to the sociology (internal and external) of science. The second addresses how to teach NOS in science classrooms. This key issue is closely related to educating teachers for that purpose. Pedagogical Content Knowledge (PCK) is suggested as representing an appropriate theoretical framework for the effective implementation of NOS in science education. The hexagonal model of PCK for Teaching NOS in the school science curriculum (PCK-NOS) is presented, with a focus on the assessment of NOS as one of the crucial elements of the model

Algo antiguo, algo nuevo, algo prestado. Tendencias sobre la naturaleza de la ciencia en la educación científica

Este artículo gira en torno a la inclusión de la naturaleza de la ciencia (NDC) en la educación científica, y se divide endos partes. En la primera, abordamos la controvertida cuestión de qué aspectos de NDC deberían incluirse en laciencia escolar. Se indican brevemente algunas tendencias recientes sobre qué enseñar de NDC, y se reivindica el papelde la tradición Ciencia-Tecnología-Sociedad para la enseñanza de las ciencias (CTS-EC), que hace años incorporómuchos de los aspectos de NDC sobre los que hoy se pone la atención; en particular, aquellos que hacen referencia ala sociología de la ciencia (interna y externa). En la segunda, nos ocupamos de cómo enseñar NDC en las aulas deciencias. Esta cuestión clave está íntimamente relacionada con la formación del profesorado para tal propósito. Paraello, sugerimos el Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) como marco teórico adecuado para laimplementación eficaz de la NDC en la educación científica. Mostramos el modelo hexagonal del CDC para laintegración de la NDC en el currículo de ciencia escolar (CDC-NDC), y nos centramos en la evaluación de la NDCcomo uno de los elementos cruciales del modelo

Reseña de controversias en la historia de la ciencia y cultura científica

Se presenta una breve reseña del libro: Acevedo-Díaz, J. A. y García-Carmona, A. (2017). Controversias en la historia de la ciencia y cultura científica. Madrid: Los Libros de la Catarata

Concepciones de estudiantes de profesorado de Educación Primaria sobre la naturaleza de la ciencia. Una evaluación diagnóstica a partir de reflexiones en equipo

Este artículo presenta una investigación diagnóstica de concepciones de estudiantes de profesorado de primaria (epep) sobre algunas cuestiones clave de la naturaleza de la ciencia (ndc). Para ello, se analizaron las refl exiones de un grupo-clase de 67 epep que respondieron, en pequeños equipos, a varias preguntas abiertas relacionadas con el tema. El análisis de las respuestas se hizo desde un enfoque interpretativo mediante una combinación de los métodos inter- e intra-observadores y el uso de descriptores de baja inferencia. Los resultados indican que los participantes muestran ideas ingenuas o inadecuadas sobre ndc, pero también algunas potencialidades que suponen cierta novedad respecto de estudios precedentes. Por último, se sugieren algunas recomendaciones para la formación de epep sobre la ndc y su didáctica

Using The History Of Science To Understand Nature Of Science Issues. Foundation Of A Proposal Based On The Pasteur-Liebig Controversy About Fermentation

En este artículo se presenta la controversia entre Pasteur y Liebig sobre la fermentación como un relato de la historia de la ciencia (HDC) interesante para abordar algunas cuestiones sobre la naturaleza de la ciencia (NDC) en la educación científica. En consonancia con los posicionamientos actuales sobre cómo enseñar NDC, y particularmente desde el contexto de la HDC, la propuesta didáctica se plantea con un enfoque didáctico explícito y reflexivo. Esta se dirige a la formación de estudiantes de profesorado de ciencias de educación secundaria en la NDC y su didáctica. Se presta atención tanto a los aspectos epistémicos como a los noepistémicos en el texto de la controversia y en las cuestiones que se plantean. Asimismo, se proponen algunas recomendaciones metodológicas para su implementación y evaluación en el aula.In this paper, the Pasteur-Liebig controversy about the fermentation is presented as an interesting story of the History of Science (HOS) to address some Nature of Science (NOS) issues in science education. The didactic proposal is founded on the current positions about how to teach NOS, and especially in the context of HOS. The proposal promotes understanding of the NOS aspects from an explicit and reflective approach, and it is focused on the prospective Secondary Education science teachers training. Attention is given to both epistemic and non-epistemic aspects in the text of the controversy and the NOS questions asked. Also, some methodological recommendations for implementing and assessing the didactic proposal in science classroom are offered finally

Rosalind Franklin and the DNA molecular structure: A case of history of science to learn about the nature of science

Se presenta el caso de Rosalind Franklin sobre la elucidación de la estructura molecular del ADN como un relato de historia de la ciencia interesante para abordar algunas cuestiones de naturaleza de la ciencia (NDC), mediante un enfoque explícito y reflexivo. La propuesta se dirige a la formación inicial de profesorado en NDC y su didáctica. Se presta atención tanto a aspectos epistémicos como no epistémicos en la narración del relato y en las cuestiones que se plantean para su reflexión. Asimismo, se proponen algunas recomendaciones metodológicas para su implementación en el aula, que se concretan en: i) lectura de la controversia y respuesta en grupos pequeños a unas cuestiones sobre NDC; ii) discusión conjunta en clase de las respuestas anteriores; y iii) revisión de las respuestas iniciales a partir de la discusión en clase.The Rosalind Franklin’s case regarding the elucidation of the molecular structure of DNA is presented as an interesting story of the history of science to address a set of questions related to the nature of science (NOS) from an explicit and reflective approach. The teaching proposal is aimed to the pre-service teachers training in NOS issues and its didactics. Attention is given to both epistemic and non-epistemic aspects in the narration and the NOS questions asked for reflecting about them. Also, some methodological recommendations for implementing the didactic proposal in science classroom are offered. This involves the follows: (i) in small groups, the students read the controversy and respond to some questions on NOS; (ii) they present their responses to the whole-class; and (iii) they revise their initial responses in light of the whole-class discussion

NRT2.5 a putative sodium dependent high affinity nitrate trasnporter of zostera marina l.

Seagrasses are the only group of vascular plants that recolonized the marine environment, possibly the most severe habitat shift ever accomplished by flowering plants. These plants have regained functions enabling them to thrive in liquid medium with an extremely high salinity (0.5 M Na+), high alkaline conditions (pH 8.2) and very low concentration of essential nutrients as NO3- or Pi. Despite this, seagrasses form one of the highest productive and widespread ecosystems of the planet (Larkum et al., 2006). Zostera marina was the first seagrass fully sequenced and its genome reveals important insights about this secondary adaption. Comparison with land plants indicates that less than 20 % of the genes families are specific in the genome of seagrasses. Thus, adaptation to marine environment seems to be due to molecular changes of the same family genes rather that the speciation of pre-existing genes. This appears to be the case of the high affinity nitrate transporter belonging to the NRT family. In contrast to terrestrial vascular plants, where NRT2 encode high affinity NO3- transporters that operate as H+ symporters, our electrophysiological analysis indicate that in Z. marina high affinity NO3- uptake is mediated by a Na+-dependent mechanism. A detailed analysis of the Z. marina genome indicates the presence of only one gene encoding for this type of transporter: Zosma70g00300.1. Phylogenetic analysis shows that this high affinity nitrate transporter is more related to NRT2.5 than to NTRT2.1, sharing a common ancestor with both, monocot and dicot plants. We have cloned Zosma70g00300.1 and the high-affinity nitrate transporter accessory protein NAR2 (Zosma63g00220.1) in order to characterize the specific transport mechanism mediated by these proteins in Z. marina. Thus, the putative Z. marina NRT2.5 transporter could have evolved to use Na+ as a driving ion, which might be an essential adaptation of seagrasses to colonize the marine environment.MICINN (BFU2017-85117-R; BIO2016-81957-REDT) Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech