Autor: Diego Pozo

Danilo Pérez Pantoja: La sorprendente evolución de las bacterias

Bioquímico, Doctor en Ciencias Biológicas con Mención en Genética Molecular y Microbiología y Máster en Bioinformática, el trabajo de Danilo Pérez Pantoja, investigador de la línea 2 de CAPES y académico en la Universidad Tecnológica Metropolitana, UTEM, se ha enfocado en comprender las rutas metabólicas de las bacterias y, en última instancia, comprender cómo estos microorganismos evolucionan tan rápidamente, adaptándose a los compuestos liberados por el ser humano a la biosfera.

Desde que en 1953 Watson y Crick revelaron la forma de doble hélice de la molécula de ADN, la genética molecular, y posteriormente la genómica, han tenido avances impresionantes. Danilo Pérez Pantoja trabajaba en el laboratorio de Bernardo González en la Universidad Católica, realizando su doctorado cuando a inicios de los 2000 se comenzó a vivir el auge de la genómica, lo que motivó al investigador a especializarse en bioinformática para así tener las herramientas necesarias para analizar los genomas que se estaban secuenciando.

Danilo Pérez-Pantoja, bioquímico y bioinformático

Danilo Pérez Pantoja nació en Santiago, estudió la educación básica en el Colegio Claretiano de San Miguel y en 7° básico entró al Instituto Nacional de Santiago, desde donde ingresó a estudiar Bioquímica en la Universidad de Chile. Su interés en la ciencia partió cuando era niño “veía esos documentales de vida salvaje, disfrutaba de los programas de Jacques Cousteau o Félix Rodríguez de la Fuente, grandes documentalistas de los 80”, recuerda Danilo, “esa afición por aquel tipo de temas hacía que me interesara por la asignatura de Ciencias Naturales, y luego ya en cursos superiores, por biología y química, asignaturas por las que me motivaba y donde mejor me iba”.

Y así, un poco a ciegas, entró a estudiar Bioquímica y cuando estaba por terminar la carrera ingresó a hacer la tesis de pregrado al laboratorio de Bernardo González y allí se quedó a hacer el doctorado en Ciencias Biológicas con Mención en Genética Molecular y Microbiología. Luego, sus pasos lo llevaron a Madrid, España, para realizar un Postdoctorado en el Centro Nacional de Biotecnología, y junto a eso, un Máster en Bioinformática en la Universidad Complutense de Madrid. Al terminar volvió a Chile, a la Universidad de Concepción como Profesor Asistente, donde estuvo dos años, y el 2017 se trasladó de regreso a Santiago, a la Universidad Tecnológica Metropolitana, UTEM, donde actualmente es Investigador del Programa Institucional de Fomento a la I+D+i (PIDi), y dirige el laboratorio de Genómica Microbiana y Biotecnología.

De la bioquímica a la bioinformática

A fines de los años 90 y comienzos del 2000 estaba iniciando la revolución genómica, y se estaban publicando los primeros genomas de los organismos más importantes como modelos biológicos. También se desarrollaba el esfuerzo internacional del Proyecto Genoma Humano, que completó su secuenciación en 2003. “De la mano con el desarrollo de la genómica vino el desarrollo de la bioinformática”, señala Pérez Pantoja, “la genómica genera muchísimos datos, por lo que se necesitan herramientas computacionales para manejarlos. Básicamente, la genómica genera muchísimas secuencias biológicas, y para manejarlas y extraer la información relevante se necesitan herramientas informáticas”.

El bioquímico se da cuenta de la avalancha de datos que significaba toda esta secuenciación de genomas y que para entenderlos había que adquirir estas habilidades informáticas: “Yo deseaba tener el control de la información, es decir, que si me entregaban la información cruda de un genoma quería tener las herramientas para manejarla y no depender de nadie que hiciera el análisis bioinformático por mí, para recién enterarme de lo que el genoma me iba a develar”.

La evolución de las bacterias

Las bacterias han aprendido en muy poco tiempo a metabolizar compuestos xenobióticos, aquellos que han sido sintetizados por el ser humano y no están presentes naturalmente en el medio ambiente, lo que habla de cuán rápido evolucionan estos microorganismos. “Imagínate que son compuestos que han aparecido en el ambiente hace apenas unos 100 años, porque la industria de la síntesis orgánica se ha desarrollado fundamentalmente a partir del siglo XX, momento en que se empiezan a sintetizar muchos compuestos que no existían en el ambiente o al menos no estaban presentes en las cantidades que hoy sí lo están. Y las bacterias han sido capaces de evolucionar rápidamente para degradar estos compuestos. Estudiar cómo las bacterias hacen esto, es estudiar cómo funciona la evolución al fin y al cabo”, explica con entusiasmo Danilo Pérez Pantoja.

Las bacterias han sido muy hábiles en establecer rutas metabólicas nuevas para compuestos que no existían en la biósfera, esto desde un punto de vista de ciencia fundamental y también aplicada es un tema interesantísimo porque si no fuera porque las bacterias evolucionan así de rápido, estos compuestos permanecerían muchísimo más tiempo en el ambiente. Un ejemplo paradigmático de esto es la investigación desarrollada en torno a compuestos nitroaromáticos como el explosivo TNT (trinitrotolueno) y su precursor sintético, el dinitrotolueno. Las plantas que producen explosivos generan residuos de estos compuestos, y equipos de científicos que trabajan desde los años 80 del siglo pasado, han aislado microorganismos que degradan estos compuestos a lo largo de varios años, desde los mismos sitios donde se producen, y han descubierto que “cada vez se aislaban mejores microorganismos degradadores. Es decir, las bacterias cada vez se habituaban más a utilizar ese contaminante como sustrato y perfeccionaban sus rutas metabólicas”, indica Danilo.

“Nosotros, en conjunto con colaboradores de España, trabajamos con algunos de esos microorganismos y estudiamos qué mecanismos moleculares son responsables de que esas bacterias fueran evolucionando para convertirse en mejores degradadores de ese compuesto”, cuenta el investigador, “ese es uno de los temas que más me motiva, entender ese tipo de procesos evolutivos, el cómo las bacterias demuestran que la evolución está ocurriendo aquí y ahora; y verlo en un caso tan paradigmático como el de los explosivos nitroaromáticos, ha sido muy reconfortante para mí y seguimos revelando aspectos de ese tema”.

Genómica microbiana e Ingeniería metabólica

Integrantes del Laboratorio de Genómica Microbiana y Biotecnología de la UTEM

El primer paso en el análisis genómico de un microorganismo es obtener la secuencia de su genoma, luego hay que leer esa secuencia, entender qué nos dice, y para interpretar lo que esa secuencia contiene se usan herramientas bioinformáticas. “En mi caso particular, como ya indiqué, yo trabajo con bacterias”, explica Danilo, “secuenciamos el genoma de una bacteria de interés y a partir de su secuencia, obtenemos buena parte de la información respecto a las rutas metabólicas que esa bacteria posee”.

Lo que no muchas personas conocen es que las bacterias son muy diversas metabólicamente, mucho más diversas, por ejemplo, que los animales. La mayoría de los animales tienen las mismas reacciones metabólicas, hay variaciones evidentemente, pero no existe una diversidad metabólica como en estos microorganismos. Cada bacteria tiene muchísimas vías metabólicas, las que además son distintas entre una especie bacteriana y otra, e incluso dentro de miembros de la misma especie, y esto permite que sean capaces de adaptarse a ambientes diversos.

Por otro lado, con la genómica microbiana también es posible hacerse una idea muy acabada de las relaciones de parentesco filogenético de una bacteria con otras bacterias, de su capacidad de comportarse como patógeno o de tolerar condiciones ambientales adversas, y por supuesto de qué rutas metabólicas posee este microorganismo, entre muchas otras características. Y a partir de esas características metabólicas predichas por la genómica podemos intentar modificarlas a nuestro favor mediante ingeniería metabólica.

“La ingeniería metabólica es el conjunto de aproximaciones o herramientas que permiten intervenir racionalmente el metabolismo de un microorganismo”, profundiza Pérez Pantoja, “se puede construir una ruta metabólica nueva, que no existe en la naturaleza o, al menos no ha sido descrita. Es posible incorporar en un único microorganismo genes que codifican enzimas provenientes de otras bacterias, y ensamblar por partes una ruta metabólica novedosa; por ejemplo, para degradar un compuesto contaminante. Básicamente se pueden recrear aceleradamente los procesos evolutivos que ocurren en los ambientes microbianos, mediante la transferencia de genes entre bacterias en el laboratorio. ¿Qué genes debo introducir o remover de una bacteria? Esa información la puedo obtener a partir de su genoma”.

Aplicaciones biotecnológicas para la agroindustria

En el Laboratorio de Genómica Microbiana y Biotecnología de la UTEM (ver foto central), trabajan con la idea de generar conocimiento nuevo inspirados por una posible aplicación. Entre las investigaciones que están desarrollando está la identificación de enzimas microbianas con la capacidad de remover compuestos contaminantes de vinos, Danilo relata que “en enología existen las “wine faults”, o fallas del vino, que corresponden a defectos en las percepciones organolépticas generadas y que disminuyen su calidad. Una de estas “wine faults” puede ocurrir durante la crianza del vino por la presencia de una levadura contaminante que genera compuestos volátiles otorgando notas poco agradables al paladar, y que es conocido como carácter Brett”. Ellos están secuenciando genomas de bacterias que poseen enzimas con la capacidad de eliminar esos compuestos, y así lograr determinar y caracterizar los genes responsables de esas enzimas, las que eventualmente podrían ser usadas como herramientas biotecnológicas en algún proceso que permita recuperar esos vinos que han perdido calidad.

El otro compuesto con el que trabajan es el escatol, que como su nombre lo indica, hace referencia a lo escatológico, porque es un compuesto generado en el intestino de los mamíferos, por la fermentación incompleta de algunos aminoácidos por bacterias intestinales y es responsable en buena parte del olor de las heces. Este compuesto, junto a otros, constituye un problema importante en las plantas de producción de carne porcina, las que generan este tipo de residuos, denominados purines, los que provocan inconvenientes por su pestilencia si no son adecuadamente tratados. “Nosotros aislamos bacterias que degradan ese compuesto, eliminándolo completamente, y secuenciamos sus genomas para identificar los genes que codifican las enzimas involucradas en su eliminación; y también estamos en el proceso de estudiarlas, para eventualmente considerar su uso, o el del microorganismo íntegro, en un proceso de depuración del escatol que podría estar basado en un biofiltro por ejemplo”, indica Pérez-Pantoja.

Ambas líneas de investigación fueron parte del proyecto Anillo “GAMBIO – Genomics and Applied Microbiology for Biodegradation and Bioproducts”, que terminó a principios del 2021, y en que participaron también las Universidades Federico Santa María de Valparaíso y La Frontera de Temuco, y donde aún hay artículos y colaboraciones por cerrar.

El otro gran interés de investigación del bioquímico y bioinformático son las rutas de degradación de cierto grupo de contaminantes ambientes, conocidos como contaminantes emergentes. Estos contaminantes se liberan al medio ambiente por su utilización en la vida diaria de cada uno de nosotros, como por ejemplo ingredientes de cosméticos o filtros solares, productos de limpieza, medicamentos, aditivos alimentarios entre muchos otros. Danilo señala que “muchos de los contaminantes emergentes tienen la característica de ser xenobióticos, es decir, compuestos que nunca han estado en la biosfera antes de que el hombre los inventara, y son buenos modelos para estudiar la evolución de rutas metabólicas como ya señalé”.

Las bacterias se van adaptando rápidamente a la aparición de estos nuevos compuestos para obtener provecho de ellos, y en ello son las grandes maestras de todos los seres vivientes en la Tierra por su rápida evolución. Se adaptan al ambiente que sea, si se encuentran con contaminantes se adaptan para utilizarlos, si están bajo estrés por alguna condición extrema de radiación UV, acidez o salinidad, por ejemplo, también logran colonizar esos ambientes y crear su nicho; ellas son modelos muy útiles para conocer cómo la vida se abre paso en nuestro planeta y eso es lo que empuja a Danilo Pérez Pantoja a seguir investigando.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Danilo Pérez-Pantoja

Capturando los sonidos de un raro habitante del desierto de Atacama

Una inusual especie de murciélago ha sido registrada en la provincia de Arica gracias a grabadoras de ultrasonido. Se trata del murciélago mastín de Davison (Promops davisoni), cuya distribución ha sido actualizada por un equipo de investigadores de las universidades Santo Tomás, Católica de Chile y los centros IEB y CAPES.

Los murciélagos son animales que no son considerados “carismáticos”, es decir, no son animales populares ni provocan el mismo interés ni entusiasmo que, por ejemplo, un oso panda o un elefante. Durante mucho tiempo fueron objeto de temor y sospecha, y aún hoy, pandemia mediante, son apuntados como uno de los culpables del Covid-19. En cambio, poco se habla de los servicios que prestan a los ecosistemas, como polinizadores, dispersores de semillas o controladores de plagas.

En esta oportunidad les contaremos acerca del murciélago mastín de Davison o Promops davisoni, su nombre científico, una especie rara y poco conocida, que vive en la parte norte y central de la costa del Pacífico de América del Sur, entre Ecuador y Perú, y que hace poco tiempo también fue registrado en la provincia de Arica en Chile. Se encuentran en una variedad de hábitats como desiertos, bosques secos, bosques húmedos y áreas agrícolas desde el nivel del mar hasta aproximadamente los 1300 metros.

Un equipo de mujeres y hombres de ciencia de las universidades Santo Tomás, Católica de Chile y los centros de investigación IEB y CAPES, lograron registrar a este escurridizo mamífero, utilizando grabaciones ultrasónicas, ampliando su rango de distribución a cerca de 60 km hacia el sur en la provincia de Arica. Sus hallazgos fueron publicados en la revista Journal of Arid Environments bajo el título “Distribution and new sightings of Promops davisoni Thomas, 1921 (Chiroptera: Molossidae) in the Atacama Desert, the driest place on Earth”, conversamos con Annia Rodríguez-San Pedro, autora principal del estudio, investigadora de la Universidad Santo Tomás y con Patricio Pliscoff, académico de la Universidad Católica e investigador en CAPES e IEB.

Mamífero alado, esquivo y sigiloso  

El género Promops, agrupa a 3 especies de murciélagos pequeños que viven en América, con una longitud de cráneo de cerca de 2 cm y un tamaño de antebrazo de 5 cm aproximadamente. El murciélago mastín de Davison es una de estas especies que, como mencionamos, habita en las costas de Ecuador y Perú, pero en 2018 se encontró también en Chile, cerca de Arica ¿significa que su distribución se extendió?

“No es que la especie se haya ido extendiendo”, aclara Patricio Pliscoff, “probablemente habita desde hace mucho tiempo en el extremo norte de Chile, sólo que no había sido posible su identificación por el escaso número de expertos del grupo en Chile, a lo que se suma las dificultades logísticas de trabajar en esta zona”.

Entre las cosas que sí se saben de este animal, es que es insectívoro, se alimenta exclusivamente de insectos que son capturados en vuelo. Esta es una característica que comparte con otros murciélagos de la familia Molossidae, que se alimentan en un espacio aéreo despejado, muy por encima del nivel del suelo y en un rápido vuelo, por eso es que se dificulta su captura mediante los métodos tradicionales como redes de niebla o trampas arpa. Además, los sitios de descanso conocidos para esta especie son las grietas de las rocas en las paredes de acantilados de difícil acceso. ¿Cómo se logra encontrarlos? A través de estudios acústicos, que proporcionan una herramienta eficiente para registrar la presencia de especies donde las posibilidades de captura viva son bajas.

Atrapando los sonidos del murciélago mastín

Varias especies de murciélagos, delfines y algunas aves utilizan la ecolocalización para percibir su entorno. Los animales emiten pulsos sonoros en un rango de frecuencia específico y reciben la respuesta, o eco, que produce ese pulso cuando choca con algo. Es el mismo principio con el que funcionan los sonares de los barcos.

Para poder capturar estos pulsos o sonidos emitidos en frecuencias inaudibles para los humanos se utilizan equipos especiales, como las grabadoras de ultrasonido con micrófono ultrasónico omnidireccional usadas por el equipo de investigadores. Pero ¿cómo se distinguen en estas grabaciones al Promops davisoni de otros murciélagos? Annia Rodríguez-San Pedro explica que “por la forma de los pulsos. Otras especies presentes en Chile presentan una frecuencia similar, pero la “forma” en que se observa el pulso en las grabaciones es única para cada una de las especies”.

Los datos recogidos con los instrumentos auditivos se combinaron con variables ambientales para generar Modelos de Distribución de Especies (MDS) que se usaron para evaluar cuáles pueden ser los hábitats adecuados para este murciélago en la provincia de Arica y el resto del Desierto de Atacama, así como para identificar los factores ambientales asociados con su distribución.

Patricio Pliscoff indica que “para generar los MDS se usan dos fuentes de información, las colectas (presencias) observadas en terreno de la especie y variables ambientales que sirven para proyectar las zonas más adecuadas para la especie. En este caso se usaron variables asociadas al relieve y variables climáticas. Usando distintas técnicas estadísticas, es posible ajustar la respuesta de las variables con la distribución de las colectas, lo cual permite generar valores de adecuación del hábitat de la especie en forma continua y mapearlo”. 

Esta especie ha sido poco estudiada, siendo catalogada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, UICN como “Especie con datos insuficientes” y por la legislación chilena como “Vulnerable”, entre las razones para esto, Annia Rodríguez-San Pedro menciona que “hay muy pocos especialistas de murciélagos en Chile y además realizar prospecciones en el extremo norte requiere una logística más complicada. La diferencia de categoría de amenaza se debe a la aplicación de diferentes criterios, no queda claro porqué existe esta diferencia, generar más información sobre la especie permitirá aclarar estas diferencias en próximas evaluaciones”. 

El elevado número de registros auditivos obtenidos en el estudio revelaron una amplia presencia de Promops davisoni en la provincia de Arica, aumentando su rango de distribución a cerca de 60 km hacia el sur, en valles costeros de la provincia de Arica y áreas urbanas aledañas, hasta los valles de Chaca y Camarones. Además, los modelos de distribución potencial sugieren su presencia en otros ambientes áridos en el desierto de Atacama. Estos datos pueden ser útiles en futuros estudios para comprender mejor la biología y dinámica poblacional de la especie, así como el diseño de estrategias de conservación y manejo.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Joaquín Ugarte-Núñez (Perú)


Develan factores que inciden en el éxito de las aves no nativas en la ciudad

Investigadores de la Universidad Adolfo Ibáñez, del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES) y del Centro para la Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF), de la Universidad Autónoma de Barcelona, en España, analizaron la historia de las introducciones de aves no nativas, para explorar la posibilidad de que los humanos estén, involuntariamente, introduciendo especies “pre-adaptadas” para subsistir en la urbe.

Un reciente estudio de los investigadores César González, Laura Cardador y Daniel Sol analizó las razones que podrían explicar el éxito que diversas especies exóticas tienen a la hora de asentarse en ambientes urbanos, en contraste con las especies nativas que habitan en las cercanías de estas mismas ciudades.

Combinando datos históricos de introducciones biológicas con información sobre ensambles de aves a lo largo de gradientes urbanos-silvestres, los investigadores exploraron la posibilidad de que los humanos estén, involuntariamente, introduciendo especies “pre-adaptadas” para subsistir en la ciudad, una hipótesis poco explorada para explicar el éxito de las invasiones biológicas.

Entre sus principales preguntas, estuvo el confirmar si las aves no nativas introducidas eran más exitosas en ambientes urbanos que en áreas circundantes menos intervenidas, para luego investigar si aquello, podía deberse a que las aves que habitaban ambientes perturbados por actividades humanas en sus hábitats de origen eran más susceptibles de ser capturadas, transportadas e introducidas en otros hábitats.

Finalmente, los investigadores se abocaron a responder si, una vez introducidas, estas aves eran efectivamente más exitosas en sus nuevos ambientes que aquellas confinadas a áreas silvestres en su tierra natal, y si la causa de aquello se relacionaba con los grandes números en que éstas especies eran introducidas o porque éstas ya traían adaptaciones preexistentes para persistir en estos nuevos ambientes.

Citadinas por naturaleza  

El análisis de más de 200 ensambles aviares alrededor del mundo confirmó que las aves no nativas restringían su presencia casi exclusivamente a las ciudades. De hecho, en las zonas más urbanizadas estas aves alcanzaban las más altas densidades.

Asimismo, el estudio develó dos líneas de evidencia que sugerirían que, efectivamente, las aves asociadas con ambientes urbanos en su rango de distribución nativa son más susceptibles de ser introducidas por los seres humanos. La revisión del registro histórico de invasiones biológicas alrededor del mundo, corroboró que, a lo largo del tiempo, especies naturalmente presentes en ambientes alterados por actividades humanas no sólo tienen mayor probabilidad de ser introducidas, sino que, además, la frecuencia de introducción es mayor cuando éstas provienen de ese tipo de ambientes, que cuando no.

Una de las principales dificultades que tuvieron los investigadores se produjo a la hora de confirmar si la tendencia a introducir con mayor frecuencia especies asociadas a ambientes altamente intervenidos se sigue observando hasta nuestros días.  “La comercialización de vida silvestre es una de las principales fuentes de nuevas introducciones a nivel global”, explica César González, investigador de la Universidad Adolfo Ibáñez y del Centro de Ecología y Sustentabilidad, CAPES. “Sin embargo, los datos asociados a estas prácticas, en muchos casos ilegal, es difícil de conseguir”.

Para sortear este problema, González y su equipo utilizaron la información entregada por CITES (Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres), la cual, aunque sistematizada, no es tanto una base de datos de comercialización per se, sino más bien un marco regulatorio que reporta la comercialización de especies categorizadas como «en riesgo por comercialización». “A pesar de sus limitaciones” complementa González, “estos datos representan la única fuente estandarizada y verificable que nos entrega información sobre comercialización de vida silvestre a nivel global. Es por tanto una fuente valiosa para identificar relaciones entre invasiones biológicas y comercialización de vida silvestre”.

¿Fuerza en los números o pre-adaptadas para la conquista?

Sobre la pregunta si, una vez introducidas, las especies provenientes de ambientes alterados por actividades humanas tienen más chances que otras de establecerse y prosperar en el lugar de introducción, el análisis histórico de estas introducciones no fue categórico. Sin embargo, el estudio si arrojó evidencia de que, en el segmento de las aves que provenían de los ambientes más altamente perturbados por la actividad humana, como las grandes ciudades, las posibilidades de éxito aumentaban. “Esto fue aún más claro” aclara el ecólogo, “cuando introducimos una medida más fina de tolerancia urbana entre las especies: la probabilidad de establecerse fue mayor en aves tolerantes a la urbanización, independiente del método usado para medir esta tolerancia”.

Pero, ¿cuál era el factor determinante del éxito de estas especies? Los resultados del estudio parecen indicar que la respuesta no sólo se halla en el hecho de que éstas especies sean introducidas en un mayor número en estos ambientes (lo que en biología de las invasiones se conoce como “esfuerzo de introducción”). De hecho, el análisis de los datos históricos indicó que las especies tolerantes a la urbanización no eran necesariamente introducidas en grandes cantidades.

En cambio, los investigadores hallaron evidencia de que el éxito de estas especies al establecerse estaba relacionado con poseer atributos que facilitaban su permanencia en los nuevos ambientes.

“El esfuerzo de introducción, esto es, el número de individuos de una especie y/o el número de eventos de introducción de una especie, es uno de los principales factores que explican el éxito de establecimiento de especies no nativas en nuevas regiones” aclara González. “En aves, existe un buen registro histórico sobre el esfuerzo de introducción. Utilizando estos datos, primero testeamos si las especies que toleran la urbanización registran un mayor esfuerzo de introducción que especies no tolerantes a una vida urbana, hipótesis que nuestros análisis no respaldan. En segundo lugar, hemos estimado el potencial invasor de una especie considerando el esfuerzo de introducción (es decir, removiendo este efecto estadísticamente), y testeado su relación con la capacidad de tolerar ambientes urbanos. Lo anterior, nos permitió controlar estadísticamente este esfuerzo de introducción y dar respaldo al rol de las pre-adaptaciones como un importante factor que determina la relación entre capacidad de tolerar la urbanización y el éxito de establecimiento en nuevos ambientes.

Cotorra argentina Myiopsitta monachus

Resultados extrapolables

El uso de las aves como caso de estudio para probar estas hipótesis, no es casual. Como comenta César González, “las aves son un grupo conspicuo, y, por tanto, conocemos mucho sobre su ecología, comportamiento e incluso relaciones filogenéticas. Esto facilita compilar información de diverso tipo para un gran número de especies y explorar patrones bajo un marco de estudio comparativo. Muchas especies introducidas —y muchas de ellas invasoras— de distintos taxones tienden a estar asociadas a asentamientos humanos. Las palomas, las moscas domésticas o el trébol blanco son muy comunes en ciudades alrededor del mundo, por lo que podríamos esperar que los patrones detectados en aves también están presentes en otros grupos”.

Un caso paradigmático de este patrón presente en Chile es el de la cotorra argentina. Esta especie es nativa de Bolivia, Paraguay, el sur de Brasil, Argentina y Uruguay, en donde ha colonizado naturalmente ambientes urbanos. “Esta especie ha sido muy comercializada como mascota, y actualmente es muy abundante no solo en zonas urbanas de la Región Metropolitana en Chile, sino también en áreas urbanas en Estados Unidos, Inglaterra, Israel y distintos países de Europa, en donde causan altas pérdidas económicas por daño a la infraestructura urbana” señala González.

El estudio, titulado Invasion success and tolerance to urbanization in birds fue publicado en la edición de noviembre de la revista Ecography.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Lali Mariera (paloma común) y Andrés Bertens (cotorra argentina)


Proyecto CAPES estudiará el papel de los hongos en la regeneración del bosque nativo

El trabajo, que posee una duración de dos años, cuenta con la participación de dos investigadoras CAPES.

“Efecto de la alteración del hábitat sobre las comunidades de hongos ectomicorrícicos asociadas a Nothofagus macrocarpa y su posible rol en la regeneración natural de la especie” es el título de un nuevo proyecto de un equipo de investigadoras de la Universidad de Chile, Universidad Católica, y el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES), financiado por el Fondo de Investigación del Bosque Nativo 2021, de CONAF.

Puesto en simple, el proyecto busca entender los mecanismos a través de los cuales la alteración del hábitat producida por el cambio climático y el cambio de uso de suelo afecta la capacidad de regeneración del bosque nativo, específicamente, de las poblaciones de roble de Santiago o roble blanco (Nothofagus macrocarpa) presentes en los ecosistemas mediterráneos del Chile Central.

Para ello, se abocarán a la investigación de otra comunidad de seres vivos cuya salud resulta un buen indicador, y predictor, de la sobrevivencia de éstos árboles: las ectomicorrizas.

Benefactoras del suelo  

“Las ectomicorrizas son hongos que se asocian simbióticamente a las raíces de las plantas, mejorando su establecimiento y crecimiento, protegiéndolas contra patógenos, favoreciendo su captación de nutrientes, y otorgando resistencia al estrés ambiental”, nos cuenta Carla Rivera, ecóloga de línea 4 de CAPES e integrante del equipo. “A cambio, estos hongos se benefician por medio del alimento que les proveen las plantas”.

Estas asociaciones, comenta Rivera, son poco frecuentes en la naturaleza; apenas el 2% de las plantas que forman vínculos con hongos micorrizas los hacen con esta variante. El resto, establece asociaciones con endomicorrizas, que se diferencian de las primeras por la capacidad de estas últimas de penetrar en las células de las raíces y ser invisibles al ojo humano.

Las ectomicorrizas, al contrario, pueden verse a simple vista y prefieren cubrir las superficies de las raíces antes que penetrar en ellas. Su escrupulosidad también se extiende a las plantas con las que decide asociarse: “entre las ectomicorrizas existe una gran especificidad de hospedero”, explica Rivera, “que es otra forma de decir que algunas especies de ectomicorrizas se asocian solo con algunas especies de plantas. Esta vinculación “forzosa” genera un alto grado de endemismo, es decir, especies que solo se dan en zonas geográficas limitadas”.

En Chile, el género de árboles Nothofagus es el único que posee asociaciones ectomicorricicas obligadas, volviéndolo especialmente dependiente de estos hongos para su establecimiento y desarrollo.

Para acotar el campo de investigación, las investigadoras se centrarán en conocer el rol de las ectomicorrizas en la capacidad de regeneración de una de estas especies N. macrocarpa, lo que significa estudiar la formación de semillas, la germinación, y el establecimiento de las plántulas de estos árboles.

Cortinarius roblemaulicola, hongo ectomicorrícico

Caracterización, colección y testeos

El proyecto, que posee una duración de dos años, consta de 5 etapas. “La primera, nos cuenta Javiera Chinga, investigadora posdoctoral de línea 5 de CAPES y también miembros del proyecto, “será la caracterización espacio-temporal de las perturbaciones de las poblaciones de N. macrocarpa, y la selección de sitios de muestreo utilizando datos bioclimáticos e imágenes satelitales”. Luego de aquello, las investigadoras colectarán muestras de suelo rizosférico, cuerpos fructíferos de los hongos y semillas de N. macrocarpa, con el fin de caracterizar fisicoquímica y enzimáticamente el suelo, determinar la diversidad (riqueza y abundancia) de hongos ectomicorrícicos e implementar los ensayos de viabilidad y germinación de las plantas, en la etapa tres.

La cuarta fase supone la realización de ensayos de viabilidad de las semillas recolectadas, para determinar la regeneración natural en distintas poblaciones de N. macrocarpa, además de testear la germinación de semillas de N. macrocarpa con y sin micorrizas. Una vez obtenidos los resultados y generadas las recomendaciones a partir de éstos, el equipo espera difundirlos a la comunidad científica y al público general.

“La idea” acota Rivera, “es contribuir a la generación de estrategias de conservación que potencien la capacidad de regeneración natural de las poblaciones de roble de Santiago, y tomen en cuenta qué aspectos de la alteración de hábitat son los más importantes a regular con miras a proteger y potenciar la interacción entre esta especie y las ectomicorrizas”. “Además, el conocimiento producido permitirá generar protocolos de germinación y de cuidados post-germinativos que permitan producir plantas de mejor calidad para proyectos de conservación”, añade Chinga.

Nothofagus macrocarpa

Un relicto del valle central

El roble de Santiago se encuentra presente entre las regiones de Valparaíso y O’Higgins. Sus poblaciones de la zona centro representan su límite de distribución norte y son consideradas “relictas”, es decir, son las únicas poblaciones que sobrevivieron a la última glaciación debido a la protección que les brindaron los microclimas formados por los cerros La Campana y El Roble. Lamentablemente, indica Rivera, estas poblaciones se encuentran hoy en riesgo de conservación: “según el 16° Proceso de Clasificación de especies del Ministerio del Medioambiente (2020) y la IUCN Red List (2018), N. macrocarpa se considera en peligro en la región de Valparaíso y vulnerable en la Región Metropolitana. Justamente, un signo preocupante del riesgo que están corriendo esas poblaciones es la escasa regeneración por semilla que se encuentra en poblaciones naturales. Y esto puede tener múltiples causas: el cambio en el uso de suelo, la sequía ya sea producto del cambio climático o de la mala gestión de recurso, etc. Entender estas causas es el objetivo de nuestro proyecto” nos dice.

Las ectomicorrizas, por otra parte, tampoco están a salvo de estos factores; el aumento de las temperaturas, la disminución de las precipitaciones y el aumento en la frecuencia de eventos climáticos extremos provocados por el calentamiento global, sumados a los cambios en el uso del suelo que transforma los ecosistemas naturales para procesos de urbanización, agricultura o forestación, degradan tanto el suelo como la disponibilidad de agua, afectando la composición, estructura y funcionamiento de las comunidades que habitan estos ecosistemas terrestres y dependen de estos recursos. Entre ellas, microorganismos como las ectomicorrizas.

“Además de su contribución al desarrollo de las plantas, las ectomicorrizas juegan un rol importante como captadoras de CO2 a través de la fotosíntesis. Por lo tanto, tienen un gran potencial en la mitigación del CO2 atmosférico, y más aún en los ambientes degradados, dado que promueven el reclutamiento y crecimiento de individuos arbóreos como N. macrocarpa”, señala Julieta Orlando, académica de la Universidad de Chile e investigadora principal del proyecto.

Para evaluar estos impactos propuestos, el proyecto definirá umbrales de alteración de hábitat a través de un gradiente relacionado al clima y al cambio de uso de suelo. “De esta manera” concluye Orlando, “se podrán relacionar dichos factores con la variación en la comunidad (composición, riqueza y abundancia) de ectomicorrizas y su función en la regeneración natural de las poblaciones del roble de Santiago”.

Roblerías Altos de Cantillana

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Alejandro Soffía (encabezado) y María José Diban.


¿Qué construye comunidad? La experiencia con juegos económicos y comportamientos prosociales

La cooperación, confianza y reciprocidad son comportamientos prosociales necesarios para el manejo y gobernanza de bienes comunes, como, por ejemplo, los recursos pesqueros. Un grupo de investigadores de Chile y Australia estudiaron a comunidades de pescadores artesanales de la Región de Valparaíso a través de juegos económicos, para evaluar los factores que influyen en sus comportamientos prosociales.

Los humanos somos seres sociales, vivimos en comunidades, compartimos espacios y bienes que son comunes, como los parques, las plazas, los centros de salud y educacionales, las bibliotecas públicas; también son bienes comunes las colaboraciones relacionadas al conocimiento, como por ejemplo los colectivos de programadores que trabajan en el desarrollo de softwares libres y de código abierto. La gestión de estos bienes de uso común requiere de comportamientos que tengan en cuenta el bienestar de toda la comunidad y no sólo el beneficio de unos pocos.

También existen actividades que necesariamente se realizan en equipo, donde todos los participantes trabajan en conjunto para lograr el éxito o para completar una tarea que producirá un bienestar a toda la población, repartiendo equitativamente los costos y beneficios que implica esa labor. Las pesquerías locales son un ejemplo de una actividad que proporciona trabajo y alimentos a millones de personas en el mundo, su gestión sostenible requiere que las personas que conforman estas asociaciones tengan comportamientos prosociales.

Un equipo de investigación de las Universidad Católica y de la James Cook University de Australia, además de los centros CAPES y SECOS, estudiaron las características socioeconómicas que influyen en el comportamiento prosocial y de negociación de pescadores artesanales de la Región de Valparaíso, en las localidades de San Antonio, El Quisco y Las Cruces, utilizando tres tipos de juegos económicos experimentales: bienes públicos, confianza y comercio.

La metodología que usaron y los hallazgos que encontraron fueron publicados por la revista Scientific Reports bajo el título “An experimental look at trust, bargaining, and public goods in fishing communities”, conversamos con Cristian Rojas, autor principal del estudio e investigador posdoctoral en CAPES y en el Instituto Milenio SECOS.

¿Qué es el comportamiento prosocial?

Comenzando por lo fundamental, necesitamos comprender qué es el comportamiento prosocial, nos ilustra Rojas: “En el contexto del estudio, el comportamiento prosocial es toda aquella actitud o acción que presenta un beneficio para otra u otras personas, ejemplos comunes son la cooperación y el altruismo. Estos comportamientos son relevantes para toda actividad que requiere la coordinación del esfuerzo de más de una persona, y son particularmente importantes para actividades cuyo éxito está basado en la cooperación, como es el caso de los bienes de uso público (public goods) en general y las pesquerías en particular”.

Buscando entender cómo ciertos comportamientos como la cooperación, la confianza, la reciprocidad y el regateo son necesarios para la gobernabilidad sustentable de los recursos marinos en las comunidades de pescadores artesanales, tanto en Chile como en el mundo, surge esta investigación que trata de comprender cuáles son las variables que afectan estos comportamientos prosociales.

Jugando se conoce a las personas

El comportamiento humano es extremadamente complejo y puede verse afectado por estímulos externos e internos. Para poder estudiar y entender las motivaciones e interacciones humanas los investigadores recurren, entre otros instrumentos, a los juegos. Estos “representan una simulación simplificada de la realidad, permitiendo que las personas, siguiendo reglas simples, actúen conforme a sus convicciones y deseos, revelando así sus preferencias”, señala el economista ambiental.

Además, el conocer las preferencias de las personas permite aislar e identificar distintos comportamientos y así comprender cómo diferentes estímulos o variables los afectan. “Es fundamental entender cómo el comportamiento humano afecta el entorno social, económico y ecológico en el cual las personas se desempeñan, los juegos representan una herramienta que permite estudiar estas interacciones. Dependiendo de las reglas que se establezcan, es posible crear juegos para estudiar distintos tipos de comportamiento sean estos prosocial (como la cooperación), antisocial (como la traición), u otros (como la negociación)”, señala Rojas.

Los investigadores diseñaron y aplicaron tres tipos de juegos distintos en las comunidades pesqueras: de bienes públicos, de confianza y de negociación, para explorar cómo las características de los participantes influyen en tres tipos de comportamiento relevantes para la gobernanza de los bienes comunes: cooperación, confianza, reciprocidad y regateo.

Juguemos

En los juegos de bienes públicos se evalúa la cooperación y los comportamientos de aprovechamiento libre, características comunes de recursos de uso común como la pesca. Las personas pueden decidir si contribuir o no a un bien público, los beneficios más altos para un individuo ocurren cuando todos los demás contribuyen, pero él o ella no lo hace, y el más bajo es cuando ese individuo contribuye, pero nadie más lo hace. Las contribuciones al bien público pueden utilizarse como medida de cooperación y no aportar nada se ve como una medida de egoísmo.

En los juegos de confianza generalmente un jugador, el remitente, puede enviar dinero a otro jugador, el destinatario, el dinero es multiplicado en esta etapa por quien está realizando el experimento. Luego, se le pregunta al destinatario si quiere devolver dinero, al remitente original, por lo que la recompensa del primer jugador es más alta si confía en el segundo jugador y si esa confianza es recíproca. El dinero enviado por el remitente es un indicador de confianza de su parte, y el dinero enviado de vuelta por el destinatario es visto como una medida de confiabilidad (o reciprocidad). Este tipo de juego se usa para comprender los niveles de cohesión social que pueden influir en la resolución de conflictos y el cumplimiento en las comunidades pesqueras que autogestionan sus recursos.

Los juegos de negociación se usan para comprender cómo reaccionarán las comunidades pesqueras que gestionan los bienes comunes a las fuerzas del mercado, que son un importante impulsor del cambio en la pesca en pequeña escala. En estos juegos a los participantes se les asigna el papel de compradores o vendedores, se proporciona una “dotación” o dinero para los compradores y un objeto comercializable para los vendedores, y se les da la tarea de llegar a un acuerdo comercial regateando por un precio.

Cooperación, confianza y negociación para la gobernanza de bienes comunes

Cuando no hay coordinación entre las personas, los bienes de uso público, o bienes comunes, no tienen restricción de acceso y uso, lo que genera una sobreexplotación de los recursos. Cuando se trata de recursos marinos, y en casos extremos, esto puede resultar en la extinción de especies. “La palabra clave es coordinación”, indica Rojas, “cuando las personas se coordinan y limitan acceso y/o uso de forma voluntaria es posible evitar la sobreexplotación y que otras personas se queden sin extraer el recurso, esta coordinación voluntaria es una forma de cooperación”.

Por lo tanto, la cooperación es fundamental para gobernar bienes de uso público, en especial si el objetivo es la extracción sustentable. La confianza y la reciprocidad son los pilares fundamentales de la cooperación y la cohesión social, una mayor confianza en los pares y en la comunidad conlleva mayor respeto de las normas, implícitas o explícitas, y eficiencia en la fiscalización.

“La negociación, ejemplificada por el regateo en nuestro estudio, viene de la mano de la expansión e influencia de los mercados y el comercio en los recursos públicos, en particular en la pesca artesanal donde el poder de negociación y las fuerzas de mercado tienen una gran influencia sobre qué y cuánto se extrae del mar”, manifiesta el académico, y complementa: “las fuerzas de mercado y los desequilibrios en el poder de negociación pueden reforzar o debilitar comportamientos prosociales, por lo que es necesario entender qué los afecta”.          

Las variables socioeconómicas como el sexo, la edad, estado civil, número de integrantes de la familia, ser el principal proveedor de ingresos del hogar o los ingresos secundarios, influyeron el comportamiento de las personas en los juegos en distintas formas, algunas fueron consistentes en los distintos comportamientos prosociales, pero otras no.

“Todos los juegos se vieron influenciados por algunas variables, aunque no necesariamente las mismas”, explica Rojas, “por ejemplo, las variables de sexo e ingresos secundarios (distintos a la pesca) fueron consistentes en su relación a comportamientos prosociales, con mujeres presentando mayores comportamientos prosociales y tener un ingreso adicional, reduciéndolos. Mientras que las variables de ingreso son menos consistentes en su relación a comportamientos prosociales. El regateo por su parte parece estar mayormente influenciado por el rol (comprador/vendedor) de la persona, con vendedores obteniendo mejores precios en las negociaciones. Curiosamente no detectamos una influencia importante del estado civil o el tamaño de la familia en los comportamientos estudiados”.

En palabras de Cristian Rojas, los resultados de este estudio indican que “los comportamientos prosociales y de negociación están asociados a múltiples variables socioeconómicas, pero algunas de estas variables pueden reflejar componentes culturales, educacionales, y normativos, por lo que es necesario contextualizarlas para entender su influencia. En el caso particular de las pesquerías chilenas, vemos que presentan una alta disposición hacia comportamientos prosociales, reflejando quizás características intrínsecas de estas comunidades”.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Mariella Canales y Susana Cárcamo


Colección Patricio Sánchez: rescatando el patrimonio natural chileno

Con más de 60 años de historia, la colección biológica que hoy lleva el nombre de su fundador y académico de la Universidad Católica, Patricio Sánchez Reyes, ha contribuido no sólo al estudio sistemático de la biodiversidad de Chile por parte de cientos de biólogos. También representa un bastión que sobrevive a la casi imposible tarea de registrar la frondosa complejidad de nuestro árbol evolutivo.

Los cálculos sobre el número de especies que, en promedio, se extinguen cada día en el mundo varían ostensiblemente. La Evaluación de los Ecosistemas del Milenio, una síntesis encargada por las Naciones Unidas en 2005 y que contó con la participación de más de mil expertos en la materia, estimó la tasa de extinción a nivel global en más de 8,700 especies al año, o 24 especies al día. La Convención de Diversidad Biológica (otro organismo creado por las Naciones Unidas en 1993), por otra parte, clama en su sitio web que esta cifra podría ascender hasta las 150 especies, aunque sus autoridades reconocen las dificultades de llegar a un número más preciso y consensuado por todos.

Lo cierto, es que no sabemos a ciencia cierta qué porcentaje de la biodiversidad del planeta perdemos en determinado espacio de tiempo, ni a qué ritmo, en parte, porque ni siquiera sabemos cuánta biodiversidad total hay allá afuera. Allí también los números oscilan del millón y medio de especies, a más de 100 o incluso 2 mil millones, según estimaciones que intentan corregir los vacíos de conocimiento más evidentes a lo largo de nuestro gran árbol evolutivo, como es el caso de las bacterias y otros microorganismos.

Una de las razones que explica esta falta de información estriba en el dramático declive (o, en el mejor de los casos, estancamiento) que la investigación taxonómica ha tenido en las últimas décadas. Autores como Elise Tancoigne y Alain Dubois, del Museo de Historia Natural de París, han advertido que, pese a su reciente auge, tanto el número de taxónomos egresados de las universidades como el financiamiento que éstas destinan a esta área de la biología, son insuficientes para la tarea que dicha disciplina tiene por delante, que es la de identificar, describir y clasificar la totalidad de la vida en el planeta.

Inventariar el número de especies de animales, plantas, hongos y microorganismos que habitan en las distintas regiones del mundo, requiere no sólo de la identificación de estas especies, sino también de su registro físico, almacenamiento y conservación. Para ello, la existencia de colecciones biológicas que resguarden y protejan este acervo, sobre todo en aquellas zonas del planeta con un alto grado de endemismo como Chile, se vuelve fundamental.

Una de estas colecciones, ubicada en dependencias de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Católica de Chile, es la que lleva por nombre “Colección de Flora y Fauna Profesor Patricio Sánchez Reyes”, la cual, al día de hoy, cuenta con más 12 mil ejemplares de plantas y animales nativos de Chile y de otras partes del globo. La Colección, creada en 1960 por el académico Patricio Sánchez (ver foto superior), tiene como objetivo apoyar la investigación científica en las áreas de ecología y evolución, además de servir de apoyo a las actividades de docencia de la Universidad Católica. A lo largo de sus más de 60 años de funcionamiento, ha servido de base para la elaboración de cientos de tesis y artículos de investigación, y gracias a ella, al menos 10 especies nunca antes conocidas en nuestro país fueron descubiertas y clasificadas.

Especímenes pioneros

Algunos de estos especímenes, que sirvieron de base para la descripción de las nuevas especies, son dos ejemplares de poliquetos, un grupo de anélidos acuáticos conocidos por las numerosas quetas, o cerdas, que cubren sus cuerpos, o el holotipo de un nuevo miembro de rana del género Alsodes (Alsodes cantillanensis), descubierta en agosto de 2011 por los investigadores Andrés Charrier, Marco Méndez, y Claudia y Camila Castro en un arroyo que descendía por los Altos de Cantillana, en la cordillera de la costa, 65 km. al suroeste de Santiago.

Otro de estos hallazgos, que guarda especial conexión con el actual director de la Colección, el zoólogo UC Eduardo Palma, es el de una nueva especie de ratón de cola larga (uno de los más importantes reservorios biológicos del virus Hanta), en nuestro país. Oligoryzomys yatesi, capturada en 2008 en una remota isla del Estrecho de Magallanes, en Punta Arenas, fue descrita por Palma y el investigador Enrique Rodríguez en 2017, y hoy, la piel, el cráneo, el esqueleto y los tejidos de esa primera hembra adulta siguen depositadas en los pasillos de la Colección.

“Debido a mi formación académica en sistemática evolutiva, y mis estudios de postgrado en universidades como la Universidad Austral de Chile y la Nuevo México, en los Estados Unidos, las cuales alojaban sendas colecciones y museos, apenas llegué como profesor asistente al Departamento de Ecología de la Universidad Católica supe de la existencia de la entonces llamada Sala de Sistemática” nos cuenta Palma, profesor de Evolución y Fundamentos de Evolución en la Facultad de Ciencias Biológicas, y especialista en sistemática filogenética, filogeografía y biogeografía de mamíferos, particularmente de mamíferos terrestres de Chile y Sudamérica. “Conversé de inmediato con el Prof. Sánchez y su curador de entonces, Patricio Zavala, para manifestarles mi interés de contribuir a la colección”.

En la actualidad, el investigador y su equipo coordinan una nueva etapa de reformulación de la Colección y sus objetivos, la cual incluye un reacondicionamiento físico que mejorará los accesos a sus distintas instalaciones, de modo de hacerla más accesible a los investigadores, estudiantes y consultantes externos. “La Colección ha crecido, y ello es debido a los muchos proyectos de investigación que han realizado aportes en especímenes e infraestructura a su archivo” explica Palma. A ello se suman compromisos recientes que la Colección ha adquirido con instituciones gubernamentales como el Ministerio del Medio Ambiente, para la indexación de sus distintos registros en la Global Biodiversity Information Facility (GBIF). “Esto”, indica Palma, “permitirá hacer más asequible la colección y su base de datos disponible para establecer diferentes proyectos de colaboración en investigación tanto nacional como internacionalmente”.

Plantas, invertebrados y vertebrados

Prueba de las necesidades de expansión y digitalización de la Colección Patricio Sánchez, es el nada despreciable tamaño de su catálogo. Su sección botánica, por ejemplo, incluye una vasta representación tanto de algas marinas, con 743 muestras de material húmedo y seco que representan más de 100 especies a lo largo de Chile, como de plantas terrestres, entre las que destacan el bollén, el soldadito, la puya, el boldo azulillo, el litre y otras 600 especies registradas en más de mil ejemplares.

Su colección de musgos tampoco se queda atrás. 10 géneros distintos de estas plantas no vasculares y más de 80 especies están representadas en su muestrario, abarcando ejemplares de musgo pon-pon (Sphagnum magellanicum), musgo pinito (Dendroligotrichum dendroides) y paragua del sapo (Arbusculohypopterygium arbuscula).

En el caso de los invertebrados, los grupos taxonómicos representados en la Colección corresponden a Porifera, Cnidarios, Platelmintos, Anélidos, Moluscos, Crustáceos y Equinodermos, todos preservados en etanol. “Este material constantemente es revisado por investigadores nacionales y también es fuertemente requerido para actividades de docencia en la Facultad” comenta Miriam Fernández, exdirectora del Departamento de Ecología UC. “A esta colección contribuyeron de manera importante los profesores Juan Carlos Castilla y Nibaldo Bahamondes, ambos Premios Nacionales de Ciencias”, añade.

Si bien en menor número, los vertebrados que resguarda la Colección también son objeto de especial interés, sobre todo entre los estudiantes de educación básica y media que visitan sus dependencias a lo largo del año, como parte de las actividades de extensión de la Colección.  42 especies de peces (repartidas en 38 géneros), 15 especies de anfibios (distribuidas en 8 géneros), 83 especies de reptiles (abarcando 10 géneros), y 56 especies de mamíferos (sumando 32 géneros en total), conforman este último grupo. En el caso de los mamíferos, aunque la mayoría de ellos están preservados en etanol, también existen preparaciones de pieles y cráneos, así como especímenes embalsamados que suelen captar la mirada de los más curiosos.

Rematan este valioso patrimonio la serie de tejidos congelados que alberga la colección. Allí están representados aproximadamente 2,000 especímenes de diversas especies de pequeños mamíferos de Chile obtenidas entre el Altiplano y la Patagonia, teniendo cada espécimen, en la mayoría de los casos, muestras criopreservadas de diferentes órganos para apoyar estudios en el área molecular. “Para algunas especies, contamos también con suspensiones celulares de médula ósea para estudios a nivel cromosómico, debidamente rotulados y siguiendo protocolos internacionales de museos y colecciones para este tipo de muestras” detalla Fernández.

Hasta hace solo unos meses, el encargado de mantener y preservar todos estos ejemplares era el técnico museológico Patricio Zavala, quien previo a su retiro, administró la Colección por más de 35 años. Tan valioso como los especímenes que curaba, el trabajo de Zavala es hoy considerado un aspecto esencial de la sobrevivencia de esta colección biológica en un país donde su número, lamentablemente, no se condice con la notable biodiversidad presente en el territorio.

  • Algunos especímenes de la Colección
  • Algunos especímenes de la Colección
  • Patricio Zavala, antiguo curador de la Colección
  • Profesor Eduardo Palma, director de la Colección

La deuda pendiente con las colecciones biológicas

El Ministerio de Medio Ambiente, en el contexto de su “Estrategia para el Fortalecimiento de las Colecciones Biológicas de Chile” (2020), identificó un total de 100 colecciones biológicas a lo largo del país, la mayoría de ellas concentradas en las regiones del Biobío y Metropolitana. Sumadas, estas colecciones almacenan cerca de 1.981.263 ejemplares a nivel nacional, una cifra que, a simple vista, parece contar una historia de sistematización exitosa de nuestra biodiversidad, pero que, mirada en detalle, revela más bien el estado de abandono en que se encuentran la mayoría de estas instituciones.

En el mismo diagnóstico citado, encargado por el MMA a la consultora ambiental Nonken, se apunta a que, salvo excepciones, la información detallada de las especies representadas en estas colecciones no se encuentra actualizada, y en muchos casos “no existe información precisa sobre el número de especies por categoría taxonómica, incluso a nivel de jerarquía alta”.

Según el informe, esto obedece a que, en todos los casos donde esto sucede, las colecciones no tienen personal dedicado en forma exclusiva al manejo de estas, provocando contratiempos como la existencia de especímenes no determinados ni ingresados o la duplicación de registros. “Por este motivo”, explican los autores, “no es posible detallar al nivel de número de especies existente en las colecciones y menos a la biodiversidad presente en el país si consideramos los taxones representados. La representación de la biodiversidad nacional en las colecciones requiere una evaluación más exhaustiva de las especies presentes en las diversas colecciones del país, lo que requiere mayor tiempo y recursos, y que las colecciones mantengan un registro adecuado, cosa que actualmente no sucede”.

De la misma opinión es Eduardo Palma, quien considera fundamental para conservar estas verdaderas arcas de biodiversidad, el apoyo de las autoridades y de las instituciones que las alojan: “es indispensable contar con los recursos para cubrir los costos del personal técnico tales como curadores, data managers, personal de apoyo, etc. Lo mismo con la infraestructura, que la colección esté en un lugar físico acorde con los volúmenes de las colecciones que albergan, los espacios adecuados para el trabajo del personal, y los visitantes que reciben las colecciones y museos”.

Sin embargo, como el informe de Nonken indica, la falta de presupuesto de las instituciones encargadas, donde en muchos casos estas colecciones no son una prioridad, hacen depender estas responsabilidades en el interés particular de los investigadores que se benefician de este material. “Esto se hace evidente” desarrollan, “en relación con la presencia de personal calificado, pues si bien se observa un mayor porcentaje de colecciones que tienen un curador o responsable a cargo de éstas, se manifiesta dentro de los problemas que, al carecer de recursos suficientes, la dedicación de estos es parcial, en algunos casos porque el personal encargado de la colección debe cumplir labores administrativas, docentes o de investigación, entre otras”.

Fortaleciendo las colecciones

Para solucionar este problema, la ya mencionada “Estrategia para el Fortalecimiento de las Colecciones Biológicas de Chile”, del MMA, que se encuentra en proceso de tramitación, contempla el apoyo financiero por parte del Estado a estas instancias, además de una actualización pormenorizada del acervo natural que contienen las colecciones. Hace unos meses, fue conformada una mesa de trabajo entre el Museo Nacional de Historia Natural, los museos de historia natural de Valparaíso y Concepción, la Subsecretaría de Patrimonio Cultural y el Consejo de Monumentos Nacionales, para abordar estas temáticas.

En caso de la Colección Patricio Sánchez, en esta nueva etapa de reformulación se contempla la llegada de un data manager que lidere su proceso de digitalización, así como la búsqueda de un nuevo curador que llene los zapatos de Patricio Zavala, cuyo legado sólo puede ser medido en el hecho de que una de las especies de lagartija descubiertas con apoyo de la Colección, Liolaemus zabalai, lleva su nombre en honor a él. Al menos la Colección seguirá contando con un Zavala en su inventario.

Para Eduardo Palma, el trabajo que realizan Zavala y todos los técnicos y profesionales a cargo de estas colecciones biológicas representa la piedra angular de un esfuerzo para resguardar estos espacios. “Las colecciones biológicas constituyen un eslabón tremendamente importante y clave en todo lo que tiene que ver con el conocimiento de nuestra biodiversidad en sus diferentes niveles de organización, desde la diversidad genética, especies y ecosistemas. Más aún si dichas colecciones están directamente relacionadas a centros de investigación y docencia, como en este caso lo constituye la Pontificia Universidad Católica de Chile”, señala.

En ese punto, el investigador destaca el apoyo que durante estos 60 años la Colección ha tenido (“y esperamos siga teniendo”), de parte de las autoridades de la facultad, y de centros de investigación como CASEB, CAPES y SECOS.

De esta manera, las colecciones biológicas que conservan el conocimiento de la biodiversidad en Chile y en el mundo podrán seguir cumpliendo el rol que el mismo Patricio Sánchez les asignara en sus escritos: “servir de núcleo al estudio de la naturaleza”, y evitar que las miles de especies que habitan el territorio nacional no sufran, después de extintas, la desaparición definitiva: el olvido.

Texto: Comunicaciones CAPES
Créditos imágenes: Colección de Flora y Fauna Patricio Sánchez Reyes

Investigadores lanzan libro “Semillas viajeras, semillas libres” para niños y niñas

Un libro desplegable y traducido al mapuzungun es el cuento «Semillas Viajeras, Semillas Libres», texto escrito por los investigadores Tomás Ibarra y Francisca Santana y que busca relevar las tradiciones alimentarias de Wallmapu.  

Bajo el sol primaveral y con la presencia de niños y niñas representantes la Escuela San Luis de Liumalla y la Escuela Particular Loncofilo de Curarrehue, esta semana se celebró el lanzamiento del libro «Semillas viajeras, semillas libres» en el Complejo Interdisciplinario para el Desarrollo Sustentable, CIDS, Michel Durand Q., un texto dirigido a un público infantil basado en una investigación previa de los investigadores Francisca Santana, del Centro UC de Desarrollo Local (CEDEL) y Tomás Ibarra, también de CEDEL y el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES).

El viaje de las semillas

La investigación “Huertas Familiares del Sur de Los Andes: Cultivando soberanía alimentaria” fue un trabajo que retrató la diversidad biocultural de La Araucanía, en un proyecto desarrollado en torno a las tradiciones de agricultores y agricultoras mapuche del Wallmapu y que rescata el rol de estas personas en el legado biológico y cultural de las semillas.

“Para mantener la biodiversidad, es necesario que las semillas tradicionales y locales se muevan en el territorio, que sean cultivadas en las huertas y las chacras por los y las agricultoras”, explica Ibarra, “eso inspiró la necesidad de dar a conocer esta diversidad de manera lúdica”.

Es así como nace este libro desplegable, dirigido a niños y niñas, y escrito por los mismos investigadores, quienes se inspiraron en la figura de Patricia Ayelef, mujer agricultora mapuche.

Asimismo, este viaje fue representado durante el lanzamiento por el Colectivo Algo Ritmo, que a través de la representación en formato de cuentacuentos acercaron el relato a las personas presentes en el encuentro. 

Traducido al mapuzungun

Además, Ibarra señala que “creemos que la semilla guarda una memoria ambiental, agrícola, de alimentación y espiritual, y si la semilla viaja tiene que viajar en una historia con su propia lengua”.

Es por ello que, la narración, cuenta también con una traducción al mapuzungun realizada por la profesora del Campus Villarrica de la UC, María Lara Millapan, lengua en la que recibe el título de «Napülkafe Lleküm, Auka Lleküm«, un relato que cuenta el viaje de una semilla de poroto pallar desde el wallmapu hasta el lafkenche, a través de trafkintus y encuentros comunitarios.

Cultivando soberanía alimentaria

De acuerdo al último mapa nutricional publicado en marzo de este año por la JUNAEB, en La Araucanía 58,7% de los niños y niñas presentan sobrepeso u obesidad, cifra que se ubica por sobre el 54% que promedian el país.  Esta es una problemática que, según asegura la investigadora Francisca Santana, también puede explicarse a partir de la pérdida de la biodiversidad en la alimentación y de las tradiciones alimentarias.

Es por ello por lo que se optó específicamente por llegar con esta investigación a niños y niñas “que están desarrollando y empoderándose de su sistema alimentario, para que tengan el conocimiento del origen de la diversidad de las prácticas ancestrales heredadas de los alimentos, y para conectar el mapa y la cultura mapuche en este libro”, según señaló Santana.

En ese sentido, la investigadora agrega, además, que la crisis climática ha generado estragos en la agricultura mapuche. “La huerta mapuche está afrontando la crisis climática. Eso es lo que inspira también este cuento, la importancia de las mujeres cuidadoras de semillas y el valor que tienen estas prácticas antiguas, así como la importancia del conocimiento de los abuelos y abuelas”.

Una iniciativa valorada por las comunidades

El lanzamiento se realizó en la terraza del CIDS bajo el alero del boldo que comanda este espacio, y contó con la participación de autoridades académicas de la UC, tales como la directora del Centro para el Impacto Socioeconómico de las Políticas Ambientales, CESIEP, Alejandra Engler, quien valoró la iniciativa como una instancia de aprendizaje importante.

“Creemos que este tipo de proyectos, donde podemos aprender de ustedes, las comunidades, nos sirven para guiar el trabajo que tenemos que hacer”, aseguró en la oportunidad a los asistentes.

La palabra también fue ofrecida a la kimche de la Escuela Particular Loncofilo, Silvia Navarro, quien agradeció a los investigadores y manifestó la importancia de prácticas como el intercambio de semillas y conocimientos.

“Para mí hablar de semilla es hablar de antepasados (…) hablar de semilla es hablar de sueño, de esperanza y también sobre educación”, señaló.

Al finalizar el evento, los investigadores realizaron entrega de ejemplares a las escuelas presentes a través de sus estudiantes, a la directora del Núcleo CESIEP y a la Biblioteca Gabriela Mistral del Campus Villarrica, a través de su directora Cherie Araya.

También, los niños y niñas tuvieron la oportunidad de llevarse a sus casas una pequeña bolsa de género cargada con semillas de porotos de distintas variedades, además de participar durante la tarde de un taller desarrollado en la Sala Saberes y Sabores del Museo Interactivo Regional de Agroecología y Sustentabilidad, MIRAS La Araucanía, el que se encuentra en su etapa de marcha blanca.

El libro fue editado por Orikh Editores y puedes encontrarlo a lo largo de todo Chile –revisa aquí cómo puedes adquirirlo– y hasta el momento se ha convertido en el libro más vendido en ciudades como Valdivia, cifra que celebran los investigadores.

“Las niñas y niños son las semillas”, sentencia Ibarra, “creemos que es ahí donde también es importante estimular la práctica agrícola y de alimentación que vincula a estas semillas con el territorio”.

Texto y fotos: Comunicaciones CEDEL


El costo ambiental de comer tomates todo el año

Hace 50 años el tomate fresco era un símbolo del verano. Este cultivo sudamericano está en nuestro ADN, acompañando humitas y porotos granados. Sin embargo, hoy ya nos hemos acostumbrado a comer tomates todo el año. Un completo italiano está a la vuelta de cada esquina….

El tomate (Solanum lycopersicum), es un cultivo de gran importancia en Chile. Su producción se concentra en las Regiones de Arica y Parinacota y entre la de Coquimbo y Maule. Esta especie requiere de polinización mediada por insectos para producir su fruto. Básicamente, el tomate se cultiva en dos modalidades: al aire libre y bajo invernadero. Esto último permiten obtener producciones en épocas en que el cultivo al aire libre no es posible. Es en estas épocas donde se obtienen mayores precios y por lo tanto una mayor rentabilidad. Sin embargo, esto involucra grandes extensiones de terreno cubiertas con invernaderos de plástico, así como gran cantidad de agroquímicos (por ejemplo, pesticidas para el control de plagas), además de técnicas que favorezcan la polinización en condiciones de cultivo forzado.

El beneficio en rentabilidad y la posibilidad de comer tomates en invierno, tiene un alto costo ambiental, el cual muchas veces desconocemos y del que no somos conscientes.

El abejorro invasor

El abejorro europeo Bombus terrestris fue introducido intencionadamente en Chile en 1997 para polinizar los cultivos de tomate en invernaderos. Poco tiempo después su uso al aire libre fue autorizado y de ahí se expandió rápidamente por todo el país, convirtiéndose en una especie invasora.  Aunque este abejorro parezca inofensivo, puede alterar las relaciones entre plantas y polinizadores dentro de los ecosistemas, introducir enfermedades y promover la expansión de otras especies de plantas invasoras. Los impactos negativos del abejorro europeo han sido ampliamente documentados tanto en Chile como en el mundo. Una nueva investigación de científicos de la P. Universidad Católica de Valparaíso, Universidad de La Frontera y Universidad Mayor, bajo el alero del proyecto SURPASS2, analizó el proceso de expansión de Bombus terrestris en el Cono Sur de América, encontrando que el área invadida por esta especie presenta un incremento lineal en el tiempo que, de no contenerse, continuará expandiéndose hacia otros países sudamericanos en el futuro.

Para los autores del trabajo, ninguna medida de control será eficaz mientras no se detengan las importaciones de nuevas reinas de B. terrestris, ya que la llegada de nuevos individuos aumenta sus poblaciones y refuerza su diversidad genética, capacidad de afrontar condiciones ambientales desfavorables y colonizar con éxito nuevos hábitats. “Autorizar los ingresos de B. terrestris a Chile es una medida que atenta no sólo a la conservación de la biodiversidad chilena, sino que también la de países vecinos y otros más en Latinoamérica si es que los pronósticos de su expansión son acertados”, relata Lorena Vieli, académica de la Universidad de La Frontera e investigadora del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad, CAPES UC.

El cultivo de tomates en la región de Arica y Parinacota, también ha sido uno de los promotores de la amenaza a la conservación del Picaflor de Arica (Eulidia yarrellii), que hoy se encuentra en peligro de extinción, ya que gran parte de su hábitat fue transformado en zonas de cultivos de tomates, con grandes extensiones de mallas anti-áfidos y aplicaciones de agroquímicos para el control de plagas y enfermedades. Este picaflor es muy territorial y permanece en el lugar que considera su hogar hasta el último momento, aún cuando este haya sido modificado o destruido. En este caso, medidas como el uso de corredores biológicos, protección de hábitats remanentes y las buenas prácticas agrícolas, teniendo como base indicadores ecológicos, son claves para la protección de esta ave y la biodiversidad en general.

Nuevo paradigma agrícola

Tenemos el desafío de producir alimentos para una población que sigue en aumento, pero sin afectar la calidad de los suelos, del aire, del agua, y de la biodiversidad con la que convivimos. Es más, necesitamos mejorar y restaurar ecosistemas agrícolas que han sido degradados, agotados o contaminados. Diversos estudios científicos confirman que esto es posible, y ya se están aplicando principios de la ecología al diseño, desarrollo y gestión de una agricultura cada día más sustentable.

Los incentivos, la regulación y la fiscalización son clave para transformar el sistema alimentario en el país. Por este motivo se acaba de presentar en el parlamento, un proyecto de ley que busca proteger a polinizadores nativos, incluyendo abejas nativas, moscas y aves. Esta iniciativa legal, gestada con el apoyo de parlamentarios, abogados y científicos, contó con el liderazgo de Cecilia Smith, investigadora de la Universidad de Los Lagos y el Instituto de Ecología y Biodiversidad.

Así también, según comenta Lorena Vieli, “necesitamos con urgencia contar con un organismo que pueda velar por la conservación de la biodiversidad de Chile, como es el Servicio de Biodiversidad y Áreas Protegidas”.

El rol de los consumidores

Los consumidores jugamos un rol clave. Aunque muchas veces es difícil visualizarlo, nuestras prácticas y decisiones tienen sin duda un efecto considerable en el medio ambiente. El consumo informado y consciente, es aquel donde sí importan los posibles impactos negativos y las consecuencias sociales derivadas de la cadena de producción, transporte, y distribución de los productos. Como consumidores tenemos la responsabilidad de incorporar la mirada ecológica en nuestras decisiones y visualicemos los impactos que ellas tienen en nuestro ambiente.

También el consumo local y de estación es una alternativa que permite compatibilizar e integrar el desarrollo económico de los territorios, con la conservación de la naturaleza. Por ejemplo, las cadenas cortas de agroalimentación reducen los niveles de contaminación, reducen las pérdidas, por menores daños durante el transporte. De acuerdo con la FAO el comercio local es capaz de entretejer economías locales diversas, productivas, resistentes y sostenibles para asegurar la seguridad alimentaria. Como consumidores podemos preferir y exigir productos producidos bajo prácticas más ecológicas y sostenibles, incidir en la legislación y políticas públicas y transformarnos en agentes promotores de cambio, para lo cual informarnos es clave. Todos tenemos que ceder un poco de nuestra comodidad en busca del bien común, y parte de eso es sacrificar algunos gustos, como por ejemplo, comer tomate todos los días del año.

Texto y fotos Javiera Díaz, SURPASS2


Iniciativa CAPES identificó compromisos ambientales de candidatos presidenciales

Los temas más aludidos de los siete postulantes a la primera jefatura del país fueron los relacionados al recurso hídrico, energía e institucionalidad y gestión ambiental.

La Iniciativa Votaciones Ambientales, liderada por la investigadora del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES-UC), Francisca Reyes, publicó una nueva versión del reporte “Compromisos de los candidatos presidenciales en materia ambiental”, en el marco de la iniciativa «Votaciones ambientales».

Este documento tiene por objetivo identificar y compartir con la ciudadanía los compromisos ambientales de los siete candidatos que compitieron en la primera vuelta presidencial del pasado noviembre, y actualizar las promesas a partir de los nuevos programas de los candidatos ganadores.

Esta actualización reorganiza la presentación original de los contenidos en el reporte, priorizando el detalle exhaustivo de las materias de relevancia ambiental de los programas de gobierno de Gabriel Boric y José Antonio Kast, aunque cabe mencionar que ambos documentos, “Acuerdo de Implementación Programática” (Boric) y «Plan para el Futuro de Chile» (Kast) no son actualizaciones de los programas de primera vuelta, y por lo tanto solo tratan los temas que ambos candidatos identificaron como relevantes.

“Los programas de gobierno son un documento oficial y sin duda marcan una hoja de ruta que es importante conocer, valorar y en una etapa posterior, exigir información sobre sus avances y cumplimiento” explica Francisca Reyes. “Este informe busca dar mayor claridad a los contenidos de relevancia ambiental presentes en cada programa de Gobierno con el fin de contribuir a, una vez elegido el próximo presidente de Chile, potenciar no solo el proceso de rendición de cuentas de sus propuestas, sino servir de base para identificar los elementos de continuidad y cambio de la política pública de relevancia ambiental en periodos de cambio político».

Los compromisos fueron levantados mediante una revisión exhaustiva de los programas de gobierno finales de los candidatos a la Presidencia de la República, y fueron agrupados en 13 categorías: agricultura, agua, aire, biodiversidad, cambio climático, energía, institucionalidad y gestión ambiental, minería, paisaje y territorio, pesca y acuicultura residuos y sustancias peligrosas, silvicultura y suelo.

“Compromisos de los candidatos presidenciales en materia ambiental” (.pdf)Descarga

Agua: el tema más urgente

«Hay temas que son abordados por gran parte de los candidatos» explica la autora del reporte, «como es la necesidad de abordar la problemática de la escasez de agua, aumentar la sustentabilidad en la agricultura, reformar el código de agua, aumentar la protección de los océanos, modificar la institucionalidad ambiental, avanzar en la descarbonización, aumentar la eficiencia energética y uso de energías renovables, avanzar hacia una minería más sustentable, entre otras».

Para Reyes, también académica del Instituto para el Desarrollo Sustentable UC, este informe “es un aporte a la discusión pública democrática, ya que, por la gran diversidad de temáticas asociadas al medio ambiente, muchos de estos compromisos se encuentran repartidos a lo largo de los programas lo que hace muy difícil identificarlos y darles un adecuado seguimiento».

«Esperamos que este trabajo fortalezca el análisis crítico de los programas presidenciales en estos temas y que sea un aporte al acceso a la información, transparencia y participación de la ciudadanía», finaliza la investigadora.

Este reporte es una publicación de la Iniciativa Votaciones Ambientales, financiada y perteneciente a la línea 5 de CAPES, “Gestión sostenible de los recursos naturales e investigación en políticas públicas”.

Actualización

La presente versión de este reporte, publicado originalmente en noviembre, presenta distintas modificaciones con respecto a su edición original, las cuales tuvieron como fin actualizar los contenidos de los programas de Gobierno de los candidatos que pasaron a segunda vuelta, además de incorporar cambios que permitieran identificar más claramente los contenidos de relevancia ambiental de los programas de los 7 candidatos que participaron en primera vuelta.

Así, esta actualización incorpora el número de página en la que fue encontrado cada texto seleccionado como de relevancia ambiental, además de decidir conservar el texto original en toda su extensión, con el fin de recuperar el compromiso textual de cada candidato y candidata. Finalmente se eliminaron los compromisos duplicados, forzando su adscripción a una de las trece categorías de relevancia ambiental propuestas.

Texto: Votaciones Ambientales