Cities contribute ca. 70% of global carbon dioxide emissions and are also vulnerable to climate change impacts. Cities are increasingly acknowledged as relevant spaces for mitigation and adaptation to climate change. Thus, the summer school 2022 aims to provide interdisciplinary training on anthropogenic climate change, focusing on cities, their climate vulnerabilities, mitigation pathways emphasizing short-lived climate forcers (SLCF), and adaptation strategies.
We will consider the challenges and opportunities posed by cities understood as complex systems, particularly in Latin America and the Caribbean (LAC). We will revise the fate of SLCF and precursors from origin to impact, including societal dimensions. Using urban scenarios of South America, we will delve into the challenges associated with mobility, energy choices, urban vulnerabilities, and climate and air quality governance. Hands-on activities will include remote sensing, long-term trend analysis, and data science-based regional interdisciplinary case studies.
El Centro de Investigación Científica Escolar CICE junto al Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad CAPES, en colaboración con el Centro UC Desarrollo Local CEDEL y el Proyecto Asociativo Regional PAR Explora La Araucanía, de la Pontificia Universidad Católica de Chile tienen el agrado de invitar a la comunidad estudiantil al curso de verano “Ecología Aplicada”, versión Villarrica, en su 4ta. versión.
Ligados al Currículum Nacional, el curso tiene como objetivo entregar lineamiento que estén destinados a profundizar en los aspectos curriculares relacionados con ecología, a través de cátedras de los contenidos y salidas a terreno a estudiantes de enseñanza media de distintos establecimientos educacionales de la Región. El curso realizará un proceso de selección de estudiantes a partir de todas las postulaciones que se reciban.
¿Quiénes pueden postular?
Pueden postular cualquier estudiante de la Región de la Araucanía que durante el año 2021 haya cursado cualquier nivel de enseñanza media de cualquier tipo de establecimiento educacional (I° a IV° medio 2021) y cualquier estudiante universitario que durante el 2021 haya cursado su 1er. o 2do. año de cualquier carrera.
¿En qué formato se realizará y donde?
El curso se realizará presencial, en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Campus Villarrica
¿Hasta cuando tengo para postular al curso?
Hasta el sábado 08 de enero de 2022 a las 23:59 hrs.
¿Cómo puedo postular?
Los interesados deben inscribirse a través del formulario dispuesto en la web (disponible en la parte inferior de esta página).
¿Qué actividades tiene planificado el curso?
Junto con cátedras de los contenidos de ecología, tendremos talleres de habilidades científicas y distintos invitados del mundo de la ecología aplicada. Junto con ello tendremos dos salidas a terreno.
El Centro de Investigación Científica Escolar (CICE) junto al Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES) de la Pontificia Universidad Católica de Chile tienen el agrado de invitar a la 4ta. versión del curso “Actualización Curricular en Ecología”, el cual se encuentra dirigido a docentes de ciencias de cualquier subsector que tengan la labor de liderar cursos de Ciencias, Biología o las nuevas asignaturas de Ciencias para la Ciudadanía y Biología de los Ecosistemas, aunque también está dirigido a todo público que tenga interés en el tema (ONG, Fundaciones, etc.).
Ligados a las nuevas bases curriculares, el curso tiene dos grandes propósitos. Uno es que los participantes conozcan y dominen el nuevo marco curricular que rige desde el 2020, en las asignaturas de Biología para I° y II° medio, Ciencias para la ciudadanía y Biología de los Ecosistemas para III° y IV° medio, poniendo especial énfasis en aquellos objetivos de aprendizaje que involucran contenidos y destrezas en el ámbito de la ecología; y el otro es que los docentes dominen aquellos contenidos referidos al ámbito ecológico y que luego deberán trabajar en sus respectivos establecimientos educacionales, proponiendo metodologías de trabajo como el ABP (Aprendizaje Basado en Proyectos). Por ello se profundizará en tópicos como la ecología poblacional, ecología comunitaria, amenazas para la conservación biológica, cambio climático y servicios ecosistémicos.
Coordinador del Curso: Carlos Zurita Redón (Director CICE).
Tutores: Daniela del Solar, Javier Oporto, Paulo Suazo, Ignacio Valverde (Coordinadores e Investigadores CICE)
Fecha del Curso: Desde el lunes 03 al viernes 21 de enero de 2022.
Modalidad del curso: Online, a través de la web cice.cl – El curso está dividido en 4 módulos de trabajo, cada módulo tiene una duración de 4 días, donde se espera que durante esos días los docentes vean las cápsulas con las clases grabadas, presencien una charla, realicen un trabajo práctico y respondan un Quiz, todo eso en sus tiempos libres, lo que les entrega a los participantes la posibilidad de tener más libertad en el manejo de sus tiempos. Cada módulo termina con una reunión por Zoom (en una fecha y hora determinada, detallada en el programa) donde resolvemos todas las dudas que hayan surgido al momento del trabajo individual de los módulos.
Duración del programa: 27 horas cronológicas de trabajo en total (9 horas semanales).
Valor del Curso: $120.000 a través de transferencia bancaria, optando por una de las siguientes dos modalidades:
A. 50% del valor del curso al momento de la inscripción para asegurar su cupo, y el otro 50% a más tardar el lunes 3 de enero 2022.
B. 100% del valor del curso al momento de la inscripción.
Atención: Al completar el formulario de inscripción no se asegura la vacante en el Curso. Se debe formalizar esta a través de las vías de pago descritas previamente. Si el o la docente necesita una factura, podemos emitirla.
“Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life, LiLi”, es el nombre del recién adjudicado Núcleo milenio que se dedicará al estudio de los bosques patagónicos de alta montaña en Los Andes australes. La iniciativa será liderada por Roberto Nespolo, académico de la Universidad Austral de Chile e investigador en los centros CAPES e iBio.
Los bosques de la Patagonia son un refugio mundial para el calentamiento global. Según estudios científicos, la Patagonia será la zona terrestre menos afectada por el calentamiento en América del Sur debido a que es un bioma frío, reserva de agua y de biodiversidad en esta parte del planeta.
Esta premisa llevó a Roberto Nespolo, académico en el Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas, de la Universidad Austral de Chile, investigador en CAPES y en iBio, a postular y adjudicarse el “Núcleo milenio sobre el límite de la vida Patagónica: restricciones ambientales en genética y ecofisiología”, o LiLi, acrónimo por su nombre en inglés “Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life”.
Este es uno de los 8 proyectos adjudicados en el concurso “Núcleos Milenios en Ciencias Naturales y Exactas y en Ciencias Sociales 2021” de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID, que busca promover la creación y desarrollo de centros de excelencia para la investigación científica y tecnológica de frontera en el país, el fortalecimiento de las capacidades científicas y tecnológicas de alto nivel y la difusión y transferencia del conocimiento a los sectores productivos. En esta iniciativa en particular, participan además de la Universidad Austral de Chile, la Pontificia Universidad Católica de Chile, la Universidad de Talca y la Universidad de Santiago de Chile.
Desde el concepto a su materialización
¿Cómo surgió la idea de desarrollar este nuevo Núcleo Milenio? “Hace varios años que con mi colega Francisco Cubillos (USACH), nos habíamos dado cuenta de que los ecosistemas de bosques patagónicos albergan una riqueza natural única en el mundo”, señala Nespolo, “primero al descubrir la gran variedad de levaduras nativas que se extraen de los Nothofagus de altura (lengas, coihues, ñirres) y después con la investigación sobre el monito del monte, cuya hibernación está estrechamente ligada al ciclo del bosque”.
Ambas investigaciones inspiraron a Nespolo y Cubillos a volcar estas ideas en un proyecto multidisciplinario, “pero nos faltaban los especialistas en ecofisiología vegetal de los Nothofagus, y en modelamiento de nicho ecológico”, recuerda Nespolo, fue así que “contactamos a Frida Piper (UTalca), ecofisióloga vegetal y especialista en bosques alpinos, quien enganchó de inmediato con la idea. Frida nos habló de lo clave que son las reservas de carbono para la resistencia al estrés en árboles en general y que en Nothofagus explicarían la capacidad de la especie de formar el límite arbóreo o “treeline”, que es el límite altitudinal superior de distribución arbórea (revisa la foto). Curiosamente, en cualquier parte del mundo el treeline ocurre a la elevación donde la temperatura media de la estación de crecimiento es 6.7ºC, por lo que este ecotono es un modelo ideal para estudiar la respuesta de los ecosistemas de bosque de alta montaña, frente al cambio climático”.
Posteriormente, se conectaron con Juliana Vianna (PUC), especialista en predecir la sobreviviencia de las especies frente al calentamiento global, usando modelamiento de nicho ecológico. El ecofisiólogo UACh cuenta que “ella nos explicó que se pueden generar mapas futuros de distribución de especies clave del ecosistema alpino, a partir de información genética actual. Iniciamos entonces una agenda de reuniones semanales durante las cuales intercambiamos resultados, discutimos distintas maneras de abordar la investigación y terminamos concretando una hipótesis y un plan de trabajo. Como guías en nuestro trabajo, contactamos a nuestros mentores y amigos Francisco Bozinovic (Premio Nacional de Ciencias Naturales 2020 y Subdirector CAPES) y Juan Armesto (miembro de la Academia de Ciencias de USA), quienes accedieron a participar de LiLi como investigadores senior. Así, cuando se abrió el concurso núcleos, el proyecto estaba armado”.
¿Por qué es importante estudiar la biodiversidad de la Patagonia?
“Por diversas razones”, comienza a explicar Roberto Nespolo, “primero, la Patagonia es la masa de tierra que alberga mayor cantidad de glaciares en el hemisferio sur, después de la Antártica. Esto la hace de suma importancia en estos tiempos de crisis ambiental y calentamiento. Segundo, existen muy pocos centros o grupos organizados de científicos de las ciencias biológicas instalados en la Patagonia para conocer el funcionamiento de esos ecosistemas, y no existe en Chile ningún centro específicamente enfocado en el estudio de los ecosistemas de bosque de alta montaña. Esto es bastante paradójico y urgente de atender, dado el alto grado de endemismo que caracteriza esos ecosistemas y su extensión a lo largo del país”.
“Tercero”, continúa Nespolo, la biota (que contempla flora, fauna y microorganismos) Patagónica es un remanente “Gondwanico”, y junto a la Antártica y sus fósiles, se une con Australia, Nueva Zelandia y sur de Asia en su similitud florística y faunística. Entonces, los bosques Patagónicos son en cierta medida una ventana hacia el pasado. Sin embargo, los ecosistemas de bosque de alta montaña en la cordillera de los Andes se distinguen de los del resto del mundo por la dominancia de una especie de angiosperma caducifolia, la lenga, cuyo metabolismo contrasta con el de coníferas siempreverdes, dominantes en los bosques de altura del hemisferio norte.
Treeline: El límite de la vida en la Patagonia
La premisa que guía al Núcleo LiLi es que la adaptación al frío en los bosques de ecosistemas de gran altitud de los Andes meridionales, depende del almacenamiento de carbono de los árboles Nothofagus. “Tenemos la hipótesis de que en el treeline, el ecosistema depende de la capacidad de almacenamiento de energía de las lengas, que pierden las hojas en invierno y se reactivan en primavera», indica el ecofisiólogo. “Esto implica que otros organismos también sean dependientes del ciclo de energía de esta leñosa. Si este ciclo se altera por efectos del calentamiento global, es posible que gran parte de la biodiversidad del bosque también se vea afectada. Por ejemplo, existen especies de levaduras nativas que proliferan en la corteza interna de la lenga, que es muy rica en reservas de carbono. También sabemos que los monitos del monte se alimentan de los frutos e insectos que aparecen en primavera una vez que el bosque ha reactivado su crecimiento”.
Entre los principales impulsores que impactan en la estabilidad en estos bosques está en primer lugar el incremento en temperatura, “que muy probablemente hará que el treeline se ubique cada vez más arriba, siempre y cuando la humedad lo permita”, según lo que especifica Roberto Nespolo, “pero también la desertificación en verano, que se está extendiendo cada vez más, matando árboles maduros y dejando el sustrato desnudo, lo cual incrementa el riesgo de derrumbes o inundaciones. Los bosques patagónicos también están bastante afectados por el cambio en el uso de la tierra y el corte de madera para leña o plantaciones. El uso de leña en el sur de Chile es todavía muy masivo, y no se ha logrado cambiar esta cultura por métodos menos contaminantes y más eficientes de calefacción. Así, la destrucción del hábitat es una amenaza constante sobre los bosques templado-lluviosos del sur”.
Nespolo señala que a corto plazo se espera establecer la sincronía que existe entre estos componentes del ecosistema, los monitos del monte y las levaduras, estacionalmente y a distintas latitudes y altitudes. En el mediano plazo, se generarán mapas predictivos de las poblaciones de estos organismos frente a distintos escenarios de cambio climático. Como un objetivo a largo plazo, los investigadores esperan generar un Instituto Milenio que se asocie con otros centros de este tipo, de estudios patagónicos y subantárticos. Además, potenciarán los spin-off que han nacido de las investigaciones anteriores: las cervezas artesanales elaboradas con levaduras nativas, y aportarán con ciencia ciudadana en conservación de bosques y poblaciones de monito del monte.
Equipo de trabajo
Participan impulsando el Millenium Nucleus of Patagonian Limit-of-Life, LiLi, Frida Piper, de la Universidad de Talca, como directora alterna, ecofisióloga vegetal y especialista en ecología funcional de leñosas, quien cuenta con una amplia trayectoria en el estudio de especies del género Nothofagus. Francisco Cubillos, de la USACH, especialista en genética y microbiología, que trabaja en levaduras nativas con aplicaciones cerveceras y participa como investigador principal; y en el mismo rol, Juliana Vianna, de la PUC, genetista ecológica y evolutiva especializada en modelamiento de nicho en aves y mamíferos. Finalmente, Roberto Nespolo menciona que “yo participo como director del núcleo, y me especializo en ecofisiología animal con particular énfasis en estudios de hibernación con el marsupial endémico monito del monte”.
Un análisis efectuado por el investigador CAPES y Cedel UC, José Tomás Ibarra, en conjunto con investigadores e investigadoras del Centro CERES, y de las universidades Católica de Chile y Católica de Valparaíso, buscó determinar el potencial de una nueva constitución con enfoques sociales y ecológicos, en el marco del actual proceso constituyente que vive nuestro país.
En el paper, publicado en la revista Sustainability, los autores analizan en profundidad una serie de conflictos socioambientales presentes hoy en Chile asociados a actividades industriales, tales como la agricultura intensiva, la silvicultura, la minería, la pesca y acuicultura, y la industria energética, además de fenómenos como la parcelación de los suelos y la contaminación urbana.
En opinión de los investigadores, estos conflictos —que hablan de desigualdad en el acceso al agua, la degradación de los suelos, la contaminación por metales, la sobreexplotación de recursos y el desplazamiento de comunidades rurales e indígenas— están estrechamente vinculados a la normativa constitucional vigente, “siendo una de las principales razones”, acotan, “la transferencia de derechos de propiedad sobre tierras y aguas sin consideración por el bien común”.
A través de un articulado que consagra “la libre apropiación de bienes comunes como un principio general constitucional”, señalan que la actual Constitución, generada en dictadura, privilegia el derecho a la propiedad privada por sobre la protección de los recursos naturales como una regla general de nuestro sistema legal, llevando a la abismal inequidad territorial existente en el acceso de las personas a estos recursos y su derecho a vivir en un ambiente libre de contaminación.
“Un escenario de injusticia ambiental ocurre cuando ciudadanos y ciudadanas sienten vulnerabilidad en su salud y sus vidas debido a su situación socioeconómica, en particular por el territorio donde viven”, explica Ibarra.
“Nuestro análisis de conflictos socioambientales en Chile muestra múltiples casos sobre cómo personas y comunidades tienen derecho a una protección desigual por parte de regulaciones ambientales y de salud pública, sólo por el hecho de nacer o vivir en determinados territorios a lo largo del país”, afirma. Esta heterogeneidad de conflictos y las diversas industrias a las que involucra, sugiere que los conflictos medioambientales responden a un problema sistémico, más que a problemas particulares para cada zona.
Esta desigualdad, de hecho, es refrendada por el sentir ciudadano. A través de una encuesta realizada a 800 personas mayores de 18 años entre abril y mayo de 2021, la investigación determinó que estos conflictos resultan un catalizador al momento de definir una preferencia política, por ejemplo, al elegir a candidatos a la Convención Constitucional.
“La preocupación por el medio ambiente no es un fenómeno reciente entre los chilenos”, comenta el investigador del Centro de Acción Climática de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y también autor del estudio, Marcelo Mena. “Esta pregunta llevan haciéndola por más de 10 años instituciones como IPSOS, CADEM, o el Instituto de Sociología UC. Todas las veces que ha habido encuestas nacionales de Medio Ambiente, las respuestas han sido consistentes. Hay una preocupación ambiental permanente que se ha dado, y nuestra teoría es que gran parte de esta valoración tiene que ver con un cuestionamiento a un modelo que trae beneficios para unos en desmedro de otros”.
La teoría se revela, también, a partir de la composición de la misma Convención. Y es que 105 de los 155 constituyentes elegidos presentaron en sus propuestas, durante el período de campaña, al menos tres principios medioambientales.
A este factor se suman otros tres elementos que, en palabras de Tomás Ibarra, harían del actual proceso constituyente “un escenario único para una constitución ecológica”.
“Según nuestro análisis un 79% de la ciudadanía apoya una nueva Constitución Ecológica, por lo tanto, existe un apoyo amplio de las chilenas y chilenos. Además, existe un apoyo transversal de los constituyentes para que la nueva carta magna sea una constitución basada en derechos, entre los que los Derechos de la Naturaleza aparecen genuina y recurrentemente, y, por último, las comisiones de trabajo de la convención, al menos la de medio ambiente y la de sistemas de conocimiento, han integrado múltiples insumos de carácter socioecológico desde la ciudadanía (como audiencias públicas y cabildos)”.
Una Constitución ecológica
Como aporte a la discusión, el documento sugiere considerar la confección de una Constitución con una perspectiva ecológica —más allá de una perspectiva medioambiental— con el fin de considerar no solo las problemáticas que afectan a nuestros recursos naturales, sino que también los impactos sociales derivados de estos aspectos.
Para ello, los autores proponen la inclusión de derechos territoriales en la nueva Carta Magna, “como un principio crucial para alcanzar justicia socioambiental en Chile”. “Estos derechos”, declaran, “debieran entenderse como un reconocimiento a la heterogeneidad de los ecosistemas y herencias culturales existentes en Chile, así como una oportunidad para generar jurisdicción local para temáticas socioambientales de acuerdo sus respectivos contextos territoriales”.
Al hablar de “derechos territoriales”, en contraste con los “derechos de propiedad”, los investigadores se refieren al derecho a crear leyes concernientes a la propiedad de los bienes raíces, poniendo atención a las preocupaciones ambientales y los derechos sobre los recursos e institucionalizando un principio de sustentabilidad en el ordenamiento legal. “Abogamos por una perspectiva de largo plazo en la nueva Constitución, bajo la cual el desarrollo económico no se produce a expensas de los ecosistemas, sino que reconozca su dependencia hacia éstos”, señala el documento.
Por último, los autores sugieren el establecimiento de estos derechos mediante una planificación territorial basada en los límites naturales de nuestras cuencas hidrográficas, las que, según un reporte nacional elaborado en 2014, ascienden a 129 a lo largo del territorio.
En el trabajo, éstos proponen un ordenamiento que agrupa estas cuencas según los ecosistemas donde intervienen, generando, así, áreas que podrían ser gestionadas de forma similar. En el paper, los investigadores presentan 7 potenciales ecorregiones (Altiplano andino; Desierto de Atacama; Bosque matorral y esclerófilo; Bosque valdiviano; Estepa andina; Bosque sub-antártico, y Campos de hielo patagónicos), concentradas en 5 macrozonas: macrozona Norte, Norte-Centro, Central, Centro-Sur y Sur Austral.
“Imaginamos que la planificación territorial ayudaría a conseguir un desarrollo socioeconómico equilibrado de las distintas regiones del país, el manejo responsable de los recursos naturales, justicia ambiental y una mejora en el bienestar de sus habitantes”, concluyen.
«Social-Environmental Conflicts in Chile: Is There Any Potential for an Ecological Constitution?» también contó con la participación de los investigadores Maite Berasaluce y Pablo Díaz (autores principales), de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV); Paulina Rodríguez, del Instituto de Geografía de la Pontificia Universidad Católica de Chile, y Juan Luis Celis y Pedro Mondaca, también de la PUCV.
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.
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.
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 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.
