Autor: Diego Pozo

Mauricio Lima: “Hoy, la idea de libertad está desafiada por la sobrepoblación”

El ecólogo CAPES conversó con el Centro sobre su trabajo estudiando el rol que juega el tamaño poblacional en el devenir de las civilizaciones humanas, y el enorme impacto que 7 700 millones de almas pueden ejercer sobre el planeta que habitan.

Hoy en día, nadie puede negar el impacto que miles de años de actividad humana han tenido sobre nuestro planeta. Las múltiples transformaciones físicas y biológicas que ha sufrido la Tierra a manos de sus más industriosos habitantes, nosotros, han logrado incluso acuñar un nombre —el de cambio global— y un período geológico —el antropoceno— para los libros de historia.

Las razones para explicar qué fue exactamente lo que nos llevó a este punto crítico, donde incluso el futuro de la vida en el planeta está en juego, son variadas, aunque la discusión científica y pública en torno a estos temas suele centrarse en dos características propias de nuestra forma de vida moderna: un modelo de desarrollo basado en la explotación indiscriminada de los recursos naturales, por una parte, y la generación de contaminantes a partir de esa explotación (específicamente, la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera), por otra.

Sin embargo, para Mauricio Lima, investigador y director de la línea 4 de CAPES, ambos aspectos esconden la influencia de un tercer factor propio de nuestros tiempos. Factor que, en su opinión, es el principal motor de cambio global en la actualidad: el número de personas que viven en el mundo.

El tamaño de Godzilla

“El crecimiento poblacional experimentado entre 1680 y 1965, promovido por los avances tecnológicos de la Revolución Industrial, es inédito en la historia de la humanidad. Es tan grande que, literalmente, ha transformado el planeta, y en mi opinión, es el determinante número uno de la crisis que vivimos hoy”, explica Lima desde su oficina en el departamento de Ecología de la Universidad Católica de Chile.

A lo largo de su carrera, este ecólogo poblacional ha estudiado cómo el tamaño de las poblaciones ha influido en los procesos de auge y colapso de distintas sociedades antiguas y preindustriales, con el fin de extraer lecciones que expliquen la crisis climática y socioambiental que vive hoy la humanidad.

“Uno ve, en sociedades agrarias igualmente complejas, desarrolladas artística y tecnológicamente, patrones similares de expansión y colapso, ligados a la disponibilidad de recursos y las demandas de los individuos. Mientras los momentos de expansión están acompañados por un acceso creciente a más y mejores recursos provenientes de la naturaleza, usualmente desencadenados por innovaciones tecnológicas (construcción de nicho), y de un subsecuente crecimiento poblacional, los períodos de colapso empiezan cuando la sobrepoblación presiona tanto sobre la capacidad productiva del ambiente, que desestabiliza a las instituciones de la sociedad y las lleva a un punto crítico” nos cuenta.

A partir de ese momento, detalla, las sociedades se vuelven vulnerables ante la más mínima alteración, ya sea ésta económica (como un período de baja producción), ecológica (escasez de algún recurso), o climática (pequeños cambios en el largo plazo en las lluvias o las temperaturas). Estas perturbaciones, en apariencia pequeñas, pueden gatillar crisis mayores en civilizaciones complejas y masivas. “Cuando uno llega a un estado donde tiene un gran tamaño poblacional, con millones de personas acostumbradas a un tipo de vida y a una cultura particular, cualquier desajuste, por pequeño que sea, puede echar abajo esta máquina, este verdadero Godzilla, que sólo puede funcionar a un cierto nivel de producción”.

Para graficar este punto, el también académico de la Facultad de Ciencias Biológicas vuelve su vista al pasado: “este tipo de eventos ya han ocurrido a lo largo de la historia. Sucedió con los mayas en el siglo VII, el Imperio Angkoriano, y la civilización Rapa Nui. Incluso en Europa durante la Gran Hambruna de 1317, cuando un colapso provocado por la pérdida de cosechas en buena parte del continente, a raíz de un cambio de fase climático conocido como “Pequeña Edad de Hielo”, acabó con la expansión del período anterior”.

En la actualidad, sin embargo, la escala de la crisis y de los factores que la provocan hacen parecer pequeños a estos acontecimientos del pasado. Si bien el crecimiento poblacional de los últimos años se ha desacelerado, los 7 700 millones de seres humanos que pueblan el planeta aseguran que cada día seamos más, y ejerzamos cada vez más presión sobre nuestros ecosistemas.

“El tamaño de la población también afecta directa o indirectamente sobre aspectos ecológicos como el cambio de uso de suelo, ya sea para proveer de vivienda a las personas o de comida para alimentarlas” aclara. “Eso implica menos áreas silvestres, pérdidas de hábitats y potencial extinción de especies. Y no podemos hacer nada sin plantas, ni peces, ni polinizadores ni bacterias”.

En su opinión, esta enorme cantidad de personas “le pone un desafío mayor al sistema político y económico preponderante, que no es otro que cómo dar cuenta de las necesidades y estilo de vida de estos individuos, asegurando bienes y servicios básicos, sin provocar más daño a la biósfera y a los sistemas ecológicos que nos surten de esos mismos bienes y servicios”.

Un elefante en la habitación

Pero las soluciones a la crisis, plantea, no son sencillas, y tampoco se reducen a un cambio en nuestros modos de vida. “Nuestras formas de consumo y el tamaño poblacional están completamente ligadas. Uno no puede promover únicamente un consumo energético más modesto (cuestión necesaria), sin poner al mismo tiempo el tema poblacional arriba de la mesa”.

“Si, por ejemplo, fuésemos la mitad de los que somos hoy, pero consumiéramos todos lo que consume un europeo o un ciudadano estadounidense promedio, seguramente tendríamos los mismos problemas asociados al calentamiento global, pero la posibilidad de responder sería totalmente diferente. En un mundo menos poblado, pero igual de consumista, al menos habría menos presión sobre el uso de la tierra. Y con un mundo más vacío, los problemas son más fáciles de enfrentar” concluye.

No obstante, el investigador cree que éste sigue siendo un tema demasiado delicado para ser tomado en serio por la clase política y los medios de comunicación. “Actualmente hay un lógico énfasis en combatir nuestros problemas medioambientales mediante mecanismos de mitigación y adaptación ambiental, pero poco se habla del elefante (o el reptil radioactivo) en la habitación: nuestro modo de vida y la cantidad de personas que somos”.

A su parecer, esto ocurre porque la pregunta misma toca temas demasiado sensibles para la mayoría de las personas, que apuntan incluso a la forma cómo nos pensamos a nosotros mismos. “Se trata de cuestionar paradigmas que tenemos arraigados desde hace mucho tiempo” observa, “la idea, por ejemplo, de que el ser humano es el ser más valioso de la creación. En un mundo donde el Homo sapiens se multiplica como una plaga, arrasando con especies enteras de animales, ¿acaso no son más valiosas las especies que dejamos ir?”

Asimismo, las ideas de libertad individual y de elección también se ponen entredicho al pensar en soluciones que ataquen la problemática del tamaño poblacional: “si como sociedad, empezamos a introducir políticas públicas que limiten nuestro consumo, o incluso nuestra capacidad de tener hijos, finalmente estamos horadando las bases del libre mercado y los principios que lo sustentan; producción ilimitada, crecimiento continuo y mejoramiento individual. La idea de libertad se ve desafiada por la sobrepoblación”.

Para Lima, sin embargo, el desafío sigue siendo el mismo: discutir cuál es el número de personas que el planeta puede permitirse bajo condiciones viables de existencia, de modo de mantenerlo funcionando sustentablemente, “y pensar en medidas a largo plazo que no ayuden a bajar la presión demográfica sobre el medio ambiente, crear condiciones de consumo y reproducción restringidas, e incluso bajar el crecimiento”.

Se trata, a la larga, de cuestionar la forma en cómo interactuamos, vivimos y nos organizamos en general. “Así lo hicieron, de hecho, culturas que lograron adaptarse a sus propias catástrofes y sobrevivieron a ellas viviendo de forma más simple, con estructuras sociales menos complejas, en equilibrio con la naturaleza, como los mayas o Rapa Nui” replica.

El rol de la ecología

En su caso, el investigador CAPES se vale de las herramientas que entrega la ecología de poblaciones, y de la demografía, para responderse esas preguntas, las cuales, nos dice, siempre le han apasionado. “El estudio de las dinámicas poblaciones tienen su origen en Thomas Malthus, un economista británico de fines del XVIII quien fue el primero en relacionar el crecimiento poblacional con la disposición de recursos mediante modelos matemáticos muy sencillos. A partir de ahí, la disciplina se ha valido de múltiples corrientes de pensamiento, incluida la ecología, para avanzar”.

En el caso de la ecología de poblaciones aplicada a poblaciones humanas, si bien se trata de un área de trabajo relativamente nueva (inaugurada en 2005 con la publicación Historical Dynamics de Peter Turchin), Lima cree que se trata campo de estudio prometedor, que mucho tiene que aportar a la discusión sobre el cambio global: “cuando uno ve la historia del crecimiento poblacional en sociedades post industriales, ésta se parece mucho a las dinámicas que uno identifica en otras especies animales”.

¿En cuáles, se preguntarán?

“En plagas de langostas, por ejemplo”, remata.

Mauricio Lima: “Hoy, la idea de libertad está desafiada por la sobrepoblación”

El ecólogo CAPES conversó con el Centro sobre su trabajo estudiando el rol que juega el tamaño poblacional en el devenir de las civilizaciones humanas, y el enorme impacto que 7 700 millones de almas pueden ejercer sobre el planeta que habitan.

Hoy en día, nadie puede negar el impacto que miles de años de actividad humana han tenido sobre nuestro planeta. Las múltiples transformaciones físicas y biológicas que ha sufrido la Tierra a manos de sus más industriosos habitantes, nosotros, han logrado incluso acuñar un nombre —el de cambio global— y un período geológico —el antropoceno— para los libros de historia.

Las razones para explicar qué fue exactamente lo que nos llevó a este punto crítico, donde incluso el futuro de la vida en el planeta está en juego, son variadas, aunque la discusión científica y pública en torno a estos temas suele centrarse en dos características propias de nuestra forma de vida moderna: un modelo de desarrollo basado en la explotación indiscriminada de los recursos naturales, por una parte, y la generación de contaminantes a partir de esa explotación (específicamente, la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera), por otra.

Sin embargo, para Mauricio Lima, investigador y director de la línea 4 de CAPES, ambos aspectos esconden la influencia de un tercer factor propio de nuestros tiempos. Factor que, en su opinión, es el principal motor de cambio global en la actualidad: el número de personas que viven en el mundo.

El tamaño de Godzilla

“El crecimiento poblacional experimentado entre 1680 y 1965, promovido por los avances tecnológicos de la Revolución Industrial, es inédito en la historia de la humanidad. Es tan grande que, literalmente, ha transformado el planeta, y en mi opinión, es el determinante número uno de la crisis que vivimos hoy”, explica Lima desde su oficina en el departamento de Ecología de la Universidad Católica de Chile.

A lo largo de su carrera, este ecólogo poblacional ha estudiado cómo el tamaño de las poblaciones ha influido en los procesos de auge y colapso de distintas sociedades antiguas y preindustriales, con el fin de extraer lecciones que expliquen la crisis climática y socioambiental que vive hoy la humanidad.

“Uno ve, en sociedades agrarias igualmente complejas, desarrolladas artística y tecnológicamente, patrones similares de expansión y colapso, ligados a la disponibilidad de recursos y las demandas de los individuos. Mientras los momentos de expansión están acompañados por un acceso creciente a más y mejores recursos provenientes de la naturaleza, usualmente desencadenados por innovaciones tecnológicas (construcción de nicho), y de un subsecuente crecimiento poblacional, los períodos de colapso empiezan cuando la sobrepoblación presiona tanto sobre la capacidad productiva del ambiente, que desestabiliza a las instituciones de la sociedad y las lleva a un punto crítico” nos cuenta.

A partir de ese momento, detalla, las sociedades se vuelven vulnerables ante la más mínima alteración, ya sea ésta económica (como un período de baja producción), ecológica (escasez de algún recurso), o climática (pequeños cambios en el largo plazo en las lluvias o las temperaturas). Estas perturbaciones, en apariencia pequeñas, pueden gatillar crisis mayores en civilizaciones complejas y masivas. “Cuando uno llega a un estado donde tiene un gran tamaño poblacional, con millones de personas acostumbradas a un tipo de vida y a una cultura particular, cualquier desajuste, por pequeño que sea, puede echar abajo esta máquina, este verdadero Godzilla, que sólo puede funcionar a un cierto nivel de producción”.

Para graficar este punto, el también académico de la Facultad de Ciencias Biológicas vuelve su vista al pasado: “este tipo de eventos ya han ocurrido a lo largo de la historia. Sucedió con los mayas en el siglo VII, el Imperio Angkoriano, y la civilización Rapa Nui. Incluso en Europa durante la Gran Hambruna de 1317, cuando un colapso provocado por la pérdida de cosechas en buena parte del continente, a raíz de un cambio de fase climático conocido como “Pequeña Edad de Hielo”, acabó con la expansión del período anterior”.

En la actualidad, sin embargo, la escala de la crisis y de los factores que la provocan hacen parecer pequeños a estos acontecimientos del pasado. Si bien el crecimiento poblacional de los últimos años se ha desacelerado, los 7 700 millones de seres humanos que pueblan el planeta aseguran que cada día seamos más, y ejerzamos cada vez más presión sobre nuestros ecosistemas.

“El tamaño de la población también afecta directa o indirectamente sobre aspectos ecológicos como el cambio de uso de suelo, ya sea para proveer de vivienda a las personas o de comida para alimentarlas” aclara. “Eso implica menos áreas silvestres, pérdidas de hábitats y potencial extinción de especies. Y no podemos hacer nada sin plantas, ni peces, ni polinizadores ni bacterias”.

En su opinión, esta enorme cantidad de personas “le pone un desafío mayor al sistema político y económico preponderante, que no es otro que cómo dar cuenta de las necesidades y estilo de vida de estos individuos, asegurando bienes y servicios básicos, sin provocar más daño a la biósfera y a los sistemas ecológicos que nos surten de esos mismos bienes y servicios”.

Un elefante en la habitación

Pero las soluciones a la crisis, plantea, no son sencillas, y tampoco se reducen a un cambio en nuestros modos de vida. “Nuestras formas de consumo y el tamaño poblacional están completamente ligadas. Uno no puede promover únicamente un consumo energético más modesto (cuestión necesaria), sin poner al mismo tiempo el tema poblacional arriba de la mesa”.

“Si, por ejemplo, fuésemos la mitad de los que somos hoy, pero consumiéramos todos lo que consume un europeo o un ciudadano estadounidense promedio, seguramente tendríamos los mismos problemas asociados al calentamiento global, pero la posibilidad de responder sería totalmente diferente. En un mundo menos poblado, pero igual de consumista, al menos habría menos presión sobre el uso de la tierra. Y con un mundo más vacío, los problemas son más fáciles de enfrentar” concluye.

No obstante, el investigador cree que éste sigue siendo un tema demasiado delicado para ser tomado en serio por la clase política y los medios de comunicación. “Actualmente hay un lógico énfasis en combatir nuestros problemas medioambientales mediante mecanismos de mitigación y adaptación ambiental, pero poco se habla del elefante (o el reptil radioactivo) en la habitación: nuestro modo de vida y la cantidad de personas que somos”.

A su parecer, esto ocurre porque la pregunta misma toca temas demasiado sensibles para la mayoría de las personas, que apuntan incluso a la forma cómo nos pensamos a nosotros mismos. “Se trata de cuestionar paradigmas que tenemos arraigados desde hace mucho tiempo” observa, “la idea, por ejemplo, de que el ser humano es el ser más valioso de la creación. En un mundo donde el Homo sapiens se multiplica como una plaga, arrasando con especies enteras de animales, ¿acaso no son más valiosas las especies que dejamos ir?”

Asimismo, las ideas de libertad individual y de elección también se ponen entredicho al pensar en soluciones que ataquen la problemática del tamaño poblacional: “si como sociedad, empezamos a introducir políticas públicas que limiten nuestro consumo, o incluso nuestra capacidad de tener hijos, finalmente estamos horadando las bases del libre mercado y los principios que lo sustentan; producción ilimitada, crecimiento continuo y mejoramiento individual. La idea de libertad se ve desafiada por la sobrepoblación”.

Para Lima, sin embargo, el desafío sigue siendo el mismo: discutir cuál es el número de personas que el planeta puede permitirse bajo condiciones viables de existencia, de modo de mantenerlo funcionando sustentablemente, “y pensar en medidas a largo plazo que no ayuden a bajar la presión demográfica sobre el medio ambiente, crear condiciones de consumo y reproducción restringidas, e incluso bajar el crecimiento”.

Se trata, a la larga, de cuestionar la forma en cómo interactuamos, vivimos y nos organizamos en general. “Así lo hicieron, de hecho, culturas que lograron adaptarse a sus propias catástrofes y sobrevivieron a ellas viviendo de forma más simple, con estructuras sociales menos complejas, en equilibrio con la naturaleza, como los mayas o Rapa Nui” replica.

El rol de la ecología

En su caso, el investigador CAPES se vale de las herramientas que entrega la ecología de poblaciones, y de la demografía, para responderse esas preguntas, las cuales, nos dice, siempre le han apasionado. “El estudio de las dinámicas poblaciones tienen su origen en Thomas Malthus, un economista británico de fines del XVIII quien fue el primero en relacionar el crecimiento poblacional con la disposición de recursos mediante modelos matemáticos muy sencillos. A partir de ahí, la disciplina se ha valido de múltiples corrientes de pensamiento, incluida la ecología, para avanzar”.

En el caso de la ecología de poblaciones aplicada a poblaciones humanas, si bien se trata de un área de trabajo relativamente nueva (inaugurada en 2005 con la publicación Historical Dynamics de Peter Turchin), Lima cree que se trata campo de estudio prometedor, que mucho tiene que aportar a la discusión sobre el cambio global: “cuando uno ve la historia del crecimiento poblacional en sociedades post industriales, ésta se parece mucho a las dinámicas que uno identifica en otras especies animales”.

¿En cuáles, se preguntarán?

“En plagas de langostas, por ejemplo”, remata.

Entre las rocas y las olas: los altibajos de una vida en la zona intermareal

Nueva metodología permite conocer en detalle el régimen de sumersión y emersión que experimentan los pequeños habitantes de roqueríos costeros.

Cuenta la leyenda que Cefeo, rey de Etiopía, encadenó a su hija Andrómeda a una roca a orillas del mar para apaciguar la ira de los dioses. Por días, y completamente inmóvil, la joven muchacha debió soportar el azote de las olas y el vaivén de la marea, hasta que un héroe circunstancial llamado Perseo la salvó de morir de hambre, ahogada, o devorada por algún monstruo mitológico.

Lamentablemente, los distintos organismos marinos que viven adheridos a las rocas costeras, verdaderas andrómedas del reino natural, no corren la misma suerte. La franja de vida que habita en la base de promontorios y roqueríos, conocidos como organismos intermareales (entre mareas) debe alternar, diariamente, entre períodos de sumersión y emersión de agua, los cuales son determinantes para sus funciones vitales como son nutrirse, reproducirse, y liberar desechos.

Junto a un equipo de investigación, la bióloga marina Gabriela Flores estudió por meses estos ciclos en las rocas de la costa chilena, observando cómo choritos, picorocos y algas lidiaban con lapsos prolongados de tiempo fuera del agua, induciendo estrés en sus tejidos e incluso provocando la muerte.

En base a estas observaciones, la doctora Flores, profesional del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad CAPES, trató de comprender como los patrones ambientales de sumersión y emersión inciden en aspectos tan relevantes de la biología de estos organismos como el crecimiento, su distribución y eventos de estrés.

“Contar con caracterizaciones y modelación de regímenes de sumersión es clave para nutrir con datos fehacientes modelos mecanicistas de temperatura corporal, desecación y balance de energía metabólica de estos organismos, lo que a la larga nos ayudará a explorar qué consecuencias podría tener el cambio climático sobre su ecología”, afirmó la investigadora.

Para ello, la doctora Flores junto al también investigador CAPES, Sergio Navarrete, e ingenieros de la Universidad Católica de Chile desarrollaron un método de cuantificación remota de los regímenes de sumersión, a partir del registro obtenido por videos obtenidos mediante la instalación de una cámara que daba directamente a las rocas intermareales del promontorio “Punta del Lacho”, en Las Cruces. Se trató de la primera experiencia de teledetección de regímenes de sumersión de organismos intermareales.

Gracias a esta metodología, Flores y su equipo obtuvieron distintas series de tiempo de regímenes de sumersión en alta resolución. “La serie de tiempo nos indica segundo a segundo si el organismo está sumergido o en emersión. A partir de estas series, podemos evaluar diferentes aspectos del régimen de sumersión, como el porcentaje de sumersión, la tasa de eventos de sumersión o caracterizar la duración de eventos prolongados de emersión”, detalla la investigadora.

“Otra ventaja” agrega, “es que una única cámara de video permite evaluar el régimen de sumersión en diferentes posiciones intermareales que se encuentren dentro del encuadre de la grabación. Existen otros métodos, basados en sensores de presión y temperatura, pero tienen limitaciones importantes, que dificultan aplicarlos a la costa de Chile”.

Con el método de teledetección ya afinado, el equipo de investigación probó la nueva técnica entre los organismos dominantes de la franja intermareal de la zona central de Chile, compuesta predominantemente por picorocos, choritos y huiros. “El porcentaje del tiempo que estos organismos se encuentran bajo el agua fue sorprendentemente bajo, y esto se debe a que los eventos de sumersión están asociados al rompimiento de las olas y son entonces muy breves” explicó Flores.

A partir de las series procesadas, fue posible generar modelos estadísticos para predecir aspectos clave del régimen de sumersión que, a futuro, permitirían estudiar patrones de reclutamiento larval (asentamiento y sobreviviencia de larvas sobre la roca), zonación intermareal, la productividad en algas, y variaciones estacionales e interanuales en patrones locales de la distribución de las especies.

Tanto el método de teledección como la caracterización de regímenes de sumersión para el Chile central obtenidas mediante este método, se convirtieron en trabajos publicados en las revistas Limnology and Oceanography: Methods y Marine Biology. Su autora cree que, para darle continuidad a estas investigaciones, sería provechoso “montar una estación permanente de monitoreo de regímenes de sumersión, al igual que las estaciones meteorológicas, ya que permitiría explorar y caracterizar consecuencias ecológicas de eventos inusuales, como por ejemplo marejadas extremas o días consecutivos con oleaje de muy baja altura”.

Según la investigadora, una proyección social del método podría ser la de informar a turistas o deportistas sobre las condiciones del mar, para actividades recreativas o deportivas tipo buceo, surf, windsurf, entre muchas otras.

Referencias:
– Flores G, Aguilera JC, Almar R, Cienfuegos R & Navarrete S (2016). A New remote sensing method for high-resolution quantification of submersion regimes in wave exposed shores. Limnology and Oceanography: Methods 14: 736-749. https://doi.org/10.1002/lom3.10133
– Flores G, Cienfuegos R & Navarrete S (2019). Beyond tides: surge-dominated submersion regimes on rocky shores of central Chile. Marine Biology: 166:92. https://doi.org/10.1007/s00227-019-3539-8

Entre las rocas y las olas: los altibajos de una vida en la zona intermareal

Nueva metodología permite conocer en detalle el régimen de sumersión y emersión que experimentan los pequeños habitantes de roqueríos costeros.

Cuenta la leyenda que Cefeo, rey de Etiopía, encadenó a su hija Andrómeda a una roca a orillas del mar para apaciguar la ira de los dioses. Por días, y completamente inmóvil, la joven muchacha debió soportar el azote de las olas y el vaivén de la marea, hasta que un héroe circunstancial llamado Perseo la salvó de morir de hambre, ahogada, o devorada por algún monstruo mitológico.

Lamentablemente, los distintos organismos marinos que viven adheridos a las rocas costeras, verdaderas andrómedas del reino natural, no corren la misma suerte. La franja de vida que habita en la base de promontorios y roqueríos, conocidos como organismos intermareales (entre mareas) debe alternar, diariamente, entre períodos de sumersión y emersión de agua, los cuales son determinantes para sus funciones vitales como son nutrirse, reproducirse, y liberar desechos.

Junto a un equipo de investigación, la bióloga marina Gabriela Flores estudió por meses estos ciclos en las rocas de la costa chilena, observando cómo choritos, picorocos y algas lidiaban con lapsos prolongados de tiempo fuera del agua, induciendo estrés en sus tejidos e incluso provocando la muerte.

En base a estas observaciones, la doctora Flores, profesional del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad CAPES, trató de comprender como los patrones ambientales de sumersión y emersión inciden en aspectos tan relevantes de la biología de estos organismos como el crecimiento, su distribución y eventos de estrés.

“Contar con caracterizaciones y modelación de regímenes de sumersión es clave para nutrir con datos fehacientes modelos mecanicistas de temperatura corporal, desecación y balance de energía metabólica de estos organismos, lo que a la larga nos ayudará a explorar qué consecuencias podría tener el cambio climático sobre su ecología”, afirmó la investigadora.

Para ello, la doctora Flores junto al también investigador CAPES, Sergio Navarrete, e ingenieros de la Universidad Católica de Chile desarrollaron un método de cuantificación remota de los regímenes de sumersión, a partir del registro obtenido por videos obtenidos mediante la instalación de una cámara que daba directamente a las rocas intermareales del promontorio “Punta del Lacho”, en Las Cruces. Se trató de la primera experiencia de teledetección de regímenes de sumersión de organismos intermareales.

Gracias a esta metodología, Flores y su equipo obtuvieron distintas series de tiempo de regímenes de sumersión en alta resolución. “La serie de tiempo nos indica segundo a segundo si el organismo está sumergido o en emersión. A partir de estas series, podemos evaluar diferentes aspectos del régimen de sumersión, como el porcentaje de sumersión, la tasa de eventos de sumersión o caracterizar la duración de eventos prolongados de emersión”, detalla la investigadora.

“Otra ventaja” agrega, “es que una única cámara de video permite evaluar el régimen de sumersión en diferentes posiciones intermareales que se encuentren dentro del encuadre de la grabación. Existen otros métodos, basados en sensores de presión y temperatura, pero tienen limitaciones importantes, que dificultan aplicarlos a la costa de Chile”.

Con el método de teledetección ya afinado, el equipo de investigación probó la nueva técnica entre los organismos dominantes de la franja intermareal de la zona central de Chile, compuesta predominantemente por picorocos, choritos y huiros. “El porcentaje del tiempo que estos organismos se encuentran bajo el agua fue sorprendentemente bajo, y esto se debe a que los eventos de sumersión están asociados al rompimiento de las olas y son entonces muy breves” explicó Flores.

A partir de las series procesadas, fue posible generar modelos estadísticos para predecir aspectos clave del régimen de sumersión que, a futuro, permitirían estudiar patrones de reclutamiento larval (asentamiento y sobreviviencia de larvas sobre la roca), zonación intermareal, la productividad en algas, y variaciones estacionales e interanuales en patrones locales de la distribución de las especies.

Tanto el método de teledección como la caracterización de regímenes de sumersión para el Chile central obtenidas mediante este método, se convirtieron en trabajos publicados en las revistas Limnology and Oceanography: Methods y Marine Biology. Su autora cree que, para darle continuidad a estas investigaciones, sería provechoso “montar una estación permanente de monitoreo de regímenes de sumersión, al igual que las estaciones meteorológicas, ya que permitiría explorar y caracterizar consecuencias ecológicas de eventos inusuales, como por ejemplo marejadas extremas o días consecutivos con oleaje de muy baja altura”.

Según la investigadora, una proyección social del método podría ser la de informar a turistas o deportistas sobre las condiciones del mar, para actividades recreativas o deportivas tipo buceo, surf, windsurf, entre muchas otras.

Referencias:
– Flores G, Aguilera JC, Almar R, Cienfuegos R & Navarrete S (2016). A New remote sensing method for high-resolution quantification of submersion regimes in wave exposed shores. Limnology and Oceanography: Methods 14: 736-749. https://doi.org/10.1002/lom3.10133
– Flores G, Cienfuegos R & Navarrete S (2019). Beyond tides: surge-dominated submersion regimes on rocky shores of central Chile. Marine Biology: 166:92. https://doi.org/10.1007/s00227-019-3539-8

Fondecyt Regular 2020 adjudica fondos a proyectos CAPES

Una serie de proyectos liderados por investigadores CAPES —cuyos temas van de la resiliencia de la agricultura de pequeña escala a la adaptación de un grupo de aves al calor y sequías extremos— recibieron financiamiento para su ejecución de manos del Concurso Fondecyt Regular 2020.

Se trata de cuatro iniciativas que, junto a otros 552 proyectos a nivel nacional, fueron preseleccionadas por la Agencia Nacional de Investigación, Innovación y Desarrollo (ANID, ex Conicyt) para su ejecución durante los próximos 2 a 4 años.

Fortaleciendo la resiliencia de la pequeña agricultura

Uno de los proyectos adjudicados, denominado “Resiliencia de la agricultura de pequeña escala a través de escalas espaciales: agrobiodiversidad y conocimiento local en sitios importantes del patrimonio agrícola de Chile” será encabezado por el investigador de la línea 6 de CAPES, Tomás Ibarra.

En palabras del ingeniero agrónomo y especialista en sistemas socioecológicos, el proyecto buscará examinar “la capacidad de recuperación de los sistemas agrícolas a pequeña escala y el papel de los filtros socioambientales y las redes de semillas en dos sitios importantes del patrimonio agrícola en el sur de Chile: La Araucanía y Chiloé”.

Estos sitios, nos cuenta Ibarra, han sido designados como hotspots por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), pues se trata de paisajes sobresalientes de belleza estética que combinan la agrobiodiversidad y un valioso patrimonio cultural; “sin embargo, estos sitios están amenazados por muchos factores que han resultado en el abandono de las prácticas agrícolas tradicionales y la pérdida de variedades locales” explica.

El estudio tendrá una duración de 4 años, durante los cuales un equipo interdisciplinario de investigadores implementará métodos mixtos —entre los que incluyen observación participativa, entrevistas, inventarios de plantas, ejercicios de conocimiento y manejo, encuestas a agricultores, evaluaciones a escala de paisaje y evaluaciones de redes de semillas— para explorar diversas huertas familiares, esto es, microambientes complejos cercanos al hogar en los que se cultivan plantas útiles y se integran tradicionalmente con un ecosistema circundante más amplio.

“Nuestros resultados se utilizarán para proyectar la distribución de nuestros dos indicadores de resiliencia en escalas espaciales amplias, con implicaciones de política para identificar puntos críticos de agrobiodiversidad para la conservación in situ e in vivo de los recursos fitogenéticos y el conocimiento agrícola local” cuenta Ibarra.

Llenando vacíos de información en la protección de los ecosistemas costeros

El cuidado y gestión de los ecosistemas costeros también tuvo un lugar entre los proyectos seleccionados en esta versión del concurso. De la mano del investigador CAPES de línea 5, Sergio Navarrete, el proyecto “Conservación y gestión espacial marina en Chile central: llenando vacíos de información científica para fomentar la sustentabilidad en los ecosistemas costeros” tendrá por objetivo testear modelos hidrográficos que permitan generar información más precisa sobre distintas variables ambientales y biológicas asociadas a las poblaciones marinas, necesarias para el establecimiento de áreas de manejo y protección del recurso pesquero más eficaces.

Entre los parámetros sobre los que se busca obtener mejor información, están los flujos de dispersión larval de distintas especies-objetivo de la costa central de Chile, así como los patrones “invisibles” de conectividad entre poblaciones. Todo, dentro del modelo de gestión conocido como Planificación Espacial de Zonas Marinas (Marine Spatial Planning).

Asimismo, el proyecto utilizará técnicas moleculares para testear predicciones específicas de tasas de dispersión y estructuras de subpoblación, generadas desde sus propios modelos hidrográficos y algoritmos recientemente desarrollados por Navarrete y su equipo.

Las aves paseriformes versus el cambio climático

Otro de los proyectos preseleccionados, liderado por el investigador de línea 3, Pablo Sabat, pretende estudiar los cambios fisiológicos que el aumento de las temperaturas y la disminución de la disponibilidad de agua provocadas por el cambio climático tienen sobre el orden de aves conocido como paseriformes.

“Estas aves” explica Sabat, “son particularmente susceptibles a los aumentos de temperatura y la aridez extremas, debido a sus rasgos de comportamiento (diurnos) y fisiológicos (tamaño pequeño y altas tasas metabólicas)”.

El proyecto busca responder preguntas tales como en qué medidas las especies paseriformes que viven en los desiertos costeros del norte de Chile mantienen el equilibrio hídrico entre el agua metabólica y el agua de mar preformada; qué diferencias intra e interespecíficas hay en la proporción de agua metabólica con respecto al presupuesto total de agua corporal de estas especies, y cuáles son las consecuencias fisiológicas de la dependencia del agua metabólica para los organismos, entre otras.

Para ello, Sabat y su equipo utilizarán un método cuantitativo que estimar las contribuciones relativas del agua metabólica versus el agua bebida / alimenticia (precipitación o agua de mar) al total de agua corporal, en función de tres isótopos estables de en una muestra de plasma sanguíneo.

“También mediremos varias variables fisiológicas y ecológicas que van desde parámetros bioquímicos (enzimas metabólicas en eritrocitos y estado oxidativo), respuestas orgánicas (tasas metabólicas, pérdidas de agua por evaporación) y uso de recursos marinos versus terrestres mediante análisis de isótopos de carbono y nitrógeno” explica el fisiólogo.

Otros proyectos seleccionados

La versión 2020 de Fondecyt Regular también adjudicó financiamiento a los investigadores de la línea 2 de CAPES, Juan Pablo Pavissich y Danilo Pérez Pantoja. En el caso del primero, como co-investigador del proyecto “Ocurrencia de perclorato y desarrollo de estrategias sustentables de tratamiento de matrices de agua potable complejas, salmueras y resinas de intercambio iónico gastadas”, liderado por el ingeniero ambiental de la Universidad Católica, Ignacio Vargas. Pérez Pantoja, por otra parte, será parte del equipo de investigación a cargo de un proyecto denominado «Hacia cepas más robustas de Escherichia coli para la conversión de biomasa lignocelulósica mediante ingeniería metabólica, incorporando transferencia del potencial de biodesintoxicación alrededor de las comunidades microbiales de lodo residual de pulpas de celulosa».

Asimismo, también fue seleccionado un proyecto encabezado por el investigador asociado CAPES, Alexander Neaman, miembro de la línea 1 del Centro, sobre impactos ambientales de metales y reclamación de suelos.

Revisa aquí la lista completa de proyectos seleccionados.

Fondecyt Regular 2020 adjudica fondos a proyectos CAPES

Una serie de proyectos liderados por investigadores CAPES —cuyos temas van de la resiliencia de la agricultura de pequeña escala a la adaptación de un grupo de aves al calor y sequías extremos— recibieron financiamiento para su ejecución de manos del Concurso Fondecyt Regular 2020.

Se trata de cuatro iniciativas que, junto a otros 552 proyectos a nivel nacional, fueron preseleccionadas por la Agencia Nacional de Investigación, Innovación y Desarrollo (ANID, ex Conicyt) para su ejecución durante los próximos 2 a 4 años.

Fortaleciendo la resiliencia de la pequeña agricultura

Uno de los proyectos adjudicados, denominado “Resiliencia de la agricultura de pequeña escala a través de escalas espaciales: agrobiodiversidad y conocimiento local en sitios importantes del patrimonio agrícola de Chile” será encabezado por el investigador de la línea 6 de CAPES, Tomás Ibarra.

En palabras del ingeniero agrónomo y especialista en sistemas socioecológicos, el proyecto buscará examinar “la capacidad de recuperación de los sistemas agrícolas a pequeña escala y el papel de los filtros socioambientales y las redes de semillas en dos sitios importantes del patrimonio agrícola en el sur de Chile: La Araucanía y Chiloé”.

Estos sitios, nos cuenta Ibarra, han sido designados como hotspots por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), pues se trata de paisajes sobresalientes de belleza estética que combinan la agrobiodiversidad y un valioso patrimonio cultural; “sin embargo, estos sitios están amenazados por muchos factores que han resultado en el abandono de las prácticas agrícolas tradicionales y la pérdida de variedades locales” explica.

El estudio tendrá una duración de 4 años, durante los cuales un equipo interdisciplinario de investigadores implementará métodos mixtos —entre los que incluyen observación participativa, entrevistas, inventarios de plantas, ejercicios de conocimiento y manejo, encuestas a agricultores, evaluaciones a escala de paisaje y evaluaciones de redes de semillas— para explorar diversas huertas familiares, esto es, microambientes complejos cercanos al hogar en los que se cultivan plantas útiles y se integran tradicionalmente con un ecosistema circundante más amplio.

“Nuestros resultados se utilizarán para proyectar la distribución de nuestros dos indicadores de resiliencia en escalas espaciales amplias, con implicaciones de política para identificar puntos críticos de agrobiodiversidad para la conservación in situ e in vivo de los recursos fitogenéticos y el conocimiento agrícola local” cuenta Ibarra.

Llenando vacíos de información en la protección de los ecosistemas costeros

El cuidado y gestión de los ecosistemas costeros también tuvo un lugar entre los proyectos seleccionados en esta versión del concurso. De la mano del investigador CAPES de línea 5, Sergio Navarrete, el proyecto “Conservación y gestión espacial marina en Chile central: llenando vacíos de información científica para fomentar la sustentabilidad en los ecosistemas costeros” tendrá por objetivo testear modelos hidrográficos que permitan generar información más precisa sobre distintas variables ambientales y biológicas asociadas a las poblaciones marinas, necesarias para el establecimiento de áreas de manejo y protección del recurso pesquero más eficaces.

Entre los parámetros sobre los que se busca obtener mejor información, están los flujos de dispersión larval de distintas especies-objetivo de la costa central de Chile, así como los patrones “invisibles” de conectividad entre poblaciones. Todo, dentro del modelo de gestión conocido como Planificación Espacial de Zonas Marinas (Marine Spatial Planning).

Asimismo, el proyecto utilizará técnicas moleculares para testear predicciones específicas de tasas de dispersión y estructuras de subpoblación, generadas desde sus propios modelos hidrográficos y algoritmos recientemente desarrollados por Navarrete y su equipo.

Las aves paseriformes versus el cambio climático

Otro de los proyectos preseleccionados, liderado por el investigador de línea 3, Pablo Sabat, pretende estudiar los cambios fisiológicos que el aumento de las temperaturas y la disminución de la disponibilidad de agua provocadas por el cambio climático tienen sobre el orden de aves conocido como paseriformes.

“Estas aves” explica Sabat, “son particularmente susceptibles a los aumentos de temperatura y la aridez extremas, debido a sus rasgos de comportamiento (diurnos) y fisiológicos (tamaño pequeño y altas tasas metabólicas)”.

El proyecto busca responder preguntas tales como en qué medidas las especies paseriformes que viven en los desiertos costeros del norte de Chile mantienen el equilibrio hídrico entre el agua metabólica y el agua de mar preformada; qué diferencias intra e interespecíficas hay en la proporción de agua metabólica con respecto al presupuesto total de agua corporal de estas especies, y cuáles son las consecuencias fisiológicas de la dependencia del agua metabólica para los organismos, entre otras.

Para ello, Sabat y su equipo utilizarán un método cuantitativo que estimar las contribuciones relativas del agua metabólica versus el agua bebida / alimenticia (precipitación o agua de mar) al total de agua corporal, en función de tres isótopos estables de en una muestra de plasma sanguíneo.

“También mediremos varias variables fisiológicas y ecológicas que van desde parámetros bioquímicos (enzimas metabólicas en eritrocitos y estado oxidativo), respuestas orgánicas (tasas metabólicas, pérdidas de agua por evaporación) y uso de recursos marinos versus terrestres mediante análisis de isótopos de carbono y nitrógeno” explica el fisiólogo.

Otros proyectos seleccionados

La versión 2020 de Fondecyt Regular también adjudicó financiamiento a los investigadores de la línea 2 de CAPES, Juan Pablo Pavissich y Danilo Pérez Pantoja. En el caso del primero, como co-investigador del proyecto “Ocurrencia de perclorato y desarrollo de estrategias sustentables de tratamiento de matrices de agua potable complejas, salmueras y resinas de intercambio iónico gastadas”, liderado por el ingeniero ambiental de la Universidad Católica, Ignacio Vargas. Pérez Pantoja, por otra parte, será parte del equipo de investigación a cargo de un proyecto denominado «Hacia cepas más robustas de Escherichia coli para la conversión de biomasa lignocelulósica mediante ingeniería metabólica, incorporando transferencia del potencial de biodesintoxicación alrededor de las comunidades microbiales de lodo residual de pulpas de celulosa».

Asimismo, también fue seleccionado un proyecto encabezado por el investigador asociado CAPES, Alexander Neaman, miembro de la línea 1 del Centro, sobre impactos ambientales de metales y reclamación de suelos.

Revisa aquí la lista completa de proyectos seleccionados.

Estudiantes de postgrado participan de importante proyecto forestal en España

Nadia Rojas, Camila Bustamante y Victoria Madrid, estudiantes de postgrado de la línea 6 de CAPES («Intensificación ecológica para una agricultura sustentable»), realizaron una pasantía de tres meses en Madrid, España, para participar de un proyecto destinado al desarrollo de herramientas de gestión forestal que permitan mitigar el impacto que el cambio global tiene sobre los bosques, con el fin de mejorar su resiliencia y preservarlos.

El proyecto en cuestión, denominado FORADMIT, está a cargo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), y tiene por objetivo es el “desarrollo de modelos de gestión forestal sostenible” a través de la selvicultura adaptativa, e incluyendo criterios de adaptación, mitigación y mejora de la resiliencia de los bosques mediterráneos, fuertemente afectados por diversas incertidumbres derivadas del cambio global.

Durante su estadía, las investigadoras visitaron la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSI) de Montes, Forestal y del Medio Natural, así como el Departamento de Sistemas y Recursos Naturales de la UPM. En el caso de Rojas y Bustamante, su principal actividad consistió en la evaluación de la variación espacial de la biomasa del carbono microbiano del suelo en una repoblación de Pinus pinaste, parte de un experimento de cortas en bosquetes de la zona.

“La pasantía consistió en apoyar una investigación sobre como la intensidad de raleos afecta parámetros físicos, químicos y biológicos del suelo”, explicó Bustamante, quien actualmente trabaja en un proyecto que busca evaluar la salud del suelo en los agroecosistemas, específicamente en una viña orgánica de la zona central de Chile, considerando el componente biológico en la evaluación de parámetros del medio edáfico. “En ese sentido, la experiencia de trabajo estudiando los efectos del raleo en el suelo me permite entender de manera más amplia los efectos en otros ecosistemas que han sido perturbados” añadió.

La visita de las estudiantes también incluyó salidas a terreno y trabajo de laboratorio, donde aprendieron técnicas y metodologías para la cuantificación de la biomasa microbiana y la medición de respiración del suelo.

Madrid, por su parte, se abocó a identificar zonas prioritarias para la conservación y restauración de ecosistemas forestales: “el trabajo consistió en el reconocimiento de los fragmentos de bosque y los enlaces de movilidad de especies más contribuyentes a la conectividad de hábitat de la región” relató. Para esto, el equipo trabajó con la teoría de grafos, utilizando distintas distancias de dispersión de mamíferos.

El trabajo de la investigadora forma parte de su proyecto de tesis de doctorado, el cual pretende priorizar zonas para la restauración de hábitat en paisajes agrícolas mediante un análisis multicriterio.

Entre los aprendizajes obtenidos tras la experiencia, las investigadoras coincidieron en calificarla como enriquecedora. En el caso de Bustamante, ésta valoró las técnicas y metodologías aprendidas para la cuantificación del carbono microbiano. “Creo que esta estadía contribuye como una experiencia de conocimiento tanto por el trabajo en terreno, como con el trabajo de laboratorio, ambos espacios presentaron características locales que sin lugar a dudas son un aporte para futuras investigaciones en nuestro territorio” dijo. “En el actual contexto de cambio climático y la urgencia de promover manejos para una producción mas sustentable es importante estar a la vanguardia de la investigación y desarrollo, por lo que conocer el trabajo de otros países, en especial lugares con condiciones climáticas parecidas, nos abre caminos y alternativas de desarrollo local”.

Madrid, por su parte, destacó el entrenamiento obtenido con los programas ArcGIS y Conefor sensinode (softwares dedicados a la captura y análisis de información geográfica), para el desarrollo de la teoría de grafos y el análisis de la conectividad de hábitat en el paisaje. “Si bien el ejercicio que realicé en España abarca a toda la región de O´Higgins, el análisis de conectividad podría ser utilizado para evaluar un contexto local donde se abarquen zonas prediales e interprediales dentro de una cuenca o un conjunto de comunas” explicó.

Estudiantes de postgrado participan de importante proyecto forestal en España

Nadia Rojas, Camila Bustamante y Victoria Madrid, estudiantes de postgrado de la línea 6 de CAPES («Intensificación ecológica para una agricultura sustentable»), realizaron una pasantía de tres meses en Madrid, España, para participar de un proyecto destinado al desarrollo de herramientas de gestión forestal que permitan mitigar el impacto que el cambio global tiene sobre los bosques, con el fin de mejorar su resiliencia y preservarlos.

El proyecto en cuestión, denominado FORADMIT, está a cargo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), y tiene por objetivo es el “desarrollo de modelos de gestión forestal sostenible” a través de la selvicultura adaptativa, e incluyendo criterios de adaptación, mitigación y mejora de la resiliencia de los bosques mediterráneos, fuertemente afectados por diversas incertidumbres derivadas del cambio global.

Durante su estadía, las investigadoras visitaron la Escuela Técnica Superior de Ingeniería (ETSI) de Montes, Forestal y del Medio Natural, así como el Departamento de Sistemas y Recursos Naturales de la UPM. En el caso de Rojas y Bustamante, su principal actividad consistió en la evaluación de la variación espacial de la biomasa del carbono microbiano del suelo en una repoblación de Pinus pinaste, parte de un experimento de cortas en bosquetes de la zona.

“La pasantía consistió en apoyar una investigación sobre como la intensidad de raleos afecta parámetros físicos, químicos y biológicos del suelo”, explicó Bustamante, quien actualmente trabaja en un proyecto que busca evaluar la salud del suelo en los agroecosistemas, específicamente en una viña orgánica de la zona central de Chile, considerando el componente biológico en la evaluación de parámetros del medio edáfico. “En ese sentido, la experiencia de trabajo estudiando los efectos del raleo en el suelo me permite entender de manera más amplia los efectos en otros ecosistemas que han sido perturbados” añadió.

La visita de las estudiantes también incluyó salidas a terreno y trabajo de laboratorio, donde aprendieron técnicas y metodologías para la cuantificación de la biomasa microbiana y la medición de respiración del suelo.

Madrid, por su parte, se abocó a identificar zonas prioritarias para la conservación y restauración de ecosistemas forestales: “el trabajo consistió en el reconocimiento de los fragmentos de bosque y los enlaces de movilidad de especies más contribuyentes a la conectividad de hábitat de la región” relató. Para esto, el equipo trabajó con la teoría de grafos, utilizando distintas distancias de dispersión de mamíferos.

El trabajo de la investigadora forma parte de su proyecto de tesis de doctorado, el cual pretende priorizar zonas para la restauración de hábitat en paisajes agrícolas mediante un análisis multicriterio.

Entre los aprendizajes obtenidos tras la experiencia, las investigadoras coincidieron en calificarla como enriquecedora. En el caso de Bustamante, ésta valoró las técnicas y metodologías aprendidas para la cuantificación del carbono microbiano. “Creo que esta estadía contribuye como una experiencia de conocimiento tanto por el trabajo en terreno, como con el trabajo de laboratorio, ambos espacios presentaron características locales que sin lugar a dudas son un aporte para futuras investigaciones en nuestro territorio” dijo. “En el actual contexto de cambio climático y la urgencia de promover manejos para una producción mas sustentable es importante estar a la vanguardia de la investigación y desarrollo, por lo que conocer el trabajo de otros países, en especial lugares con condiciones climáticas parecidas, nos abre caminos y alternativas de desarrollo local”.

Madrid, por su parte, destacó el entrenamiento obtenido con los programas ArcGIS y Conefor sensinode (softwares dedicados a la captura y análisis de información geográfica), para el desarrollo de la teoría de grafos y el análisis de la conectividad de hábitat en el paisaje. “Si bien el ejercicio que realicé en España abarca a toda la región de O´Higgins, el análisis de conectividad podría ser utilizado para evaluar un contexto local donde se abarquen zonas prediales e interprediales dentro de una cuenca o un conjunto de comunas” explicó.

Estudio vincula transición de dinosaurios a aves con evolución de endotermia

Un estudio publicado en la revista Science Advances por investigadores del Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad UC y el Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas de la U. Austral, determinó que la paulatina disminución de tamaño de estos grandes vertebrados pudo haber sido el vehículo para su evolución de animales de sangre fría a sangre caliente.

Si bien aún desconocido para muchos, es un hecho ya aceptado por la comunidad científica que todas las aves que vemos hoy descienden directamente de un grupo de dinosaurios –los terópodos- que fue reduciendo paulatinamente su tamaño a lo largo de miles y millones de generaciones. Sin embargo, las razones del por qué, y el cómo, se produjo este cambio, son aún inciertas.

Investigadores del CAPES y del Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas de la Universidad Austral de Chile buscaron responder estas preguntas aplicando un modelo de transmisión de calor, comúnmente usado para el estudio de aves y mamíferos modernos, a este linaje de animales, extintos hace millones de años. Sus conclusiones, de confirmarse, podrán dar luz sobre una de las transiciones evolutivas más enigmáticas de la historia.

El trabajo, encabezado por el fisiólogo evolutivo e investigador del CAPES, Enrico Rezende y publicado este mes en la revista Science Advances, sugiere que la disminución de tamaño observada en estos animales se explicaría por la transición que, por esa misma época, los llevó de la ectotermia a la endotermia.

Los organismos endotermos son aquellos capaces de regular y conservar su temperatura corporal interna con independencia de las condiciones del medio externo, a diferencia de los ectotermos (como insectos, reptiles o peces), que dependen de su entorno para mantener su temperatura constante. Por esta razón, la actividad de un ectotermo está restringida por la temperatura; cuando hace frío, no se puede mover, o se puede mover muy poco, mientras que el endotermo si puede hacerlo pero a cambio de un altísimo gasto de energía.

“El aumento y disminución de tamaño ocurre frecuentemente a lo largo del árbol evolutivo, en diversos clados y especies, pero la miniaturización observada en el linaje de dinosaurios terópodos fue excepcional y consistente por vários millones de años. Encontramos que la diminución de tamaño compensa los costos energéticos de la evolución de la endotermia, que sólo ha ocurrido dos veces en la historia de la vida en el planeta”, explica Rezende, “y trajo al mundo a las aves y a los mamíferos”.

La evolución separada de la endotermia en aves y mamíferos es considerada una de las transiciones más significativas en la evolución de los vertebrados, y en un caso de convergencia único entre estos dos grupos, esencial en su rápida expansión por el planeta y su éxito ecológico. La pregunta, entonces, en palabras del fisiólogo, fue explicar por qué la selección natural pudo haber favorecido una estrategia que implica un costo de energía tan alto para el animal. “Nosotros creemos que lo que pudo haber pasado, es que la disminución del tamaño en estos dinosaurios, que terminó en la aparición de las aves, fue el atajo energético que encontró la evolución para hacer esa transición con el menor costo posible”.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores analizaron la filogenia que va de los grandes terópodos (que tuvo entre sus miembros a representantes tan célebres como el Tyrannosaurus rex) a las aves modernas, sobreponiendo a las distintas estimaciones de tamaño para cada especie del registro fósil sus propias estimaciones de metabolismo usando el modelo mencionado. “Lo que nosotros observamos al hacer esto es que el metabolismo va subiendo (factor que indica una transición a la endotermia) a medida que los tamaños van disminuyendo” comenta Rezende.
Los investigadores también lograron estimar el momento histórico en que este cambio pudo haberse producido: hace 180 o 170 millones de años, en el período que va del Jurásico Temprano al Jurásico Medio.

Para Rezende, una manera relativamente sencilla de testear las conclusiones del estudio es analizar la distribución de los mismos fósiles estudiados y reconstruir las condiciones paleoclimáticas de su época. “Si se determina, por ejemplo, que un animal que según nuestras estimaciones era ectotermo vivía en climas fríos, eso claramente contradeciría nuestras conclusiones. Si, en cambio, el animal habitaba en entornos más bien cálidos, ciertamente apoyaría la validez de nuestra hipótesis”

Fuente: Shrinking dinosaurs and the evolution of endothermy in birds (2019), Science Advances