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Vidas sintéticas
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Ricard Solé.
Tusquets editores.
México, 2012.
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En solitario, mirando la naturaleza mientras piensa
intensamente. Así es como muchos podrían personificar a un científico, pero esta menguada visión soslaya tanto el trabajo en equipo como las teorías y posturas filosóficas; asimismo, una mirada más moderna del que hace ciencia debe incluir los instrumentos de trabajo utilizados para observar y medir, tiene que considerar también las máquinas con las que se almacenan datos y a veces hasta se reproducen fenómenos o sistemas: las computadoras. Solamente utilizando estas herramientas de trabajo bruto es como actualmente montones de investigadores pueden enfrentarse a sistemas tan embrollados y dependientes de tantas variables —a veces indistinguibles del azar— como la predicción del clima, el crecimiento de un sistema biológico, la mente o la formación de estrellas. El físico y biólogo Ricard Solé, profesor de la Universidad Pompeu Fabra, investigador del Instituto Catalán de Investigación y Estudios Avanzados, y miembro del Instituto de Santa Fe, Nuevo México, narra en el libro Vidas sintéticas detalles sobre sistemas que se han estudiado bajo el prisma de la simulación por computadora y que implican sistemas vivos.
A lo largo de diez capítulos, Solé nos relata el éxito de estas herramientas para recrear la realidad o “simular mundos” —como él lo llama— en todos y cada uno de los campos del conocimiento científico. Nos narra partidas de ajedrez disputadas entre humanos y computadoras (y algunos casos fraudulentos); así como complicadas configuraciones biológicas inspiradas en sencillos juegos computacionales; también nos cuenta que, considerando teorías, leyes y una que otra ecuación se pueden recrear en pantalla sistemas astronómicos primigenios de los que nadie fue testigo; incluso nos describe inesperados diseños de tenedores y antenas cósmicas a partir de establecer variables, de fijar paisajes adaptativos y “dejándolos evolucionar” en la computadora. También nos dice cuán grande es el alcance científico logrado con estas máquinas, al punto que actualmente es posible modelar en la pantalla sofisticados sistemas antropológicos y sociales ingresando algoritmos con estados iniciales conocidos; y de paso nos aproxima a nuevas formas de trabajo interdisciplinarios en grupos de investigadores, a cuestionarnos sobre limitantes éticas y a reconocer las herramientas de trabajo del científico contemporáneo; Vidas sintéticas nos permite un innovador acercamiento a la ciencia, la historia y la mente.
El juego de la vida
Para adentrarnos a esta forma de pensamiento —al que Solé nos convida— llevándonos de lo simple a lo complejo, les invito a que nos planteemos un pequeño universo: un tablero de damas chinas; imaginemos que de manera aleatoria colocamos fichas en algunas casillas y a las celdas ocupadas las consideraremos como “vivas”. Las reglas: 1) una casilla ocupada sigue viva si posee dos vecinos vivos, de lo contrario muere (desaparece); 2) una celda vacía puede ser habitada si tiene exactamente tres vecinos vivos. Comienza el juego, el Juego de la vida.
Estrictamente el Juego de la vida no es un juego, pues nadie gana, ni siquiera hay jugadores, de modo que no hay vencedores ni vencidos y tampoco hay una estrategia. En realidad el juego referido es un programa de computo que salió del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Estados Unidos, que crea estructuras complejas a partir de elementos que se replican y mueren cuando las reglas se iteran, es decir, es un sistema que a lo largo de generaciones evoluciona. Sobre sus reglas podemos advertir que, aunque cuentan con cierta lógica, son arbitrarias. La primera de ellas nos dice que la supervivencia depende de la presencia de otros individuos y la limitante relacionada con el número de elementos puede interpretarse como presiones del sistema, así ocurre en diversos ejemplos biológicos. La segunda regla, aunque menos evidente, condiciona la reproducción a la existencia de varios individuos y de la cual el paralelismo biótico es palpable.
Aunque las posibilidades de este juego son infinitas, con reglas definidas el resultado depende de la configuración inicial; ¿qué ocurre cuando en vez de colocar las piezas de manera azarosa se eligen lugares específicos?, ¿qué pasaría si cambiamos las reglas?, ¿cómo sería el devenir de un sistema complejo si elijo las reglas mínimas (variables) de acción y “echamos a correr el programa”?, ¿qué ocurrirá si la forma del tablero es igual al de un sistema biótico y se consideran las fichas como individuos que obedecen ciertas reglas biológicas?, ¿evolucionará dicho sistema?, ¿este nuevo modelo en la computadora me dará información del sistema real?, ¿a esto en la computadora puede llamársele vida?
El Juego de la vida es el más famoso de los llamados autómatas celulares que sirven para representar en la computadora el comportamiento de diversos sistemas complejos (células, hormigas, individuos, mercados financieros, sociedades, ecosistemas, etcétera) a veces considerados como cajas negras y hacerlos asequibles. Este recorrido que va de resultados complejos a partir de reglas simples nos recuerda también que la lectura de la realidad depende del modelo empleado.
El futuro
Al reconstruir sistemas en la computadora se contrasta la realidad con lo arrojado por el programa ejecutado y eso nos da información sobre el presente; pero si “coqueteamos con esa zona llamada futuro”, ¿qué nos impide iterar el programa más veces?, ¿podríamos predecir fenómenos? Esta convergencia de tan distintos métodos sintéticos tal vez sí nos permita vislumbrar el futuro, por ejemplo, es posible que después de iterar uno o varios programas podamos resolver problemas sobre evolución o distingamos las claves para cambiar su curso; que podamos acercarnos a planear ciudades sustentables o quizás atisbemos el consumo sustentable de energía, o generemos nuevos tratamientos médicos o, no sé, tal vez con los antecedentes de robots capaces de mentir, células artificiales, algoritmos genéticos y la “biología sintética” podamos generar nuevas formas de vida.
Es inevitable leer sobre estas Vidas sintéticas de Ricard Solé y no guiñarle un ojo a la ciencia ficción o a lo imposible, pero estos mundos sintéticos ya se utilizan en la ciencia, son reales y nos refrescan con nuevas respuestas pero, indudablemente, nos orillan a plantearnos más preguntas.
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| Elisa T Hernández Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Hernández, Elisa T. 2016. Vidas sintéticas. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 156-158. [En línea].
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| de la solapa |
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¿Darwin para niños?
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Darwin and Evolution for kids. His life and Ideas. With 21 activities.
Kristan Lawson.
Chicago Rewiew Press.
Baltimore, 2003. |
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Podemos considerar que el libro que ahora comento
forma parte de lo que Maura C. Flannery llamó, en tono algo peyorativo, la “Industria Darwin” o la “Factoría Darwin”, haciendo referencia a la enorme y creciente cantidad de publicaciones existentes sobre la vida, obra y milagros (me atrevería a decir) de Charles Darwin. Ahora bien, entre los dieciocho títulos que Flannery cita en su artículo ninguno está específicamente dirigido al lector más joven. Así pues, la obra de Lawson, objeto de mi reseña, podría contribuir a llenar este vacío en la literatura sobre el pensamiento evolucionista. Darwin and Evolution for Kids es un libro profusamente ilustrado con láminas y fotografías tanto antiguas como actuales. Arranca con una nota de advertencia para los lectores ávidos por conocer más sobre evolución y que no quieran perder su tiempo leyendo sobre la historia vital de Darwin: de ser así, pueden encontrar una sencilla explicación de la teoría de Darwin en el sexto capítulo. Antes de seguir, me apresuro a señalar que, como lo aclaró Ernst Mayr en su libro What Evolution Is, “la teoría de Darwin” no existe en cuanto a una única teoría científica.
En realidad, las ideas de Darwin sobre la evolución se estructuran en torno a un conjunto de diferentes teorías interrelacionadas, que pueden entenderse mejor si se las explica de modo separado. Éstas son: 1) el cambio de los seres vivos a lo largo del tiempo, lo que usualmente se denomina evolución y que técnicamente se corresponde con la evolución anagenética, que no produce aumento en el número de especies dentro de un linaje determinado; 2) la descendencia de todos los seres vivos de un ancestro común remoto, que se manifiesta en el conocido patrón con forma de árbol, de arbusto o de coral que se ramifica; 3) la gradualidad con la que tiene lugar el cambio evolutivo a lo largo del tiempo, es decir, la ausencia de discontinuidades y saltos en el proceso evolutivo; 4) la multiplicación de especies, o sea, el origen de la diversidad biológica o especiación, y que se corresponde con la evolución cladogenética, que sí produce aumento en el número de especies de un linaje; y 5) la selección natural, el principal “motor” de la evolución y el único conocido capaz de generar las maravillosas adaptaciones de los seres vivos a su medio ambiente biótico y abiótico.
Asimismo en el libro se muestra una línea de tiempo que permite situar cronológicamente varios pasajes importantes en el desarrollo histórico del pensamiento evolutivo. Desde el año 1654, cuando el arzobispo James Ussher, siguiendo las genealogías del Antiguo Testamento, se atrevió a calcular la antigüedad del mundo y concluyó que el acto sobrenatural de creación por dios tuvo lugar, ni más ni menos, el anochecer previo al domingo 23 de octubre del año 4004 a. C.; hasta llegar a 1953, cuando se publicó el artículo de James D. Watson y Francis Crick en la prestigiosa revista científica Nature, que describió por vez primera la estructura doble helicoidal de la molécula de adn.
Los primeros cinco capítulos son de lectura amena, sobre la vida y la obra de Darwin; en el 6 se explica “la idea que cambió el mundo”. En 7 y 8 se expone lo que le ocurrió a Darwin y al mundo tras la publicación de El origen de las especies en 1859.
El libro cierra con un bloque final que incluye un glosario con el significado de algunos términos técnicos (como los conceptos de adaptación o selección sexual), más una colección de recursos didácticos, siete direcciones en la red, una lista de referencias bibliográficas y un índice.
Además, intercaladas aquí y allá en el texto hay instrucciones para realizar ventiún actividades sencillas —y divertidas, según la contraportada del libro— que los jóvenes lectores pueden completar para comprender mejor algunos puntos del texto. Éstas van desde elaborar una especie de análisis taxonómico de diferentes seres hasta un juego que se basa en el “Juicio del Mono”, el famoso Monkey Trial de 1925 en el que se juzgó al profesor de instituto John Scopes por haber enseñado la teoría de la evolución de Darwin en sus clases de ciencia, en contra de las leyes de la época en el estado de Tennessee.
El libro incluye también varias actividades propias de un geólogo o de un naturalista de campo, como Darwin; se simula la formación de los fósiles (usando arcilla o plastilina y moldes sencillos), la deposición de estratos geológicos (con harina, café y azúcar, entre otros ingredientes); las actividades llevan a estudiar cómo las plantas carnívoras atrapan a sus presas con “atrapamoscas” y las consumen, como las de la familia Droseraceae, entre otros ejemplos.
Encuentro que el libro es difícilmente legible por los niños de nueve años a los que se supone que va dirigido. De hecho, los temas tratados y la profundidad con la que se exponen me recuerdan a otros libros sobre la vida y la obra de Darwin que he leído recientemente como Darwin y la evolución de Paul Strathern o Charles Darwin: the Concise Story of an Extraordinary Man de Tim Berra, que no están destinados al público más joven. En favor a la verdad, sólo las actividades del libro de Lawson están dirigidas específicamente a los niños. Así pues, aunque creo que el libro no cumple su objetivo de acercar la figura y la obra de Darwin a los niños, sí puede ser leído sin problema por un lector adulto interesado en el tema, incluso sin haber tenido ningún contacto previo con la figura de este gran pensador: quizás el más importante en la historia de la ciencia, con el permiso de Newton.
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Referencias bibliográficas
Berra, Tim M. 2008. Charles Darwin. The Concise Story of an Extraordinary Man. The Johns Hopkins University Press, Baltimore. Flannery, Maura C. 2006. “The Darwin Industry”, en The American Biology Teacher, vol. 68, núm. 3, pp. 163-166. Mayr, Ernst. 2000. “Darwin’s influence on modern thought”, en Scientific American, núm. julio, pp. 78-83. _____. 2001. What Evolution Is. Phoenix, Londres. Strathern, Paul. 2001. Darwin y la evolución. Siglo XXI, Madrid. |
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| José Antonio González Oreja Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla. |
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cómo citar este artículo →
González Oreja, José Antonio. 2016. ¿Darwin para niños? Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 154-155. [En línea].
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| de la evolución |
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Las alas de las aves
no son para volar |
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Erik Rodríguez Terán
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“El ala para volar del murciélago y nuestra mano
para agarrar son homólogas”; “La mcp [Muerte Celular Programada] ocurre en el organismo adulto para controlar la masa celular de algunos órganos como el hígado”. Estos enunciados son de corte científico; el primero se sustrajo de un libro de divulgación y el segundo corresponde a una fuente especializada cuyo público son estudiantes universitarios de biología. A simple vista ninguna de las dos presenta agravio alguno contra la gramática u ortografía y así es, el problema radica en otro lugar y es mucho menos evidente. Desde la Edad Media y hasta la primera mitad del siglo xix, la filosofía judeocristiana y la historia natural habían vivido en relativa armonía y sin mayores sobresaltos debido a que ambas procedían del pensamiento unificado platónicoaristotélico. Esta sincronía y cohabitación sobrevive a la primera teoría evolutiva, la de Jean Baptiste Lamarck, un naturalista francés que propuso, entre otras cosas, que los organismos “transmutan” en función de las necesidades y a voluntad propia: las cactáceas producen espinas porque las necesitan en su lucha contra los depredadores, los elefantes tienen grandes colmillos porque necesitan armas para pelear contra otros machos por las hembras.
Se encuentra afianzada en el pensamiento humano la firme convicción de que el mundo tiende al desarrollo y a la perfección según determinadas leyes (ya sean de origen divino o no); hay confianza en una presunta tendencia de la naturaleza hacia el progreso o hacia una meta definida e inmutable. Este pensamiento es calificado como teleológico cósmico, adjetivo relativo a la doctrina de la filosofía que trata de explicar fenómenos basándose en un pensamiento finalista, donde los fenómenos y entes del mundo material, particularmente del orgánico, están dirigidos a ciertas metas; presentan diseños y por lo tanto propósitos atribuidos frecuentemente a un ser racional divino, el diseñador.
La ilusión de diseño
En 1859 Charles Darwin publica The Origin of Species by Means of Natural Selection, refutando el pensamiento teleológico cósmico que funcionaba como la columna vertebral de la teoría lamarckiana al introducir el concepto de azar en diferentes etapas del proceso evolutivo por medio de la selección natural; el contexto en el que surge cada variación (diferencias entre organismos de la misma especie), la materia prima sobre las que la selección natural actúa, la interacción de la variación con el ambiente y su manifestación en el fenotipo son ejemplos clásicos de la presencia de la aleatoriedad.
Debe ser mencionado que el mismo Darwin entendía la selección natural como una fuerza imperceptible que guía u orienta a las especies hacia aquello que les beneficia. Aunque a primera vista tal propuesta puede parecer teleológica, una revisión más a fondo nos indica que la esencia de la selección natural es el carácter competitivo que los seres vivos poseen y esto se traduce en una tendencia no intencional, definida por la esencia misma de las leyes naturales a seguir la dinámica de la población malthusiana. No es lo mismo “el propósito del río es desembocar en el mar” que “las características intrínsecas del río lo conducen hacia el mar”.
En la teoría de Darwin no hay una finalidad, las especies no desarrollan adaptaciones en función de sus necesidades o deseos, la ilusión del diseño inteligente queda explicado de manera sobresaliente en términos de la selección natural, sin necesidad de recurrir a agentes supernaturales.
Una importante cantidad de rasgos que parecen servir a un propósito son las adaptaciones, características que surgieron como resultado de la variación y se generalizaron en la población porque sirven para ciertas funciones que resultan ser significantes en la supervivencia y reproducción de quien las ostenta.
Así, las alas de las aves surgieron por vez primera como la manifestación azarosa de la variación en un individuo que pertenecía a una población. El individuo, por cuestiones accidentales, se beneficia de sus extremidades modificadas, logrando así llegar a la etapa reproductiva, donde heredará a su progenie la variación que le otorgó ventaja sobre los demás competidores. Con el tiempo, dicha variación se generalizó, siguió evolucionando y variando, dando lugar a la diversidad de alas de las aves que han surgido y surgirán.
Lenguaje es pensamiento
El lenguaje teleológico más común cuando se busca explicar una estructura de algún organismo puede ser principalmente, pero no únicamente, identificado por el uso constante de la fórmula: preposición para + verbo en infinitivo, por ejemplo, “el néctar es un jarabe dulce que fabrican las plantas sólo
y específicamente para pagar y recargar a las abejas”. La utilización directa de palabras como “propósito” o frases como “diseñado para” y “es para” son sólo un botón de muestra de una carga ideológica obsoleta de la que los científicos en general, y los biólogos en particular, no han sabido deshacerse a doscientos cinco años del nacimiento de Darwin y a ciento cincuenta y cinco años de la publicación de su obra cumbre.
Es preocupante sobremanera que en congresos, artículos especializados y de divulgación, libros de texto, documentales y cursos de educación superior de universidades de todo el mundo se continúe usando un lenguaje que se antoja anacrónico y descuidado de parte de quienes han formado y seguirán formando generaciones enteras de científicos de la vida. Estos tropiezos son frecuentemente justificados por parte de quienes los cometen como atajos pedagógicos o lingüísticos para nominar un fenómeno complejo cuyo entendimiento pleno se cree generalizado.
El lenguaje es la manifestación de la actividad mental, por lo que debe ser causa de alarma general que un profesor de ciencias, adscrito a una institución educativa de cualquier nivel que se jacte de serlo, use expresiones arcaicas y tan alejadas de la realidad como “el principal propósito de la apoptosis [un tipo de muerte celular programada] es el de remover células innecesarias. Por lo tanto ocurre intencionalmente”. Entonces, cabe preguntarse si quien se describe a sí mismo como simpatizante ideológico del naturalista inglés y a la vez utiliza expresiones de corte finalista, realmente está convencido de aquello de lo que dice estar.
Como en cualquier disciplina plural, en la biología evolutiva está constantemente presente la controversia y el enfrentamiento intelectual. Hay importantes personalidades, científicos de gran prestigio, que no consideran que el lenguaje teleológico sea impropio de la evolución, que atente contra el marco teórico que la sustenta, incluso postulan que durante el ejercicio de la conversión de oraciones teleológicas a noteleológicas se perdería una parte relevante del poder explicativo que radicaba en las primeras.
Las alas de los aviones
La discusión que rodea a la teoría de la evolución es profunda, antigua e inacabada. Las mentes de los filósofos de la biología todavía analizan el tema y los artículos publicados al respecto no son pocos; la teleología sigue siendo parte inalienable e innegable de esas discusiones y por lo tanto el enfrentamiento de ideas se da a niveles muy altos de abstracción: se proponen subdivisiones dependiendo de si el propósito es parte esencial del ente o si la meta es establecida por un agente externo, si todo el mundo material es teleológico o si sólo determinados componentes del mismo lo son.
En términos estrictamente materialistas (no existe nada más allá de lo material) y remitiéndonos únicamente a las evidencias, podemos aceptar la existencia objetiva de propósitos en el comportamiento de una parte significativa del mundo animal: métodos de caza de cetáceos o estrategias de guerra en primates, sólo por mencionar algunos.
El caso del ser humano, e incluso de otros primates, es más complejo e interesante pues el comportamiento no es la única manifestación teleológica fácilmente identificable; las armas y herramientas fabricadas son la concreción de una finalidad o propósito. Pero la finalidad de estos artefactos no es intrínseca a ellos, sino aportada por quienes los utilizan: la teleología está en función de la relación usuarioobjeto; el martillo es para martillar, aunque también puede ser para sostener una puerta o reblandecer la carne, si así el usuario lo decidiese.
Entonces, no es equivocado decir que el teclado del ordenador es para escribir, que los neumáticos de los carros son para andar, que el propósito de los bolígrafos es escribir o que las alas de los aviones son para planear durante el vuelo.
Teleología y antropocentrismo
Regularmente no se reconoce la medicina o sus disciplinas afines y anexas como parte del universo de la biología; por lo mismo, no es raro que pocas sean las escuelas de medicina donde existe una verdadera preocupación por introducir a los estudiantes de estas carreras (medicina, veterinaria, nutrición, psiquiatría, oftalmología, odontología, etcétera) al mundo de la evolución biológica. La construcción excesiva de explicaciones sustentadas en un pensamiento finalista, y por lo tanto antidarwiniano, por parte de los profesionales de la salud se hace patente al consultar artículos arbitrados de revistas especializadas: son recurrentes las nociones de necesidad, perfección, diseño (que acarrea necesariamente el reconocimiento de la existencia de un diseñador) y el deber ser, lo correcto.
Esto no es casualidad, dichas disciplinas comparten su naturaleza antropocentrista con la concepción y el lenguaje teleológicos; la visión y el entendimiento de la realidad que nos rodea están condicionados por los prejuicios inherentes a nuestra condición humana, y esto explica las primeras apreciaciones no científicas del mundo y los fenómenos que en él imperan, así como la proyección que representan las características físicas y conductuales de los entes divinos de las religiones teístasantropomorfistas.
Mayr argumentaba que la biología no podría haber sido reconocida como una verdadera ciencia sino hasta que eliminase de su marco teórico la visión teleológica cósmica. La medicina, una rama inseparable de la ciencia de la vida, no queda exenta del mismo requisito. Los biólogos y los médicos que abrazan una doctrina finalista, ergo anticientífica, se encuentran en el mismo nivel de contradicción epistemológica.
Conclusión
¿Para qué es el pelo de los mamíferos?, ¿cuál es el fin de los hidrogenosomas? o ¿cuál es el propósito de los tejidos vasculares de las plantas? son ejemplos de preguntas que la ciencia no tiene la capacidad de responder. La razón es que, a pesar de que la redacción de las preguntas puede ser impecable, éste tipo de interrogantes son ilegítimas y carecen de validez por estar basadas en una concepción de la realidad que la ciencia no reconoce como verdadera: el lenguaje no es el mismo. El hecho de que una pregunta pueda ser formulada no significa que ésta tenga necesariamente una respuesta. Hasta la fecha, no se ha encontrado evidencia que demuestre la existencia ontológica de la teleología cósmica y, por el contrario, aquella con la que contamos parece negarla.
¿Cuál es la función específica de x?, ¿cuál es el rol de x en y?, ¿cuál es el valor biológico de la función y el rol de x en y? o ¿por qué x fue evolutivamente exitoso? son preguntas válidas, legítimas y dignas de ser contestadas por la ciencia. Así, para una mayor claridad, se sugiere abandonar aquellos conceptos y términos inadecuados y engañosos que podrían entorpecer la enseñanza, difusión y debate en el quehacer científico.
La evolución biológica y sus mecanismos científicamente aceptados en la actualidad no son intuitivos y van en contra del sentido común de cualquier individuo de la especie humana, pero esto no significa que debamos ignorar la enorme evidencia con la que contamos y neguemos la existencia del “espectáculo más grande sobre la Tierra”.
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Referencias bibliográficas
Ayala, Francisco J. 2011. La evolución de un evolucionista. Universitat de València, Valencia. Barahona, Ana y Sergio Martínez. 1998. “Teleología y biología”, en Historia y explicación en biología, Sergio Martínez y Ana Barahona (comps.). fce, México. Pp. 419-430 Barahona, Ana y Erica Torrens. 2004. “El telos aristotélico y su influencia en la biología moderna”, en Ludus Vitalis, vol. 12, núm. 21, pp. 161-178. Hoyos, Inmaculada. 2010. “Spinoza: filósofo de la desmitificación”, en Filosofía y Crisis a comienzos del siglo xxi. Actas del xlvii Congreso de Filosofía Joven, vvaa (eds.)., Ediciones de la Universidad de Murcia, Murcia. Pp. 1-12. Mahner Martín y Mario Bunge. 2000. Fundamentos de biofilosofía. Siglo XXI, México. Mayr, Ernsr. 2004. What makes biology unique? Cambridge University Press, Nueva York. Ponce, Margarita. 1978. “Explicaciones teleológicas en biología: panorama actual y antecedentes históricos”, en Crítica: Revista Hispanoamericana de Filosofía, vol. 10, núm. 28, pp. 77-104. |
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| Erik Rodríguez Terán Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Rodríguez Terán, Erik. 2016. Las alas de las aves no son para volar. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 150-153. [En línea].
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| imago |
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Fragmentos
de naturaleza en el arte del Japón |
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| César Carrillo Trueba |
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La tradición pictórica japonesa ocupa un lugar
destacado en el concierto planetario de culturas. Insertas en la peculiar relación que en ese archipiélago se ha conformado entre lo que denominamos naturaleza y cultura —división que tiene poco sentido allí—, las artes que la componen vivieron épocas de gran florecimiento. La cultura japonesa profesa una inmensa veneración por sitios como ríos, lagos, montañas (de ahí el amor por el Monte Fuji), bosques de difícil acceso, formados por ciertos árboles o por bambúes, y el vasto mar que lo rodea, omnipresente. Si bien en todos ellos se puede encontrar pequeños templos y ermitas, en los imponentes templos de las ciudades –como Kioto y Nara— se recreaba y veneraba igualmente tales lugares. Los jardines, por ejemplo, eran una reconstitución de dichos paisajes —algunos de manera abstracta— que correspondía a las descripciones que de ellos se hacía en la literatura, la poesía, los mitos, en bonsái y arreglos florales, en la pintura. Todas estas formas de dar cuenta de tales lugares, de plantas, animales y paisajes, conformaban una suerte de vasos comunicantes por los que éstas circulaban de un ámbito a otro. Los haikús, por ejemplo, eran concebidos como imágenes y era común que los poetas fueran también pintores.
No obstante, más que representar fielmente un sitio en especial, se trataba de evocarlo mediante los diferentes sentidos, la emoción, la memoria (los sucesos allí acontecidos), los valores éticos en ellos incorporados. En la medida que la distinción entre naturaleza y cultura (las representaciones) no opera en la cultura japonesa, tales evocaciones constituían los lugares mismos, es decir, visitarlos era como haber estado en el lugar aludido; a tal punto que en ocasiones éstos servían como modelo para reconfigurar el sitio sagrado, ya fuera construyendo un lago, levantando una montaña, plantando un bosque. Bien dice el geógrafo francés Augustin Berque que en el Japón la naturaleza se construye, que se crea naturaleza.
Esta equivalencia de lo que llamaríamos representación con el objeto mismo permea la cultura japonesa. Así, en su discurso de recepción del premio Nobel, el escritor Yasunari Kawabata refiere los escritos de Ikenobo Sen’o, un célebre teórico del arreglo floral, un arte propio al Japón: “con un ramo de flores y un poco de agua se evoca la vastedad de ríos y montañas”; así como el consejo de Chin Nung, gran pintor de China, de donde proviene la tradición pictórica japonesa: “pinta bien la rama y escucharás el sonido del viento”. Tal vez en ello radica la fascinación que aún ejerce la pintura japonesa, sin importar el paso de los siglos ni la distancia cultural que puede haber. Son imágenes que todavía hoy evocan un mundo de significados, que sustentan una relación entre humanos y plantas, flores, animales, montañas y paisajes: son fragmentos de naturaleza.
La literatura da cuenta siempre de tales cosas. En un relato que forma parte de los Cuentos de lluvia y luna, escritos en el siglo xviii por Ueda Akinari, un monje que suele frecuentar un lago y comprar a los pescadores las carpas que obtienen con sus redes para luego regresarlas al agua y pintarlas, en un sueño se ve retozando entre aquellos peces, admirando su fulgor bajo los rayos de luz que penetraban en el lago; al despertar se dio a su afición y pintó un cuadro que quien lo miraba no podía más que maravillarse ante tan vívida imagen. Por más que le insistieron, nunca quiso ceder aquella obra; sería vender “los peces que yo mismo he criado”, respondía. Ya viejo, antes de morir fue al lago y depositó el cuadro: “las carpas, separándose del lienzo, comenzaron a nadar libremente en el agua”.
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Referencias bibliográficas
Akinari, Ueda. 1776. Cuentos de lluvia y de luna. Traducción de Kazuya Sakai. Trotta, Madrid. 2010. Berque, Augustin. 1986. Le sauvage et l’artifice. Gallimard, París. Kawabata, Yasunari. 2011. Japan, the Beautiful and Myself. Discurso con motivo de la recepción del premio Nobel de Literatura. |
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| César Carrillo Trueba Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Carrillo Trueba, César. 2016. Fragmentos de naturaleza en el arte del Japón. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 138-141. [En línea].
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| del registro fósil |
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Los primeros animales
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Sergio Pablo Uriquiza Bardone y Fernando José Carezzano
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Comparados con los otros seres vivos, los animales
son organismos mucho más complejos en su anatomía, funcionamiento y comportamiento, y además exhiben una sorprendente diversidad. Estas características siempre han intrigado al ser humano y lo han llevado a formularse una serie de preguntas sobre los orígenes de las mismas. ¿Cuáles fueron los primeros animales?, ¿cuáles y cómo eran los primeros sistemas de órganos y cómo evolucionaron? Al menos hasta el momento, los animales son el reino con mayor número de especies conocidas, si bien es cierto que los monera y protistas recién ahora están comenzando a ser estudiados con mayor profundidad. Históricamente se les estudiaba según su morfología y conducta, más accesibles, pero desde el siglo xix se hicieron grandes avances en el conocimiento de su fisiología. También en dicho siglo se comenzó a aceptar la evolución biológica gracias a los trabajos de Darwin y Wallace, lo que cambió radicalmente la visión de los seres vivos, incluyendo la de los animales. Esta visión sufrió nuevas mutaciones a partir de la década de los setentas del siglo xx, cuando se produjo una nueva revolución conceptual y metodológica debido a la utilización de técnicas moleculares que posibilitaron comparar los genes y genomas de organismos muy diferentes y distantes evolutivamente. Esto permitió acercarse, en principio, al orden y al tiempo de ramificación de las principales líneas del reino animal, además de conocer los genes y los mecanismos moleculares subyacentes a la formación del cuerpo de los organismos y de la evolución del mismo. No obstante lo dicho, la exacta naturaleza de las relaciones entre genes, genomas y características morfológicas, los momentos de ramificación, la topología del árbol evolutivo, así como las relaciones filéticas entre algunos grupos basales o simplificados secundariamente es aún intensamente debatida.
Relaciones evolutivas
Durante mucho tiempo se incluyó en el reino animal a los protozoarios, también llamados hasta hace unos años “animales unicelulares”. Sin embargo, desde hace un tiempo se hizo necesario separarlos y crearles su propio reino: protista. Tal agrupamiento refleja, en parte, cierta relación entre ambos grupos de organismos, porque los coanoflagelados, que son parte de los protistas, dieron origen a los primeros animales.
Pero, ¿qué es un animal? Una posible respuesta sería: organismos eucariotes heterótrofos pluricelulares, con diferenciación celular intrasomática, que alcanzó una complejidad mucho mayor que en otros reinos. Así se excluyen hongos, plantas, protistas y monera. Sin embargo, no siempre las definiciones son exactas, e incluso sería un problema porque eliminaría ciertas excepciones que son justamente los fenómenos y eventos que merecen ser explicados. Como sea, el reino animal incluye una serie de grupos de especies que comprenden organismos con ciertos modelos anatómicos muy similares, los cuales conforman un plan corporal básico o Bauplan. Estos grupos son llamados filos (phylum en latín) y existen unos treinta y cinco (cifra siempre cambiante), divididos en clases, órdenes y así en adelante hasta llegar a especie. Por otra parte, el plan anatómico de cada filo se halla muy diferenciado del de los otros, por lo que es difícil encontrar relaciones morfológicas entre ellos. La causa de esto no está muy clara, por lo que existen básicamente dos posiciones encontradas para explicar dicha situación, aunque ambas podrían ser verdaderas en diferentes casos. La primera propone que, como los filos se originaron hace varios cientos de millones de años y evolucionaron independientemente por mucho tiempo, los últimos ancestros en común entre los filos más cercanos se extinguieron hace mucho y por esto no pueden encontrarse los fósiles de sus ancestros comunes; además, la acumulación de cambios durante tanto tiempo impide encontrar claras relaciones entre filos emparentados. La segunda postula que en verdad no se encuentran modelos intermedios entre los filos porque cada uno de estos se originó en forma más o menos rápida mediante reorganizaciones corporales y genéticas relativamente bruscas.
Los primeros animales
El primer animal habría sido un organismo pluricelular: el Urmetazoo, originado de un protozoo. En aquél se habrían generado diversas características como varios tipos de uniones celulares, una matriz extracelular y una membrana basal, lo cual habría permitido la adhesión entre las diferentes células y con las presas y el medio, posibilitando la aparición de la multicelularidad. A su vez, desde este estadio o quizás en él mismo, se habrían diferenciado diversos tipos celulares que, con el tiempo, llegarán a generar los tejidos animales típicos: conectivo, epitelial, nervioso y muscular. Posteriormente, de dicho animal apareció el llamado Urbilateria (el primer animal Urbilateria) del que derivan la mayoría de los animales actuales, que son bilaterales, exceptuando las medusas. Dichos animales poseen un lado izquierdo y otro derecho y están cefalizados, poseen una concentración de estructuras sensoriales y efectoras en la cabeza. Se considera que esto es un “avance evolutivo”, o sea, que se alcanzó un nivel de complejidad morfológica y funcional mayor.
A partir de Urbilateria se habrían originado los ancestros de los actuales protostomados (caracoles, lombrices e insectos, entre otros) y de los deuterostomados (estrellas de mar, anfioxos y vertebrados). Ésta sería otra gran dicotomía en la historia evolutiva, ya que ambos grupos poseen planos corporales muy divergentes a pesar de compartir numerosos genes y secuencias de desarrollo embrionario.
Sin embargo, ni el Urmetazoa ni el Urbilateria han sido descubiertos y la naturaleza morfológica, funcional y genómica de los mismos se infiere a partir de la comparación de animales y sistemas actuales o fósiles. Por esto mismo, la discusión en torno a tales tópicos es muy intensa, dado que además brinda una visión integrada, aunque especulativa, de cómo comenzó y prosiguió la evolución de los ancestros de los animales, humanos incluidos. Esta discusión incluye el origen de la metamería o segmentación corporal, del celoma, de los ojos y de los apéndices locomotores pares, del sistema nervioso central, de la boca, del ano y de los riñones, entre otros, lo cual da para otros artículos sobre el tema.
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Referencias bibliográficas
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| Sergio Pablo Urquiza Bardone Fernando José Carezzano Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. |
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cómo citar este artículo →
Urquiza Bardone, Sergio Pablo y Fernando José Carezzano. 2016. Los primeros animales. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 124-126. [En línea].
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| del bosque |
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Los Abies
u oyamales |
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| Rosa María Fonseca |
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Los árboles del género Abies son coníferas que
pertenecen a la familia Pinaceae. Los botánicos reconocen actualmente cuarenta y siete especies de este género —el segundo más diverso entre las pináceas actuales después de Pinus—, las cuales son conocidas bajo distintos nombre: abeto en Veracruz; acshoyatl, xolócotl y oyamel en el estado de México; bansú (lengua otomí) en Hidalgo, aunque también ahí le dicen oyamel; ocopetla en Teotepec, Guerrero; pinabete en Michoacán y Jalisco; thúcum (lengua tarasca) en Michoacán; y ueyomel en Ixcaltepec, Guerrero. La diversidad de nombres comunes refleja la importancia que tienen para varios pueblos indígenas de México. Los oyameles o abetos tienen un porte arbóreo con tallo principal recto, grupos de ramas distribuidas simétricamente, formando una copa aproximadamente cónica, cuyas ramillas también se producen de manera bastante simétrica y cada ramilla terminal produce dos laterales en forma de cruz. Los oyameles en México llegan a medir hasta cuarenta metros de altura, pero en Canadá y Estados Unidos se han registrado árboles con alturas de más de ochenta, como Abies procera y A. grandis que se encuentran en el noroeste de Estados Unidos y suroeste de Canadá.
Los abetos siempre tienen hojas, es decir, son árboles perennifolios, por lo que lucen siempre verdes; sus hojas surgen de las ramillas siguiendo un patrón en espiral, por eso en algunas especies éstas, con sus hojas, se asemejan a un escobillón, mientras en otras las hojas se tuercen en la base y se acomodan formando dos hileras, una a cada lado de la rama, y aun cuando las ramas se separan del árbol conservan su coloración y aroma por varios días. Las hojas son angostas, verdes en la parte superior y blanquecinas o grisáceas en la cara inferior debido a la presencia de estomas y, a diferencia de las hojas de los pinos donde las hojas tienen forma de agujas y se agrupan en llamados fascículos, éstas se insertan una a una sobre la ramilla.
Como otras coníferas, los Abies producen conos de forma cilíndrica o cónica constituidos por series espirales de escamas, sobre cada una de las cuales se producen dos semillas con su respectiva ala (que favorece su dispersión por el viento); entre la semilla y el ala existe una bolsita con resina que, se cree, tiene una función protectora contra algunos depredadores. Las semillas tienen un embrión bien desarrollado que posee de cuatro a diez pequeñas hojas embrionarias conocidas como cotiledones; una vez que maduran, las semillas y las brácteas se desprenden dejando desnudo el eje central del cono, a diferencia de Pinus donde, aun después de que caen las semillas, el cono se conserva íntegro con todas sus escamas ovulíferas.
Distribución
Los abetos forman bosques, en ocasiones de una sola especie de Abies o en combinación con especies de pinos y de encinos formando paisajes de gran belleza; probablemente a esto se debe que muchos de los parques y zonas de recreo estén situados en bosques de Abies o incluyan áreas con bosque de oyamel, como el parque IztaPopo y La Marquesa en el estado de México, El Ajusco, Los Dínamos y El Desierto de los Leones en la Ciudad de México, así como el bosque de las mariposas monarca y Los Azufres, en Michoacán, y el Pico de Orizaba en Veracruz, por citar algunos.
En México existen ocho de las cuarenta y siete especies de Abies que se reconocen actualmente, aunque para ciertos autores solamente son reconocidas seis. Habitan en laderas protegidas y cañadas húmedas entre 2 200 y 3 300 metros sobre el nivel del mar; la identidad de tales especies ha sido motivo de estudios de todo tipo, desde morfométricos hasta moleculares, sin que hasta el momento se haya podido llegar a un acuerdo entre los especialistas acerca de cuántas y cuáles especies hay en el país —para algunos son especies distintas y para otros son variedades de una misma especie. No es sólo cuestión de opiniones divergentes, al parecer la especiación del género se encuentra en una etapa muy activa y mientras algunas poblaciones aisladas están divergiendo, otras convergen en ciertas áreas y tienen la posibilidad de entrecruzarse y se presenta introgresión, esto es, el cruzamiento de un descendiente híbrido con uno de los padres.
Algunas de las especies que casi todos los investigadores aceptan como tales en México son Abies religiosa, A. concolor, A. hickelii, A. guatemalensis y A. vejarii, y se reconoce que algunas presentan variedades o subespecies en distintas áreas de su distribución geográfica. La especie más ampliamente distribuida en México es A. religiosa, la cual, según algunos, recibe ese nombre por la forma de cruz de sus ramillas, pero otros afirman que es por el uso de su resina como incienso en ceremonias prehispánicas. Se le encuentra en el Eje Neovolcánico, desde Michoacán a Veracruz, al sur de Nuevo León, al oeste de Tamaulipas, en el sur de Chihuahua, en San Luis Potosí, en Sinaloa, en Oaxaca y hasta Guatemala. A. hickelii se halla en Guerrero y Oaxaca principalmente, aunque también en Chiapas y Veracruz. A. vejarii subsp. mexicana se presenta en Coahuila, Nuevo León y el oeste de Tamaulipas. A. guatemalensis se distribuye de Jalisco hasta Chiapas, Guatemala y Honduras, por lo que es la especie de abeto que llega más al sur. A. durangensis se encuentra en grupos discontinuos en los estados de Chihuahua, Durango, Sinaloa y el norte de Jalisco. A. concolor se encuentra principalmente en el territorio de los Estados Unidos, pero llegan hasta Sonora.
Gigantes longevos
Los abetos de mayor estatura que se conocen pertenecen a Abies procera (figura 1), especie que habita el noroeste de Estados Unidos, y el árbol más alto que se conoce actualmente vive en el estado de Washington: 89.9 metros de altura, 192 cm de diámetro a la altura del pecho, su copa se extiende 13 m, y el volumen de su tronco es de 87.7 m3; sin embargo, el ejemplar de A. procera de mayor altura que se ha visto estaba cerca de Harmony Falls, al noreste del volcán Santa Elena, y fue destruido el 18 de mayo de 1980 cuando el volcán hizo erupción devastando el bosque; tenía 99.06 m de altura.
¿Cuánto vive un Abies que alcanza tales dimensiones? Estos árboles son longevos, pueden vivir cientos de años. Su edad se mide mediante el conteo de los anillos en la madera de su tronco; cada anillo corresponde al crecimiento en grosor del tronco en un año, así que hay una relación entre el número de anillos y los años de vida del árbol. El registro que se tiene del árbol más viejo de este género son setecientos veinticinco años, es un ejemplar de A. amabilis en el Cypress Provincial Park en Columbia Británica, Canadá.
Cada parte tiene su utilidad
Los usos que se han dado a las diversas especies de Abies en los diferentes lugares del mundo donde crecen son muy variados, se usa todo el árbol como ornamental o sus partes, como tronco, ramas, hojas, y de un modo especial secreciones o resinas. Por ejemplo, la madera de diferentes especies de Abies es fuente de leña, pero principalmente es utilizada para extraer pulpa para papel.
Una característica de los árboles de esta especie es que su madera es muy flexible y puede doblarse mucho antes de quebrarse, así que si soplan fuertes vientos y doblan los árboles, éstos no se rompen. La madera de A. procera además de ser muy flexible es ligera y resistente, por lo que se ha aprovechado también para la construcción de aviones y escaleras.
La simetría de su copa, ramas y hojas, así como la constante presencia de hojas verdes, confieren a estos árboles un aspecto sumamente agradable, si a esto se agrega su aroma, se comprende perfectamente por qué son preferidos como árboles de ornato, para jardines y especialmente como árboles de navidad. También se elaboran coronas con bases de ramas de oyamel a las cuales se les adornan con motivos navideños y se colocan en las puertas de entrada de las casas en la temporada de fin de año.
Además, sus ramas son requeridas todo el año, ya que se utilizan para hacer guirnaldas que adornan los templos durante las ceremonias religiosas, principalmente bodas o quince años. En algunos lugares, durante las bodas se colocan adornos florales en forma de estrellas y de herraduras en la entrada de los templos y en la casa de los contrayentes, los cuales tienen como base un entramado de ramas de oyamel, sobre la que se colocan flores blancas.
La trementina, aceite de palo o aceite de abeto, se extrae principalmente del tronco de los árboles mediante incisiones y es recomendada para su empleo medicinal como diurética, laxante, contra las úlceras y cálculos renales, y para sanar heridas; las yemas del abeto se utilizan en infusión contra los catarros y la tos.
La corteza de árboles viejos es utilizada para carbón, la madera en la construcción de casas, especialmente en la fabricación de techos a base de tiras delgadas llamadas tejamanil (del náhuatl tlaxamanilli, quebradizo), que miden entre 8 y 12 mm de grueso, aproximadamente 60 cm de largo y de 10 a 12 cm de ancho; según la tradición, éstas son cortadas con otro trozo de madera, sin usar cuchillo ni machete.
En Europa el abeto blanco (Abies alba) se utiliza con varios fines: las yemas tienen propiedades antisépticas y antibióticas, la corteza es antiséptica y astringente, las hojas tienen propiedades expectorantes y se usan como sedante bronquial, y la resina es balsámica, vasoconstrictora y antiséptica.
Se sabe que la brea de Abies amabilis era masticada como chicle y que sus ramas fueron preferidas para hacer cubiertas de pisos. Actualmente, debido a su rápido crecimiento es una importante fuente de pulpa para papel. Mientras Abies fraseri, una especie del este de los Estados Unidos, es reconocida por sus ramas fragantes y en algún tiempo fue utilizada por los viajeros para hacer camas improvisadas en sus campamentos, pero hoy día, debido a que es una especie muy escasa, ya no se permite su explotación.
El llamado aceite de pino se obtiene en realidad de diferentes especies de Abies, principalmente de A. sibirica (pino siberiano) de Rusia, a partir de sus ramas y hojas mediante destilación por vapor, es muy utilizado en aromaterapia y a nivel industrial en perfumería. El llamado bálsamo de Canadá se obtiene de A. Balsamea (especie de algunas regiones de los Estados Unidos y del este y centro de Canadá) mediante las secreciones de la corteza y su posterior destilación, y se compone de ésteres, resinas, alcoholes y otros compuestos; se caracteriza por ser una sustancia más bien resinosa con aroma intenso, aunque para algunos no se le puede considerar como un bálsamo puro, debido a que no cuenta con ácido benzoico dentro de su composición.
Su conservación
A nivel mundial los bosques de Abies son importantes ecológicamente; por ejemplo, el de A. religiosa constituye el hábitat invernal de la mariposa monarca en México, Michoacán, pero dicho bosque está bajo una gran presión, no sólo por parte de taladores furtivos que amenazan con destruirlo, sino también por el ecoturismo. A. religiosa es la misma especie que se presenta en los bosques que rodean la Ciudad de México y esta zona está expuesta a una gran contaminación del aire, la cual ha causado que unos elementos celulares llamados traqueidas, que forman la madera de los oyameles, tengan paredes más delgadas, provocando que los anillos de crecimiento anual visibles en la madera disminuyan su grosor. La contaminación también ha afectado la duración de las hojas sobre los árboles, además algunas poblaciones han sido atacadas por plagas de Evita hyalinaria, un defoliador, es decir, que provoca la caída de sus hojas; al igual que lo hace el muérdago Arceuthobium abietis religiosae, un hongo que ataca las coníferas del hemisferio norte Heterobasidion annosum y el hongo Morchella esculenta.
Entre la especies mexicanas en peligro que figuran en la nomecol 05994 están Abies hickeli como vulnerable y Abies vejarii subsp. vejarii var. vejarii en peligro; sin embargo, es importante considerar que la reducción del hábitat al que están sometidas todas las especies de Abies en México las ha puesto en serio riesgo. Por la diversidad de usos y propiedades de sus especie, en México estamos obligados a conocer bien este recurso natural a fin de conservarlo y aprovecharlo de la mejor manera, no solamente mediante el manejo forestal, sino también el cultivo, aprovechando que las diferentes especies pueden cultivarse en sus ambientes naturales, que se extienden a lo largo de nuestro territorio nacional
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Referencias bibliográficas
Bernal Salazar, Sergio, Teresa Terrazas y Dionisio Alvarado. 2004. “Impact of air pollution on ring width and tracheid dimensions in Abies religiosa in the Mexico City basin”, en iawa Journal, vol. 25, núm. 2, pp. 205-215. Farjon, Aljos. 1990. Pinaceae: Drawings and descriptions of the genera Abies, Cedrus, Pseudolarix, Keteleeria, Nothotsuga, Tsuga, Cathaya, Pseudotsuga, Larix and Picea. Koeltz Scientific Books, Köeninstein. Gernandt, David y Jorge Pérez de la Rosa. 2014. “Biodiversidad de Pinophyta (coníferas) en México”, en Revista Mexicana de Biodiversidad, núm. 85, pp. 126-133. Huante, Pilar, Emmanuel Rincón y Thomas W. Swetnam. 1991. “Dendrochronology of Abies religiosa in Michoacan, Mexico”, en Tree-Ring Bulletin, vol. 51, pp. 15-28. Hunt, Richard S. 1993. “Abies”, en Flora of North America North of Mexico, Vol. 2, Flora of North America Editorial Committee (eds.). Oxford University Press, Nueva York. Liu, T. S. 1971. Monografía del género Abies. Universidad Nacional de Taiwán, Taiwán. Van Pelt, Robert. 1996. Champion Trees of Washington State. University of Washington Press, Seattle. _____. 2001. Forest Giants of North America. University of Washington Press, Seattle. En la red
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| Rosa María Fonseca Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Fonseca, Rosa María. 2016. Los Abies u oyamales. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 112-115. [En línea].
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| del herbario | |
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El hallazgo de Isoetes
en Guerrero: plantas chapadas a la antigua |
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Ernesto Velázquez Montes
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Corría el año 1998, el 15 de diciembre para ser exacto,
cuando con mi amigo Eduardo llegué por primera vez a un lugar muy cerca del pueblo Monte Alto, Municipio de San Marcos, en la Costa Chica del estado de Guerrero. Andábamos en plan de trabajo como biólogos, buscando plantas, recolectándolas para estudiarlas, conocer su nombre científico, entre otras cosas, pues el objetivo era determinar toda la flora del estado de Guerrero. En particular buscábamos plantas que viven en charcos, de las llamadas acuáticas, pues a él le interesaban ya que estaba haciendo su tesis de maestría. Era el penúltimo día de trabajo y nuestro trayecto había sido largo; salimos de la ciudad de México el 8 de diciembre, atravesamos toda la Sierra Madre del Sur, subimos por el pueblo de Mezcala, ubicado en la cuenca del río Zopilote, pasamos por Filo de Caballos hasta llegar a Atoyac, ubicado en la Costa Grande, para dirigirnos hacia Acapulco y llegar cerca de San Marcos, ya en la Costa Chica.
Aún recuerdo muy bien ese día. Cuando tomamos la desviación de terracería a Monte Alto eran alrededor de las cinco de la tarde y, aunque sabíamos que teníamos ya poco tiempo con luz (porque los días en esas fechas son cortos) y además no conocíamos el lugar, nos animamos a explorarlo y ver si se encontraban las plantas que buscábamos. Recorrimos en la camioneta alrededor de siete kilómetros cuando vimos un gran charco a la izquierda del camino, así que nos paramos y empezamos a buscar. Fue grande nuestra alegría al comprobar que sí se encontraban las plantas que buscábamos, conocidas como alismatáceas. Mientras él las recolectaba y preparaba para llevárnoslas, me aparté para ver si encontraba otras diferentes, pues estaba en mi mente la posibilidad de encontrar particularmente el género Marsilea, que son helechos acuáticos parecidos a un trébol de cuatro hojas, pues las condiciones ecológicas del lugar eran las idóneas para que creciera ahí.
Conforme pasó el tiempo fui perdiendo la ilusión de encontrar los helechos; estaba a punto de oscurecer y casi no se distinguían las plantas. Decidí no buscar más y me detuve en la orilla del charco porque tuve la necesidad de orinar. Estaba yo concentrado en dicho asunto, cuando llamaron mi atención unas plantitas de unos cuantos centímetros de altura y que estaban justo allí, medio sumergidas en el agua; tenían mal aspecto, parecía que las pisaron los animales, y sí, había muchas huellas cerca de ellas. A primera vista me pareció que eran pastos; sin embargo, algo tenían que llamaron mi atención. Cuando terminé con lo que me ocupaba, me puse de rodillas para verlas de cerca y tuve que meter mis manos al agua para sacar una con la raíz y examinarla de cerca. No había duda, se trataba de plantas del género Isoetes, las cuales son muy escasas y raras, no sólo en México, sino en todo el mundo. Dicho hallazgo me provocó una extraña mezcla de sentimientos: por un lado alegría pero también incredulidad, después de más de veinte años de andar recolectando plantas en todo el estado ¡no lo podía creer, había encontrado Isoetes en Guerrero! Era un hallazgo importante pues, como mencioné, son muy escasas. Nos cayó la noche dando brincos de alegría y emoción, fuimos a hospedarnos a San Marcos y al otro día partimos de regreso a la ciudad de México, finalizando así nuestro trabajo en Guerrero.
El género Isoetes
Son hierbas pequeñas que, dependiendo de la especie, miden entre 10 y 50 cm de largo, y algunas excepcionales pueden llegar a medir un poco más. En su morfología general son parecidas a las cebollitas cambray o a un maguey pequeño, aunque sus hojas son más delgadas y se parecen mucho a las de algunos pastos; también suelen confundirse con otras plantas dulceacuícolas conocidas como ciperáceas y juncáceas. Así, las plantas de Isoetes viven en charcos, ya sea sumergidas completamente en el agua en la época de lluvias o conforme se acerca la época seca la parte superior de sus hojas sale del suelo, lo demás, es decir, sus raíces, su reducido tallo y la parte inferior de sus hojas quedan enterrados en el lodo; ya en plena época de secas, al menos en la población de Guerrero, las plantas desaparecen completamente, permaneciendo en el suelo sólo sus esporas, las cuales germinan en la siguiente época de lluvias, restableciéndose así su ciclo de vida. Las plantas de Isoetes de Monte Alto no miden más de 35 cm de largo, sus hojas son como listones, largas y delgadas con una sola vena central, en su interior tienen cuatro cavidades llenas de aire y septadas transversalmente, las cuales recorren a todo lo largo la vena central; no tienen semillas, pero sí esporas que son de dos tipos: microsporas y megasporas, las cuales nacen por separado en los esporangios que se encuentran en las bases internas de las hojas. Sus tallos son tan pequeños que casi del mismo sitio donde nacen las hojas salen las raíces, de tal manera que se puede decir que estas plantas prácticamente no tienen tallo, como ocurre con las cebollas y los magueyes, pero a una escala más reducida.
La historia de Isoetes
El género Isoetes pertenece a la división Lycophyta, que se conocen como licopodios de los cuales muy pocos viven en la actualidad, pues muchos son fósiles; son plantas muy antiguas, que tuvieron su origen hace aproximadamente 400 millones de años, en el Devónico inferior (cuadro 1).
Las especies de Isoetes son parientes lejanos de los fósiles del género Lepidodendron, los cuales fueron árboles con alturas hasta de 40 metros y formaron bosques muy extensos durante el Carbonífero, hace alrededor de 300 millones de años. Los especialistas en estudiar las plantas fósiles, los paleobotánicos, han estimado que dichos bosques llegaron a cubrir superficies de varios cientos de hectáreas, por lo que eran parte importante de la vegetación. Esos bosques y especies fueron desapareciendo, pero algunos de sus descendientes sobrevivieron, cambiando, de tal manera que se fueron reduciendo de tamaño. De aquellos enormes árboles hoy en día sólo quedan las pequeñas y delicadas hierbas conocidas como Isoetes; son sus últimos representantes.
Chapadas a la antigua
Todas las especies de Isoetes conservan hasta la actualidad algunas características anatómicas, fisiológicas y morfológicas de sus ancestros. Dichas características las hacen ser un poco diferentes a todas las plantas que hay en la actualidad; por ejemplo, a pesar de ser hierbas de tallas pequeñas, aún conservan en su reducido tallo vestigios de la anatomía leñosa de sus ancestros arbóreos Lepidodendron (un conjunto de células que tienen crecimiento secundario anómalo, por lo que Yudzuru Ogura, un anatomista de pteridofitas, lo ha denominado como “tejido prismático”).
Otra característica particular de Isoetes es su mecanismo para realizar fotosíntesis, el cual se conoce como cam por sus siglas en inglés y traducido al español significa Metabolismo Ácido Crasuláceo, y que lo presentan muy pocas plantas en el mundo, como las suculentas, pero también epífitas como orquídeas y bromelias, y permite que las plantas capturen el dióxido de carbono (CO2) por la noche, a diferencia de la mayoría de las plantas, que lo hacen durante el día. Isoetes hace la captura de CO2 de dos maneras: una es a través de sus raíces huecas, de donde se difunde hacia las cuatro cavidades que corren a todo lo largo de la hoja; la otra es por sus estomas, que son pequeñas estructuras en la epidermis de las hojas que tienen la capacidad de abrir o cerrar dependiendo del estado fisiológico de la planta. Cabe mencionar que no todas las especies de Isoetes tienen estomas; la especie de Guerrero sí los presenta. De manera general se considera que el metabolismo cam es una adaptación de las plantas para vivir en ambientes secos, ya que les permite almacenar agua en sus tejidos; sin embargo, las plantas del género Isoetes son una excepción a esta regla, ya que no viven en sitios secos ni almacenan agua, pero lo presentan porque al capturar el CO2 durante la noche evitan la competencia con las otras plantas acuáticas que tienen el metabolismo CO3 y lo capturan durante el día.
Otra característica de Isoetes que llama la atención es que siendo plantas con dos tipos de esporas (microsporas y megasporas) en lugar de producir cuatro megasporas en cada megasporangio como lo hacen todas las plantas de este tipo, produce varias decenas o cientos de megasporas en cada megasporangio, lo cual es considerado como primitivo. Además, las megasporas de Isoetes son triletes, es decir, tienen tres cicatrices que forman una “Y”, correspondientes a las líneas en donde abre la espora cuando germina, mientras que sus microsporas son monoletes, es decir, tienen sólo una cicatriz, una combinación presente únicamente en este grupo de plantas.
Importancia del hallazgo
La especie que se encontró en Monte Alto, Guerrero, recibe el nombre científico de Isoetes pallida Hickey y su hallazgo es importante porque es endémica de México. Hasta hoy, solamente se ha encontrado en los estados de Campeche, Guerrero y Oaxaca, lo que indica que tiene una distribución muy restringida y, por lo tanto, es necesario implementar estrategias para su conservación.
A estas plantas todavía no se les ha encontrado un uso que beneficie directamente a las personas, es decir, no se comen, no son medicinales, no se usan para ningún ritual ni sirven como alimento para el ganado porque son muy pequeñas, etcétera; sin embargo, desde el punto de vista biológico son muy importantes. Primero, porque representan los últimos restos de un grupo de plantas muy antiguo; y segundo, porque como todo ser vivo, tienen un papel ecológico importante, ya que están relacionadas con otras plantas y animales (muy probablemente animales pequeños que se alimentan o interaccionan con ellas), de tal manera que forman parte de una cadena ecológica importante para la conservación de la riqueza biológica de la región.
En el caso particular de las plantas de Guerrero, aunque no se han realizado estudios ecológicos que permitan saber más de su biología, se ha estimado a priori como una población vulnerable, pero después de hacer otros estudios, dadas las condiciones en las que se encuentran, pudiera estar en la categoría “en peligro de extinción” de acuerdo con los criterios de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza o la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales.
El problema es que en cada época de lluvias no hay más de cincuenta individuos por hectárea y una parte de éstos es pisoteada por el ganado, lo que podría significar que no lleguen a madurar sus esporas; asimismo, es muy probable que también les afecte el uso de herbicidas que se utilizan para desyerbar los terrenos.
Proteger la población
Es necesario informar a los pobladores y a las autoridades de Monte Alto y San Marcos, que son los pueblos más cercanos donde vive Isoetes pallida, para que conozcan la situación e implementen medidas de protección, como cercar el lugar y vigilarlo, para impedir que el ganado u otro tipo de animales las dañen. Otra acción sería evitar el uso de herbicidas, pues el daño que causan a las plantas los compuestos químicos es irreversible y ponen en peligro su existencia.
También es importante informar a la comunidad científica para que realicen otro tipo de estudios, comenzando por los ecológicos, lo que permitirá determinar con más certeza su estado de conservación, pero también los fisiológicos, genéticos y moleculares. Urge evitar que desaparezcan.
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Referencias bibliográficas
Mehltreter, K., L. R. Walker y J. M. Sharpe (eds.). 2010. Fern ecology. Cambridge University Press, Cambridge. Mendoza Ruiz, A. y B. Pérez García. 2009. Helechos y Licopodios de México. conabio-uamiz, México. Mickel, John T. y Alan Reid Smith. 2004. The pteridophytes of Mexico. Memoirs of the New York Botanical Garden. New York Botanical Garden, Nueva York. Pigg, K. B. 2001. “Isoetalean lycopsid evolution: from the Devonian to the present”, en American Fern Journal, vol. 91, núm. 3, pp. 99-114. Ranker, Tom A. y Christopher H. Haufler (eds.). 2008. Biology and evolution of fern and lycophytes. Cambridge University Press, Cambridge. Riba, R. y B. Pérez García. 1997. “¿Pueden las pteridofitas ser árboles?”, en Revista Contactos, núm. 24, pp. 5-9. Taylor, Thomas N., Edith L. Taylor y Michael Krings. 2009. Paleobotany. The Biology and evolution of fossil plants. Elsevier, Nueva York. |
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| Ernesto Velázquez Montes Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Velázquez Montes, Ernesto. 2016. El hallazgo de Isoetes en Guerrero: plantas chapadas a la antigua. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 98-101. [En línea].
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| de la conservación |
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Las bromelias epífitas
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Tarin Toledo Aceves
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Coronando las copas de los árboles, en el dosel
florecen coloridas las bromelias epífitas. El nombre de bromelias se aplica a las plantas de la familia Bromeliaceae que se conocen como tenchos en Veracruz, magueyitos en Oaxaca, ech’ (del tsotsil) en Chiapas y gallos en Guatemala. Las reconocemos por sus hojas en forma de roseta o de maguey y por sus espigas coloridas. Si bien algunas bromelias son terrestres, como la piña o la pitahaya, la mayoría son epífitas, esto es, plantas que crecen sobre otras plantas, frecuentemente sobre árboles, denominados como hospederos o forofitos. A diferencia de las plantas parásitas, las epífitas no generan haustorio (raíz modificada de una planta parásita que penetra en el tejido del anfitrión). Otros grupos de epífitas comunes son la mayoría de las orquídeas, helechos, musgos y hepáticas, grupos que han desarrollado diferentes adaptaciones para sobrevivir en el hábitat epífito. El agua y los nutrimentos que necesitan para vivir las bromelias epífitas los obtienen de la atmósfera, absorbiéndolos a través de sus hojas. Aunque no requieren suelo, sí necesitan de la materia orgánica que cae en sus hojas para poder crecer.
Estas plantas tienen un papel significativo en el ecosistema, en el ciclo de nutrimentos y agua. Al caer se descomponen en el suelo del bosque, contribuyendo a la materia orgánica. Algunas pueden formar tanques donde almacenan agua, los cuales son utilizados por un sinfín de organismos como larvas de mosquito, lagartijas e insectos que pueden ser polinizadores. Sus flores las usan diferentes aves e incluso son comidas por ardillas. Estas plantas, además de hermosas, son pequeños universos donde murciélagos, colibríes, libélulas, escorpiones y ranas viven y se dan vuelo.
La familia Bromeliaceae es exclusiva del continente americano, con excepción de una especie del género Pitcarnia que se encuentra en África, y ocupa el segundo lugar en epífitas vasculares, en abundancia y representatividad en América tropical. En el mundo se han descrito aproximadamente 3 000 especies y en México hay más de 300. En los bosques mesófilos de montaña o bosques de niebla, las bromelias epífitas son particularmente diversas, aunque también son abundantes en bosques de encino y selvas húmedas. A la mayoría no le gusta estar expuesta a los rayos directos del Sol, por eso sólo cuando el bosque mesófilo de montaña es reemplazado por cafetales, algunas especies de epífitas pueden mantenerse en los árboles de sombra e incluso proliferar en estos agroecosistemas. Ciertas especies pueden sobrevivir en los árboles remanentes del bosque que quedan en los potreros, y hay unas, como Tillandsia flexuosa, que lo logran en los cables de electricidad.
Ciclo de vida
El ciclo de vida de una bromelia epífita (desde que germina la semilla hasta que produce inflorescencia) puede ser de dos a treinta años, dependiendo de la especie. La mayoría de las bromelias del género Tillandsia florecen sólo una vez, al final de su desarrollo. Después de producir la inflorescencia la planta muere; sin embargo, frecuentemente producen hijuelos o rebrotes, de manera que aunque la planta madre muera, deja descendencia. En un gran número de especies la reproducción vegetativa tiene un papel central en el mantenimiento de sus poblaciones.
Cuando las flores son fecundadas resultan en la producción de frutos (cápsulas), que al madurar liberan cientos o miles de semillas que son dispersadas por el viento. Cuando las semillas alcanzan un lugar en la copa de los árboles pocas logran germinar, y aún menos plántulas llegan a sobrevivir
el primer año de vida. Algunas especies son muy lentas para crecer y pueden pasar muchos años antes de que produzcan una inflorescencia que logre fructificar, fase que cierra el ciclo de vida.
Algunos usos
En México las bromelias epífitas son aprovechadas ampliamente con fines comerciales y uso tradicional. Algunas especies sirven como alimento para el ganado o estropajo, y especies como Tillandsia usneoides (el heno que se usa en los nacimientos navideños) tienen alta demanda. En la región de los Altos de Chiapas su uso con fines religiosos es una práctica antigua entre los pueblos indígenas. En el centro de Veracruz también existe una gran demanda de éstas para la elaboración de arcos florales, construidos para honrar a santos y vírgenes en festividades católicas, una tradición que puede ser de origen huasteco y totonaco y es cada vez más popular, con el consecuente incremento en la demanda de especímenes. Para un solo arco en Coatepec, Veracruz. reportan el uso de hasta 1 623 inflorescencias del tencho trencita (Tillandsia multicaulis). Cada año se construyen más de ochenta arcos en la región centro de Veracruz. Algunas especies como Tillandsia imperialis, utilizada para la construcción de arcos florales en la cuenca del río Pixquiac, centro de Veracruz, se han vuelto tan escasas y raras que en la actualidad los colectores tienen que viajar grandes distancias para encontrarlas. Aunado a la reducción y alteración de su hábitat, la extracción de bromelias epífitas de los bosques sin ningún control puede tener efectos adversos en las poblaciones remanentes.
Efectos de la perturbación
Las epífitas en general son uno de los grupos más susceptibles a la fragmentación y perturbación de los bosques. El bosque mesófilo de montaña, en donde son más abundantes y diversas, desaparece constantemente. Además de la reducción y alteración de su hábitat, la extracción de epífitas sin un manejo y planes apropiados pone en riesgo el mantenimiento de sus poblaciones. Especies del género Tillandsia que son aprovechadas comercialmente han prácticamente desaparecido en algunas regiones de México y Guatemala. La reducción en el suministro de semillas causada por la colecta de plantas puede limitar su regeneración. El impacto de estos procesos puede ser más pronunciado en especies que tienen una distribución limitada.
Actualmente varias especies de Tillandsia están consideradas en la categoría de amenazadas en la Norma Oficial Mexicana 059ecol2002. La colecta sin control de epífitas del bosque mesófilo de montaña es una práctica frecuente que resulta en la simplificación del sistema, lo cual puede tener efectos adversos en otros grupos y en procesos del ecosistema. Sin embargo, existe escasa información sobre los efectos de la remoción de epífitas en estos sistemas.
En los cafetales de sombra
Si bien las epífitas en general son considerados como un grupo particularmente sensible a la perturbación de los bosques, algunas especies de bromelias epífitas pueden ser muy exitosas en los árboles de sombra de los cafetales. En general, las epífitas son consideradas como parásitas o nocivas para los árboles de sombra y los cafetos, ya que al desprenderse pueden causarles daño. Se les ha considerado como parásitas estructurales porque algunas llegan a tener poblaciones tan densas que pueden ocasionar el rompimiento de ramas. Para controlar su proliferación en los árboles de sombra se realiza su remoción, práctica conocida regionalmente como “destenche” y que sirve para que no se quiebren las ramas y caigan encima de los cafetos. Las epífitas derribadas no son utilizadas; se dejan en el suelo del cafetal donde mueren y se descomponen.
Se ha encontrado que tal remoción puede aumentar significativamente la producción de flores y frutos en los cafetos en el corto plazo, pero hay una pérdida importante de diversidad y biomasa epífita del agrosistema, pues éstas no sólo se pierden, sino también la fauna asociada, como aves e insectos, que se ven privados de los recursos para anidación, alimentación y reproducción. Se ha registrado una recolonización rápida en comparación a lo que se ha reportado para otros bosques húmedos; aproximadamente 30% de la biomasa de epífitas se puede recuperar en un periodo de ocho o nueve años posterior a la remoción y una proporción importante de éstas es de bromelias.
Si bien los cafetales son agroecosistemas que permiten una relativamente alta diversidad de epífitas vasculares, las condiciones esenciales para funcionar como reservorios importantes son el mantenimiento de árboles grandes y remanentes del bosque original. Cabe resaltar que la cobertura de vegetación natural a escala de paisaje es de esencial importancia para el mantenimiento de la diversidad, ya que hay muchas especies epífitas que no logran mantenerse en sistemas transformados como los cafetales o cacaotales.
Plan de manejo
El desarrollo de un sistema de extracción apropiado con base en un plan de manejo en áreas donde aún existen poblaciones robustas de epífitas es una alternativa viable que puede contribuir a su conservación. Esto puede coadyuvar a la preservación de tradiciones y a la conservación del bosque al fungir como una fuente adicional de ingresos para los dueños de bosques y cafetales.
Estudios recientes sobre la dinámica poblacional de varias especies de bromelias epífitas en bosques de montaña en México han mostrado que su tasa de crecimiento poblacional es menor a la unidad, esto es, que las poblaciones tienden a declinar aun en ausencia de la extracción. Lo que indica que no es sustentable la extracción de epífitas de los árboles, al menos en las poblaciones estudiadas. Una alternativa viable, ecológica y económica es la recuperación de las bromelias caídas para su posterior comercialización. La principal causa de mortandad natural en epífitas es su caída de los árboles, ya sea por desprendimiento de la corteza o rompimiento de ramas. Debido a que las plantas caídas no pueden contribuir a la regeneración de la población, su colecta no tiene ningún efecto negativo sobre las poblaciones de epífitas, lo que permite asegurar el suministro de recurso. En un bosque de Oaxaca se reportó que las bromelias epífitas vivieron hasta tres meses después de caer al suelo, y en cafetales de Veracruz se encontró que aproximadamente 20% de las plantas caídas están en buen estado. Gracias a esto el bosque puede funcionar como “vivero” para el suministro de plantas, reduciendo los costos de producción. La colecta de plantas epífitas caídas es más sencilla que su remoción de los árboles, sin embargo, se requiere más tiempo y esfuerzo físico para hallar plantas en buen estado. En una hectárea de bosque mesófilo de montaña se pueden recuperar de este modo cientos o miles de ejemplares en buenas condiciones.
Considerando que el precio local de bromelias colectadas ilegalmente puede variar de 3 a 100 pesos, dependiendo del tamaño y belleza del ejemplar, la comercialización de miles de rosetas en el mercado nacional, aun a un precio muy bajo, puede resultar en ganancias significativas para los dueños de los bosques. Desafortunadamente, como ocurre con innumerables recursos, en muchas regiones no se cuenta con información suficiente para el manejo adecuado, aunque algunas experiencias muestran que el aprovechamiento de epífitas puede funcionar como alternativa de diversificación productiva compatible con la conservación. Con la finalidad de contribuir al buen manejo de los bosques se han creado iniciativas de aprovechamiento de bromelias epífitas con base en planes de manejo en algunas comunidades de México. Para lograr la sustentabilidad de estas actividades es indispensable: la participación de los dueños y usuarios de los bosques, una reglamentación al interior de las comunidades en torno al uso de estos recursos que pueda redundar en el mantenimiento de la biodiversidad, y la regulación por parte de los mismos dueños, con lo se espera disminuir el saqueo.
Entre los retos más importantes para el buen manejo de bromelias epífitas están: 1) el desarrollo de mejores prácticas de manejo para el aprovechamiento, pues se requieren reglas claras para el acceso a los recursos del bosque establecidas por las comunidades locales; 2) la comercialización, que es el cuello de botella de muchos proyectos encaminados al buen manejo de recursos forestales tanto maderables como no maderables y; 3) la normatividad para la colecta de la mayoría de los recursos forestales no maderables en México, pues se requieren estudios ecológicos detallados para apoyar los planes de manejo que son inalcanzables para la mayoría de las comunidades rurales. Ciertamente, la sobrerregulación puede contraponerse a iniciativas de mantenimiento y conservación de los bosques.
En 2002 se reportó que solamente existía 28% de la cobertura original del bosque mesófilo de montaña. Las áreas remanentes frecuentemente se encuentran en pendientes muy elevadas y sitios de difícil acceso. Las ganancias de la comercialización de las bromelias epífitas no pueden competir con los precios que alcanzan otros usos de los bosques, como la tala ilegal o su conversión en áreas de expansión urbana, lo que ocurre en los alrededores de la ciudad de Xalapa.
No obstante, el manejo de bromelias epífitas puede desempeñar un papel importante como detonante de otras actividades compatibles con la conservación del bosque; por ejemplo, la colecta de semillas de árboles nativos para reforestar áreas degradadas, el establecimiento de cercas para impedir la entrada del ganado en áreas de bosque que pueden impactar la regeneración de árboles. En cualquiera de estas iniciativas, las instituciones locales y el manejo de recursos con bases comunitarias deben ser la base para mejorar la efectividad de los proyectos de conservación.
El aprovechamiento de las bromelias epífitas caídas de manera natural puede contribuir a la diversificación de las actividades productivas en el manejo de los bosques y cafetales. La regulación por parte de los mismos dueños es esencial para el éxito de proyectos encaminados al manejo y la conservación de la diversidad biológica.
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Referencias bibliográficas
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| Tarin Toledo Aceves Instituto de Ecología A. C. |
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cómo citar este artículo →
Toledo Aceves, Tarín. 2016. Las bromelias epífitas. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 86-89. [En línea].
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| del litoral |
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Peligro bajo la arena, ¿escarabajos
contra tortugas? |
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Ariadna Leonor Merlín Hernández y Humberto Gutiérrez
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Todos los seres vivos, desde bacterias hasta
vertebrados, han estado en una constante disputa por seguir existiendo a pesar de las condiciones adversas que se presentan en el ambiente. Un caso en particular son las especies integrantes del orden Chelonia (tortugas), pues han persistido desde la extinción de los dinosaurios hasta el auge de los mamíferos; además de ser un grupo de los cuatro órdenes sobrevivientes de los reptiles, que aparecieron en la Tierra hace más de 200 millones de años, es decir, en el periodo Jurásico tardío. Los quelonios en la actualidad cumplen su función ecológica en los océanos como reguladores de las poblaciones de medusas al ser su principal depredador, así como aquellos que brindan mantenimiento a los pastos marinos. Cabe destacar que una de sus principales aportaciones ecológicas hacia el medio terrestre es el traslado de una gran biomasa compuesta principalmente de huevos ricos en grasas y proteínas, los cuales son susceptibles a la depredación por parte de otros organismos, que van desde insectos hasta grandes vertebrados como los humanos; estos últimos son la principal amenaza que está llevando al borde de la extinción a las poblaciones de tortugas marinas por la comercialización masiva de los huevos.
La amenaza a las poblaciones de tortugas por parte de los humanos no siempre es directa, ya que a causa del desarrollo de la sociedad se han presentado grandes factores, como la contaminación y el calentamiento global, que han provocado un desequilibrio ecológico en diferentes ecosistemas. Un caso particular de este tipo de afectación, por inestabilidad ecológica, se presenta en la costa del estado de Oaxaca, México, en la playa Escobilla, uno de los sitios más grandes de anidación a nivel mundial de la tortuga golfina (Lepidochelys olivacea), la cual se ve gravemente afectada por la depredación de sus huevos por el escarabajo Omorgus suberosus.
Escarabajos
El protagonista pertenece a la familia de los trógidos, que forman un grupo pequeño que integra especies de escarabajos degradadores de materia orgánica en descomposición como cuero, pelos, plumas y otros restos animales. Desempeñan un papel importante en el reciclaje de nutrimentos ya que se encargan de la reincorporación al suelo de muchos compuestos orgánicos al enterrar excremento y materia orgánica en descomposición para hacer sus nidos.
Los escarabajos se encuentran ampliamente distribuidos en el país –hay reportes tanto en zonas centrales como en zonas costeras (océano Pacífico y Golfo de México). Una amplia gama de estudios ha evaluado la diversidad de escarabajos en determinadas regiones geográficas, encontrando como principal especie representante de la familia Trogidae a Omorgus suberosus, lo que es muestra del impacto ecológico que tiene como reciclador de materia orgánica en descomposición.
O. suberosus es una especie de coleóptero que muestra una gran plasticidad para adaptarse a las diferentes presiones ambientales, principalmente a la presencia de la actividad antropogénica, por lo que se presenta abundantemente en sitios con mayor impacto ambiental.
Relación depredador-presa
Desde hace más de dos décadas, dicho escarabajo ha estado relacionado con una problemática ambiental de gran trascendencia, ya que se le atribuye 70% de la mortandad de los huevos de la tortuga Lepidochelys olivacea en la playa Escobilla. Este sitio presenta características especiales que la hacen propicia a una alta diversidad de fauna edáfica, particularmente entomofauna: hay registros de siete especies de escarabajos diferentes de O. suberosus que se encuentran dentro de las familias Trogidae (una o dos especies), Heteroceridae (dos), Histeridae (una) y Tenebrionidae (dos). Esto genera un amplio nicho para los organismos saprobios y necrófagos debido a la alta incorporación de materia orgánica generada cada año por la anidación de tortugas.
La relación que se plantea entre O. suberosus y L. olivacea es principalmente de depredadorpresa, y su mayor impacto es sobre huevos, embriones y crías de las tortugas. Se ha registrado la presencia de larvas y adultos en nidos con alta tasa de mortalidad de huevos, así como una relación densodependiente positiva entre la abundancia de huevos y escarabajos por nido. Partiendo de lo anterior, se han propuesto y aplicado diversos métodos de control del escarabajo en los nidos, utilizando muestreo directo y trampas de caída. Recientemente se han propuesto técnicas innovadoras, como la ecología química enfocada al escarabajo (está basada en la ecología de la especie a nivel de los metabolitos secundarios que se utilizan en la búsqueda de alimento y reproducción) y el control biológico (propiciar un organismo antagónico natural de la especie que se necesita controlar) como medidas más eficientes en el combate de esta plaga, que en teoría está afectando la abundancia de la tortuga golfina.
Situación actual
La mayoría de los estudios realizados desde el año 1987 hasta la fecha han señalado que el escarabajo O. suberosus es un depredador potencial de los huevos de tortuga. Sin embargo, en sus metodologías no han enfatizado el estado vital del huevo, es decir, el grado de daño que presentan los embriones a priori a la depredación. Rosano y Deloya realizaron un análisis de todos los trabajos publicados de 1987 a 2000 y llegaron la conclusión de que es importante efectuar un estudio en donde se evalúe la preferencia alimenticia de dicho escarabajo en condiciones controladas, puesto que existe la posibilidad de que tal organismo no esté depredando, sino que solamente explote su nicho ecológico y sean factores externos a esta relación los que afecten de manera furtiva la sobrevivencia de los huevos.
En un estudio reciente, el grupo de trabajo de Halffter abordó esta temática, sin embargo sólo evaluaron la densodependencia del escarabajo con respecto de la cantidad de huevos en el nido, tratando de demostrar con ello la total relación de depredación antes dicha. No obstante a pesar de la evaluación de la dieta de O. suberosus propuesta en el trabajo de Rosano y Deloya aún no se ha dilucidado este asunto y es importante su resolución, puesto que en los últimos años la implementación de medidas de control sobre los escarabajos ha tomado relevancia y es posible que, contrario a lo esperado, se afecte negativamente la playa y se perjudique el reciclaje de materia orgánica en descomposición, lo que ocasionaría una elevación en los niveles de sulfuro de hidrogeno (H2S), teniendo un resultado deletéreo en la anidación de los quelonios.
Trabajo comunitario
Se han tenido antecedentes acerca de esta problemática por parte de los trabajadores de la cooperativa del santuario Escobilla, quienes han realizado colectas de nidos con ayuda de la comunidad, juntando aproximadamente cien nidos, que mantuvieron en un corral de incubación dentro de la misma playa, con un éxito de eclosión muy alto. Entre las observaciones efectuadas durante el periodo de incubación se evidenció la escasa presencia de escarabajos en el área a pesar de que se encontraban en la misma playa.
Estos datos proveen información que podría servir como un eje para lograr métodos más eficientes en la conservación de la tortuga golfina, pero también pueden ser utilizados como antecedentes para siguientes evaluaciones acerca de las preferencias en la dieta de los escarabajos, lo cual permitirá conocer más sobre la relación entre estos dos organismos.
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Referencias bibliográficas
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| Ariadna Leonor Merlín Hernández Humberto Gutiérrez Salgado Universidad del Mar, Puerto Escondido, Oaxaca. |
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cómo citar este artículo →
Merlín Hernández, Ariadna Leonor y Humberto Gutiérrez Salgado. 2016. Peligro bajo la arena: ¿escarabajos contra tortugas? Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 72-74. [En línea].
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| del mar |
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Un mimo en el
fondo del mar: el pulpo maravilloso |
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Inés Gutiérrez
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En la profundidad del océano, entre arena que nadie
ha pisado, habita un organismo que es difícil distinguir, un animal misterioso que cambia de forma. De un hueco emerge este extraño individuo y recorre con sigilo el fondo marino en busca de alimento. Ondula y asciende lentamente para lograr una mejor visión. Repentinamente detecta algo que lo hace parar: un tiburón; y en una fracción de segundo altera su forma, adquiriendo la de un animal espinado, de piel de otro color y un patrón rayado. El tiburón se detiene, se aleja y finalmente desaparece, tiene miedo de arriesgar su integridad. —¿Qué es eso?— pregunta Rudie Kuiter.
—No tengo idea— responde Roger Steene.
—¿Lo fotografiaste?— interpela Rudie, flotando quieta.
—Sí— contesta Roger con calma.
Rudie Kuiter y Roger Steene son fotógrafos submarinos y han descendido diez metros en el archipiélago del mar de Indonesia en busca de un animal que los pescadores locales describen como lo más extraño que han visto.
Con la mirada siguen a este insólito animal, lo ven adentrarse en un vacío y desaparecer; metros adelante brota lentamente de otro agujero, asoma los ojos primero y después el cuerpo, se aplana como un lenguado y avanza unos centímetros por encima de la arena. Ahora un nuevo peligro lo amenaza: un agresivo pez damisela. El exótico ejemplar se detiene abruptamente, introduce parte de su cuerpo en una cavidad del piso oceánico y deja ver únicamente dos segmentos largos de su cuerpo que adquieren un patrón de rayas blancas y negras. El pez damisela se aleja.
Pasado el riesgo, regresa a su forma aplanada, recorre varios metros en esta modalidad y los buzos lo siguen de lejos, fotografiando cada movimiento. Minutos más tarde, el raro organismo se encuentra con un cangrejo hambriento que está cada vez más cerca de él. El cangrejo abre y cierra sus tenazas rápidamente e intenta atraparlo para devorarlo. —¿Podrá el mimo imitar algo más?— El organismo se torna color negro y adopta una posición amenazante. De pronto, como por arte de magia, se expande una nube de tinta negra que oscurece la escena. Cuando la penumbra se aclara, el perseguido animal ya no está y deja al cangrejo confundido y desorientado.
—¡Es un pulpo!— exclaman los fotógrafos al unísono.
Los buzos permanecen inmóviles por un segundo, esperan encontrarse nuevamente con su excéntrico amigo, pero ya se ha ido. Comienzan su camino hacia la superficie. Dentro del mar reina un silencio casi absoluto, interrumpido por el sonido de las burbujas provocadas por los movimientos ágiles de su nadar. Rompen con la cabeza la barrera de agua y respiran normalmente por primera vez en horas. Los baña la melancólica luz del atardecer. Suben a la lancha que los espera. Sonríen, se abrazan y dejan salir carcajadas nerviosas. Tienen tantas preguntas como aquel hambriento cangrejo y el violento pez damisela.
De regreso en su hotel, Roger se apresura a hacer una llamada dirigida a Australia. Al otro lado responde Mark Norman, un reconocido biólogo marino de la Universidad de Melbourne. Roger le platica emocionado sobre su experiencia, le asegura que es el molusco más espectacular que ha conocido.
—¡Es un pulpo mimo!— dice Mark.
—¡Exactamente!— responde Roger.
—Tengo que conocerlo— reflexiona Mark en alto.
El biólogo le comenta a sus colegas que debe encontrar esta especie; las fotos son fascinantes, pero insuficientes para saciar su curiosidad. Necesita conseguir recursos monetarios para su loca aventura. ¿Quién podrá ayudarlo?
Unos años más tarde la suerte le sonríe a Mark: la bbc y Discovery Channel están interesados en financiar y filmar un documental sobre su búsqueda. Mark y su equipo toman el siguiente avión a Indonesia. Duermen y, a la mañana siguiente, se dirigen a unas coordenadas próximas al área explorada anteriormente por sus amigos fotógrafos.
Se visten de buzos y pierden cualquier sentido de identidad. Descienden nueve metros en el IndoPacífico y se preparan para buscar. Observan que el fondo marino es plano, con arena oscura salpicada de fragmentos de conchas blancas; detectan una gran cantidad de agujeros realizados por pequeños animales excavadores; hay pocas rocas y corales y algunas irregularidades en el relieve. Parece ser un ambiente muy expuesto para organismos vulnerables como los pulpos.
Intermitentemente, a lo largo de tres años, Mark y su equipo se sumergen en localidades cercanas en busca de estos extravagantes moluscos. A pesar de su rareza logran filmar y fotografiar algunos individuos.
De regreso en Australia, los científicos se dedican a analizar las imágenes y horas de video que capturaron. Se percatan de sus peculiares hábitos; son animales diurnos que al cazar se arrastran por el sustrato, su piel es de colores marrones opacos y utilizan las puntas de los brazos para esculcar los agujeros del suelo. Cuando aceleran, juntan todos los brazos alrededor de la cabeza, se comprimen, adoptan la forma y el color de un pez plano y mueven los brazos en movimientos ondulatorios. Si un pez damisela los ataca, ocultan seis de su brazos y dejan expuestos sólo dos, el color de su piel se transforma y se parece a la de una serpiente marina venenosa. En ocasiones se posan sobre montículos de arena con los brazos extendidos en forma de zigzag; se asemejan a anémonas de mar. A veces nadan a la superficie, extienden cuatro brazos hacia un lado y cuatro hacia el otro; su piel adquiere un patrón rayado, parecido al de un pez león.
Los investigadores comparan las imágenes obtenidas con las de los animales que posiblemente imitan. Discuten; saben que sus interpretaciones pueden ser subjetivas, pero están seguros de algo: estos pulpos imitan a otros tres organismos que cohabitan con ellos que son las serpientes marinas, los peces león y los peces planos. Además se percatan de algo increíble, los tres organismos que personifican tienen en común algo más que el ambiente: los tres son venenosos y comen pulpo.
Mimetismo dinámico
Imitan al menos otros tres animales sumamente distintos y en ocasiones a todos en cuestión de minutos. Desconocen si el pulpo en sí es venenoso y la coloración de su piel es una advertencia a sus depredadores o si sólo quiere confundirlos. Lo más sorprendente de todo es que parece ser que estos organismos eligen el disfraz más apto para la amenaza percibida. Podría ser un caso de evolución convergente o de selección sexual. Posiblemente todos los individuos de esta especie comparten alelos de los distintos modelos de mimetismo.
Cuatro años después, Mark Norman y Eric Hochberg por fin lo describen y le asignan un nombre científico oficial. Se trata de un pulpo pequeño con brazos largos y estrechos, en su estado inalterado la coloración de su cuerpo es de tonos cafés claros y tienen ojos saltones con pequeños cuernos afilados sobre ellos. Lo bautizan como Thaumoctopus mimicus, porque thauma en griego antiguo significa maravilloso.
Roger Hanlon, LouAnne Conroy y un equipo de investigadores deciden sumergirse por su cuenta y descubrir el porqué detrás del mimetismo dinámico del pulpo mimo. Se encuentran a un individuo forrajeando en forma de pez plano. De pronto, una langosta boxeadora emerge y lo golpea dos veces. Inmediatamente el pulpo extiende los brazos hacia arriba y cambia su patrón a uno de rayas blancas y negras. La langosta se asusta y desaparece. El pulpo regresa a imitar al pez plano y continúa su camino; todo sucede en treinta segundos.
El nuevo grupo de investigadores logra responder algunas preguntas. Se da cuenta de que esta especie ha decidido explotar un nicho que sus ancestros no habían podido; ha cambiado sus hábitos de nocturnos a diurnos. Las presas en su ambiente son pequeñas y escasas, necesita pasar largas horas al descubierto recaudando animalillos hasta saciarse. Cuando imita a los peces planos no sólo imita su coloración sino la velocidad de su nado.
Todavía queda una gran interrogante que abordar: ¿cómo fue que evolucionó este rasgo espectacular? Christine Huffard y su equipo analizan el adn mitocondrial de treinta y siete especies de pulpo y realizan un mapa de vida de este grupo de moluscos. Sobre el mapa trazan ciertos rasgos necesarios para realizar la imitación conspicua y facultativa del pez plano. Plantean su hipótesis: primero un grupo de diferentes especies de pulpos comenzó a tener actividad durante el día; de esas especies, algunas empezaron a manifestar patrones de colores llamativos cuando se encontraban bajo amenaza. Después cinco especies desarrollaron a la vez brazos excepcionalmente largos, la capacidad de comprimir su cuerpo y adquirir la forma de un pez plano. El último rasgo en aparecer fue la capacidad de mostrar colores llamativos sin estar bajo ataque.
Tanto por responder
¿Qué pasa con el resto de los modelos que imita?, ¿cómo es que son capaces de elegir cuál disfraz usar dependiendo de quien los ataque o lo que está sucediendo?, ¿son la única especie capaz de tener este comportamiento?
Es así como la ausencia de esqueleto rígido, los brazos excepcionalmente largos, los pequeños músculos que impulsan células especializadas con distintos pigmentos y el proceso cognitivo para controlar estas características, en combinación con el medio expuesto que habitan, dio origen a esta enigmática criatura: el maravilloso pulpo mimo.
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Referencias bibliográficas
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En la red
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| Inés Gutiérrez Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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cómo citar este artículo →
Gutiérrez, Inés. 2016. Un mimo en el fondo del mar: pulpo maravilloso. Ciencias, núm. 120-121, abril-septiembre, pp. 56-59. [En línea].
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