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Bebidas destiladas en el México colonial
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Teresa Lozano A.
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Todas las bebidas destiladas que se producían y consumían en Nueva España, conocidas con el nombre genérico de aguardientes, eran desconocidas en el mundo prehispánico, puesto que fueron los españoles quienes introdujeron los primeros alambiques para la destilación en el siglo xvi. En las fuentes documentales de los primeros años de la Colonia no se hace una clara distinción entre las bebidas fermentadas y las destiladas.
Antes de la conquista, los indígenas elaboraban una bebida con las hojas del maguey, a la que llamaban maguees; quitándoles la corteza y los nervios, las asaban y cocían en hornos hechos en la tierra. Asimismo, las pencas y el cogollo del agave o mezcal se cocían al horno y servían como alimento. Motolinía consigna la elaboración de un licor hecho mediante el cocimiento del mezcal o corazón del maguey, al que dice llamaban mexcalli y, a decir de los españoles, era “de mucha sustancia y saludable”. Esta bebida, sometida a un proceso de destilación, se conocía en la época colonial como vino mezcal. Una de las primeras descripciones del mezcal la proporciona Domingo Lázaro Arregui en su Descripción de la Nueva Galicia, escrita alrededor de 1621. Dice: “Los mexcales son muy semejantes al maguey, y su raíz y asientos de las pencas se comen asados, y de ellas mismas, exprimiéndolas así asadas, sacan mosto de que sacan vino por alquitara, más claro que el agua y más fuerte que el aguardiente y de aquel gusto. Y aunque del mezcal que se hace se comunican muchas virtudes, úsanle en lo común con tanto exceso, que desacreditan el vino y aun la planta.”
No todos los magueyes son propios para elaborar el mezcal. Los más a propósito eran aquellos conocidos popularmente como chino, azul, bermejo, sigüin, moraneño, chato, mano larga, zopilote, pie de mula, etcétera. Había varias clases de mezcal. El mezcal corriente se extraía por alambique del conjunto de agua y maguey chaparro cocido, que nombran en la Mixteca yahuitzingu, fermentado antes en cueros, al que solía agregársele timbre y pulque blanco. El mezcal flojo o de cola era el mismo que el anterior, con la diferencia de ser de la segunda resacada. El mezcal de pulque se obtenía al extraer por alambique porción de pulque tlachique y miel de piloncillo, fermentado en cueros. Se llamaba mezcal resacado de cola al que resacaban del mezcal de cola para mejorarlo, y quedaba reducido a la cuarta parte; lo mismo se hacía con el mezcal resacado corriente. Se conocía como vino mezcal de Guadalajara el licor que se hacía con agua común, miel, y cabeza del maguey nombrado mezcal fermentado en cueros y extraído por alambique. La mistela era una bebida agradable hecha con aguardiente, ya fuera de uva, de caña o mezcal, al que se agregaba agua, azúcar, anís, limón, canela o algún otro aroma.
Tanto el mezcal como el chinguirito fueron las bebidas destiladas de mayor consumo entre la población novohispana y por lo tanto las más prohibidas y perseguidas. Ambas eran igualmente perjudiciales a los ojos de las autoridades; incluso se puede constatar en los documentos que no se hacía una clara distinción entre una y otra, designando como chinguirito a las dos bebidas. Esto era aprovechado por los fabricantes para confundir a las autoridades, ya que éstas se quejaban de que los contrabandistas constantemente inventaban nuevos nombres para las bebidas prohibidas. Así, por ejemplo, se conocía como excomunión al mezcal que se vendía en el obispado de Valladolid al ser prohibido con esa pena por el obispo Elizacochea. Sin embargo, en el área de Guadalajara el mezcal fue autorizado desde mediados del siglo xvii. En ese tiempo la capital de la Nueva Galicia necesitaba mayores recursos para obras y servicios públicos; el presidente de la Audiencia, Juan Canseco Quiñones, decidió entonces reglamentar la fabricación y comercio del vino mezcal y ordenó la creación de un estanco con el fin de asegurar el cobro de impuestos y tener un relativo control de calidad sobre el mezcal que entraba a la ciudad. Argumentaba Canseco, como lo harían a partir de entonces todos aquellos interesados en obtener licencias de fabricación en todo el virreinato, que el vino mezcal no era tan dañino a la salud como se decía, antes bien, muchos médicos certificaban su bondad. Y, al igual que muchos otros defensores de las bebidas prohibidas, sostenía que al ser inevitable el consumo de ciertas bebidas alcohólicas debían permitirse aquéllas menos nocivas a la salud, dado que, como afirmaría el arzobispo de México en 1768, “parece que es arbitrario en estos naturales inventar bebidas en su perjuicio, y condimentarlas de modo que más padezca su salud”. La idea de establecer un estanco en Guadalajara no fue aceptada de inmediato, y constantemente a lo largo del siglo xviii se tuvo que fundamentar su necesidad y los beneficios que de él resultaban. Fue así como el dinero obtenido del vino mezcal se usó para las obras de conducción del agua a la ciudad y la construcción del real palacio. Pero si bien en Guadalajara no estuvo prohibido el mezcal, en otros lugares del virreinato sí lo estuvo a pesar de las reiteradas peticiones a las autoridades con el fin de obtener licencias de fabricación, alegando como una de las razones principales que sus tierras no eran aptas para otros cultivos. Estas peticiones, a pesar de que algunas fueron hechas o apoyadas por religiosos, siempre fueron negadas con el argumento de lo nociva que era esta bebida para la salud, provocando que el mezcal se fabricara y comercializara clandestinamente. |
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| Teresa Lozano Armendares Instituto de Investigaciones Históricas, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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Nota _______________________________________________________________
como citar este artículo →
Lozano Armendares, Teresa. (2007). Bebidas destiladas en el México colonial. Ciencias 87, julio-septiembre, 62-63. [En línea] |
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Breve léxico del maguey
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Nina Hinke
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De las casi doscientas especies conocidas del género Agave, sólo algunas producen aguamiel de buena calidad para la elaboración del pulque.
De éstas se utilizan preferentemente dos variedades de maguey manso (A. atrovirens), el tenéxmetl y el tlacámetl.
Cuando el quiote o pedúnculo floral empieza a brotar, a los diez o doce años de vida de la planta, llega el momento de castrar al maguey, es decir, hacerle unos cortes para evitar que salga la inflorescencia. Como todos los miembros de las agaváceas, los magueyes pulqueros florecen una sola vez en su vida, después de lo cual comienza su muerte.
La época de castración del maguey se reconoce por una fisonomía específica. Las hojas inferiores del maguey se aproximan al meyolote o penca central, y éste se adelgaza; la espina terminal del meyolote se ennegrece y los bordes de las pencas exteriores que forman el meyolote quedan desprovistas de espinas en su cuarto inferior.
A los cuatro o seis meses de castrado el maguey comienza a mancharse, esto es, en la parte superior de las hojas aparecen manchas circulares o estrelladas, formadas de puntos morenos.
Es el momento de iniciar la picazón y la raspa para crear la cavidad en donde se depositará la savia para fomentar la producción de aguamiel.
El tlachiquero El tlachiquero recorre la tanda de magueyes dos veces al día. Va de maguey en maguey recolectando el aguamiel con ayuda de un acocote, esto es, una calabaza grande, alargada y hueca, abierta por los dos lados. Después de haber succionado el líquido, raspa con un raspador de metal los tejidos de la cavidad del maguey o cajete, para que no cicatricen y siga produciendo el aguamiel.
El aguamiel Es aguamiel es un líquido blancuzco, ligeramente turbio, de olor a maguey y sabor dulce. La cantidad de aguamiel que producen los magueyes varía de una planta a otra, y también va cambiando a lo largo de la explotación. Durante los primeros días la producción es escasa, pero va aumentado hasta llegar a alrededor de cinco litros al día; después se inicia un descenso en la cantidad de líquido hasta que la planta muere. El periodo productivo dura entre noventa y ciento veinte días. Durante este tiempo se puede obtener de cada maguey entre 270 y 420 litros de aguamiel.
Las castañas A medida que el tlachiquero extrae el aguamiel lo vacía en las castañas, unos barriles de madera con capacidad de 25 litros. Anteriormente, los recipientes que se utilizaban eran odres de piel de chivo curtidas. Una vez llenas las castañas, el tlachiquero se dirige al tinacal donde se pone a fermentar el aguamiel. Los tinacales son galerones largos de cinco a seis metros de altura, ventilados en la parte superior. El piso suele ser de cemento enlucido con un ligero desnivel para que escurran los sobrantes de aguamiel y de pulque.
Los toros En los tinacales se encuentran los toros, que es donde se lleva a cabo el proceso de fermentación del aguamiel. Cada toro, hecho de piel de vaca sin curtir, tiene capacidad de 500 a 800 litros. Allí se vierte el aguamiel sobre la semilla del pulque para fermentarla.
La preparación de la semilla comienza dentro del maguey. Una vez raspado se deja el gabazo, se le agregan otras hierbas y se deja durante diez o quince días según la temporada. Después de este lapso se limpia el maguey (el cajete debe estar amarillo), y a partir de entonces el maguey se ordeña y se raspa diariamente. Al cabo de casi veinte días, el aguamiel está macizo, listo para la preparación de la semilla. Se deja fermentar de tres a cuatro días en el tinacal, dependiendo de la temperatura. De la tina inicial, la semilla se divide en cuatro tinas de 25 litros, es decir, se despunta. El procedimiento se repite, con lo cual se obtienen dieciseis tinas.
A este proceso se le llama correr las puntas.
La semilla de cada tina se reparte en los toros, en los cuales se agrega aguamiel fresca para fermentar —de la calidad de la semilla depende la calidad del pulque. Aproximadamente cada 36 horas se producen por tina de 500 a 800 litros de pulque. Para ayudar a la fermentación se agrega la raíz del indio, que sirve para darle viscosidad, sabor y el color blanquecino característico del pulque.
La fermentación del pulque la llevan a cabo las bacterias Pseudomonas lidneri o Termobacterium mobile, así como algunas levaduras, las cuales metabolizan la glucosa y la sacarosa, abundantes en el aguamiel, produciendo alcohol etílico y anhídrido carbónico. Las bacterias del pulque fueron las primeras bacterias reportadas por llevar a cabo la fermentación alcohólica y láctica, capacidad que antes sólo se atribuía a hongos y levaduras.
La pulquería Cada uno de los recipientes en los que se toma el pulque, hechos generalmente de vidrio verde, lleva su nombre particular. Las macetas y los camiones son vasos de gran tamaño exclusivos para grandes bebedores, les siguen los tornillos, vasos cilíndricos de menor tamaño, con capacidad de aproximadamente medio litro, en los cuales el vidrio tiene una torcedura, de lo cual les viene el nombre.
Las cacarizas son jarras de vidrio goteado que recuerdan las cicatrices que deja la viruela. Los chivatos se parecen a los tarros cerveceros, y los chivitos, tarros más pequeños, llevan una cabeza de chivo en honor de las odres que se utilizaban para el transporte del aguamiel. Las catrinas deben su nombre a su elegancia y refinamiento. Las tripas son vasos largos y delgados, y las violas están alargadas en la parte superior y goteadas en la inferior. Las reinas son violas grandes y los vasos son alargados y sin asa. Finalmente, los cacarizos son pequeños y goteados y se utilizan para probar el pulque.
De este recuento de la secuencia de la producción del pulque resalta la cantidad de términos específicos utilizados en torno a esta bebida. Esto nos habla de la existencia de una cultura muy amplia alrededor de la producción del pulque y de su consumo, así como de una tradición muy arraigada.
El pulque conoció su época dorada durante el porfiriato con la construcción del ferrocarril. Anteriormente, debido a su rápida putrefacción, el pulque sólo se consumía en los lugares aledaños a los centros productores. En 1896 llegaban a la ciudad de México 67 mil litros diariamente —en ese entonces contaba con 400 mil habitantes, lo cual da una idea del gran consumo que había. Sin embargo, entre las clases media y alta el pulque fue desplazado por bebidas europeas “más refinadas”, como son la cerveza y el vino. En los sectores populares tal vez haya influido el hecho de que la cerveza se conserva durante más tiempo y, al igual que el pulque, es barata. Mayagüel Entre los pueblos nahuas, la deidad que representaba el maguey pulquero es Mayagüel, una mujer olmeca de Tamoanchan a la que se le atribuye el descubrimiento de la fuente del aguamiel. El pueblo la hizo su heroína y luego diosa, al igual que a los demás hombres que intervinieron en la mejoría del pulque u octli por medio de hierbas y raíces.
A la hierba que se utilizaba para la preparación del pulque se le conoce como ocpactli, o medicina del pulque. Según O. Gonçalves Lima, el ocpactli fue prohibido por los españoles porque potenciaba el efecto embriagante del pulque, y sólo permitieron la producción del pulque blanco. Probablemente el ocpactli tiene una acción antimicrobiana que impide la adulteración del pulque, de ahí su nombre de medicina del pulque. Pulque probablemente proviene de la palabra náhuatl puliuhqui, que significa descompuesto, y que se utilizaba para designar el octli ya en putrefacción.Mayagüel aparece en varios códices, y en ellos se destaca su papel como proveedora de líquido, elemento esencial en las zonas áridas. Lleva como adorno una nariguera en forma de media luna, recipiente cósmico del agua. Además, en el Códice Borgia aparece como la diosa de las cuatrocientas tetas, y en otras representaciones aparecen peces bebiendo de ella.
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Nina Hinke†
(1969-2004) Fue editora de Ciencias. |
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Nota
Reproducimos este texto publicado en el número 46 de Ciencias como un homenaje a la memoria de nuestra entrañable compañera de trabajo. |
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Referencias bibliográficas
Gonçalves Lima, O. 1986. El maguey y el pulque en los códices mexicanos. fce, México. Gonçalves Lima, O. 1990. Pulque, Balché y Pajauaru. En la etnobiología de las bebidas y de los alimentos fermentados. fce, México. Lobato, J. G. 1884. Estudio químico industrial de los varios productos del maguey y el análisis químico del aguamiel y el pulque. Oficina Tipográfica de la Secretaría de Fomento, México. Segura J. y M. D. Cordero. s/f. Plantas industriales de México. Trabajo que formularon por encargo de la Comisión Mexicana para la Exposición de Nueva Orleáns. México. _______________________________________________________________
como citar este artículo → Hinke, Nina. (2007). Breve léxico del maguey. Ciencias 87, julio-septiembre, 24-26. [En línea] |
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Cambio alimentario e identidad de los indígenas mexicanos.
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Los peligros de comer en el capitalismo
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Cambio alimentario e identidad de los indígenas mexicanos.
Miriam Bertran Vilá
Programa México Nación Multicultural, unam, 2006, México. 117 p.
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La alimentación de los pueblos indígenas de México reviste particular interés debido a varios aspectos; por una parte, es punto central de sus condiciones de vida, dada la relación entre la nutrición, la salud y el desarrollo adecuado de los individuos. Hace tiempo que se demostró que la desnutrición afecta las capacidades cognoscitivas y laborales. En este sentido la alimentación indígena se ha señalado como aspecto importante para el desarrollo, tal como lo hicieran los intelectuales de finales del siglo XIX y principios del XX.
El estado de nutrición de un sujeto es resultado de la ingesta de alimentos y el gasto de nutrimientos, lo que se conoce como balance energético. Por otra parte, la alimentación es una manifestación cultural que se interrelaciona con todos los aspectos de la vida de un grupo humano, por lo que el análisis de las formas de comer y sus determinantes nos ayuda a acercarnos al conocimiento del comportamiento humano. En este sentido se han realizado desde la antropología social varias investigaciones que dan cuenta de la estrecha relación que existe entre cultura y alimentación. En el caso concreto que nos ocupa, creemos que describir la alimentación de los pueblos indígenas nos puede servir para entender, aunque sea en parte, los procesos en los que están inmersos.
En este texto presentamos las formas de alimentación de los pueblos indígenas de México, mostrando algunas de sus particularidades en relación con sus características culturales, ambientales y socioeconómicas, así como con los procesos sociales en los que se han ido desarrollando. Debemos aclarar que este texto no pretende ser una monografía de la alimentación de cada grupo indígena ni una descripción de su estado de nutrición, punto que además difícilmente se puede hacer dada la escasez de datos. Más bien hemos buscado describir los procesos en los que se encuentra el fenómeno alimentario, apoyándonos en información particular sobre diferentes grupos.
Con este libro esperamos contribuir al conocimiento de un aspecto más de la población indígena de México, con la intención de ofrecer un panorama de su situación alimentaria y, al mismo tiempo, interesar al lector en el estudio de un tema pocas veces explorado pero que tiene serias implicaciones sociales y biológicas en el desarrollo de los pueblos indígenas.
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Fragmentos de la Introducción
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| Los peligros de comer en el capitalismo Jorge Veraza (coordinador). Textos de Ricardo Aldana, Karina Ataide, Andrés Barreda, Silvia Espinosa, Rolando Espinosa, Gonzalo Flores, Fabiola Lara, Juan Vicente Martínez, David Moreno, Mónica Vázquez y Jorge Veraza. Icaria, México, 2007. 307 p. |
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Los cereales fueron el centro de los sistemas alimentarios de las grandes civilizaciones del pasado. Hoy han sido reemplazados por el azúcar refinado y la carne. Este nuevo sistema alimentario propiamente capitalista se encuentra en un estado de crisis permanente: con medios cada vez más sofisticados, continuamente trata de compensar la contradicción básica que lo constituye pero sólo produce nuevas contradicciones fisiológicas y psicológicas que se articulan con las primeras y las amplifican. No puede, pues, sino generar protestas cada vez más virulentas, conscientes, organizadas y extendidas.
En este libro se ofrece al lector un panorama a la vez amplio y esencial sobre algunos alimentos característicos de la dieta moderna como el azúcar refinada, la carne roja, los aditivos, la comida chatarra, la comida rápida, el agua embotellada, las llamadas “drogas legales” (café, tabaco y anfetaminas) y los transgénicos. Este panorama incluye algunas enfermedades, como obesidad, diabetes y cáncer, asociadas al consumo de estos alimentos y al auge de la industria farmacéutica.
Los autores intentan explicar la crisis de los alimentos en relación con la crisis de sobreproducción de capital. Se basan para ello en la teoría de la subsunción real del consumo bajo el capital, la cual considera, desde la perspectiva de la crítica de la economía política, la configuración que adopta el consumo en la reproducción capitalista de la sociedad.
En el mundo globalizado del siglo xxi, nos advierten, “el pez por su boca muere”, y tú eres el pez. Cada vez más gente intenta modificar su dieta o buscar alternativas médicas simplemente para salvar la vida y sólo puede responder a esta amenaza cuestionando a su vez las condiciones de existencia del modo de vida moderno. Finalmente, junto a la libertad, la verdad, el placer, la belleza y la naturaleza, hoy la salud se ha vuelto aspecto inmediato de la práctica revolucionaria.
Este libro es resultado del trabajo colectivo de una comuna que desde hace más de treinta años se ha dedicado al cuestionamiento teórico y práctico cotidiano de las formas de reproducción que impone el capitalismo. Es un producto conmemorativo de esta experiencia.
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como citar este artículo → Bertran Vilán, Miriam. (2007). Cambio alimentario e identidad de los indígenas mexicanos. Ciencias 87, julio-septiembre, 78. [En línea]
Veraza, Jorge. (2007). Los peligros de comer en el capitalismo. Ciencias 87, julio-septiembre, 78. [En línea]
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| De genes y magueyes, el estudio y conservación de los recursos genéticos del tequila y el mezcal |
Analizamos nuestros estudios sobre la variación y genética de poblaciones de agaves productores de tequila y mezcal, con el fin de aportar datos y estrategias para la conservación de los recursos genéticos de estas especies de gran importancia económica.
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Luis Eguiarte y Andrea González
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El tequila y el mezcal, ambas bebidas destiladas de agaves, han llegado a ser símbolos de lo mexicano. Como todos sabemos, los últimos quince años han sido testigos del boom del tequila y, más recientemente, el mezcal comienza a cobrar popularidad. Este fenómeno implica un aumento en la producción de dichas bebidas y por ende un aumento en las plantaciones de los agaves utilizados en su elaboración, Agave tequilana en el caso del tequila y A. angustifolia para el mezcal tradicional de Oaxaca.
A pesar de las grandes ganancias económicas que producen estas industrias, en particular la del tequila, se ha invertido relativamente poco y sólo muy recientemente en la investigación científica de estas especies. De hecho, la mayor parte de los esfuerzos han estado destinados a optimizar la producción por biotecnología, tomando los mejores genotipos para su subsecuente clonación por medio de cultivo de tejidos, y así obtener grandes cantidades de plantas para sembrar. Nosotros hemos estado muy preocupados por los recursos genéticos de estas especies, especialmente a la luz de estudios que demuestran que tanto el henequén (que es otro agave, A. furcroydes, usado en la producción de fibras) como el tequila, al ser propagados de manera clonal (esto es, no se reproducen por semilla como la mayoría de las plantas, sino que se toman hijuelos de las plantas adultas con exactamente el mismo genotipo) han perdido totalmente su variación genética.
La fiebre por el tequila y la que se está iniciando en torno al mezcal han promovido que se siembren plantas en muchas áreas, empleando técnicas cada vez más erosivas y en monocultivo, utilizando tierras dedicadas a cultivos tradicionales —y por lo tanto recursos genéticos— como el maíz, además de desmontar amplias secciones de selva seca para sembrarlos, lo cual, aunado a la pérdida de la variación genética, es potencialmente muy grave. En el laboratorio de Evolución molecular y experimental del Instituto de Ecología de la unam nos hemos dedicado durante más de quince años a estudiar la evolución, ecología y los recursos genéticos del género Agave —así como el de la familia Agavaceae—, el cual agrupa todas las especies de agaves, mezcales o magueyes, como comúnmente se les conoce. Las rosetas de agave cubren extensas áreas del territorio de México, y se pueden considerar como especies clave por la cantidad de recursos que producen, sobre todo en su floración, de los que dependen gran cantidad de animales que a su vez pueden ser importantes polinizadores de otras especies. Son plantas que han sido utilizadas ampliamente desde tiempos prehispánicos, e indudablemente desempeñaran un papel fundamental en la supervivencia de los primeros pobladores del territorio mexicano, ofreciendo tanto comida como bebida, vestido, y un estimulante al ser preparado como alcohol. El género fue descrito por el mismísimo Linneo en 1753 en su Species Plantarum. Aparentemente el nombre viene del griego agavos que significa noble, admirable, y se cree que Linneo se lo puso debido a la talla que pueden alcanzar las rosetas y las inflorescencias de algunas de sus especies. Una de las características más espectaculares e interesantes de los agaves es que, después de producir una inflorescencia que puede ser realmente muy grande, sobreviene su muerte, es decir, tiene un solo evento reproductivo, grandísimo, espectacular, pero suicida.
Agave es el género más grande de la familia Agavaceae, que también incluye a las yucas de los desiertos de Norteamérica —alrededor de cincuenta especies agrupadas en el género Yucca— y a otras plantas similares pero menos conocidas, que pueden ser perennes y morir también después de reproducirse, como el género Furcraea —unas veinticinco especies— o herbáceos como los amoles y nardos —géneros Manfreda, Polianthes, Prochnyanthes, con unas cuarenta y cinco especies. ¿Por qué es importante la variación? Una buena parte de la biología evolutiva está dedicada a describir la variación que hay al interior de las especies. Todos estamos familiarizados con esta variación: los individuos de la especie humana somos diferentes unos de otros, tanto en complexión y estatura como en el color de la piel y otros rasgos más. Por experiencia sabemos que las otras especies con las que coexistimos tienen también variación; pensemos en la razas de perros y las diferencias que nos permiten distinguir a los perros aun entre los de su misma raza o entre hermanos. No hay que olvidar que esta variación puede ocurrir en diferentes niveles genéticos —adn, proteínas, cromosomas, genoma—, y se refleja en la enorme diversidad de la vida en términos de las diferencias existentes entre individuos de una población, entre las diferentes poblaciones de la misma especie, y entre las diferentes especies.
Respecto de las plantas y animales que son la base de nuestra alimentación o poseen algún otro uso, si no existe variación en la base genética que determina ciertas características, las especies no pueden ser mejoradas. Por ejemplo, para aumentar el rendimiento, incrementar la resistencia a plagas y enfermedades o que las plantas puedan crecer en nuevas condiciones climáticas, se necesita que la especie cuente con suficiente variación genética. En pocas palabras, si no hay reservas de variación, no se pueden mejorar los organismos, es decir, la selección artificial no puede actuar. Pero tampoco la selección natural, ya que si no hay variación genética, las poblaciones no se pueden adaptar a las nuevas y diferentes condiciones ambientales que ocurren a lo largo del tiempo, y tampoco cambiarían ni aparecerían nuevas especies, por lo que no habría evolución. Por ello se dice que la diversidad genética es la materia prima de la evolución. Es por esto que entre las diferentes razones por las que el ser humano se preocupa por conservar los recursos naturales —las ecológicas, para mantener la biodiversidad; las económicas, por el valor comercial actual o potencial de los recursos naturales; las éticas, por la discusión de si tenemos o no derecho de alterar los patrones de extinción que naturalmente ocurren— las genéticas ocupan un lugar preponderante. Desde el punto de vista genético, los genomas de las especies son reservorios de información genética sobre todo tipo de adaptaciones, procesos bioquímicos, morfologías, patrones de desarrollo, ciclos de vida y adaptaciones ecológicas complejas. Ciertamente, existen porciones del genoma que no se expresan o no representan adaptaciones en el momento actual, no obstante, pueden funcionar como marcadores genéticos para reconstruir la historia evolutiva de las especies o ser la base de la adaptación del organismo a condiciones futuras, materia prima de la evolución futura de diversos linajes. En síntesis, la conservación de la variación genética mantiene la posibilidad de evolución.
Con esta preocupación surgió la biología de la conservación, ligada a problemas genéticos en diferentes especies en peligro de extinción y, junto con el desarrollo de la teoría de biogeografía de islas en la década de 1970, fue parte de las ideas ecológicas y evolutivas que se comenzaron a emplear en el diseño de refugios y reservas naturales. Posteriormente se realizaron los primeros análisis a nivel genético de especies en cautiverio y silvestres, y recientemente se ha implementado una gran cantidad de nuevas metodologías moleculares y computacionales que permiten analizar y hacer predicciones cada vez más precisas. Diferentes criterios se han utilizado para elaborar las estrategias y los planes de conservación. Sin embargo, para lograr una verdadera conservación a largo plazo lo mejor es permitir que las poblaciones sigan evolucionando, es decir, que sigan activos los procesos naturales microevolutivos —principalmente selección natural y adaptación— y de especiación. Para ello necesitamos conocer la historia natural y la genética de poblaciones de las especies que queremos conservar. De esta síntesis nació la genética de la conservación, que se define como la aplicación de la genética de poblaciones para la preservación de las entidades dinámicamente evolutivas. Por lo tanto, una etapa inicial y fundamental en todo estudio moderno de recursos genéticos es el establecimiento de la variación genética existente en las poblaciones así como su distribución; esto permite saber qué tan distintos son los diferentes individuos en la población, qué tan diferentes son las poblaciones entre sí y qué tan diferentes son las especies. El caso del género Agave Uno de los aspectos que más nos ha interesado estudiar en el laboratorio es la genética de poblaciones de diferentes especies del género Agave, y hemos encontrado que todas las especies silvestres presentan una gran variación genética. Esto es consecuencia de su historia de vida, ya que, generalmente, son plantas perennes, es decir de vida larga —como las coníferas y los árboles tropicales—, tienen una gran variación genética, y casi siempre presentan polinización cruzada, lo cual evita la autocruza y todas las formas de cruza entre parientes, esto es, la endogamia. Además, gracias a sus polinizadores, especialmente los murciélagos del género Leptonycteris, el polen viaja grandes distancias, generando así un alto flujo génico entre las poblaciones. Sin embargo, la genética de poblaciones de los agaves tiene características que constituyen una complicación para su manejo, y es que muchas de las especies se pueden propagar asexualmente, es decir, no se necesita que cada individuo se desarrolle a partir de una semilla, sino que se puede producir una nueva planta —una roseta— a partir de una roseta adulta. Naturalmente, esto representa una adaptación importante y un escape a la forma suicida de reproducción; si por mala suerte ese año no hay polinizadores, no se pierde el genotipo en un evento letal pero inútil, ya que quedan copias más pequeñas del mismo individuo. Sin embargo, esta característica, empleada por los pueblos indígenas prehispánicos para generar plantaciones de genotipos interesantes, ha resultado recientemente muy atractiva para los productores industriales de tequila o henequén, pues al tener un mismo genotipo se asegura un crecimiento y una calidad uniformes y constantes de las plantas, lo cual es muy importante para producir fibras o azúcares, ya que simplifica y hace más eficiente la producción. Por ejemplo, en 1999, Patricia Colunga, del cicy de Mérida, y sus colaboradores encontraron que las plantaciones de henequén en Yucatán constituyen básicamente un solo genotipo. Un par de años después, el grupo de June Simpson, del Cinvestav Irapuato, obtuvo el mismo resultado para las plantas de tequila, que aunque ahora resulta lógico, inicialmente fue muy impactante: ¡A. tequilana es un solo genotipo, una sola gran clona! Esta nula variación genética, junto con el descuido y las pobres prácticas fitosanitarias en las plantaciones, generaron una gran mortandad en las plantaciones a finales de los años noventas debido a enfermedades producidas por diferentes organismos como bacterias (Erwinia), hongos (Fusarium) e insectos, principalmente escarabajos. En la actualidad, el problema se encuentra relativamente controlado, pero el potencial de que evolucionen patógenos y plagas perfectamente adaptados al único genotipo del tequila y destruyan completamente estas plantaciones monoclonales pesa como una gigantesca espada de Damocles sobre la industria del tequila. A pesar de ello, la mayor parte de los esfuerzos de la industria en cuanto a investigación ha dejado de lado esta amenaza y ha continuado apostando a la biotecnología, haciendo caso omiso de las consideraciones ecológicas y evolutivas. El caso del mezcal Toda bebida destilada de un agave es considerada tradicional y técnicamente como un mezcal; así, tanto el tequila como el bacanora serían mezcales, mientras que el xotol, por ejemplo, ya no sería un mezcal pues es un derivado de plantas del género Dasylirion, que pertenecen a otra familia de las monocotiledóneas, las nolináceas o convalariáceas, como se ha sugerido llamarlas en estudios más recientes, separadas por unos cincuenta millones de años de la familia Agavaceae. En diferentes lugares y tiempos se ha utilizado una gran cantidad de especies de agave para la producción de mezcal. Un estudio reciente, llevado a cabo por “mezcales y diversidad”, una iniciativa que busca integrar y difundir información biológica, ecológica, geográfica y cultural sobre los mezcales como parte del Programa de recursos genéticos de la Conabio, indica que aún se utilizan alrededor de veinte especies diferentes de agaves para elaborar mezcales tradicionales a lo largo y ancho del país. Cuando se habla de mezcal inmediatamente se piensa en Oaxaca, y hasta cierto punto es justo, pues allí encontramos la mayor diversidad de especies mezcaleras y es donde se ha mantenido con más vida la tradición de elaborar mezcal. En su mayoría, el mezcal oaxaqueño es producido a partir del maguey espadín (variedades de A. angustifolia), pero hay otro mezcal oaxaqueño, que es una joya, y se hace a partir de la poblaciones silvestres de maguey tobalá (A. potatorum Zucc.). También merecen una mención los mezcales que se elaboran puros o mezclados con A. karwinskii (tobasiche, cirial), A. marmorata (tepeztate), A. rhodacantha (mexicano) y A. americana var. oaxacensis (arroqueño). En el noroeste del país se utilizan otras variedades de A. angustifolia para elaborar el legendario bacanora, mientras en el occidente se usa A. duranguensis (cenizo), A. maximiliana (lechuguilla, tecolote) y A. inaequidens (lechuguilla) para laborar la raicilla y, obviamente, A. tequilana para el tequila. En la cuenca del Balsas se emplea A. cupreata (papalometl o papalote), en el altiplano Potosino-Zacatecano A. salmiana subsp. crassispina (cimarrón) y en el noreste A. americana (americano) y A. lophanta (lechuguilla). La historia de la fabricación del mezcal es apasionante y se remonta a miles de años y a la llegada de los españoles a Mesoamérica. Hace nueve mil años, aproximadamente, los pueblos nómadas del desierto empezaron a consumir los tallos cocidos de los magueyes, que son ricos en azúcar y proteínas, un alimento común en esos tiempos, y que después recibió el nombre nahua de mexcalli, de metl, maguey e ixca, hornear. Se ha sugerido que las embarcaciones provenientes de Manila trajeron consigo no solamente seda, especias y esclavos, sino la destilación de origen asiático documentada por primera vez en 1619 en Nueva Galicia. Así, el mexcalli prehispánico comenzó a ser sujeto de destilación en la Nueva España, formando parte de las “mercedes” que los indígenas ofrecían a militares y pobladores españoles. No obstante, debido a la fuerte competencia que se dio entre el “vino mezcal” y los licores de uva del viejo continente, se prohibió su producción durante un siglo, y posteriormente se autorizó solamente un permiso a José María Guadalupe Cuervo para producir “vino mezcal de Tequila” mientras que otros mezcales permanecieron clandestinos por siglos. Actualmente han desaparecido muchos de éstos mezcales, pero el creciente interés en su consumo ha llevado a la creación de programas de estudio interdisciplinario. Tanto para el mezcal como para el tequila, las plantas que se utilizan para obtener el destilado son aquellas que ya se encuentran en estado adulto y que han comenzado a producir su inflorescencia (o están a punto de iniciar la formación de la misma), la cual se corta antes de que siga creciendo. La planta permanece en su sitio por algunos meses permitiendo así que se acumulen azúcares y agua, recursos que de otra manera estarían destinados a la producción de néctar y flores. Posteriormente se le cortan las hojas o pencas, y se deja sólo el corazón del agave, que se asemeja a una piña. Estas piñas se hornean —en autoclaves en el caso de tequila, en hornos en el suelo tipo barbacoa en el caso del mezcal—, se fermenta su jugo y posteriormente se destila. En el caso del tequila, estos procesos se encuentran estandarizados e industrializados, lo cual confiere las mismas propiedades y calidad al producto. Por el contrario, en el mezcal estos procesos son meramente artesanales, por lo que tanto el sabor, el aroma, la gradación alcohólica y la calidad dependen de la región y del maestro mezcalero. De aquí la gran diversidad de mezcales y el hecho de que el mezcal constituya una tradición arraigada y exquisita con un gran valor cultural que se ha ido pasando de generación en generación a lo largo de cientos de años. Recursos genéticos y mezcales tradicionales ¿Qué sucede a nivel genético en las especies de Agave utilizadas en la producción de mezcal? En particular queremos mencionar aquí un ejemplo sobre la región de Chilapa, ubicada al este de Chilpancigo, en el estado de Guerrero, en donde, desde hace mucho tiempo, se produce un mezcal muy apreciado localmente a partir de poblaciones silvestres, no cultivadas, del maguey llamado papalometl o mezcal papalote o mariposa (A. cupreata). Este agave es una planta bonita, con pencas que se hacen anchas en la parte central, por lo que recuerda vagamente una mariposa. Las pencas están fuertemente armadas con dientes y una gran espina terminal. Los habitantes de la región, preocupados por la clara desaparición de las poblaciones silvestres de este agave, formaron, con la asesoría de gea, una ong que lleva varios años trabajando en esa zona, la cooperativa Sanzekan Tinemi de productores de mezcal de la región de Chilapa, e iniciaron un proyecto de viveros forestales, en el cual se recogen semillas de algunos individuos de A. cupreata, a los que se les permitió florecer y producir frutos. Los viveros se encuentran en diferentes altitudes y valles, cubriendo los diferentes paisajes naturales en los que crece la especie. Cuando las plantas alcanzan una talla que se considera razonable para que sobrevivan en el campo, son reintroducidas en los paisajes naturales o cultivados tradicionalmente con el sistema de milpa. De esta manera se mantiene no sólo los paisajes, sino también la diversidad de especies naturales y cultivadas y sus recursos genéticos. No obstante, existía la preocupación de que, por el manejo y la colecta de pocas plantas madre para fundar los viveros, se estuviera perdiendo una gran parte de la variación genética. Por ello, recientemente, con el apoyo de la Conabio, analizamos la variación genética de cuatro viveros y dos poblaciones silvestres cercanas por medio de issr (Inter Simple Sequence Repeats, un tipo de marcador basado en la pcr). Para nuestro alivio encontramos que estos viveros forestales tienen muy bien representada la variación genética de la especie en la región. En general, las poblaciones en los viveros se parecen mucho a las poblaciones silvestres contiguas. Asimismo, encontramos que algunos presentan ligeramente mayor variación, lo cual se deba tal vez al intercambio de semillas con regiones contiguas. En otros casos encontramos niveles ligeramente menores de variación, debido posiblemente a que se utilizaron relativamente pocas madres para hacer el vivero. Además encontramos que en promedio, de cada cien individuos, alrededor de treinta son heterócigos en un gen dado, o que cada individuo es heterócigo en aproximadamente 30% de sus genes. Estos niveles de variación genética son muy altos, varias veces mayores a los que encontramos en las poblaciones humanas o de vertebrados en general, y comparables a los de las especies de plantas que presentan los mayores niveles de variación genética. Sin embargo, aunque los viveros mantienen la variación genética de A. cupreata, esto no garantiza la supervivencia de la especie. Es posible que muchas de las plantas no sobrevivan al ser transplantadas al campo, y que, si no hay apoyo o interés a largo plazo, se pierdan estos viveros y plantaciones; y si el precio del mezcal sigue subiendo, la tentación de colectar todos los individuos reproductivos aumentará. Otra de nuestras preocupaciones es que existen varios proyectos impulsados por diferentes fundaciones y universidades para implementar métodos de cultivo de tejidos e iniciar plantaciones clonales de las especies, así como para desarrollar en estas localidades el mismo modelo agroindustrial seguido en el caso del tequila en Jalisco y en el del mezcal espadín en Oaxaca. Con estas prácticas se elimina toda la diversidad de especies, se modifica el paisaje y se alteran los procesos naturales, además de que se pierde no solo las otras especies sino también los recursos genéticos, y se genera de esta manera las condiciones que hacen posible que se repita la maldición que pesa sobre el tequila. |
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Luis E. Eguiarte Fruns y Andrea González
Instituto de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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Referencias bibliográficas
Aguirre X., C. Illsley y J. Larson. 2006. “Dulce semblanza de los mezcales del Altiplano y del Balsas”, en México Desconocido, núm. 352, pp. 36-45 (buena y clara introducción al mezcal y los agaves, donde se discuten los proyectos de la Conabio y del mezcal en la Chilapa). Eguiarte, L. E. 1999. “Una guía para principiantes a la genética de poblaciones”, en La Evolución Biológica, Nuñez-Farfán J. y L. E. Eguiarte (eds.). Facultad de Ciencias, Instituto de Ecología, unam/Conabio, pp. 35-50. y D. Piñero. 1999. “Génetica de la conservación: leones vemos, genes no sabemos”, en idem. pp. 371-398 (sencilla introducción a la genética de la conservación). , A. Silva y V. Souza. 2000. “Biología evolutiva de la familia Agavaceae: biología reproductiva, genética de poblaciones y filogenia”, en Boletín de la Sociedad Botánica de México, núm. 166, pp. 131-150 (una revisión de nuestros conocimientos de la familia del Agave, incluyendo estimaciones de variación genética” García Mendoza, A. 1998. Con sabor a maguey. Jardín Botánico, Instituto de Biología, unam (práctica guía ilustrada al género y familia del Agave, con comentarios sobre sus usos y biología). Larson, J. (coord.). 2007. Agave: Mezcales y diversidad. Conabio. México (mapa donde se resumen los avances de la Conabio proyecto sobre los mezcales). |
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Luis E. Eguiarte es investigador del Instituto de Ecología de la Universidad Nacional autónoma de México (unam), donde dirige el Laboratorio de Evolución Molecular e imparte cursos de genética de poblaciones, evolución y ecología. Su interés es entender la evolución de las plantas, animales y bacterias de México mediante la utilización de métodos genéticos y ecológicos.
Andrea González González es estudiante de doctorado del posgrado de Ciencias Biomédicas de la Universidad Nacional autónoma de México (unam). El tema de su tesis de licenciatura fue la biología reproductiva y genética de poblaciones de un agave, y actualmente estudia aspectos de la ecología evolutiva de Escherichia coli en México como parte de su tesis de doctorado. _______________________________________________________________
como citar este artículo → Eguiarte Fruns, Luis E. y González González, Andrea. (2007). De genes y magueyes, el estudio y conservación de los recursos genéticos del tequila y el mezcal. Ciencias 87, julio-septiembre, 28-35. [En línea]
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| del bestiario | |||
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El murciélago de Yerbabuena
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Héctor T. Arita
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| In memoriam: Bernardo Villa Ramírez (1911-2006) | |||
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Era un día típico de finales de verano en la Tierra Caliente de Guerrero. Desde muy temprano el calor se había dejado sentir inclemente, aunque algunos nubarrones anunciaban la posibilidad de una refrescante lluvia vespertina. Era 15 de septiembre de 1938, un jueves. En Teloloapan la gente se preparaba para el festejo del aniversario del inicio de la Guerra de Independencia, un asunto que se tomaba muy en serio en ese poblado. Después de todo, fue en Acatempan, a unos cinco kilómetros al sur, donde supuestamente tuvo lugar el famoso abrazo entre Agustín de Iturbide y Vicente Guerrero que marcó el inicio, en 1821, de la alianza que llevó a la culminación de la Guerra de Independencia. Hay quienes afirman que nunca hubo tal abrazo, que el encuentro tuvo lugar en Teloloapan y que el arrogante criollo Iturbide se limitó a un frío saludo al general insurgente. Abrazo o no abrazo, el hecho es que la celebración de la Independencia es un asunto central en la vida de los teloloapeños. En 1938, con el nacionalismo en ebullición tras la expropiación petrolera en marzo, el festejo cobraba tintes de particular magnitud.
Ajenos a todo este ajetreo, dos jóvenes biólogos habían decidido aprovechar el día de asueto para realizar una de sus actividades favoritas: cazar murciélagos. Liborio Martínez era a la sazón académico del Instituto de Biología de la unam y estaba llamado a ser, en enero de 1939, uno de los profesores fundadores de la Facultad de Ciencias. Bernardo Villa era estudiante de tercer año en la Facultad de Filosofía y Estudios Superiores. Martínez y Villa se hallaban esa mañana en la entrada de la cueva de la Laguna Honda, en Yerbabuena, un pequeño pueblo a unos 15 kilómetros al noroeste de Teloloapan. Era un territorio conocido para Villa, quien era nativo de Teloloapan y había sido maestro rural por muchos años, enseñando tanto en español como en náhuatl.
Después de ajustar sus primitivas linternas, los dos exploradores se adentraron en las entrañas de la Tierra. En aquellos tiempos no existía equipo especializado para el estudio de los murciélagos. Martínez y Villa entraron a la cueva y capturaron los animales con improvisadas redes de mano y atrapando los ejemplares con “las manos pelonas”, como solía narrar Villa años más tarde al referirse a sus andanzas juveniles. Iban en busca de murciélagos vampiros, ya que les interesaba en particular el papel de estos quirópteros en la transmisión de la rabia al ganado. Lo que encontraron, sin embargo, fue un grupo de murciélagos de otro tipo y cuya importancia ecológica no era comprendida en aquella época.
Después de capturar un buen número de ejemplares, los exploradores se retiraron satisfechos y regresaron a Teloloapan a preparar el material para incorporarlo posteriormente a la colección de mamíferos de la unam. La colección se albergaba en laCasa del Lago de Chapultepec, sede del Instituto de Biología, y constaba principalmente de ejemplares preservados en formol o alcohol. Las técnicas modernas de preparación, curación y catalogación de ejemplares fueron empleadas en México hasta 1943, cuando Raymond Hall visitó el Instituto de Biología e introdujo las desarrolladas por él y sus colaboradores en la Universidad de Kansas. En la época tampoco estaba muy claro qué tipo de información biológica podía extraerse de ejemplares de museo, así que Martínez y Villa dedicaron un buen tiempo a pensar cómo elaborar un reporte sobre sus observaciones.
Ellos sabían que los murciélagos de su colecta pertenecían al género Leptonycteris y probablemente a la especie nivalis. Decidieron hacer un estudio estadístico poblacional usando su muestra de murciélagos. En 1938, los conceptos poblacionales en sistemática y evolución estaban en ciernes. Apenas en 1937 había aparecido el libro Genética y el origen de las especies, de Theodosius Dobzhansky y faltaban aún cuatro años para la aparición de Sistemática y el origen de las especies de Ernst Mayr. En la mente de muchos de los taxónomos mexicanos de la época prevalecía la idea tipológica de las especies, en la que se consideraba la variación biológica como desviaciones alrededor de un modelo ideal de cada especie. En la concepción poblacional, la variación se consideraba como parte natural de la vida y como un fenómeno digno de estudio y análisis para la comprensión del origen de las especies. Martínez y Villa llevaron a cabo un detallado análisis estadístico de varias medidas externas y craneales de sus murciélagos y publicaron en 1940 sus conclusiones, junto con la descripción de una nueva subespecie: Leptonycteris nivalis yerbabuenae Martínez y Villa 1940.
Desde entonces, el nombre yerbabuenae ha tenido una tortuosa historia taxonómica, debido en gran medida a que la mayoría de los ejemplares colectados en 1938 se perdieron alrededor de 1945, cuando Villa estaba estudiando el posgrado en la Universidad de Kansas. Apenas
tres de esos ejemplares se conservan en la colección del Instituto de Biología. Como resumen de una historia muy complicada, se puede decir que el nombre yerbabuenae, después de haber sido considerado inválido por mucho tiempo, fue resucitado en 1988 con la designación de un ejemplar tipo nuevo (un “neotipo”), por lo que en la actualidad se considera que existen tres especies del género Leptonycteris: una en Sudamérica y dos en Norteamérica (L. nivalis y L. yerbabuenae). Estas últimas se conocen como murciélagos magueyeros por su asociación ecológica con los magueyes (género Agave). A mediados de la década de 1980 se detectó una disminución en algunas poblaciones de murciélagos magueyeros, lo que motivó su inclusión en las listas de especies de importancia para la conservación en Estados Unidos y México. El caso de los murciélagos magueyeros era particularmente interesante porque se sabía que en algunos sitios la presencia de estos animales era estacional, lo que sugería la existencia de movimientos migratorios de gran distancia. Otra preocupación era que la disminución en las poblaciones de murciélagos podía afectar las poblaciones de plantas que dependen de los quirópteros para su polinización. Los murciélagos magueyeros son los principales polinizadores de varias plantas tropicales y subtropicales. En particular, las poblaciones silvestres de muchas especies de agaves dependen directamente de la actividad de los murciélagos para garantizar su reproducción. Para llamar la atención sobre el problema, se propuso en 1987 la existencia de una conexión entre los murciélagos y la industria del tequila. Los agaves azules (Agave tequilana) empleados en la industria tequilera son básicamente un clon de una especie silvestre (Agave angustifolia) y se propagan sin necesidad de polinización. De todas maneras, era posible que los murciélagos jugaran un papel importante para mantener las poblaciones silvestres de A. angustifolia y así garantizar la existencia de un reservorio de variación genética para posibles aplicaciones en las líneas clonales de A. tequilana.
Desde entonces, el murciélago de Yerbabuena ha sido intensamente estudiado. De hecho, es posible que esta especie sea el murciélago mexicano mejor conocido en cuanto a su historia natural. Se han confirmado movimientos migratorios en esta especie, pero también se ha documentado una estructura mucho más compleja en la que existen varias rutas de movimientos migratorios y poblaciones que no se mueven. Se ha confirmado también el papel central de estos murciélagos en la polinización de algunas plantas tropicales, como las ceibas, y de varias especies del género Agave. Se ha propuesto incluso que la diversificación del género Agave coincide con cambios climáticos y con el surgimiento de los murciélagos del género Leptonycteris en Norteamérica. La relación entre los murciélagos magueyeros y los agaves es sin duda una de las historias ecológicas y evolutivas más interesantes de México. ¿Se habrán imaginado Liborio Martínez y Bernardo Villa que sus murciélagos de la cueva en Yerbabuena llegarían a cobrar tal importancia científica? ¿Cuántos de los investigadores modernos conocen la historia de lo que sucedió aquél 15 de septiembre de 1938 en la cueva de la Laguna Honda? En la ciencia, como en otras actividades humanas, las pequeñas historias generalmente marcan la pauta de los grandes avances. |
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Héctor T. Arita
Instituto de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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Referencias bibliográficas
Arita, H. T. y D. E. Wilson. 1987. “Long-nosed bats and agaves: The tequila connection”, en Bats, vol. 5, núm. 4, pp. 3-5 (www.batcon.org/batsmag/v5n4-4.html). Eguiarte, L. E. y H. T. Arita. 2007. “The natural history of tequila and mezcal, or, the tequila connection, take two”, en Tropinet, vol. 18, núm. 2, pp. 1-3 (www.atbio.org/tropinet.html). _______________________________________________________________
como citar este artículo → Arita, Héctor T. (2007). El murciélago de Yerbabuena. Ciencias 87, julio-septiembre, 36-38. [En línea] |
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| de la química | |||
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El tequila, su aroma y su sabor
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M. S. Acosta, M. López Pérez y R. Miranda
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El tequila es una bebida alcohólica obtenida al destilar las cabezas de Agave tequilana Weber variedad azul, única subespecie permitida en su elaboración, y originalmente sólo cultivada en la región de Tequila. Su característico aroma y sabor se debe a una gran variedad de compuestos volátiles, entre los que figuran alcoholes superiores, aldehídos, ácidos grasos, ésteres, compuestos azufrados y algunos compuestos fenólicos, los cuales son percibidos por los nervios olfatorios ubicados al final de la nariz, que son usados como una herramienta analítica. Los volátiles aromáticos livianos (de bajo peso molecular, polares y compuestos hidrofílicos) son percibidos en un primer momento y, generalmente, tienen mayor impacto en la percepción humana. La serie de compuestos emanados por los tequilas son percibidos como notas caramelizadas, floral y frutal —con diferentes intensidades— y otros como pungentes, dulces y frescos. Se han realizado diversos trabajos sobre el sabor y aroma de los tequilas, como el de Benn y Peppard, un estudio pionero, y los de Mercedes López y sus colaboradores, en donde se realizaron análisis detallados sobre los compuestos saborizantes de varios tequilas así como los análisis sensoriales correspondientes.
La gran mayoría de estos compuestos volátiles son derivados de ácidos grasos, carbohidratos y aminoácidos producidos por medio de diversas rutas biosintéticas que ocurren a lo largo del proceso de elaboración, esto es, el cocimiento, la fermentación, el reposo y el almacenamiento. Algunos resultan de la combinación de varios compuestos, pero no todas las combinaciones producen compuestos de esta naturaleza, pues muchas de ellas provocan un enmascaramiento. Otros compuestos son derivados de la destrucción celular que se produce al reaccionar ciertas enzimas con su sustrato en el proceso de elaboración. Sin embargo, el perfil aromático característico del tequila sólo se obtiene al emplear Agave tequilana Weber variedad azul, pues aun cuando se tenga la misma serie de compuestos como precursores, no se puede asegurar el mismo perfil al usar otras variedades de agave, debido a los atributos de los cultivares —algo señalado por las investigaciones etnobotánicas.
Para producir el tequila, las plantas se cosechan y se eliminan las hojas —paso conocido como jima—, dejando solamente el tallo —llamado piña—. La piña se hornea y tritura para extraer el jugo, que se conoce como mieles por ser rico en azúcares. Las mieles son fermentadas con levaduras del género Saccharomyces durante un periodo que va de 12 a 72 horas, tiempo necesario para transformar los azúcares en alcohol y durante el cual se forman algunos de los compuestos que confieren al tequila su aroma y sabor característico.
Finalmente se somete a una doble destilación, empleando alambiques o columnas. En la primera, denominada destrozamiento, se alcanza un contenido de alcohol de 20 a 30%, se obtienen algunos compuestos con el sabor típico del tequila —alcoholes como el metanol, el isopropanol, amílico e isoamílico— y algunos ésteres. En la segunda, llamada rectificación, se enriquece el contenido alcohólico hasta 55%, y se obtienen compuestos menos volátiles.
En cada etapa del proceso se producen distintos compuestos odoríficos, pero sólo algunos permanecen hasta el final. Se tienen los aromas primarios, que se forman por interacciones del suelo, clima y métodos de cultivo, y muchos de los cuales son liberados por las levaduras durante la fermentación. Los aromas prefermentativos se producen durante la molienda de la piña, dando lugar a alcoholes y aldehídos. Los aromas de la fermentación o secundarios, al parecer los de mayor impacto, se generan por cambios químicos debidos a la acción de microorganismos —levaduras y bacterias— o por condiciones del proceso. Los aromas formados durante el añejamiento se deben a cambios fisicoquímicos ocurridos, algunos por su transformación y otros producidos por el contacto con la madera de las barricas. Debe de mencionarse que también se pueden formar aromas no deseables, lo cual puede ocurrir en cualquiera de las etapas.
El mejoramiento No todas las marcas de tequila poseen la misma calidad. Las consagradas han logrado una producción en donde se controla cada fase del proceso de elaboración. Es por ello que las marcas menos conocidas se preocupan por efectuar estudios para incrementar su calidad. El objetivo de este tipo de investigaciones es el de conocer aquellos compuestos odoríficos impactantes que se forman principalmente en los mostos fermentados de las mieles de agave, y brindan sus características sensoriales finales al tequila blanco —en el reposado y el añejo se deben a otros procesos. Una vez determinados los compuestos de mayor intensidad sensorial es posible entonces inducir el proceso de fermentación hacia la formación de éstos y así mejorar el olor y el sabor de esta bebida.
En el estudio que realizamos se analizaron los compuestos volátiles en tinas de fermentación cada 24 horas durante tres días consecutivos, a fin de conocer el perfil aromático y los compuestos químicos presentes en la etapa anterior y posterior de la fermentación, esto es, a las 32 horas del horneado del tallo de la planta, así como después del destilado que resulta en el tequila blanco. Se tomaron muestras de las mieles de agave durante distintos momentos de la fermentación, a las 24, 48 y 72 horas —que es cuando ésta concluye— así como del tequila blanco producido por esos mostos.
Para caracterizar biológicamente aquellos compuestos odoríficos impactantes generados en los mostos, se empleó, por un lado, el método de Cromatografía de Gases-Olfatometría, conocido como osme, que involucra pruebas con personas. Se invitaron entonces veinte estudiantes de entre 19 y 21 años de edad, y de éstos se seleccionaron cuatro por sus habilidades olfatométricas, empleando una escala de intensidad ya establecida (1 = no detectable, 7 = aroma moderado y 14 = aroma bastante intenso). Por otra parte, para la separación e identificación de los compuestos odoríficos se usó un cromatógrafo de gases al que se le acoplaron tres detectores, uno de ionización de flama, un espectrómetro de masas y finalmente un olfatómetro.
De acuerdo con los descriptores obtenidos de los panelistas, los aromas con mayor intensidad o impacto fueron identificadas a las 48 horas de fermentación, esto es, a la mitad del proceso de fermentado; sin embargo, la mayor variedad de aromas se presentó a las 72 horas, y la mayor intensidad de aroma es la del producto final, el tequila blanco (7 a 7.5, lo cual corresponde a una intensidad moderada).
En general, el número de señales con aroma fue mayor durante la fermentación a las 48 horas (28 señales) que a las 24 o 72 horas (27 y 26 señales respectivamente), al finalizar el cocimiento se reportaron 28 señales, y 25 en el tequila blanco. Se logró caracterizar 34 compuestos en total, de los cuales sólo 14 de ellos prevalecieron desde el cocimiento hasta la obtención de tequila blanco. El número de compuestos presentes en mieles de agave a 48 y 72 horas de fermentación y tequila blanco fue de 55, 48, 44 y 40 compuestos respectivamente. Los resultados obtenidos mediante la caracterización molecular muestran que la mayor proporción de compuestos en las mieles de agave fueron alcoholes (35%) y en menor proporción relativa compuestos nitrogenados, y hay presencia de aldehídos y cetonas, compuestos relacionados con notas aromáticas.
En la fermentación, los grupos de alcoholes, aldehídos y ésteres se encuentran en mayor proporción, sin embargo sólo se consideraron aquellos compuestos que presentaron un impacto aromático y fueron monitoreados desde las mieles de agave, y que luego incrementaron su aroma y permanecieron finalmente en el tequila blanco. Así se obtuvo que la mayor proporción corresponde a alcoholes (37%) y la menor a piranos y aldehídos (6%), lo cual confirma la idea de que desde las piñas de agave ya se presentan polioles. En el tequila blanco se identificaron en mayor proporción alcoholes (46%), lo cual muestra una relación entre la calidad de la doble destilación y en menor proporción el grupo de cetonas (3%). Se observó que los osmegramas del detector humano son más sensibles que el detector de ionización de flama. Se compararon las muestras de las mieles de las piñas y finalmente como tequila blanco para realizar la identificación de sólo aquellos compuestos cuya intensidad fue mayor y cuya transformación se realizó en las piñas. Los compuestos odoríficos impactantes se presentaron durante la fermentación debido a la actividad metabólica en el mosto, y son precursores de aquellos compuestos que proporcionan su aroma característico al tequila blanco; entre ellos se encuentran el etanol (pungente/químico), el 3-metil-2-buten-1-ol (floral/frutal), el 2-ácido butanoico (dulce/fresa), el ácido acético (químico/pungente), el heptanol (fresco/pasta dental) y el geraniol (herbal/floral). Aún hay aspectos importantes por explorar, como la relación entre el comportamiento del perfil aromático en la misma variedad de Agave tequilana Weber, la azul, y la región donde fue cultivado, ya que debido a que existe una baja variabilidad en el clon del agave, lo cual se ha comprobado molecularmente, estos factores pueden influir en los compuestos aromáticos de esta bebida. |
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María Susana Acosta Navarrete
Universidad Tecnológica del Suroeste de Guanajuato. Mercedes López Pérez Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del ipn-Unidad Irapuato. Rita Miranda López Instituto Tecnológico de Celaya. |
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Referencias bibliográficas
Benn, S. M. y T. L. Peppard. 1996. “Characterization of tequila flavor by instrumental and sensory analysis”, en J. Agric. Food Chem., núm. 44, pp. 557-566. Cámara Reguladora de la Industria Tequilera (crit). 2000. Cedeño, M. 1995. “Tequila production”, en Crit. Rev. Biotechnol., núm. 15, pp. 1-11. López M. G. 1999. “Tequila aroma”, en Flavor Chemistry of Ethnic Foods, F. Shahidi y J. C. Ho (eds.). Plenum. López, M. G. y J. P. Dufour. 2001, en Gas Chromatography Olfactometry. The State of the Art, J. V. Leland et al. (eds.) American Chemical Society Series. Meilgarrd, M. et al. 1991. Sensory evalution techniques. crc Press Inc., Florida. Patel S. y Shibamoto T. 2002. “Effect of different strains of Saccharomyces cerevisiae on production of volatiles in Napa Gamay wine and Petote Sirah wine”, en J. Agric. Food Chem., núm. 50, pp. 5649-5653. _______________________________________________________________
como citar este artículo → Acosta Navarrete, María Susana, López Pérez Mercedes y Miranda López Rita. (2007). El tequila, su aroma y su sabor. Ciencias 87, julio-septiembre, 50-53. [En línea] |
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| La nomenclatura botánica en la sistemática del siglo XXI |
Un recorrido histórico por la nomenclatura botánica y la taxonomía tradicional muestra la manera en que se han incorporado nuevas herramientas y sistemas que han permitido establecer diversas categorías botánicas, así como el debate que se ha generado en torno a ellos. Los estudios recientes en conservación de la biodiversidad requieren del desarrollo de bases de datos que favorezcan la comunicación e intercambio de información a través de una nomenclatura adecuada.
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Lourdes Rico Arce y Patricia Magaña Rueda
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Los humanos clasificamos con el fin de lograr un orden y un manejo más fácil y adecuado de los objetos con los que trabajamos. Entre los biólogos esta labor es fundamental para establecer códigos de comunicación que permitan ubicar el tipo de organismos que se investigan. Si bien las discusiones y sus resultados han sido parte de un lento y a veces complejo trabajo que ha ido evolucionando con los nuevos horizontes en la investigación, llegar a acuerdos en las comunidades científicas a nivel mundial en el terreno de los nombres científicos no ha sido una tarea fácil.
La taxonomía es la ciencia de la clasificación de los grupos de organismos, mientras la nomenclatura, íntimamente asociada a la taxonomía desde sus orígenes más remotos, tiene como meta el poner un orden universal en la aceptación de nombres a diferentes niveles jerárquicos. Desde hace siglos ha sido imprescindible dar un nombre estable a toda especie y demás categorías que se describen a fin de que se le reconozca en un “idioma” universal. Las nomenclaturas taxonómicas botánica y zoológica se rigen por códigos internacionales que se aprueban en congresos de este tipo. En general los códigos consisten en reglas, artículos y suplementos con recomendaciones, que en muchos casos son muy complejos. En el caso de las plantas, el código de referencia es el International Code of Nomenclature que se aprueba en los congresos internacionales periódicos de la International Association for Plant Taxonomy. Las actualizaciones del código se llevan a cabo después de las reuniones de cada congreso, generalmente identificando el código con el nombre de la ciudad sede del congreso. Así tenemos los códigos de París, Berlín, Tokio, Missouri, etcétera. En el prefacio de cada uno de ellos se pone al tanto al lector de cuáles son los cambios más radicales que se han incorporado en cada edición. Históricamente, en la primera mitad del siglo XVIII los nombres usados para las plantas eran los polinomios, poco prácticos ya que llegaban a estar constituidos hasta por doce palabras, por lo que fueron sustituidos, poco a poco, con el sistema del binomio, es decir, el del nombre de una especie formado por dos palabras generalmente en latín, la primera que representa el género y la segunda el epíteto que caracteriza al nombre. El trabajo más importante para establecer este sistema fue el de Linneo, Species plantarum, publicado en 1753, precedido por Critica botanica, en 1737 y Fundamenta botanica, en 1736 y del mismo autor.
El trabajo de Linneo quizá no fue el más elaborado, pero sí el más meticuloso y ordenado para la aplicación de nombres. En su Critica botanica explica los principios y reglas que empleó para formular su Genera plantarum y Hortus Cliffortianus, mientras en Philosophia botanica, aparecido en 1751, expresa sus opiniones bajo la forma de aforismos. En 1813 Agustín De Candolle publicó Théorie elémentaire de la botanique, que fue el primer trabajo trascendental para la nomenclatura botánica. En menos de cuarenta páginas, el autor da instrucciones explícitas para los procesos que implica la nomenclatura, aborda situaciones prácticas y toma numerosos puntos de Linneo y otros botánicos contemporáneos. De este documento surge la obra de su hijo, Alfonso De Candolle, Lois de la nomenclature botanique (Leyes de la nomenclatura botánica) que completó una serie de procedimientos en este campo. Así, una especie sólo puede tener un nombre válido, por lo que otros nombres en latín que hayan sido usados para describirla son considerados sinónimos. En 1821, Ernst Steudel produjo la obra Nomenclator botanicus, que fue el primer índice de plantas, con listas de nombres en latín y sinonimias de esa época. La obra fue muy aceptada y como resultado de ello, en 1840, se publicó una segunda edición. Este trabajo precedió al Index Kewensis, que es un índice de plantas con semillas (espermatofitas). Más adelante se produjo el Gray Card Index.
En agosto de 1867 se convocó a un congreso de estandarización y legislación de la nomenclatura, al cual asistieron ciento cincuenta botánicos europeos y norteamericanos, a quienes unos años antes se les había dado una copia de las Leyes de la nomenclatura botánica para ser leída y estudiada previamente. De esta reunión internacional surgió el Primer código de nomenclatura internacional del reino vegetal, conocido como el Código de París. En él se hace énfasis en el principio de prioridad para la publicación de los nombres de las especies, y se da reconocimiento a la obra de Linneo como punto de partida. También se establece que, para que el nombre de un taxón sea válido, debe ser descrito y acompañado por el nombre del autor. Otro aspecto relevante que surgió posteriormente fue “la regla de Kew”, que se refiere a que si algún epíteto cambia de género, el nombre del epíteto se tiene que usar como base, siempre y cuando este nombre no haya sido usado antes al interior del género en que se incluirá. Si el epíteto ya ha sido usado, el autor puede usar uno nuevo. Por ejemplo, Mimosa angustissima Miller, transferido al género Acaciella quedaría como Acaciella angustissima (Miller) Kuntze, siempre y cuando el epíteto angustissima no hubiese sido usado en el género Acaciella, que en este caso fue lo que sucedió. Varios años después, encabezados por N. L. Britton, del Jardín Botánico de Nueva York, numerosos botánicos se reunieron en Rochester. Allí se propuso una serie de reglas que gobernarían la nomenclatura botánica, las cuales, en opinión de Britton, eran objetivas en comparación con las que los europeos habían ya propuesto en París. Tres puntos trascendentales surgieron entonces: a) el concepto del espécimen tipo para la descripción, con la necesidad de un respaldo de herbario específico, tanto para familia como para género y especie; b) la aplicación estricta del principio de prioridad, es decir, el del primer nombre dado a conocer en el mundo científico; c) la aceptación de binomios, incluyendo tautónimos (nombres que repiten el nombre del género en la especie). Después de este código surgieron dos escuelas opuestas, la de Britton en Nueva York, y en Harvard la de Asa Gray, quien era más tradicional y estaba más influido por los botánicos ingleses de Kew. En 1905 se convocó al primer Congreso internacional de botánica en Viena, y como parte del mismo se efectuó otra reunión internacional sobre nomenclatura. En este congreso se rechazó el Código de Rochester y se retomaron como base las reglas del Código de París. Los resultados más importantes fueron los siguientes: a) se tomó la obra Species plantarum de 1753 como punto de partida del principio de prioridad; b) Genera plantarum, de 1754, se reconoció como publicación válida o formal. Sin embargo, aquí se incluyó una lista llamada Nomina generica conservanda, la cual aceptaba nombres de géneros más antiguos, previos al trabajo de Linneo, siempre y cuando los nombres de estos fueran bien conocidos o ya empleados. Se hizo hincapié en que para la designación de nuevos géneros y nombres, éstos tenían que ir acompañados de descripciones en latín y se debería evitar los tautónimos. Las reglas internacionales de Botánica se convirtieron entonces en El Código internacional de nomenclatura botánica. En Estocolmo, en el marco del 7º Congreso internacional de botánica, se afinaron arreglos para híbridos, clones, subespecies, variedades, etcétera, además de que se rechazó la nomina dubia —un nomen dubium es un nombre científico dudoso y una categoría que se utiliza en la nomenclatura de animales. También se propuso y aceptó que las descripciones de especies nuevas en cualquier idioma son válidas siempre y cuando hayan sido publicadas antes del 1 de enero de 1935. Después de esa fecha, éstas debían ser descritas o tener una diagnosis en el idioma latín. En años más recientes se ha convocado a nuevas reuniones internacionales de nomenclatura, organizadas por la Asociación internacional de taxónomos de plantas (iapt por sus siglas en inglés), y en cada Congreso internacional de botánica, una semana antes del inicio, se lleva a cabo una sesión especial. En estas reuniones se somete a votación nuevas propuestas para modificar o poner en práctica el Código internacional de nomenclatura botánica. Las últimas sesiones se han vuelto polémicas, como sucedió en Viena en 2005, y representan una posibilidad de discusión y hasta votación para la validación de diversas categorías taxonómicas. Algunos aspectos prácticos Para designar en la nomenclatura botánica un nombre aceptado, dependiendo del criterio del taxónomo especialista, se usan las siglas nb, es decir, él o ella circunscriben el taxón usando las reglas de nomenclatura para aplicar el nombre más adecuado o correcto de acuerdo con los criterios establecidos. Durante muchas décadas, éste ha sido el método más utilizado en el mundo en el trabajo taxonómico. La nomenclatura botánica se basa en el principio de prioridad; es decir, el nombre adecuado será el más antiguo que se haya aplicado al organismo en cuestión. Este sencillo y lógico principio ha sido en ocasiones fuente de confusión; por ejemplo, en México la planta llamada “el camarón” en los Tuxtlas, Veracruz, había sido designado como Pithecellobium arboreum, pero en trabajos más recientes fue reportada como Cojoba arborea. Esta especie fue descrita inicialmente por Linneo como Mimosa arborea Linneo, pero en 1875 Bentham la transfirió al género Pithecellobium quedando así Pithecellobium arboreum (Linneo) Bentham. Al hacer la transferencia, Bentham usa el nombre del epíteto de Mimosa arborea, por ello, a manera de reconocimiento el nombre de Linneo aparece en un paréntesis. Ya que el nombre inicial (género + epíteto) da por resultado un binomio, en el caso de Mimosa arborea Linneo, éste pasa a ser un basónimo de Pithecellobium arboreum (Linneo) Bentham. El nombre del epíteto cambia su terminación debido a que Pithecellobium es un género masculino y Mimosa es femenino en su declinacion en latín. Durante muchos años esta planta se conoció en toda su distribución como Pithecellobium arboreum (L.) Bentham. Y numerosos usuarios, principalmente forestales y ecólogos, continuaron usándolo. En 1989, después de un análisis sistemático de la tribu Ingeae —incluyendo fenética y cladística—, Lourdes Rico propuso el uso o reconocimiento del género Cojoba, descrito por Britton y Rose en 1928; a partir de entonces, la planta conocida como Pithecellobium arboreum (Linneo) Bentham tendría que ser referida como Cojoba arborea (L.) Britton & Rose. Esto fue apoyado por Barneby y Grimes en 1997, quienes oficialmente reinstalaron los géneros establecidos por Britton y Rose. Así, de 1989 a la fecha, los usuarios de este taxón se han ido adaptando al nuevo nombre, convencidos de que los caracteres morfológicos, especialmente del fruto y la semilla, sí difieren significativamente entre los géneros Cojoba y Pithecellobium. Esto no significa que el género Pithecellobium haya desaparecido, sino que un grupo de especies ha sido transferida a otro género con base en un conocimiento más profundo de las mismas. El género Pithecellobium permanece caracterizado, entre otros rasgos, por tener espinas estipulares en par, frutos no carnosos y semillas cubiertas por un arilo, mientras que las especies del género Cojoba no son así. Resulta entonces que el alias “camarón” de los Tuxtlas internacionalmente tiene el siguiente curriculum vitae: Cojoba arborea (Linneo) Britton & Rose, 1928 = nombre aceptado en la clasificación actual, en práctica; Pithecellobium arboreum (Linneo) Bentham, 1875 = sinónimo; Mimosa arborea L., 1753 = basónimo. Cuando la comunidad usuaria no considera prácticos los nombres es posible elaborar una petición de conservación ante el Comité de nomenclatura —en este caso dirigida al Comité de espermatofitas—, la cual tiene que ser publicada oficialmente en la revista Taxon que, entre otros asuntos, es la revista oficial de la iapt. Si el comité la acepta o la rechaza, se somete de cualquier manera a votación en la siguiente reunión que se efectúa antes del congreso internacional de botánica, y allí se emite el veredicto final. Un ejemplo de este tipo es Mimosa pigra Linneo, una maleza ampliamente distribuida en el continente americano y cultivada en África y Australia, que es un importante componente en algunas comunidades áridas así como una planta forrajera. Barneby encontró en 1982 que el nombre más antiguo era Mimosa pelita Linneo. Debido a que esta planta es muy conocida en la actualidad, hubo un numeroso contingente de botánicos convencidos de que era mejor conservar el nombre Mimosa pigra Linneo aun cuando no se siguiera el principio de prioridad como lo establece el código. Así, en 1989, con base en argumentos prácticos, Verdcourt publicó un articulo en la revista Taxon, en donde formuló la petición oficial al comité para la conservación de Mimosa pigra L. El comité estudió el caso y votó recomendando el uso de ese nombre. Los casos de este tipo son abundantes; basta ver los números de Taxon para tener una idea de la dinámica existente alrededor de la nomenclatura. Para evitar situaciones más complejas, las reuniones de nomenclatura de los congresos internacionales de botánica han debilitado gradualmente el principio de prioridad. Un ejemplo típico es el de las especies de importancia económica conocidas con un nombre en particular que, cuando se descubre uno más antiguo, si se aplica el principio de prioridad se les tiene que asociar un nombre que será difícilmente aceptado por los usuarios más comunes. Así después de 238 años de debate internacional se han refinado los dos anexos del Código de nomenclatura botánica: Nomina specifica conservanda y Nomina specifica rejicienda, en donde se estipula que se puede conservar un nombre muy usado a pesar de que no sea el más antiguo. Cuando el adn “habla” Con el desarrollo de la sistemática, que tiene como objetivo primario describir la biodiversidad, las diferentes metodologías buscan establecer claramente las relaciones de parentesco y de descendencia de los grupos animales, vegetales, de hongos y bacterias. El panorama de la taxonomía tradicional se ha enriquecido pero también se ha vuelto aún más complejo. Hoy día, la aceptación de grupos filogenéticos, de parentesco, basados en cladogramas —que son representaciones de las relaciones entre grupos—, hace más difícil un sistema universal en cuanto a jerarquías, de tal manera que ha surgido un “filocódigo” para la designación de nombres, el cual ha causado mucha controversia, ya que constituye uno de los retos más grandes en la historia de la nomenclatura. En la medida que los organismos ya clasificados —con un nombre— son una fuente de información extrínseca e intrínseca, ¿qué pasa cuando las personas que se encuentran produciendo floras y trabajos regionales se enfrentan al hecho de que los nombres más conocidos y usados tienen que ser cambiados?, ¿qué consecuencias implica este tipo de cambios y cómo se ha sugerido que se lleven a cabo? Veamos el caso de Acacia. Un género que tiene tres subgéneros, Acacia, Aculeiferum y Phyllodineae, y cuyas especies son en su mayoría australianas —más de 980. Los subgéneros Acacia y Aculeiferum, aunque mas pequeños en número, son muy importantes en la ecología de vastas extensiones en las zonas áridas de África, Medio Oriente —más de 130 especies— y América —más de 150 especies—; en India hay sólo cerca de 18 especies de ambos subgéneros. La especie tipo del género, según Britton y Rose, es Acacia nilotica (L.) Delile, basónimo Mimosa nilotica L., mientras que, según W. F. Wight y seleccionado por Britton y Brown en 1913, es Mimosa scorpioides L., que en la actualidad es un sinónimo de A. nilotica (L.) Delile. Por medio de análisis moleculares de adn se ha puesto en evidencia que el subgénero Phyllodineae es probablemente monofilético, y que constituye un grupo hermano de miembros de la tribu Ingeae; lo cual indica que mientras más evidencia se obtenga, este subgénero se verá posiblemente embebido en el clado de esta tribu. El subgénero Acacia resulta categóricamente monofilético. En cambio, el subgénero Aculeiferum muestra posiciones parafiléticas, por un lado como grupo hermano de Ingeae y Phyllodineae, pero también como grupo hermano del clado de Acacia. Sin embargo, esto se basa en análisis de un número de especies de Acacia que, por el momento, no son ni la mitad del género —por ejemplo, para el subgénero Phyllodineae sólo ha sido analizado alrededor de 10% de las especies. Se ha considerado cambiar la especie tipo actual de Acacia —A. nilotica, que está en el subgénero Acacia—, por A. penninervis, que se encuentra en el subgénero Phyllodineae. El argumento básico es que al dividir el género Acacia, en virtud de que la mayoría de las especies son australianas, se evita un gran número de cambios en la nomenclatura, pues a pesar de que los subgéneros Acacia y Aculeiferum son muy importantes en las zonas áridas de África, América y Asia, se tiene temor de cambiar la nomenclatura de más de 950 especies sólo porque así lo “dice” el adn. Las consecuencias son que el género Acacia sería básicamente australiano y el resto de las especies cambiarían a otro nombre genérico. El impacto de la propuesta es tan grande, que ésta ha sido de las más debatidas en la historia del Comité, y ha generado diversas y encontradas reacciones entre diferentes grupos de investigadores en el mundo entero. Independientemente de cuáles serían los nombres más adecuados, este tipo de situaciones nos llevan a considerar seriamente el Filocódigo, que inicialmente no fue muy aceptado. Es por ello que sus seguidores han formando una sociedad que lleva por nombre Asociación internacional para la nomenclatura filogenética (ispn), y proponen que este código tenga funciones análogas a las de los códigos internacionales de nomenclatura de botánica y zoología. Generado a partir de una reunión-taller realizada en la Universidad de Harvard bajo la iniciativa de Cantino, Donoghue y Queiroz, con base en ideas expuestas por Queiroz y Gauthier en 1990, éste no debe confundirse con el Biocódigo, que fue rechazado en el congreso celebrado en San Luis Missouri. El Filocódigo contiene reglas para nombrar clados, es por tanto un tree-thinking para nomenclatura biológica, y tiene numerosas analogías con el sistema actual de nomenclatura botánica, y aunque no intenta remplazar al icbn, posee aspectos en común, entre los que se encuentran: nombrar y promover la estabilidad de los nombres; usar nombres adecuados —correctos—, aceptando sinónimos y homónimos; manejar un principio de prioridad en cuanto a la fecha de publicación; tener reglas que permitan la conservación de nombres en caso de que haya conflicto con nombres ya muy conocidos aunque estos no sigan el principio de prioridad. Entre las ventajas de esta nomenclatura filogenética se pueden mencionar que evita que los taxónomos-sistemáticos nombren inmediatamente clados antes de que la clasificación del grupo esté completamente resuelta; permite a los investigadores nombrar clados recientemente descubiertos, establecidos, lo cual hace más fácil la tarea de poner códigos de acuerdo con el rango; otorga la decisión de nombrar un clado, lo cual puede hacerse de acuerdo con numerosos criterios. Lo regional y lo global ¿Qué implicación tienen los cambios nomenclaturales en cuanto a la estimación de los índices de diversidad regional? Si tomamos, por ejemplo, el caso del género Acacia, vemos que en México las especies nativas de este género son aproximadamente 85, mientras en Brasil hay poco menos de 50. Si, como se propone, en lugar de tratarse de un solo género, se debería dividir en tres o cuatro con diferentes nombres y menor número de especies cada uno, esto repercutiría en los trabajos de quienes estiman la biodiversidad de México a nivel genérico, como Rzedowski, Villaseñor, Dirzo, Ibarra, Toledo y otros más. En primer lugar, habría que ver si ellos aceptan uno, dos, tres o cinco géneros, de acuerdo con la clasificación propuesta por Britton y Rose en 1928 para Acacia, lo cual produciría cambios profundos de inmediato, ya que colocaría a México en el segundo lugar en el mundo en cuanto a número de especies, en comparación con Brasil, que pasaría entonces al tercero.
Por otro lado, a partir de 1985, las herramientas de la informática han contribuido a la tarea de almacenar, manejar y comunicar la información biológica. Actualmente se desarrollan proyectos como Species 2000, bajo los auspicios de la Convención de la Diversidad Biológica (cdb) que es parte de la Organización de las Naciones Unidas para el medio ambiente. De igual manera hay otros proyectos como el Global Biodiversity Information Facility, el Australian Environmental Resource Information Network (erin), el Integrated Taxonomic Information System (itis), el Bacteriology Insight Orientation System (bios) y muchos más. Se estima que existe 1.7 millones de especies de organismos diferentes en el mundo, y que hay al menos 150 bases de datos distintas, cada una con información de entre 10 000 y 25 000 especies. Son los nombres científicos “latinizados” los que orquestan las relaciones de sinonimias y permiten un manejo de las especies sin perder la relación y sus ligas con las disciplinas asociadas. Es por ello que, ante el rápido avance en el conocimiento de la biodiversidad y de su conservación, es necesario desarrollar bases de datos con nomenclatura adecuada, a fin de poder intercambiar información electrónica a escala mundial de manera efectiva. Es algo que hasta ahora se ha logrado gracias a que se reconoce como aceptados, válidos o correctos los nombres regidos por las leyes internacionales de nomenclatura. |
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Lourdes Rico Arce
Royal Botanic Gardens, Kew. Patricia Magaña Rueda Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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Referencias bibliográficas
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Lourdes Rico Arce es Doctora por la Universidad de Southampton. Es investigadora en Mimosoideae, Leguminosas, en el Royal Botanic Gardens, Kew, Gran Bretaña. Tiene treinta años de experiencia en docencia y como asesora en programas de apoyo a Latinoamérica.
Patricia Magaña Rueda es bióloga y Maestra en Ciencias por la Facultad de Ciencias, unam. Secretaria de Comunicación y Divulgación de la Ciencia de la Facultad de Ciencias de la unam. Directora de la revista Ciencias. _______________________________________________________________
como citar este artículo → Rico Arce, Lourdes y Magaña Rueda, Patricia. (2007). La nomenclatura botánica en la sistemática del siglo XXI. Ciencias 87, julio-septiembre, 70-76. [En línea]
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| La vida en el espejo, una excursión al origen de la asimetría en la naturaleza |
Sin tener en cuenta los principios fundamentales de simetría en física, nuestro mundo está caracterizado por una simetría especular rota: desde una mayoría humana diestra pasando por bacterias espirales hasta biomoléculas exclusivamente levo- o dextrorrotatorias. Este artículo discute la búsqueda del posible origen de este fenómeno que esta relacionado inmediatamente a la enigmática cuestión del origen de la vida en la Tierra.
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Jesús Rivera Islas y Thomas Buhse
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Vivimos rodeados de una inmensa cantidad de innovaciones tecnológicas y descubrimientos científicos. Sin embargo, pocas veces nos detenemos a pensar en aquellas cuestiones cotidianas que nos definen y enmarcan nuestras vidas sutilmente. Desde temprana edad aprendemos a aceptar que el corazón se encuentra alojado del lado izquierdo del pecho o que la mayoría de la gente escribe con la mano derecha. Una minoría de los humanos tiene el corazón del lado derecho del tórax o son zurdos y no sufren enfermedad alguna e incluso hay personas con todos sus órganos internos colocados en forma inversa. Sus cuerpos son imágenes en el espejo de lo considerado normal y viven sin problemas. De hecho, cuando vemos nuestra imagen reflejada en el espejo no nos detenemos a meditar si el corazón se encuentra alojado del lado derecho y que, si uno es diestro, la imagen escribe con la izquierda.
¿Por qué la mayoría de la gente tiene el corazón alojado del lado izquierdo?, ¿por qué cerca de 90% de los seres humanos es diestro? La respuesta es que la simetría especular ha sido rota. ¿Qué significa esto?, que la población de diestros y zurdos está desproporcionada, ya que a priori no hay razón alguna para tal preferencia. No obstante, la ruptura de la simetría especular parece ser universal en la naturaleza. Por ejemplo, si planea ir a la playa, eche un vistazo a las conchas de mar; tienen una forma helicoidal y, en ciertas especies, se selecciona exclusivamente un giro hacia la izquierda o hacia la derecha. El mismo fenómeno se encuentra en plantas trepadoras y en bacterias. Tal parece que la naturaleza prefiere una orientación espacial y no otra, semejante a la adopción universal de los tornillos de cuerda derecha en ingeniería. Una pista posible para entender el origen de la ruptura de la simetría se puede hallar en el mundo molecular. En 1848 Louis Pasteur logró reconocer que los cristales de tartrato de sodio presentan dos formas diferentes; cada forma es la imagen en el espejo de la otra. A este fenómeno se le conoce como quiralidad (del griego chéir que significa mano), y su descubrimiento abrió el camino para reconocer, en el nivel molecular, las estructuras especulares llamadas enantiómeros.
Imaginemos el caso simple de la molécula tetraédrica de metano (CH4) en la cual sustituimos los átomos de hidrógeno por cuatro átomos diferentes —digamos por rojo, verde, amarillo y azul. Como resultado de esta operación se obtiene una molécula quiral con dos posibles orientaciones espaciales de los sustituyentes rojo, verde, amarillo y azul, de tal manera que una molécula es la imagen especular de la otra; a tales formas se les conoce como enantiómeros. Es importante remarcar que si giramos en cualquier sentido un par de enantiómeros no se logrará superponerlos, al igual que una mano izquierda y una derecha no son superponibles. La característica más importante de los enantiómeros es que mantienen virtualmente las mismas propiedades físicas y químicas porque se trata de la misma molécula ya que sólo difieren en cómo están colocados los sustituyentes. Únicamente se puede distinguir entre enantiómeros cuando se utiliza luz polarizada; inicialmente se conocían como levógiros y dextrógiros, dependiendo del sentido en que desviaban la luz polarizada. Actualmente se han desarrollado técnicas experimentales para asignar el orden de sustituyentes en un átomo central, y también hay diferentes nomenclaturas para describir correctamente las moléculas quirales. Si nos esforzamos por sintetizar metano en el laboratorio nos daría como resultado una mezcla 50:50 de enantiómeros —composición conocida como racemato—, lo que significa que en el proceso de síntesis no se rompe la simetría especular. Este hecho no debe sorprendernos; recordemos que ambos enantiómeros son idénticos en sus propiedades. La situación es completamente diferente si dejamos nuestro laboratorio y vamos a la naturaleza. Es posible encontrar que la vasta mayoría de las moléculas en el mundo vivo son quirales, pero también un hecho aún más importante: la simetría quiral ha sido rota profundamente, ya que los bloques constructores esenciales para la vida, aminoácidos y carbohidratos, se encuentran prácticamente en forma homoquiral, es decir, uno de los dos enantiómeros no está presente en los sistemas. Surge entonces la cuestión de cómo ha evolucionado está asimetría quiral considerando que la misma física y química se aplican para el mundo de lo vivo y lo no vivo. La naturaleza hace la diferencia La asimetría quiral se encuentra presente de muchas maneras en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, todos podemos reconocer el aroma de naranja y el de limón, una prueba sensorial de que podemos distinguir entre cítricos; no obstante, en ambos casos tratamos con el mismo agente químico conocido como limoneno; este agente entra en contacto con las células sensoriales nerviosas de nuestra nariz y genera respuestas olfatorias diferentes. ¿Cómo se explica la diferencia en el aroma? Ésta surge porque el enantiómero D-(+)-limoneno lo apreciamos como el aroma de la naranja y el L-(–)-limoneno como el de limón, lo cual significa que nuestro cuerpo es capaz de discriminar entre los enantiómeros del limoneno. Sin embargo, realizar la síntesis y purificación enantiómerica de las moléculas de limoneno en el laboratorio no es una tarea sencilla, involucra gran cuidado y dedicación; lo que sucede es que nuestros cuerpos son capaces de hacer la discriminación entre D- y L-limoneno porque también son quirales, es decir, que las moléculas de nuestros receptores nasales pueden “sentir” la diferencia entre enantiómeros de ciertos agentes químicos así como sentimos la diferencia al colocar el zapato izquierdo en el pie derecho y viceversa. Los enantiómeros no sólo producen diferencias sensoriales, también pueden tener efectos biológicos de diferentes consecuencias, ya sea benéficas o dramáticas. Un ejemplo terrible ocurrió con la administración de un medicamento llamado talidomida o Contergan, sintetizado en Alemania en 1953, el cual fue vendido como un racemato —en México se vendió bajo el nombre de Talargan entre 1959 y 1962. Muy tarde se descubrió que un enantiómero era efectivo contra las náuseas y mareos de las mujeres embarazadas, pero el otro enantiómero provocaba daños durante el desarrollo embrionario, lo cual resultó en una de las peores tragedias en la historia médica; cerca de doce mil niños en 46 países nacieron con malformaciones, y sólo ocho mil de ellos sobrevivieron más allá del primer año de vida. La talidomida nunca fue vendida en los Estados Unidos debido al esfuerzo de Frances Kelsey, investigadora de la Food and Drug Administration (fda), quien, escéptica en cuanto a los beneficios de la droga quiral, logró detener su venta hasta conocer con certeza los efectos sobre los recién nacidos. En la actualidad la fda ya ha establecido normas para el desarrollo, aprobación y aplicación de fármacos quirales en seres humanos. El origen de la vida en el espejo La homoquiralidad natural es indispensable para un metabolismo eficiente; los bloques constructores en nuestros alimentos, L-aminoácidos y D-carbohidratos, pueden ser digeridos fácilmente pero los D-aminoácidos y L-carbohidratos son virtualmente inexistentes. Afortunadamente, la comida que consumimos nos proveé de la quiralidad apropiada; pero supongamos que nos movemos hacia el mundo que está detrás del espejo, entonces moriríamos de inanición porque predominarían los enantiómeros contrarios a nuestro mundo. Un cierto grado de pureza quiral es requisito indispensable en nuestra vida diaria y, aún más importante, debió ser esencial para la aparición de la vida en la Tierra. La construcción eficiente de complejos biomoleculares, como ácidos nucleicos y proteínas, sería imposible a partir del racemato de los bloques constructores. De ser así, el origen del rompimiento de la simetría especular no es una consecuencia del mundo vivo sino que emergió hace cuatro mil millones de años, cuando nuestro planeta se encontraba sin vida; fue la llamada química prebiótica la que generó moléculas cada vez más complejas a partir de otras más simples, dando lugar a la evolución de los primeros procesos vivos. Es por ello que la ruptura de la simetría se ha convertido en uno de los problemas centrales para la comprensión del origen de la vida, por lo que debemos revisar las causas físicas o químicas. En 1953, Stanley L. Miller, de la Universidad de Chicago, realizó un experimento para elucidar el origen de la vida, el cual hizo historia en la ciencia. Simulando condiciones supuestas para la Tierra primitiva, Miller preparó una mezcla de agua, metano, amoníaco e hidrógeno, y como fuentes de energía utilizó descargas eléctricas a manera de relámpagos y rayos. Cuando el experimento concluyó, una semana después, descubrió que entre 10 y 15% del carbón, proveniente del metano, se había convertido en compuestos orgánicos —trece aminoácidos de los veinte utilizados para construir proteínas. Miller demostró con una revolucionaria elegancia que los bloques constructores de la vida pueden ser formados a partir de moléculas simples. Sin embargo, respecto de nuestra búsqueda en torno al origen de la ruptura de la simetría, existe un problema grave: todos los aminoácidos formados en el experimento de Miller se encuentran como racemato, es decir, no ocurrió la ruptura de la simetría quiral. ¡Algo falta todavía! Existe dura y rocosa evidencia que indica que la ruptura de la simetría pudo provenir del espacio exterior. En 1969 cayeron fragmentos de un meteorito cerca de un pequeño pueblo de Murchison en Australia. Los fragmentos contenían una gran cantidad de material orgánico que fue creado en algún lugar y de alguna manera en el Universo. Muchos de estos compuestos orgánicos son de relevancia biológica; entre ellos se encontraban 92 aminoácidos, de los cuales 19 se encuentran en la Tierra. Sorprendentemente se descubrió que los aminoácidos del meteorito tenían la configuración quiral L-, la misma que en nuestra biósfera. ¿Qué proceso químico o físico dio lugar a la asimetría en los aminoácidos del meteorito?, ¿es coincidencia que exista la misma preferencia quiral en la Tierra y en el meteorito?, ¿es resultado de una causa común? ¡La verdad está afuera! La asimetría quiral en una reacción química es posible si existe una inducción asimétrica involucrada desde el inicio de la reacción. Esto lo aprenden todos los estudiantes de química alrededor del mundo. Suponiendo a la Tierra primitiva como un enorme reactor químico, entonces, ¿cómo apareció la inducción asimétrica?, ¿acaso tratamos con el famoso problema del huevo y la gallina? El punto central radica en las fuentes físicas y químicas que dieron lugar a la ruptura de la simetría quiral. En física de partículas era común suponer que la paridad, esto es, la simetría especular, se conservaba en todo el Universo. Sin embargo en 1957 Tsung-Dao Lee y Chen Ning Yang propusieron que la paridad fue violada desde los primeros instantes posteriores al big bang. En ese mismo año se demostró que los electrones y positrones emitidos por el decaimiento b de núcleos radiactivos sometidos a campos magnéticos tenían una clara preferencia de espín levo- o dextrorrotatorio. A consecuencia de lo anterior se cree que el Universo existe en un estado ópticamente activo provocado por la presencia de electrones en la materia, y que, debido al espín preferido por los electrones, los enantiómeros en nuestro universo de materia no tienen la misma energía. En consecuencia, existe una diferencia de energía por la violación de la paridad —conocida como pved— entre dos enantiómeros. Actualmente se sabe que los L-a-aminoácidos son más estables que sus enantiómeros por una energía del orden de 10–20 a 10–17 Hartrees (1 Hartree = 4.36×10–18 Joules), similar a la de la D-desoxirribosa, esencial para la formación de adn. La diferencia de energía por la violación de la paridad en los bloques esenciales de nuestro mundo es extremadamente pequeña y no parece producir alguna diferencia práctica en nuestra forma de percibir el mundo. Desafortunadamente esta teoría y sus implicaciones no muestran cómo una pequeña diferencia energética pudo haber dado lugar a un estado homoquiral en la química que aplica en un planeta como el nuestro. Por tanto, no sólo es necesario saber que existe tal diferencia de energía, sino que es requisito indispensable lograr la amplificación de una pequeña diferencia enantiomérica que alcance y mantenga un estado homoquiral. En el ámbito de la química de mediados del siglo XX, el profesor F. C. Frank, de la Universidad de Bristol, propuso la primera teoría dinámica que muestra cómo se produce un estado homoquiral a partir de una pequeña diferencia entre L- y D-, ya que hasta ese momento ningún ejemplo experimental se conocía. Posteriormente, en 1990, Dilip K. Kondepudi, de la Universidad Wake Forest en Carolina del Norte, estudió la cristalización del clorato de sodio, una sal inorgánica, cuya molécula no muestra ninguna quiralidad, es decir, la molécula y su imagen especular son idénticas. En contraste, los cristales de clorato de sodio tienen una morfología L- o D-, de manera similar a los cristales de tartrato de sodio que investigó Louis Pasteur un siglo y medio antes. La forma más común de cristalizar un compuesto consiste en colocar una solución saturada con el compuesto deseado y mantenerla en reposo. Cristalizar el clorato de sodio a partir de una solución en reposo produce cantidades iguales de cristales L- y D-, por lo que se mantiene la simetría quiral. Si la solución saturada se mantiene bajo agitación durante el periodo de cristalización, entonces se forman exclusivamente cristales L- o D-. En cada repetición del proceso se selecciona sólo una forma enantiomérica, por lo que la ruptura de la simetría quiral ocurre de manera espontánea, ya que no existe ningún inductor asimétrico involucrado. El sistema desarrolla este comportamiento sin intervención externa. El proceso de cristalización es aparentemente simple, sin embargo, el mecanismo que conduce a la ruptura de la simetría en la cristalización bajo agitación involucra conceptos dinámicos complejos. En principio, la cristalización bajo agitación ocurre en dos procesos; en primer lugar, se forma un cristal que crece lentamente, llamado cristal madre; y en segundo, viene la formación rápida de una multitud de cristales pequeñísimos. Aparentemente, la presencia del cristal madre, L- o D-, detona la cristalización rápida de millones de diminutos cristales, y el cristal madre imprime su propia morfología quiral a todos los cristales del segundo proceso. La cristalización rápida disminuye la concentración de clorato de sodio disuelto, impidiendo la formación de otros cristales madre. En estos procesos, dos hechos son claves para el rompimiento de la simetría quiral: la retroalimentación, esto es, el cristal madre induce la formación de cristales con la misma morfología quiral; y la inhibición, que suprime la formación de nuevos cristales madre. ¿Dónde estamos y hacia dónde vamos? La distancia entre una sustancia inorgánica cristalina y la química orgánica de la vida es muy grande. ¿Es posible encontrar los mismos principios de retroalimentación e inhibición en reacciones químicas basadas en el carbono, esto es, la misma química del mundo vivo? La cristalización es un proceso físico mientras que una reacción química produce una nueva sustancia. Éste es un punto central, ya que la generación de material nuevo y más complejo fue esencial para la evolución del mundo prebiótico en la formación de los primeros procesos vivos. En 1995, el investigador japonés Kenso Soai descubrió el primer y único ejemplo en química orgánica que puede llevar a cabo la ruptura de la simetría quiral espontáneamente. La reacción de Soai consiste en la adición de diisopropilzinc, un agente organométalico conocido ampliamente, a aldehídos heteroaromáticos, esto es, anillos aromáticos con nitrógeno, piridil, pirimidil, quinolil y ferrocenil; el producto de reacción es un alcohol quiral. Soai y colaboradores demostraron que bajo condiciones iniciales aquirales se prefería un producto quiral sobre su enantiómero y que, al igual que en el caso de Kondepudi y la cristalización del clorato de sodio, es indispensable la presencia de un mecanismo de retroalimentación bajo la forma de una dinámica autocatalítica, así como de la inhibición por medio de la formación de especies oligoméricas no reactivas en el proceso de adición. Aunque la reacción de Soai no pudo ocurrir en la Tierra primitiva debido a que involucra compuestos orgánicos y organometálicos altamente sensibles al agua, se trata de un modelo experimental que proporciona luz sobre una vía química para lograr la homoquiralidad natural. Además, es una reacción extremadamente versátil y entre sus características particulares se incluye la autoamplificación quiral, ya que al adicionar pequeñas cantidades de alcohol quiral enantioméricamente enriquecido (ee < 95%); por tanto, el producto quiral de reacción es catalizador de su propia formación y actúa también como inductor quiral, favoreciendo la configuración inicial mayoritaria. Al considerar el empleo de inductores quirales se sabe que es posible inducir la formación de una sola configuración del producto de la reacción de Soai; entre los inductores que han sido empleados podemos encontrar, junto con muchos otros, especies tan diferentes químicamente como los aminoácidos, los aminoalcoholes, compuestos de coordinación de cobalto e incluso aditivos heterogéneos como los cristales de clorato de sodio, cristales cuarzo y silica gel modificada, los cuales han sido empleados exitosamente. Los diversos intentos por explicar la amplia fenomenología de la reacción de Soai han generado modelos de reacción y cinéticos, los cuales involucran la autocatálisis y la inhibición mutua en el mismo sentido que Frank explicó el escenario para la ruptura de la simetría quiral. Este sistema de reacción sigue bajo continua investigación y pertenece a uno de los temas de frontera en ciencias químicas; en el futuro seremos capaces de comprender cómo este sistema orgánico es capaz de desplegar todas las características ideales del escenario prebiótico que pudo generar un estado homoquiral. Actualmente sabemos que el espejo puede ser roto de una manera espontánea sin necesidad de factores externos y que existen posibles conexiones entre el mundo orgánico e inorgánico. Sin embargo, aún hay manera de encontrar un proceso químico plausible que pueda ajustarse a la química prebiótica de la Tierra primitiva o tal vez de algún otro sitio del Universo. Es necesario un esfuerzo supremo para descubrir el enlace de la ruptura de la simetría quiral que existe entre el nivel molecular y el nivel microscópico observado en la naturaleza. Ciertamente existe una conexión entre la preferencia natural por un solo enantiómero en los bloques constructores y el por qué la mayoría de los humanos son diestros; la descripción definitiva de estas interrelaciones se encuentra en vías de investigación, por lo que el enigma del espejo roto mantiene en continua actividad a los científicos de diversas áreas de la física y la química. |
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Jesús Rivera Islas y Thomas Buhse
Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. |
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Referencias bibliográficas
Gardner, M. 1993. El Universo ambidiestro. Simetrías y asimetrías en el cosmos. Editorial Labor, Barcelona.
Kondepudi, D. K. y R. A. Hegstrom. 1990, en Scientific American, pp. 98-105.
McManus, C. 2002. Right Hand Left Hand: The Origins of Asymmetry in Brains, Bodies, Atoms and Cultures. Weidenfeld & Nicolson, Gran Bretaña.
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Jesús Rivera Islas es estudiante de Doctorado en Ciencias en la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. El tema central de su tesis está enfocado al estudio de la dinámica autocatalítica, al fenómeno de autoamplificación quiral y la ruptura de la simetría quiral en la reacción de Soai. Ha realizado dos estancias cortas, 2004 y 2007, en la Universidad Paul Sabatier (Francia) como parte de sus actividades de tesis.
Thomas Buhse es químico y doctor en Ciencias por la Universidad de Bremen (Alemania). Trabajó como investigador en universidades de Francia y Estados Unidos. Actualmente es profesor-investigador en el Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (uaem). Sus intereses giran en torno a la cinética y dinámica química, la evolución química, las interfases líquido-líquido y el modelaje cinético.
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como citar este artículo → Rivera Islas, Jesús y Buhse, Thomas. (2007). La vida en el espejo, una excursión al origen de la asimetría en la naturaleza. Ciencias 87, julio-septiembre, 4-10. [En línea]
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| Linneo en México, la polémica sobre la sexualidad y la nomenclatura en las plantas |
En el aniversario del nacimiento de Linneo, el taxónomo más grande que ha tenido la ciencia botánica, la autora hace un recorrido en el que se muestra el sistema para ordenar la diversidad vegetal desarrollado por el, así como su introducción a la Nueva España, y se discuten algunos rasgos que caracterizaron el encuentro de conocimientos botánicos de dos culturas.
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Graciela Zamudio
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| Querer sustituir idiomas es extravagancia. Cuánto más seguro es denominar las cosas por el nombre que en el país en que son indígenas son conocidas. José Antonio Alzate |
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| Que el nuevo idioma botánico que propone [Alzate] es muy bueno para hablarlo en plazas y corrillos con indias herbolarias y verduleras, mas no en academias de literatos. Vicente Cervantes |
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Eran las siete de la noche del primer día de mayo de 1788, cuando se iluminaron los balcones de la principal fachada de la Real y Pontificia Universidad de México, el motivo, la inauguración de la primera Cátedra de Botánica. La distinguida concurrencia al acto pudo disfrutar de la exhibición de los fuegos artificiales con los que se representaron algunas escenas de la vida privada de las plantas, amenizadas por las notas de una armoniosa orquesta. Difícilmente, el príncipe de los botánicos, Carolus Linneo, habría tenido en mente una imagen como la anterior, y que ese día quedaría marcado como el de la introducción en la Nueva España de su filosofía sobre la clasificación de las plantas, nuevo paradigma en el estudio moderno del reino vegetal.
La exhibición pública con la que se ponía de manifiesto el amor entre las plantas, fue representada por tres ejemplares de árboles de papaya (Carica papaya L.), y objeto de la siguiente crónica en la Gaceta de México: “Dos árboles femeninos vestidos de sus respectivas flores y frutos de varios tamaños indicaban la alternativa con que éstos suelen sazonarse de las flores del masculino, que como tal carecía de frutos y ocupaba el centro, salían muchos focos de fuego o escupidores, que dirigidos a los femeninos representaban con perfección el polen que se transporta por el aire en todas las plantas de esta clase para fecundar las femeninas […] Concluidos los tres árboles, apareció al remate del masculino una inscripción con letras de fuego que decía Amor Urit Plantas [el amor incendia las plantas], que es la que el ilustre caballero Carolus Linneo tiene en su ingeniosa disertación Sponsalia plantarum”.
Ante tal demostración de la sexualidad de las plantas, en la capital novohispana se alzaron voces como la del sabio José Antonio Alzate y Ramírez, quien en su Gaceta de Literatura apuntó, sobre “semejante espectáculo” que “lo que me choca y debe chocar a todos son aquellas pinturas de sexos, aquellas voces masculino, escupidores, polen, etcétera. Si el vulgo espectador hubiera halládose con instrucción de lo que es a lo que se dirige el sistema linneano, ¿a qué se le exponía con representaciones que la naturaleza ejecuta en secreto?”. Pero, ¿cuál era la base del sistema propuesto por Linneo que tanto estupor despertó entre naturalistas del Nuevo y del Viejo Mundo? La sexualidad en las plantas Apenas unas décadas antes de la publicación de Systema Naturae, aparecido en 1735, los naturalistas europeos habían reconocido que las plantas se reproducían sexualmente, es decir, que al igual que en los animales, existían estructuras masculinas y femeninas vinculadas con la reproducción de las especies vegetales. Linneo, aunque no fue el primero en utilizarlas en su clasificación, sí designó el número de estambres (estructura masculina) para asignar nombre a la categoría taxonómica de clase. A excepción de Erasmus Darwin, quien en su obra, publicada también en el siglo xviii, escribe acerca de la lujuria entre las flores, y Jean-Jacques Rousseau, que a fines del mismo siglo, en sus Reflexiones de un paseante solitario, trata de la pasión que le provocaba herborizar, la botánica había sido considerada, por su delicado gusto como una ciencia de natural inclinación para las mujeres, tanto por la delicadeza, belleza y pureza que caracteriza las formas florales, como porque a través de ellas era más fácil acercarse y admirar la obra del Creador. La imagen anterior de la botánica vendría a ser trastocada por la terminología empleada por Linneo en su clasificación, quien al referirse a vaginas y penes (gineceo y androceo) imaginó que se reproducían sobre camas matrimoniales (pétalos y sépalos), lo cual no pudo menos que ser considerada, por algunos naturalistas, como pornográfica y dañina para la moral dentro y fuera de la ciencia.
En su Praeludia sponsaliorum plantarum, publicado en 1729, Linneo hizo las siguientes analogías entre los órganos sexuales de las plantas y los de los animales. Para él, los filamentos de los estambres correspondían a los vasos deferentes, las anteras a los testículos, el polen al fluido seminal, el estigma era la vulva, el estilo la vagina, el pericarpo el ovario fecundado y las semillas eran los huevos. La existencia de flores femeninas y flores masculinas fue una primera etapa en la aceptación de la sexualidad en las plantas, pero la diversidad de formas observadas en la naturaleza llevó al descubrimiento de un tercer tipo, el de las flores hermafroditas, es decir, los dos sexos en la misma flor, un tipo de sexualidad poco familiar y difícil de aceptar dentro de las buenas costumbres de la época. La morfología floral también llevó a Linneo a imaginar relaciones íntimas entre las plantas similares a las observadas en los humanos. Así, en su clave taxonómica para las 24 clases, en lugar de estambres y pistilos usó los términos griegos de andria y gynia, es decir, esposo y esposa respectivamente. En la primera clase, la monandria, se agruparon las plantas cuyas flores tuvieran un estambre, en la diandria aquellas con dos, etcétera y los órdenes, categoría taxonómica subordinada a la clase, monogynia, digynia, trigynia, si tenían uno, dos o tres pistilos. Una leguminosa como el frijol, estaría colocada en la clase decandria, orden monogynia, o sea, una flor en la que hay diez esposos y una esposa en una cama matrimonial, según la clave del sistema sexual basada en su Nuptiae plantarum, que muestra cómo para Linneo sexualidad y matrimonio, en este caso ilícito, quedaron unidos en su clasificación. La diversidad de tipos florales que existe en la naturaleza llevaría al posible lector a registrar los múltiples vínculos matrimoniales, los cuales, además, pueden realizarse pública o clandestinamente, dependiendo de si las flores están expuestas u ocultas al ojo humano. El único matrimonio legítimo es el que realizan las plantas de la clase monandria y el orden monogynia, es decir, flores en donde hay una cama con un esposo y una esposa, en la que seguramente se colocarían él y Sara Lisa Moraea, su esposa. La idea de que en las flores se realizan nupcias se mantuvo más allá de la Ilustración. Ante tal uso de metáforas sexuales, no es de extrañar que la aplicación y difusión del sistema linneano fueran consideradas como poco propicias para salvaguardar la moral de los llamados ilustrados. Sin embargo, la idea de que en las flores se realizan nupcias se mantuvo hasta el siguiente siglo, el del romanticismo.
La polémica La clasificación linneana arribó a México con los miembros de la Real Expedición Botánica enviada a Nueva España, en 1787, por el Rey español Carlos III. El objetivo de esta expedición fue llevar a cabo un inventario sistemático de los recursos vegetales del virreinato, poniendo especial interés en recabar información sobre los usos locales de las plantas medicinales. El proyecto incluía la creación de una cátedra de botánica y un jardín botánico, vehículos para la introducción de la ciencia moderna en la colonia, en este caso, el sistema de clasificación propuesto por Carolus Linneo en 1735 en su Systema naturae y posteriormente en Species plantarum. El éxito del proyecto colonizador dependía de adoptar una metodología con la cual recabar la información de campo y elaborar las descripciones de las especies colectadas, aspecto fundamental para el trabajo que posteriormente realizarían los naturalistas de gabinete ubicados en las instituciones científicas europeas. Con los fuegos de artificio antes reseñados dio inicio la disputa entre criollos y peninsulares en torno al sistema de nombrar y clasificar las plantas del virreinato. En defensa de Alzate, habrá que decir que la terminología empleada por Linneo para ordenar el mundo vegetal fue también cuestionada por otros naturalistas, tanto europeos como americanos. En esta controversia hubo, por un lado, la defensa de los conocimientos tradicionales locales y, por el otro, asegurar el éxito del proyecto de exploración ordenado por la corona española. El encuentro entre las dos culturas, la de los metropolitanos a través de la introducción de la ciencia botánica moderna, y la de los novohispanos defendiendo los conocimientos tradicionales locales, tuvo lugar con la inauguración del curso de botánica, desatándose una disputa literaria entre el catedrático Vicente Cervantes y el sabio José Antonio Alzate. Algunos de los pasajes de esta polémica nos acercan a la ciencia de las plantas en el siglo de las Luces. Con su práctica clasificatoria, los botánicos buscaban establecer principios universales que les permitirán ordenar la diversidad natural, es decir, establecer un sistema en el que entraran no sólo las especies descubiertas hasta ese momento, sino también aquellas por descubrir. A partir de que este sistema fue aceptado universalmente para bautizar las especies, se validó una práctica en la obtención del conocimiento de la historia natural. Lo anterior llevaba implícito el desprecio a las prácticas tradicionales en la adquisición de conocimientos, considerados sólo de interés local. Para José Antonio Alzate, como para otros naturalistas americanos, la verdadera ciencia era aquella que resultaba de alguna utilidad para los habitantes, por lo que cuestionó el nuevo sistema con el que se incorporaban las plantas mexicanas al esquema clasificatorio europeo, preguntando: “¿de qué sirve haber establecido un nuevo idioma, si por él no adquirimos los conocimientos relativos a las virtudes de las plantas, que es lo que nos importa? ¿De qué sirve reducir tal o tal planta a tal género a tal especie, si posee virtudes muy opuestas a las que por las apariencias deben comprenderse en cierta clase asignada?”. En la Nueva España se hallaban producciones de la naturaleza que desvanecían y trastornaban todos los sistemas que los botánicos habían establecido a la fecha. Para él, el fin de reducir las plantas a las clases linneanas no era otro que suponer que las plantas del mismo género o de la misma especie tenían las mismas virtudes; ésto, afirmaba, “es muy falso y funesto en sus resultas”, ya que a la misma clase podían pertenecer tanto plantas conocidas como venenosas, como aquellas cuyas virtudes medicinales o alimenticias eran de uso tradicional. Para Vicente Cervantes, el apóstol de Linneo en la Nueva España, el reducir las plantas a su género y especie sólo servía para determinar sus “verdaderos nombres”: sabidos estos, se adquiría la noticia de sus virtudes a partir de la consulta de los autores que habían escrito sobre ellas; y sí se trataba de una nueva especie era necesario valerse de otros auxilios, menos de los que insinuaba el gacetero literario, es decir, al acudir a los conocimientos tradicionales locales, que para nada eran útiles en semejante caso. Con esto, se desterrarían de la botánica muchos nombres bárbaros, impuestos sin el conocimiento científico de las plantas, con la ventaja de que en lo sucesivo todas las naciones se entenderían a través del lenguaje botánico propuesto por el sueco Linneo. Los discípulos de Cervantes fueron los encargados de demostrar la facilidad con que, a partir de examinar el número, figura, proporción, y sitio que guardan entre sí las estructuras sexuales de las flores, se podían descubrir los verdaderos nombres científicos, y aun las propiedades de varias plantas “exóticas y peregrinas” que diariamente examinan, como la Mimosa esculenta, una especie nueva, a la que el vulgo llamaba guaje. De la planta examinada hay que destacar que, según el discípulo y el catedrático, se trataba de una especie nueva, pero nueva para la ciencia occidental, ya que vemos que el “vulgo” le había asignado ya un nombre, que además hacía referencia al tipo de fruto que caracteriza la planta en estudio. En defensa de las prácticas indígenas, Alzate decía que había sido “consultando a la experiencia reiterada, a la costumbre del país en que vegeta la planta, como se introdujo en Europa el uso de la quina y el de la ipecacuana en virtud de lo que enseñaron los indios, a que muchos nombran bárbaros”. El desplazamiento de los objetos de historia natural, la mayoría exóticos para la ciencia occidental, por un lado enriquecieron las colecciones de los jardines botánicos y de los gabinetes metropolitanos, pero por otro, empobrecieron el conocimiento que localmente se tenía de las especies desplazadas, ya que éstas fueron despojadas de la información que les había impuesto en el medio natural cultural del que eran originarias. Bajo la mirada de los naturalistas viajeros, las especies vegetales fueron nombradas e incorporadas a un sistema por medio del cual se validó la apropiación de los recursos biológicos y se otorgó prestigio científico al soberano. Las plantas que crecían en las colonias fueron trasladadas a nuevos ambientes, intentando que “olvidaran” las condiciones físicas de sus localidades de origen, desnudadas de una geografía en donde la experiencia, con fines agrícolas, medicinales y de ornato, había acumulado grandes conocimientos, considerados como de interés sólo local por los extranjeros, pero universal para los defensores de una naturaleza y una patria americana. Linneo el ordenador del mundo A pesar de las polémicas que despertó el sistema de clasificación propuesto por Linneo, fue muy importante el papel que desempeñó en la tarea de clasificar la diversidad vegetal, sobre todo en el siglo XVIII, cuando a las instituciones europeas arribaron numerosas colecciones reunidas por los naturalistas viajeros en las colonias de ultramar. El objetivo metropolitano era muy preciso: recabar los materiales y la información sobre aquellas especies vegetales que tuvieran alguna importancia para la economía de los imperios. Así, el método linneano fue una pieza fundamental en el cumplimiento de los intereses colonialistas, fundamentalmente por la facilidad y rapidez con que podía echarse a andar el inventario florístico. Éstas fueron algunas de las ventajas por las que su sistema pronto se convirtió en una práctica universal en los estudios botánicos. Las colecciones reunidas por los viajeros fueron interpretadas por los botánicos de gabinete que, como Linneo, se habían propuesto ordenar las especies vegetales en una obra universal que reflejara la obra del Creador en el origen de las especies. Pero Alzate, el apologista universal, opinó que intentar en el retiro de un gabinete conocer lo que la tierra encubría, era desatino. En el año 2007 rendimos un homenaje a Carolus Linneo, a tres siglos de su nacimiento, reconociendo la labor del taxónomo más grande que ha tenido la ciencia botánica. Con su sistema sexual de clasificación y sus reglas para nombrar a las especies facilitó la tarea de ordenar el mundo vegetal. Esta celebración también nos permite volver a escuchar las voces novohispanas que, por un lado, se ruborizaron ante la escenificación pública de aquello que las plantas hacen en privado, pero que por otro defendieron lo local, o universal visto desde este lado del Atlántico, de los muchos tesoros que la naturaleza tenía vinculados a la Nueva España. Dichos tesoros formaron parte del conocimiento botánico occidental gracias a las reformas del caballero Linneo y a la aplicación y buenas luces de los discípulos de la primera cátedra de botánica, entre quienes destaca con luz propia José Mariano Mociño, cuyo anhelo clasificador le llevó a descubrir numerosos vegetales en sus viajes por la América colonial y, algo tal vez más importante, a realizar experimentos en los hospitales de la capital novohispana para comprobar las virtudes medicinales de algunas de las plantas más importantes de la farmacopea indígena. |
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Graciela Zamudio
Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. _______________________________________________________________
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Referencias bibliográficas
Gaceta de México, 1788. Vol. III, pp. 76-77. Suplemento a la Gaceta de México de 24 de mayo de 1788. Moreno, R. 1989. Linneo en México. Las controversias sobre el sistema binario sexual 1788-1798. Universidad Nacional Autónoma de México. 279 pp. Peset, J. L. 1987. “Las polémicas de la nueva botánica”, La Real Expedición Botánica a Nueva España, 1787-1803. csic, Madrid, pp. 95-116. Tanck de Estrada, D. “Justas florales de los botánicos ilustrados”, Diálogos. México, v. 18, julio-agosto de 1982, no. 4 (106), pp. 19-31. |
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Graciela Zamudio es profesora del Departamento de Biología Evolutiva de la Facultad de Ciencias. Realizó estudios de Licenciatura y de Maestría en la misma institución. Sus áreas de especialidad son la botánica durante la Ilustración novohispana y las exploraciones científicas en México.
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| Los agaves de México |
En el texto el autor muestra un panorama general tanto del conocimiento de la biología como de la enorme diversidad de los agaves mexicanos.
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Abisaí García Mendoza
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Entre las plantas más conspicuas del paisaje mexicano, en especial de las zonas áridas y semiáridas de México, están los agaves o magueyes, considerados especies clave en esas regiones, tanto por su abundancia como por la cantidad de recursos que proporcionan a otros organismos.
En México, los agaves han tenido y tienen una gran importancia económica y cultural para numerosos pueblos indígenas y mestizos, que los han aprovechado durante siglos como fuente de alimento, bebida, medicina, combustible, cobijo, ornato, fibras duras extraídas de las hojas (ixtle), abono, construcción de viviendas y elaboración de implementos agrícolas, entre otros usos. Los magueyes fueron una de las primeras plantas aprovechadas por los pobladores de Mesoamérica para alimentarse, de lo cual se hallan restos en cuevas en el Valle de Oaxaca, el de Tehuacán y en Coahuila —en este último sitio, además de restos de fibras mascadas, se recuperaron cordeles de ixtle y sandalias elaboradas con fibras de maguey. El empleo como alimento y fibras pervive en México desde hace por lo menos siete mil años. Los grupos humanos que se establecieron en estas regiones desarrollaron uno de los principales centros agrícolas de América. Al aprovechar los magueyes, estos pueblos hicieron de México su centro de domesticación y diversificación mediante la selección humana, pues los escogían por sus fibras, el aguamiel o las altas cantidades de azúcares que les proporcionaba —lo que posteriormente se denominaría en nahuatl como mexcalli, es decir el tallo y bases de las hojas (cabezas) cocidos. Es por esto que los agaves no sólo tienen su máxima expresión de diversidad morfológica, filogenética y evolutiva en México, sino también cultural, ya que los seres humanos que lo han poblado han sabido aprovechar al máximo los beneficios que producen. Los agaves son plantas perennes, con hojas dispuestas en espiral y arregladas en rosetas en el ápice de un tallo, el cual puede ser corto y apenas sobrepasar unos centímetros del suelo, o bien, ser largo y erecto —en este caso llega a medir hasta tres metros de altura; en varias especies el tallo se dobla hacia el sustrato y repta sobre el suelo o las rocas, por lo que es difícil observarlo, ya que pueden surgir rosetas a lo largo y, además, quedar cubiertos por las hojas secas. Las hojas por lo general son suculentas, fibrosas, con la base dilatada y carnosa; su forma varía de linear a lanceolada u ovada; las de las especies más pequeñas no sobrepasan veinte gramos de peso, mientras que las de los magueyes pulqueros son las más grandes del género, llegando a pesar más de treinta kilos cada una. El número de hojas varía, de cinco a diez en Agave gypsophila y Agave nizandensis, hasta de 150 a 200 en Agave rhodacantha. Los márgenes exhiben una gran diversidad morfológica, los dientes córneos (en la mayoría de las especies) sobresalen como proyecciones de tejido, o bien se ubican sobre una banda córnea continua, mientras que en otras es filífero y se desprende en delgadas fibras o bien muestra dientecillos microscópicos, semejantes a filosas sierras. La hoja casi siempre tiene una espina al final del ápice que puede medir desde algunos milímetros hasta cinco centímetros. El envés muestra la huella de los dientes de la hoja que le antecedió, lo que es muy notorio en las especies con hojas suculentas. El color de las mismas se presenta en tonos de verde y glauco o amarillos, rojizos o violetas.
La edad de los agaves es legendaria, aunque muy pocos trabajos abordan el tema; las especies grandes alcanzan su madurez entre los 10 y 25 años, mientras que las especies pequeñas lo hacen después de crecer entre cuatro y cinco años. La inflorescencia que surge del meristemo apical del maguey suele ser desproporcionada en relación con el tamaño de la planta; es de apariencia espigada en el subgénero Littaea y racemosa o paniculada con racimos laterales compuestos en el subgénero Agave. El pedúnculo floral tiene brácteas que se reducen en tamaño desde la base hasta el ápice. Las flores tienen diferentes grados de suculencia, son bisexuales, tubulares, con ovario ínfero, poseen seis tépalos de coloración verdoso-amarillenta en muchas especies, aunque las hay de color amarillo intenso y rara vez tienen tonos rojizos o violetas; los estambres son seis, muy largos, ya que sobrepasan a los tépalos, al igual que el estilo. En la base del tubo se disponen tres nectarios que producen abundante néctar y fragancias que se perciben a cierta distancia. Las flores son protándricas, es decir, los estambres se desarrollan y maduran antes que los carpelos. El fruto es una cápsula seca, trilocular, con semillas dispuestas en dos hileras por lóculo, que son negras, aplanadas y rodeadas por un ala corta en su parte distal redondeada.
Morfología, fisiología y entorno Los magueyes son plantas xerófitas, adaptadas a vivir en condiciones climáticas desfavorables, con largos periodos de sequía y altas temperaturas. Las especializaciones morfológicas a las condiciones adversas consisten en modificaciones en la estructura básica de una planta como respuesta a las presiones del ambiente. Los agaves poseen estrategias para sobrevivir en ambientes secos o periódicamente secos, especialmente en el suelo, con fuertes fluctuaciones de temperatura entre el día y la noche, las cuales tienden a limitar la pérdida de agua por transpiración y a acumularla en tejidos especializados.
El desarrollo de suculencia en las hojas es una de sus adaptaciones más conspicuas, ya que el agua almacenada durante la época de lluvias permite que las plantas sobrevivan durante algún tiempo en ausencia de suministro de agua del exterior, lo que ocurre cuando las condiciones del suelo son tales, que la raíz ya no es capaz de extraerla de él. El sistema de la raíz de los agaves es superficial, lo cual facilita la absorción de agua de lluvia, generalmente escasa, que sólo humedecen la superficie del suelo; de tal manera que la probabilidad de supervivencia de una roseta en sequías prolongadas depende del volumen de agua y de los carbohidratos almacenados durante la época favorable. Asimismo, en época seca el agua almacenada ayuda a mantener las reacciones bioquímicas y la apertura de estomas para la asimilación de carbono (CO2), aun en condiciones prolongadas de sequía, que pueden durar hasta siete años. El abundante desarrollo de fibras en los tejidos de las hojas mantiene su rigidez durante los periodos de pérdida de agua, logrando con esto que no se deformen los tejidos; esta función se complementa con la presencia de dientes en el margen y una espina terminal. Son varias las características de los agaves que les permiten evitar una excesiva transpiración; una reducción en la superficie que transpira en relación con el volumen total del órgano, la presencia de una cutícula gruesa en la epidermis de la hoja, la acumulación de cera en la superficie y la presencia de estomas de naturaleza compleja que aseguran una protección adicional contra la evaporación durante los periodos de sequía. El excesivo calentamiento de la lámina foliar disminuye con el arreglo de las hojas en el espacio (filotaxia) y la orientación favorece la sombra de unas sobre las otras. El bandeo de las hojas con segmentos alternantes claros y oscuros se debe a las variaciones en el grosor de la cutícula y, aparentemente, se origina por condiciones irregulares de crecimiento, que dependen de las condiciones climáticas.
El metabolismo ácido crasuláceo (cam), típico de algunos géneros y familias de plantas que crecen en zonas con altas temperaturas, constituye una especialización fisiológica en los agaves, a la cual se combina una alta radiación y baja humedad. Las plantas con metabolismo cam tienen transpiración nocturna, abren sus estomas en la noche, fijan el carbono en ácidos orgánicos, principalmente ácido málico, que se acumulan en las vacuolas; durante el día el ácido málico es descarboxilado y se obtiene carbono, el cual es utilizado por la planta para la producción de carbohidratos. El metabolismo cam permite obtener ganancias netas de carbono con una pérdida mínima de agua. Por lo menos diecisiete taxa de agaves tienen este tipo de metabolismo, entre ellos algunas especies económicamente importantes, como Agave americana, A. fourcroydes, A. lechuguilla y A. tequilana; mientras que otras son hasta cierto punto “facultativas”, ya que en condiciones de riego frecuente o en laboratorio los estomas abren de día, absorben co2 siguiendo probablemente la ruta fotosintética denominada c3. Las hojas de Agave deserti presentan metabolismo c3 durante un tiempo breve en la mañana, mientras que en A. mapisaga sucede esto tanto en la mañana como en la tarde. ¿Cómo se reproducen? Los agaves se reproducen de manera sexual y asexual. La reproducción sexual se logra mediante la polinización que efectúan algunos animales, principalmente murciélagos nectarívoros y, en menor grado, insectos diurnos y nocturnos (palomillas, abejas, abejorros) y aves (colibríes, aves percheras). Los agaves con inflorescencias paniculadas (subgénero Agave) son polinizadas por los murciélagos Leptonycteris curasoae, L. nivalis, Choeronycteris mexicana y Glossophaga sp., mientras que los agaves con inflorescencias espigadas (subgénero Littaea) son polinizadas principalmente por insectos, lo que hace que la transferencia de polen de una flor a otra sea nocturna en los magueyes polinizados por murciélagos y diurna en los magueyes polinizados por insectos o aves. En el maguey pulquero (Agave salmiana), el espadín (A. angustifolia), el blanco (A. americana), el papalometl (A. potatorum) y el de cerro (A. asperrima), el sistema de reproducción es de tipo semélparo o monocárpico, es decir, las plantas mueren después de reproducirse; la semelparidad es una forma de reproducción poco común en las plantas con flores y pudo haber evolucionado debido a la altura de la inflorescencia, ya que las flores a mayor altura son más atractivas para los polinizadores; subsecuentemente, al incrementar las plantas progresivamente su esfuerzo reproductivo, los recursos asignados al despliegue floral alcanzaron un máximo, causando la muerte de la planta. Otras especies pueden ser consideradas iteróparas o policárpicas, pues sólo muere la roseta que tiene la inflorescencia pero no el individuo; es el caso del cacalotentli (Agave angustiarum), las gallinitas (A. stricta) y el maguey chamula (A. chiapensis). Hay también plantas que son solitarias, cuya roseta muere varios meses después de haber fructificado, por lo que durante largo tiempo las hojas se conservan turgentes, como en el socolume (Agave applanata) y el maguey escobeta (A. convallis). La producción de frutos y semillas es grande en los agaves; algunas inflorescencias, como las de Agave deserti, producen hasta 65 000 semillas, y una vez maduras son dispersadas por el viento. Son también el alimento de numerosas larvas de insectos, que las horadan a la altura donde se encuentra el embrión y las substancias de reserva, por lo que es común observar grupos de semillas huecas y adheridas entre sí; y una vez en el suelo son también el alimento favorito de una gran cantidad de insectos, como las hormigas. La mayoría de los agaves se propaga de manera asexual, produciendo clones en diferentes partes de la roseta o la inflorescencia. Los hijuelos se desarrollan en la base de la planta, o mediante estolones emergen a alguna distancia de la planta madre, producen raíces y, con el tiempo, crecen de manera independiente. Los hijuelos intrafoliares se originan entre las hojas de la roseta y se desarrollan cuando se desprenden de la planta madre o ésta muere. Los bulbilos, en cambio, se originan en la inflorescencia junto a las flores. La producción de clones es un mecanismo que permite a las plantas una mayor capacidad de ampliar su área de distribución; es el caso de Agave lechuguilla, cuyas poblaciones en el Altiplano Mexicano cubren vastas extensiones de terreno. Agave deserti y Agave cerulata dependen casi por completo de la reproducción vegetativa y, aunque producen abundantes flores y semillas, el establecimiento de las plántulas es un fenómeno raro debido a que ésta es la fase más vulnerable en el ciclo de vida de los agaves, pues tienen una cantidad limitada de reservas, baja capacidad para absorber agua y están expuestos a grandes variaciones de temperatura en la superficie del suelo, por lo que dependen de manera crítica de plantas nodrizas; además, constituyen un alimento suculento y nutritivo para los insectos. En 1992, Nobel documentó que tras 29 años de observar plantas de Agave deserti, únicamente se establecieron diecisiete plántulas en un área en donde había 2 900 rosetas. ¿Cómo se han originado las especies? En los agaves, al igual que en la familia Agavaceae, el número cromosómico básico (x) y el haploide (n) suman 30 (2n = 60), por lo que se consideran organismos paleopoliploides, esto es, que a partir de estos números cromosómicos se pueden desarrollar poliploides secundarios o neopoliploides, es decir, especies con números gaméticos que son múltiplos del número básico actual (x = 30). Los agaves tienen cariotipos bimodales altamente asimétricos (cinco cromosomas largos y veinticinco cortos), característica que podría estar asociada con una gran especialización morfológica y ecológica. Existen pocos estudios sobre especiación en el género. Los más importantes son de tipo genético y presuponen que la especiación se puede llevar a cabo mediante neopoliploidia, hibridación por anfiploidia, rearreglos cromosómicos y mutaciones puntuales, y reproducción vegetativa. La neopoliploidia es un fenómeno muy extendido en las plantas; se puede originar por autopoliploidia (intraespecífica) o bien por alopoliploidia (interespecífica). En Agave los múltiplos del número cromosómico (x), son 3x, 4x, 5x, 6x y 8x, por lo que entre las especies poliploides se encuentran Agave ornithobroma, que es triploide y tiene un número cromosómico de 2n = 3x = 90; Agave mapisaga, A. fourcroydes y A. sisalana, pentaploides, con 2n = 5x = 150; y A. Salmiana, hexaploide, con 2n = 6x = 180. Los poliploides en Agave pueden formarse por medio de gametos no reducidos y tienen ventajas sobre sus parientes diploides, ya que originan nuevos fenotipos con una mayor capacidad de adaptación y respuesta a ambientes extremos, lo que puede contribuir al éxito de los poliploides en la naturaleza o en su selección y uso en la agricultura, como es el caso de los clones triploides de Agave angustifolia, seleccionados por los productores de mezcal en Oaxaca. La hibridación por anfiploidia se origina entre dos especies que viven en las mismas áreas, esto es, por simpatría; tenemos así que Agave x arizonica es un híbrido de Agave chrysantha y A. toumeyana ssp. bella. Este fenómeno se ha documentado en la naturaleza, en donde se han encontrado individuos con características morfológicas intermedias de sus parentales, crecen donde las áreas de distribución se sobreponen, los periodos de floración son simultáneos y por lo general presentan bajos porcentajes de polen y de semillas fértiles. En las especies que se reproducen vegetativamente no se da la recombinación genética y se creía que los descendientes eran genéticamente homogéneos, pero se ha demostrado cierta variabilidad genética transmitida vía la reproducción asexual. Se considera que en los agaves los procesos de hibridación, poliploidia y reproducción vegetativa son una estrategia evolutiva importante. Los procesos de especiación implican cambios rápidos en el genoma debido a la hibridación y a la neopoliploidia, por lo que es posible considerar que el género se encuentra en una etapa de evolución activa, con un alto grado de afinidad genética entre las especies. La alopoliploidia ocurre muy fácilmente entre taxa, ya que las barreras al entrecruzamiento no existen o son muy débiles, lo que hace que en la naturaleza se observen poblaciones polimórficas con una serie de híbridos interespecíficos o intersubgenéricos. Las barreras al entrecruzamiento se dan por aislamiento espacial o temporal en la floración, sin embargo, es necesario aclarar que el conocimiento sobre los procesos de especiación en Agave es limitado. ¿Cuántos hay y cuál es su distribución? El género Agave (sensu stricto) es endémico de América. De sus aproximadamente 200 especies, 150 —esto es, 75%— se encuentran en México, más 36 que pertenecen a categorías infraespecíficas, lo cual constituye un total de 186 taxones. La distribución del género abarca del sur de los Estados Unidos (con dos especies disyuntas en Florida) hasta Colombia y Venezuela. Esta área incluye todas las islas del Caribe, desde las Bahamas a Aruba, Curaçao y Trinidad y Tobago. Los países con el mayor número de taxones son México, Estados Unidos, Cuba y Guatemala; los demás tienen menos de ocho especies, cifra que representa menos de 3% del total. En México, el género Agave tiene una amplia distribución, se encuentra en más de 75% del territorio; sin embargo, su distribución es altamente asimétrica, hay regiones que poseen más especies que otras. Son muy diversos en las provincias áridas y semiáridas del centro y norte, pero su número disminuye drásticamente hacia las provincias húmedas y cálidas del sur, por lo que su ausencia es notoria en estados como Tabasco, Campeche y Quintana Roo. Son abundantes en las provincias florísticas de las Serranías Meridionales del centro de México, Sierra Madre Occidental, Altiplano mexicano, península de Baja California y Sierra Madre Oriental. Pero al subdividir México en cuadrantes de un grado de longitud por un grado de latitud, el área de mayor riqueza corresponde a un cuadrante ubicado en la provincia del Valle de Tehuacán-Cuicatlán, con quince especies. Es el área de mayor diversidad en México, pues no sólo conserva una gran riqueza de grupos taxonómicos, sino también filogenéticos. El subgénero Agave está conformado por 103 especies, ocupa un área mayor en la república mexicana, y sus taxones tienen áreas de distribución más amplias, pero también la zona con mayor riqueza se ubica en el Valle de Tehuacán. El subgénero Littaea, constituido por 47 especies, cubre una menor superficie de México y está ausente en las penínsulas de Baja California y Yucatán. El área con mayor diversidad corresponde a la barranca de Metztitlán, en el estado de Hidalgo. A nivel estatal, los estados más diversos son Oaxaca, con 37 especies, Puebla con 31, Sonora con 30, Querétaro con 26 y Durango con 24. Hay un importante componente endémico en la diversidad de agaves en México. De los 186 taxones, 129 —lo cual representa 69%— son exclusivos de su territorio. El nivel de endemismo puede ir desde aquellas especies restringidas al territorio pero de amplia distribución, como Agave rhodacantha, A. salmiana, A. schidigera, A. striata y A. vilmoriniana, que se encuentran en más de tres estados, hasta las microendémicas cuya distribución se restringe de uno a tres cuadros de un grado de latitud y longitud por lado. En esta categoría se hallan 88 taxones, 68% de las 129 endémicas de México. Así, treinta y dos especies se encuentran sólo en un cuadro, por ejemplo, Agave guiengola, A. montana, A. morani, A nayaritensis A. nizandensis, A. parrasana, A. stricta, A. tenuifolia, A. titanota, A. wendtii y A. zebra pueden ser especies localmente abundantes, pero en ocasiones se restringen a algunas montañas o cañones de algún río. La provincia del Valle de Tehuacán, en los límites de Oaxaca y Puebla, con ocho especies microendémicas, es el área con mayor riqueza en el país, seguida de las montañas del este de Chiapas, en los límites con Oaxaca. El alto grado de endemismo de especies que existe en México se debe a la heterogeneidad del territorio y a las propiedades intrínsecas de cada taxón, tales como su plasticidad genética, tolerancia ecológica, capacidad de dispersión, germinación de sus semillas, así como a sus interacciones bióticas con otros organismos, como los polinizadores, y a factores como los eventos históricos que han tenido lugar en Norteamérica, los cuales han influenciado la distribución actual de las especies. Las especies de Agave crecen en un gran número de hábitats de México, desde el nivel del mar hasta 3 400 metros de altitud, aunque son más comunes entre 1 000 y 2 000 metros. Son abundantes en las planicies y bases de las montañas de las zonas áridas y semiáridas de la península de Baja California, Sonora, el Altiplano Mexicano (de Chihuahua y Coahuila a Guanajuato y Querétaro), la planicie Tamaulipeca, el Valle de Tehuacán-Cuicatlán y la Cuenca del río Balsas. Abundan también en sitios escarpados y expuestos dentro de los bosques templados y en paredes rocosas en las barrancas de los ríos de las provincias biogeográficas de la Sierra Madre Occidental, Sierra Madre Oriental, Serranías Meridionales y Sierra Madre del Sur. Son especialmente abundantes en los diferentes tipos de matorral xerófilo, en bosque tropical caducifolio, bosque espinoso y pastizal. En el matorral xerófilo pueden llegar a ser dominantes o codominantes, de tal manera que las comunidades vegetales reciben nombres que aluden a sus formas de vida, como lo es el matorral rosetófilo. También prosperan en tipos de vegetación templado, preferentemente en el bosque de encino (Quercus) y, en menor proporción, en el de coníferas y el mesófilo de montaña. Los tipos de suelos que favorecen el crecimiento de los agaves son diversos y pueden ser tanto de origen ígneo como sedimentario —principalmente calizas. Esta diversidad de ambientes es uno de los factores que ha favorecido el gran número de taxones en México. ¿Cómo se clasifican? No existe ningún trabajo de clasificación que abarque todas las especies del género Agave. El sistema de clasificación más reciente, a nivel infragenérico, fue elaborado por Gentry en 1982; sin embargo, su obra sólo incluye los agaves de Norteamérica continental, dejando fuera las especies del Caribe y Sudamérica. Gentry presenta los resultados de un intenso trabajo de campo en el que observó, analizó, colectó y preparó ejemplares de herbario. En la delimitación de las especies emplea caracteres morfológicos, proporcionando descripciones detalladas de las plantas, discute la variación en las poblaciones y menciona los complejos taxonómicos, tipificando, además, cada taxón, con lo cual resuelve numerosos problemas de nomenclatura. Señala asimismo áreas de distribución, características del hábitat, aspectos fenológicos, usos de las especies y presencia de compuestos secundarios. Muchos taxones se ilustran o se observan mediante fotografías en la naturaleza. Colectó más de 900 especímenes de herbario para sustentar sus conclusiones. Con base en este importante trabajo, se han descrito posteriormente quince nuevas especies de varias partes de la república. Gentry organizó el género por sus características florales y vegetativas, dividiéndolo en dos subgéneros, con base en el tipo de inflorescencia y la disposición de las flores. El subgénero Agave está dividido en doce grupos con 83 especies, y el subgénero Littaea en ocho grupos con 53 especies. El grupo no es una categoría taxonómica de acuerdo con el Código de Nomenclatura Botánica, sin embargo su uso le permitió agrupar especies de una manera práctica. Actualmente, la taxonomía de Agave dista de estar completa. Ha habido propuestas de cambios en la nomenclatura y en la estructura de varios taxones, se siguen describiendo nuevas especies que han hecho crecer los grupos, pero no se ha avanzado en la delimitación de los mismos. Las nuevas propuestas de subdivisión tendrán que considerar todas las especies del género para formarse una idea adecuada de sus límites. A esto contribuye favorablemente una mejor exploración del territorio nacional, lo cual ha redundado en un conocimiento biológico más detallado, mejores colecciones de plantas vivas y de herbario, que es la base de estudios taxonómicos, biogeográficos, etnobotánicos, bioquímicos y moleculares. A este respecto, el Instituto de Biología de la unam posee las mejores colecciones a nivel nacional: la de plantas vivas en el Jardín Botánico y la de ejemplares herborizados, depositados en el Herbario Nacional mexu. Ambas colecciones fueron enriquecidas durante las décadas de 1980 y 1990, y lo siguen siendo en lo que va del presente siglo. El Jardín Botánico tiene más de 60% de las especies de México, mientras que en mexu está el 100% de los taxones, hay duplicados de más de 90% de los ejemplares herborizados por Gentry, así como nuevos ingresos realizados por otros colectores; todo esto ha aumentado las colecciones, llegando a más de cinco mil especímenes, lo cual significa que la institución tiene la mejor colección de agaváceas de México a nivel mundial. La biología molecular es una herramienta que permite visualizar de otra manera la clasificación de los organismos y, en el caso de Agave, se han iniciando estudios que permitirán tener una mejor comprensión, no sólo a nivel subgenérico, sino también intergenérico, ya que su delimitación con respecto a los géneros herbáceos cercanos, como Manfreda y Polianthes aún no ha sido resuelta. Todo esto nos permite seguir adentrándonos en el conocimiento de estas plantas emblemáticas de nuestro país. |
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Abisaí J. García Mendoza
Jardín Botánico, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México. |
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Referencias bibliográficas
García-Mendoza, A. 2002. “Distribution of the genus Agave (Agavaceae) and its endemic species in Mexico”, en Cactus and Succulent Journal (us), núm. 74, pp. 177-187. Gentry, H. S. 1982. Agaves of Continental North America. The University of Arizona Press, Tucson. Nobel, P. S. 1988. Environmental Biology of Agaves and Cacti. Cambridge University Press, Nueva York. Pinkava, D. J. y M. A. Baker. 1985. “Chromosome and hybridization studies of agaves”, en Desert Plants, vol. 7, núm. 2, pp. 93-100. Rocha, M., A. Valera y L. E. Eguiarte. 2005. “Reproductive ecology of five sympatric Agave Littaea (Agavaceae) species in Central Mexico”, en American Journal of Botany, vol. 92, núm. 8, pp. 1330-1341. |
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Abisaí García-Mendoza es Doctor en Biología, especializado en el estudio taxonómico, etnobotánico y biogeográfico de la familia Agavaceae. Ha escrito diversos artículos, capítulos de libros y ensayos de divulgación sobre el tema. Bajo su dirección se ha formado la mejor colección del mundo de agaváceas mexicanas, resguardada en el Herbario Nacional mexu y en el Jardín Botánico del Instituto de Biología.
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como citar este artículo → García Mendoza, Abisaí J. (2007). Los agaves de México. Ciencias 87, julio-septiembre, 14-23. [En línea]
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