Nuevos vientos en la Antártica, un efecto del cambio climático

Nuevos vientos en la Antártica, un efecto del cambio climático

Pesquisa Javeriana contó con una corresponsal en la Antártica durante enero y febrero de este año, quien nos narró su experiencia como investigadora de la XXXV Expedición Italiana a la Antártica, en el Buque Rompehielos Oceanográfico Laura Bassi. En este recorrido, la bióloga javeriana Nohelia Farías Curtidor estuvo recogiendo datos sobre los mamíferos acuáticos que viven en esta zona del mundo para colectar datos e información sobre la ocurrencia, abundancia y comportamiento de mamíferos marinos en el mar de Ross, además de identificar y corroborar las áreas principales de uso de estos animales y tratar de hacer una relación de su presencia con las condiciones oceanográficas del área. También pudo percibir y reconocer junto a sus colegas italianos algunas transformaciones en el cambio del clima del llamado Continente Blanco.

Es la primera vez que una colombiana recorre el mar de Ross por la ruta que lo hizo Nohelia Farías Curtidor, desde Nueva Zelanda, gracias a la alianza lograda por el Programa Antártico Colombiano con el Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (de Italia). La información por esta nueva ruta plantea una oportunidad valiosa para el país ya que permite tener datos de los mamíferos acuáticos por una zona que se desconocía y que sirve para comparar con los datos que se tienen del recorrido por la península antártica a la que la expedición colombiana visita desde hace cinco años.

Desde el mar de Ross, Farías Curtidor escuchó las noticias sobre las altas temperaturas en la Antártica, especialmente en las cercanías con el sur del continente americano. Según los reportes de la NASA, se alcanzaron 20° de temperatura en el continente de hielo, el mayor récord en la historia. Esto generó un derretimiento de más de 10 centímetros de capa de hielo en Eagle Island. Sin embargo, por el sur de este continente los climas nunca fueron superiores a 3°, lo que tampoco indica que esté exento del impacto climático sobre los ecosistemas.

Igualmente, del costado oriental del continente los investigadores de la expedición científica italiana evidenciaron un derretimiento del glacial y por el lado occidental del mar de Ross están entrando las tormentas y corrientes del mar Pacífico Sur, lo que antes no ocurría. Aún no se puede afirmar a “ciencia cierta qué pasará, pero sí podemos imaginarnos o tratar de evaluar ciertos escenarios porque están cambiando la dinámica del lugar y sus características”, explicó la bióloga javeriana.

La cadena alimenticia puede ser un claro ejemplo de cómo se evidencia el impacto climático en las formas de vida de las especies y cómo se transforman sus hábitats y sus hábitos:

Estos impactos que se generan en la Antártica pueden afectar especies de animales que llegan hasta Colombia, Ecuador o Panamá como la ballena jorobada. ¿Qué pasaría si estos mamíferos no se alimentan lo suficientemente bien en la Antártica para recorrer 8.000 kilómetros hasta llegar a las costas de estos países para reproducirse?

El efecto del cambio climático se está viendo no solo en la Antártica sino en todo el mundo. “Por ejemplo, en el Ártico en 2006 o 2007 se midió la capa de hielo más pequeña que se había encontrado porque se desprendió un pedazo de hielo tan grande como Italia”, relató Nohelia en su expedición. El reto ahora es evaluar las consecuencias y considerar qué se puede hacer para tratar de que esto pare o por lo menos baje la intensidad y la rapidez con la que está ocurriendo. Por ello, la bióloga javeriana hace recomendaciones para que los ciudadanos aporten en contrarrestar el impacto de la huella ambiental.

Nohelia Farías Curtidor regresó esta semana de su expedición, luego de siete días de viaje de vuelta. Logró identificar, por ejemplo, el pingüino emperador (Aptenodytes forsteri), que puede medir 120 centímetros, pesar entre 20 y 40 kilogramos y caminar entre 50 y 120 kilómetros para llegar a su colonia. También, el petrel gigante del sur (Macronectes giganteus), un ave que con sus alas extendidas puede medir hasta dos metros. Además, la foca leopardo (Hydrurga leptonyx), solitaria y agresiva, que vio solo una vez y que puede llegar a medir entre tres y cuatro metros, además, de pesar entre 300 y 500 kilogramos. Su amor por la naturaleza, en particular los mamíferos acuáticos, es una preocupación latente en medio de noticias que cuestionan las prácticas de los humanos frente al cuidado del planeta. Por ello, continuar investigando sobre estos lo considera como una forma de disfrutar la vida y de aportar en su conservación.

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Para conocer la bitácora completa de Nohelia Farías Corredor, consulte este enlace: https://www.javeriana.edu.co/pesquisa/opinion/javeriana-en-antartida/


* La participación en esta expedición de la egresada javeriana en biología, Nohelia Farías Curtidor, cuenta con la financiación de la Facultad de Ciencias de la Pontificia Universidad Javeriana.

Especial Javier Maldonado

Especial Javier Maldonado

JAVIER MALDONADO: EL CIENTÍFICO DE LOS PECES EN COLOMBIA

Tras un año de su fallecimiento, Pesquisa Javeriana hace un homenaje a este ictiólogo que se convirtió en un referente por el conocimiento de los peces que nadan por los ríos del país.

SU TRAYECTORIA CIENTÍFICA

Además de su experiencia como profesor universitario, su paso por el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander Von Humboldt, entre otras entidades con fines de conservación e investigación natural, Javier Maldonado dedicó parte de su vida a estudiar ecosistemas y la interacción humana con estos. A continuación, encontrará un repositorio de sus más de 50 investigaciones en revistas indexadas y libros desde 1999 hasta 2019, con aportes y avances para la ictiología nacional e internacional.

UN RECORRIDO DE ENSEÑANZA

Bajo el calor del Magdalena Medio, en lo que fue un trabajo de campo con cuatro comunidades olvidadas de la cartografía del país (Bocas del Carare, Las Islas, Barbacoas y San Rafael de Chucurí), Javier Maldonado recorrió la zona con el fin de trabajar con los niños y niñas que la habitan y así transmitir sus conocimientos acerca de la taxonomía y conservación del bagre rayado.

EL LEGADO DEL ICTIÓLOGO

Se cumple un año del fallecimiento del ecólogo y doctor en Zoología Javier Maldonado. Por eso, Pesquisa Javeriana destaca sus aportes y trayectoria académica, además de un sinnúmero de contribuciones a la apropiación social del conocimiento científico en zonas vulnerables del país y comunidades rivereñas.

ARTÍCULOS PESQUISA

La divulgación de la ciencia fue uno de los compromisos que el investigador asumió, lo cual lo llevó a hacer parte del proyecto periodístico Pesquisa Javeriana, en el que a través de un trabajo conjunto se publicaron más de 10 artículos alrededor de sus proyectos y aportes científicos. Encuentre aquí las notas del ecólogo.

JAVIER MALDONADO: EL CIENTÍFICO DE LOS PECES EN COLOMBIA

Los peces de agua dulce vistos con otros ‘ojos’

Los peces de agua dulce vistos con otros ‘ojos’

Para estudiar a los animales es necesario conocerlos, verlos en vivo, seguirlos día tras día, descubrir sus costumbres, incluso tocarlos. ¿Y qué pasa cuando se trata de los peces de agua dulce que, por lo general, no los vemos en su ambiente natural y son tan rápidos y escurridizos que literalmente se ‘escapan entre los dedos’, como por ejemplo estas miniaturas?

/ Jorge Enrique García-Melo
/ Jorge Enrique García-Melo

Estos peces, muy pequeñitos y transparentes (Belonion dibranchodon y Gymnorhamphichthys rondoni), se encuentran en las remotas aguas del río Bita (Vichada), uno de los primeros afluentes protegidos en el mundo. Son especies que por sus características muy pocas veces han sido documentadas en vivo.

Para describirlas científicamente, los ictiólogos (biólogos dedicados al estudio de los peces) regularmente lo hacen a través de especímenes de museo, pero características como los colores o la forma de nadar pueden no ser tan evidentes debido a la falta de métodos estandarizados en campo que permitan su documentación en vida, especialmente en áreas apartadas.

Esta situación impide ver la multitud de formas, colores y adaptaciones de las casi 1.500 especies con las que cuenta el país, posicionándolo como el segundo grupo vertebrado más diverso después de las aves. Pero, ¿qué se puede hacer para VER todas sus características?

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

Investigadores javerianos, docentes de las universidades del Tolima y de Ibagué y de la Institución Educativa Técnica Ismael Santofimio Trujillo, de la capital tolimense, desarrollaron un sistema de fotografía de peces y otros organismos acuáticos usando un innovador acuario para capturarlos en acción, obteniendo fotos de alta calidad y con un alto grado de detalle. ¿Alguna vez había pensado, por ejemplo, en las diferentes bocas de los peces?

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

La posición y la forma de la boca es una característica muy especial; se relaciona con sus costumbres alimenticias —no todos los peces tienen los mismos gustos gastronómicos— y son datos importantísimos para clasificar las especies, es decir, para realizar su taxonomía.

Por ejemplo, el siguiente detalle  fue revelador para los científicos, pues muestra la disposición de los poros del sistema latero-sensorial de su cabeza, que, en el caso de este pez eléctrico (Sternopygus aequilabiatus), les permite detectar a su presas y potenciales depredadores.

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

Con esta innovación técnica es mucho más fácil  fotografiar diferentes especies que regularmente viven en los mismos ambientes de los ríos. El movimiento —o baile— captado por la cámara expresa la naturalidad y el dinamismo que tienen los peces; así se convierte en una herramienta clave para la difusión, educación y conservación.

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

Llegó el momento de conocer este equipo que han bautizado con el nombre de Photafish. De acuerdo con el biólogo y fotógrafo Jorge E. García-Melo, es un sistema práctico, portátil, versátil y económico que puede implementar en campo cualquier persona con conocimientos mínimos de fotografía. Puede llevarse a lugares lejanos durante expediciones biológicas y se instala en tan solo 15 minutos.

“El sistema tiene tres componentes esenciales: el equipo fotográfico (cámara, lente, trípode); el Acuario Ensamblable para Fotografía (APP), construido en acrílico y vidrio templado; y la iluminación (flashes y fondos). Además, cuenta con algunos accesorios que facilitan la obtención de imágenes en sitios remotos donde es difícil acceder a agua transparente, como, por ejemplo, un sistema de filtrado para reutilizar el agua y una lámpara conectada a una batería recargable para hacer fotos en la noche, con la posibilidad de alternar entre fondos negros y blancos de manera rápida”, explica García-Melo.

Los investigadores pensaron en todo: explican que los fondos homogéneos de las fotos permiten enfocar la mirada del espectador solo en el pez y contemplarlo en toda su dimensión, eliminando aquellos elementos distractores  que lo rodean. Pero también concluyeron que es importantísimo el uso de fondos negros y blancos, porque cada uno puede acentuar un color diferente en alguna estructura del cuerpo, como las aletas. Además, sugieren intercambiar los fondos para conseguir información más precisa.

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

De esta forma, los autores introducen el término Fotos Taxonómicamente Informativas, o TIPs por sus siglas en inglés (Taxonomically Informative Photos), para referirse a “una imagen auténtica y de alta calidad tomada en campo, de la cual es posible extraer información útil para la identificación o descripción precisa de un organismo con un alto nivel de confianza. El sistema permite obtener TIPs gracias a que el uso del acuario facilita la toma de una gran cantidad de fotos de los organismos en diferentes planos. Así, el pez permanece vivo mientras se fotografía con diferentes niveles de detalle”, explica García-Melo.

/Cristian Granados
/Cristian Granados

Este producto es parte del estudio de doctorado del ictiólogo javeriano Jorge E. García-Melo, en cuya investigación también participaron sus hermanos, el biólogo Luis J. García-Melo y Jesús D. García-Melo; la bióloga Diana K. Rojas-Briñez y el ecólogo Giovany Guevara, así como el profesor investigador Javier A. Maldonado-Ocampo (QEPD).

Todos ellos son autores del artículo Photafish system: An affordable device for fish photograhpy in the wild, publicado en febrero de 2019 en la revista Zootaxa.

Fotografías como esta son posibles gracias a Photafish.

/Jorge Enrique García-Melo
/Jorge Enrique García-Melo

“Sin el Photafish System, conseguir la imagen de la boca desde una vista dorsal hubiese sido casi imposible”, explica Jorge García-Melo. La especie —Gnathodolus bidens— “se caracteriza por tener una boca muy extraña, de forma invertida, poco común entre los peces, con una modificación que les permite alimentarse en sitios asociados a raudales con muchas rocas y donde son notoriamente difíciles de muestrear, como lo son los hábitats en el río Vaupés”.

Y tiene razón: lo lograron con la ayuda de la comunidad local indígena donde se encontraban el pasado mes de marzo, “entre ellos, niños que tenían claramente más habilidad que nosotros para pescar. Fue una de las últimas fotos hechas junto a Javier Maldonado utilizando el Photafish System, precisamente el día de nuestro accidente”.

Phota 11

Para ellos lo importante no es solamente aportar nuevo conocimiento a la ciencia, sino compartirlo con otras audiencias, mejor aún si es con las mismas comunidades que les ayudan a realizar su trabajo en campo. García-Melo recuerda a Maldonado diciendo que el Photafish “era un gran aporte a la ictiología neotropical porque permite democratizar la fotografía de peces”. En esa salida al Vaupés también cumplieron con ese objetivo: “Hacer las fotografías en campo y, con la ayuda de un panel solar, una impresora portátil y una laminadora, entregar las fotografías impresas a las comunidades locales (en este caso, indígenas), para apropiarles de ese intercambio de conocimientos que se estaba generando de manera inmediata. No pueden imaginar la forma en que se sorprendían estos pescadores viendo sus peces más diminutos o coloridos, ‘vistos con otros ojos’”.

El equipo ya se encuentra trabajando en la versión 1.1 del sistema y el desarrollo de una posible patente, la cual incluye varias mejoras en cuanto a portabilidad, comodidad para el transporte y uso. Lo presentarán durante el XV Congreso de Ictiólogos Colombianos y el V Encuentro de Ictiólogos Suramericanos, que se realizará los días 15 y 16 de julio de 2019 (Enlace a) en Medellín, en donde rendirán un homenaje póstumo al profesor Maldonado; allí, los investigadores dictarán un curso sobre el Photafish System.

Dantas: la historia de una hermana perdida

Dantas: la historia de una hermana perdida

Estudiar genéticamente dantas o tapires no es tan común como hacerlo con monos, osos, delfines, pumas o jaguares, quizá porque no tienen una apariencia seductora. Con todos ellos ha trabajado el biólogo Manuel Ruiz-García, PhD en genética de poblaciones, para tratar de descifrar lo que podríamos llamar la genealogía de estos animales: ¿quiénes fueron sus padres, abuelos, bisabuelos y tatarabuelos?; ¿de dónde provienen?; ¿por qué llegaron al lugar donde se radicaron?, y ¿cómo han evolucionado?
Los tapires son mamíferos vegetarianos, emparentados con los caballos y los rinocerontes, pero de menor tamaño. Son excelentes nadadores. Tienen un cuerpo sólido, un olfato muy sensible y un hocico alargado que utilizan para conseguir su alimento. Los llaman los ‘arquitectos de la selva’ por ser eficientes dispersores de semillas y porque van arrasando la maleza y abriendo avenidas naturales por donde pasan. Como dice el poeta Antonio Machado, “Hacen camino al andar”.

A raíz del anuncio del descubrimiento de una nueva especie de tapires por parte de un grupo de científicos con sede en Brasil, Ruiz-García volvió sobre sus notas, sus investigaciones y sus artículos científicos porque, desde que leyó el artículo publicado en el Journal of Mammalogy, le llamaron la atención varias de las afirmaciones que allí encontró. A partir de ese momento, pero sin descuidar otros trabajos que adelanta con su grupo de investigación, ha concentrado buena parte de su quehacer científico en refutar ese descubrimiento con base en diferentes técnicas, entre ellas, análisis de ADN de las muestras que ha recolectado desde 2006: pelo, dientes, sangre, pedazos de hueso y trozos de piel y músculo.

Lo que se sabía

La literatura científica habla de tres especies de tapires en América Latina. El primero es el andino o danta de montaña (Tapirus pinchaque), que es el más pequeño y solo se encuentra en Colombia, Ecuador y en la parte norte de Perú; su distribución geográfica es restringida y algunos lo consideran en vía de extinción. El segundo es el centroamericano (Tapirus bairdii); es el que tiene mayor tamaño, vive en México, Centroamérica y se lo puede ver también en el Pacífico colombiano. El último es el tapir de tierras bajas, sachavaca o anta (Tapirus terrestris), que se encuentra desde el norte de Colombia hasta el norte de Argentina y Paraguay.

Dada la colección de muestras que Ruiz-García había logrado reunir en sus viajes por el Amazonas peruano, brasileño, ecuatoriano, boliviano y colombiano, inició en 2007 los estudios, principalmente del T. terrestris, en colaboración con Benoit de Thoisy, del Instituto Pasteur en la Guayana Francesa. “En ese primer estudio (2010) se detectan cuatro linajes genéticos diferentes, pero que están entremezclados en las mismas áreas”, explica Ruiz-García. “En la Amazonia colombiana encontramos los cuatro linajes. En la Amazonia occidental se hallan las poblaciones de tapires con mayor diversidad genética, lo que puede considerarse como el punto de inicio de diversificación de la especie”.

El segundo estudio (2012) incluye también las especies T. pinchaque y T. bairdii. Fueron analizadas 201 muestras, principalmente del T. terrestris (141), y 30 de cada una de las otras dos, recolectadas en Colombia, Venezuela, Ecuador, Perú, Bolivia, Brasil, Guayanas, Paraguay y Argentina, así como en zoológicos de España y Estados Unidos. Esto se hizo para conocer la distribución geográfica de los tapires y, con base en estudios de secuencias del ADN, generar teorías sobre el origen de las tres especies del continente americano, desde México hasta el norte de Argentina.

Cabe señalar que, como es común en la dinámica de la investigación científica, Ruiz-García había compartido parte de las muestras, tanto con de Thoisy como con los investigadores brasileros.

Lo que se reportó como descubrimiento

En 2013 la Universidad Federal de Minas Gerais en Brasil reportó una nueva especie de danta, a la que sus investigadores denominaron Tapirus ‘kabomani’. El autor principal es el paleontólogo argentino Mario Cozzuol y uno de los coautores es de Thoisy. La danta es descrita como la de menor tamaño, con pelo más oscuro y frente más amplia.

Desde el punto de vista craneométrico, hacen énfasis en dos aspectos: T. ‘kabomani’ presenta una sutura frontoparietal mucho más al frente que la del T. terrestris; la otra diferencia es que, en el T. ‘kabomani’, la región de la frente detrás de los huesos nasales es mucho más ancha. El texto incluye una fotografía para mostrar esas características.

Desde el punto de vista molecular, los análisis que realizaron con base en tres genes de las mitocondrias sitúan al T. ‘kabomani’ como una especie genéticamente distante del T. bairdii, aunque menos del T. terrestris y del T. pinchaque.

Lo que refuta Ruiz-García

Desde entonces, Ruiz-García, uno de los investigadores con más muestras de tapires en Latinoamérica, ha publicado un artículo en la revista inglesa Mitochondrial DNA, otro fue aceptado en la revista norteamericana Journal of Heredity y escribió un capítulo para un libro que publicará la editorial Nova Science Publisher de Nueva York. En estos textos demuestra, desde el punto de vista morfológico y molecular, que no se trata de una especie nueva.

Un primer argumento que aduce se sustenta en la definición de especie del biólogo evolutivo alemán Ernst Mayr: se trata de un grupo natural de individuos que pueden cruzarse entre sí, pero que están aislados reproductivamente de otros grupos afines, lo que no puede aplicarse a organismos fósiles –porque no hay manera de conocer si cuando estaban vivos podían cruzarse–. De esta manera, los cráneos no podrían evidenciar por sí solos las dos especies. Es más –continúa Ruiz-García­, quien en el último año ha medido alrededor de 180 cráneos de tapires de toda Latinoamérica–, cuando los tapires son jóvenes, o se han quedado pequeños por problemas de alimentación, tienen mayor variación en esos dos puntos del cráneo en los que los investigadores ven las diferencias, con respecto a los individuos que se han desarrollado normalmente. “Responde entonces a variación ontogénica, [es decir], en el desarrollo de los cráneos de tapires de jóvenes a adultos”. Ruiz-García lo explica con el siguiente ejemplo: el cráneo de un pigmeo africano es muy diferente al de un sueco, pero eso no significa que no puedan cruzarse y que los híbridos no sean viables.

Por otro lado, los investigadores que están en Brasil afirman que el T. ‘kabomani’ vive en todo el Amazonas. Esto significaría “que no hay ninguna barrera geográfica que separe a los T. ‘kabomani’ de los T. terrestris, lo cual conlleva que se pueden cruzar sin ningún problema; por lo tanto, no son dos especies diferentes: según la definición de especie biológica de Mayr”, explica Ruiz-García.

El investigador remata diciendo que las tres especies conocidas en Latinoamérica son cromosómicamente diferentes “el T. bairdii sí se puede encontrar con el Terrestris en el Chocó, pero no se ha visto jamás este cruce entre ellos”.

Desde el punto de vista molecular, el argumento de Ruiz-García se fundamenta en un análisis que implicó 250 muestras de las tres especies de tapires, así como un mayor número de genes: 15 en total. Al analizarlas en el laboratorio, en el nuevo árbol filogenético los T. ‘kabomani’ y los T. terrestris quedan agrupados. De hecho, los T. ‘kabomani’ forman un linaje dentro de los T. terrestris. Otro hallazgo importante del estudio de Ruiz-García es que muestra que no existe correlación entre los resultados moleculares y la morfología de los tapires. “Al ampliar la muestra vemos que puede haber animales pequeños y oscuros, que no tienen las características moleculares de T. ‘kabomani’ que ellos han encontrado, y también animales muy grandes que ellos jamás habrían clasificado como la nueva especie, pero que molecularmente sí tienen las mismas características de lo que ellos llaman T. ‘kabomani’”. Con ello, Ruiz-García señala que un estudio de los cromosomas hubiera sido clave para observar alguna posible incompatibilidad reproductiva entre los T. ‘kabomani’ y los T. terrestris.

Estudios posteriores de Ruiz-García y sus colaboradores han reportado seis grupos diferentes de T. terrestris, y uno de ellos correspondería al T. ‘kabomani’. Así que no es que no exista, sino que se trata de un linaje incluido dentro del T. terrestris.

La ciencia es así

Ruiz-García se ha concentrado en investigar tapires y publicar para demostrar que el grupo brasileño está equivocado. “Eso es lo bueno de las polémicas en ciencia; si ellos no hubieran publicado el artículo, yo habría seguido trabajando en los tapires, pero más relajadito”, confiesa.

Y así como Ruíz-García ha conseguido en los últimos meses algunas muestras de tapires de tamaño pequeño procedentes de Bolivia para contribuir más en esta polémica científica, los investigadores de Minas Gerais también colectan más muestras para confirmar su descubrimiento.

“No puedo demostrar que no existen nuevas especies de tapires. Lo que sí puedo demostrar es que los argumentos que utilizan ellos para definir una nueva especie son incorrectos”, concluye el genetista javeriano.


Para saber más:

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