La verdadera identidad de una orquídea bicentenaria

La verdadera identidad de una orquídea bicentenaria

Bastaron solo cinco miligramos de una orquídea bicentenaria para develar un secreto a voces: reportada como si hubiera sido recolectada por Alexander von Humboldt y Aimé Bonpland en México hace 200 años, investigadores de diferentes disciplinas descifraron que su verdadera procedencia era los Andes colombianos. Hasta los mismos científicos mexicanos dudaban de ese registro original del botánico alemán Carl Kunth.

Esa pequeña muestra llegó al Instituto de Genética Humana de la Pontificia Universidad Javeriana hace unos años, luego de los trámites realizados personalmente en París por el genetista e historiador Alberto Gómez-Gutiérrez para conseguirla. Pero la iniciativa provino del padre Pedro Ortiz Valdivieso S.J. (QEPD), un orquidiólogo consumado y autor de varios libros sobre estas plantas, quien hacia 2008 se asomó por el Instituto y, según recuenta Gómez, le dijo: “Hay una orquídea que en las obras de Humboldt se reporta como colectada en México, pero eso es imposible; tuvo que haber sido colectada en los territorios hoy colombianos, en la Nueva Granada”.

Gómez, experto en Humboldt —acaba de publicar la colección de cinco volúmenes titulada Humboldtiana neogranadina—, era el indicado para visitar la colección de estos dos viajeros científicos de comienzos del siglo XIX que reposa en el herbario histórico del Museo de Historia Natural de París. Luego de explicar que tenía fines de investigación científica, los franceses aceptaron sacar del pequeño sobre del registro de la Oncidium ornithorhynchum unos fragmentos de la orquídea original, material seco y casi polvoriento, que prometieron enviar a Bogotá a la mayor brevedad, de acuerdo con un estricto protocolo.

Cuando llegó a sus manos, envuelta en sobre tras sobre, Gómez la puso en un tubo de ensayo con tal cuidado, como si fuera “un pedazo de kriptonita de otro planeta”, se ríe. La había esperado como se esperan las cartas de amor. Tenía en su laboratorio un ejemplar que había tenido Humboldt en sus manos.

Esa mínima fracción de material seco produjo el milagro de la ciencia moderna cuando sus estudiantes, las biólogas Teresa Rodríguez y Natalia Contreras, extrajeron, bajo su dirección y en experimentos sucesivos, el ADN de una muestra ¡de hace 200 años! El resultado, que tiene forma de algodón, se obtuvo con una técnica científica de laboratorio que se conoce como Reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés), con la que se amplificaron aquellas regiones específicas que definen parentescos, y que eran de interés.

“Una vez se ha amplificado el ADN ya se pueden hacer comparaciones”, explicó Gómez. La comparación debía hacerse con material genético de un ejemplar vivo y fresco, a través de la secuencia de sus componentes –adenina, guanina, citosina y timina–. “Es como un collar de perlas de diferentes colores”, continúa; y para poder concluir que se trata de la misma planta, los dos collares deben ser idénticos: “Así se revela la identidad de dos especímenes, y se confirma que hacen parte de la misma familia, género o especie”.

¿Y dónde encontrar ese ejemplar vivo y fresco? Por aquellas cosas de la vida, luego de un par de infructuosas salidas de campo, encontraron la orquídea florecida a la entrada de un conjunto residencial de las colinas de Suba. “Fue algo mágico”, dice Gómez. Le tomó fotos, la colectó con Natalia Contreras y la compartió con el botánico Santiago Madriñán de la Universidad de los Andes. Al hacer el mismo proceso, encontraron “una identidad absoluta con la orquídea conservada en París, una cosa bellísima”.

Crédito
Ilustración de la especie Oncidium ornithorhynchum. /Editorial Javeriana


Los milagros de la genética

Desde su creación en 1980, el Instituto de Genética Humana, como su nombre lo indica, se ha dedicado a estudios principalmente de seres humanos contemporáneos, pero también sus científicos han trabajado con huesos y dientes precolombinos y momias de hasta 8.000 años de antigüedad. Han incursionado en animales y plantas actuales, y lo más antiguo que habían logrado en secuencias genéticas vegetales comparables de hoy en día era con especímenes recolectados hace 60 años.

Aunque no es fácil extraer ADN de un espécimen antiguo, Gómez explica que puede conservarse casi indefinidamente porque está protegido dentro de un caparazón, similar a la cáscara de un huevo. “Pero en tejidos tan frágiles como las plantas no era tan fácil aplicar el mismo protocolo que usamos en dientes y huesos”, explica. Además, porque después de 200 años difícilmente se conserva íntegro. “Se encuentran solo fragmentos, que afortunadamente coincidían con esas zonas que se utilizan para determinar el parentesco”.


Otras razones

La genética lo confirmó, pero las sospechas del Padre Ortiz aludían a otras razones, como los 2.600 metros de altura sobre el nivel del mar donde crecen actualmente, las flores de color amarillo salpicadas de algunos puntos cafés y los meses del año en los que florece. También los estudios de Gómez sobre Humboldt, a quien ha seguido paso a paso en todas sus travesías por territorio de la Nueva Granada.

Entonces, ¿cómo resolver en dónde colectó el viajero alemán este especimen? “Hay que ir a lo que se llama el Journal Botanique, el diario botánico de Bonpland, quien era el que registraba cada colecta. El problema es que en esa época las orquídeas no tenían los nombres que tienen actualmente; ellos las llamaban generalmente epidendrum, que significa flor sobre árbol”. Tuvieron que ir descartando una a una: solo las amarillas; de ellas, solo las de esta altitud; y de ellas, las que florecen en determinados meses.

Humboldt pasó por Bogotá hacia el sur de la actual Colombia entre julio de 1801 y enero de 1802. “Ese es el marco del trayecto en donde tuvo que colectar la orquídea, y la época en la que florece”. El problema es que por México también pasaron por los mismos meses de 1803, pero la altura no coincide. “Aunque persistía la duda, nosotros pudimos resolver con la comparación propiamente genética”.

El trabajo salió publicado hace un mes en la revista científica TAXON de la Asociación Internacional para la Taxonomía de las Plantas, y para sus autores es la respuesta a una pregunta científica que corrige un error de asignación y de origen de una especie antigua a nivel internacional.

La investigación permitió formar estudiantes de pre y postgrado, aportó al conocimiento desde la botánica y desde la historia, “pero lo más práctico y novedoso es que con este artículo estamos publicando un método probado y validado para estudiar todas las plantas secas y antiguas de todos los herbarios, en todo el mundo”, concluye Gómez. Algo que Madriñán llama botánica forense.

Espécimen de Oncidium ornithorhynchum colectada por Humboldt y Bonpland entre septiembre de 1801 y enero 1802. /Cortesía
Espécimen de Oncidium ornithorhynchum colectada por Humboldt y Bonpland entre septiembre de 1801 y enero 1802. /Cortesía
Lupa sobre las orquídeas de Cundinamarca

Lupa sobre las orquídeas de Cundinamarca

Nelcy Rut es una mujer de mediana estatura, pelo corto y delicadas pero firmes manos con las que suele acariciar uno de sus más grandes tesoros: una orquídea Stanhopea impactante por sus enormes pétalos color salmón. Rut no solo es conocida por ser la heredera de una tradición de seis generaciones en el cultivo de flores, también porque conserva más de 30 especies de orquídeas nativas del municipio de San Antonio del Tequendama, Cundinamarca.

Es una mujer de carácter; la fuerza en su voz y la seguridad con la que defiende la riqueza biológica de su departamento la han convertido en una de las lideresas regionales de un programa piloto de la Gobernación de Cundinamarca. Este fue creado para aumentar el conocimiento sobre la riqueza, la ecología, el estado de conservación y la propagación de las orquídeas en ese departamento, y para fortalecer las actividades productivas de los cultivadores de las provincias de Sumapaz y Tequendama.

“Cuando construimos el proyecto tuvimos en cuenta puntos clave”, cuenta el investigador javeriano Néstor García. “Uno, que en Colombia hay una diversidad gigantesca de orquídeas; dos, que son muy importantes como especies ornamentales, y tres, que muchas de las especies son traficadas y extraídas del medio silvestre, lo cual las ha puesto en riesgo de extinción”.

Gracias a esta diversidad y al auge que despertó entre 1783 y 1816 la Real Expedición Botánica, liderada por José Celestino Mutis con el registro de más de mil especies de orquídeas, las élites europeas empezaron a recorrer Cundinamarca con el fin de colectar las más grandes y vistosas flores para sus propias colecciones. Hoy, 200 años después, se han identificado más de 25.000 especies de orquídeas, de las cuales unas 4.270 están en el territorio nacional, lo que convierte a Colombia en el país con mayor número de especies en el mundo.


La investigación en etapas

El proyecto, desarrollado a través del Fondo Ciencia, Tecnología e Innovación del Sistema General de Regalías, con la gestión de Rocío Puentes, coordinadora de proyectos regionales de la Pontificia Universidad Javeriana, se implementó en tres etapas:

En la primera, investigadores del Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, el Jardín Botánico José Celestino Mutis de Bogotá y la Javeriana se encargaron de levantar el estado de las orquídeas en el departamento a partir de una exploración social, biológica y económica realizada en campo con las comunidades, y de la recopilación de las normas y políticas sobre el uso de estas especies en la región.

Esta información demostró que en Cundinamarca crecen de manera silvestre 1.003 especies de orquídeas, de las cuales 91 son comercializadas, entre las que están la Cattleya trianae o ‘lirio de mayo’, conocida por ser el símbolo patrio y tener plasmados en su pétalo central los colores amarillo, azul y rojo de la bandera colombiana; la Masdevallia caudata, caracterizada por crecer entre sombras y zonas humedas, y la Miltoniopsis vexillaria o ‘pensamiento de orquídeas’, que se destaca por sus amplias flores blancas en forma de mariposa y por sus intensos tonos lila en el centro de sus pétalos.

Durante la segunda fase, el grupo de trabajo seleccionó las orquídeas con potencial para comercialización para estudiar su estado de conservación, analizar los medios de propagación in vitro y convencional y, posteriormente, hacerles un estudio de correspondencia genética en el laboratorio de la investigadora javeriana Myreya Pinedo-Castro. El propósito era corroborar la identidad taxonómica de las especies, de acuerdo con Camilo Cárdenas, líder del proyecto de propagación in vitro del Jardín Botánico.

Teniendo en cuenta su fragancia, atractivo visual, longevidad, tamaño, número de ‘botones’ y la frecuencia de floración, identificaron 20 especies, entre ellas la Encyclia cordigera, reconocida por su forma de estrella y su particular tono púrpura; la Comparettia falcata, también llamada ‘llovizna magenta’ por sus pequeños pétalos que alcanzan menos de dos centímetros; la Lueddemannia pescatorei, de color amarillo intenso, y la Miltoniopsis phalaenopsis, de delicadas hojas blancas con diminutas manchas rosa. En esta etapa el grupo identificó que, de la totalidad de especies nativas de Cundinamarca, 38 están amenazadas: dos especies están en peligro crítico (CR), 14 en peligro (EN) y 22 en estado de vulnerabilidad (VU).

La tercera fase consistió en el desarrollo de actividades de apropiación social del conocimiento a través de cursos liderados por el Jardín Botánico, cuyos investigadores compartieron con los viveristas métodos tradicionales de propagación de orquídeas a través del riego con suplementos orgánicos como el agua de coco, la pulpa de banano o el jugo de piña y, de forma in vitro, mediante el cultivo de tejidos en laboratorios para usar las células vegetales y así regenerar las especies amenazadas.

La investigación encontró que en Cundinamarca crecen de manera silvestre 1.003 especies de orquídeas.
La investigación encontró que en Cundinamarca crecen de manera silvestre 1.003 especies de orquídeas.


Retos para la conservación y el uso sostenible de las orquídeas

La investigación finalizó con el lanzamiento del libro Orquídeas de Cundinamarca: conservación y aprovechamiento sostenible, el cual fue presentado públicamente el pasado mes de abril y en cuyo prólogo Brigitte L. G. Baptiste, directora general del Instituto Humboldt, escribió: “Este es un aporte a la implementación del Plan Nacional para el Estudio y Conservación de las Orquídeas del país mediante la generación de información sobre diversos aspectos de este grupo de plantas en el departamento y la identificación de necesidades y oportunidades a nivel global”.

Sin embargo, aún son bastantes los retos que quedan por enfrentar. Por ejemplo, la formalización del sector viverista y la legalización de empresas formales dedicadas al cultivo de orquídeas, ya que las especies propias de los municipios de San Antonio del Tequendama y Fusagasugá no son suficientes para competir con el mercado internacional debido a la priorización de las especies importadas sobre las nativas al momento de adquirir un ejemplar. Actualmente, una cultivadora como Nelcy Rut vende las Epidendrum, Stelis y Pleurothallis entre 10.000 y 40.000 pesos, mientras que un vendedor al detal la comercializa a precios que van desde los 30.000 a los 70.000 pesos.

Garantizar un modelo sólido de divulgación que les permita a los viveristas conocer las normativas para la comercialización de las especies vegetales en el país es otro desafío que implica un trabajo colaborativo entre instituciones como la CAR, Corpoica y Corporinoquia. Así, la cifra de orquídeas decomisadas por mercadeo ilegal disminuiría: más de 4.557 plantas fueron decomisadas y llevadas al Jardín Botánico para su conservación durante lo corrido del 2017.

Por último, el proyecto requiere una siguiente fase en la que se evalúe el impacto de las estrategias de conservación y uso sostenible de orquídeas en fincas y las actividades productivas de los viveristas. Nelcy Rut, quien tiene más de 20 años en la agricultura, reconoce que gracias al proyecto se ha interesado en usar el método de cultivo in vitro para sacarle mayor provecho a su tierra y en enseñarles a otros a hacer lo mismo.


Para leer más:

  • Castellanos-Castro, C. y Germán Torres-Morales. 2018. Orquídeas de Cundinamarca: conservación y aprovechamiento sostenible. Bogotá: Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Pontificia Universidad Javeriana, Jardín Botánico de Bogotá José Celestino Mutis, Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica), Gobernación de Cundinamarca.

 


TÍTULO DE LA INVESTIGACIÓN: Investigación e innovación tecnológica y apropiación social de conocimiento científico de orquídeas nativas de Cundinamarca
INVESTIGADOR PRINCIPAL: Néstor Julio García Castro
COINVESTIGADORES: Myreya Pinedo-Castro y Manuel Ruiz-García
Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana
Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica, Centro Tibaitatá)
Jardín Botánico José Celestino Mutis
Instituto de Investigaciones en Recursos Biológicos Alexander von Humboldt
Secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Gobernación de Cundinamarca
PERIODO DE LA INVESTIGACIÓN: 2015-2018