Me - Pontificia Universidad Católica del Ecuador

Nuestra
Ciencia
Número
12
Q u i t o, a b r i l d e 2 0 10
Pontificia Universidad Católica del Ecuador
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Edición corregida
1
Ac t u a l i d a d
3
Ci e n t í f i c a
3 Diferentes modos de hacer una rana
Eugenia M. del Pino
6 Vencer a la muerte
Javier Carvajal
10 El enigmático flujo de carbono: ¿cuánto carbono se encuentra
acumulado en los bosques del Parque Nacional Yasuní?
Renato Valencia
12 Adaptaciones de las plantas a la sequía
12
Catalina Quintana
15 Una historia natural de Macrolobium
Tjitte de Vries
18 ¿Mamíferos? Casi 400 especies… y contando
Santiago F. Burneo
22 40 Años de Historia del Área de Vertebrados del QCAZ
Luis A. Coloma
27 ¿Por qué conservar la biodiversidad del Ecuador?
Olivier Dangles
Cu r i o s i d a d e s
27
Ci e n t í f i c as
31 ¿Científico o loco?
Pablo Jarrín-V.
33 Charles Darwin: el hombre tras el gran pensador
María Alejandra Camacho
36 Un ensayo sobre el agua: la gota se hizo río, el río mar, la célula
atrapó al mar...
Carlos A. Soria
40 ¡Verdades y mentiras de la dulcamara!
Omar Vacas
44 La Química Teórica en América Latina
Lorena Meneses
48 Contaminación de recursos no renovables con hidrocarburos
totales de petróleo: un desafío para los químicos ambientales
51
Tanya Cáceres, Wendy Heredia
51 Esmeraldas: una riqueza natural en peligro
María F. Checa
G e n t e
q u e
h a c e
h i s t o r ia
54 Henrik Balslev: un Doctor honoris causa con todos los honores
Alberto Rengifo
N o t i c i e n c i a
54
57Libro BIOTA MÁXIMA salió a circulación
58Nuevos cálculos en energías renovables
Contenido
AUTORIDADES
Dra. Laura Arcos Terán
Decana
Máster Mercedes Rodríguez R.
Directora de la Escuela de Ciencias Biológicas
Máster Ramiro Merino M.
Director de la Escuela de Ciencias Químicas
Máster Galo Raza D.
Director de la Escuela de Ciencias Físicas y
Matemática
EDITOR
Dr. Alberto Rengifo A.
Profesor de la Escuela de Ciencias Biológicas
CONSEJO EDITORIAL
Lic. Santiago Burneo N.
(Profesor de la Escuela de Ciencias Biológicas)
Dr.Tjitte De Vries P.
(Profesor de la Escuela de Ciencias Biológicas)
Dra. Eugenia del Pino V.
(Profesora de la Escuela de Ciencias Biológicas)
COLABORARON EN ESTE NÚMERO
Dra. Laura Arcos Terán
(Decana de la FCEN),
Lic. Santiago Burneo
(Laboratorio de Mastozoología),
Dra. Tania Cáceres
(Escuela de Ciencias Químicas),
Lic. Alejandra Camacho
(Laboratorio de Mastozología),
Lic. María F. Checa
(Florida University),
Dr. Luis Coloma
(Laboratorio de Herpetología),
M. Sc. Javier Carvajal
(Laboratorio de Bioquímica),
Dr. Olivier Dangles
(Laboratorio de Entomología),
Dra. Eugenia del Pino
(Laboratorio de Biología del Desarrollo),
Dr. Tjitte de Vries
(Laboratorio de Zoología),
M. Sc. Wendy Heredia
(CESAC-PUCE),
M. Sc. Pablo Jarrín
(Dirección de la Estación Científica Yasuní),
Dra. Lorena Meneses
(Escuela de Ciencias Químicas),
M. Sc. Catalina Quintana
(Herbario QCA),
Dr. Alberto Rengifo
(Escuela de Ciencias Biológicas),
Dr. Carlos Soria
(Laboratorio de Bioquímica),
Lic. Omar Vacas
(Herbario QCA),
Dr. Renato Valencia
(Herbario QCA).
ISSN: 1390-1893
Diseño Gráfico:
Hojas y signos
Todo bien hecho en Imprenta Hojas y Signos
[email protected], 2443121
Los artículos publicados son responsabilidad exclusiva de sus
autores y no comprometen a la Revista, al editor, ni a la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales de la PUCE.
Por Olivier Dangles, www.naturexpose.com
NUESTRA CIENCIA n.º 12
Quito, abril de 2010
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Editorial
Edward O. Wilson, quizá el mayor biólogo
de esta generación, en su libro, La creación. Salvemos
la vida en la tierra, afirma: “Nuestro cometido más
importante en el siglo XXI consiste en conseguir
que todos los seres humanos alcancen un nivel de
vida digno protegiendo al resto de las formas vivientes en la medida de lo posible. Hoy en día,
la ciencia aporta algunos argumentos a la ética:
Abeja solitaria (Centris sp.) y charapa (Podocnecuanto más sabemos de la biosfera, tanto más
mis unifilis). Parque Nacional Yasuní.
compleja y hermosa nos parece. En este sentido,
el conocimiento es como una fuente mágica que jamás se agota. La tierra, en
especial la frágil película de vida que la cubre, es nuestro hogar, nuestra fuente, origen último de nuestro sustento físico y espiritual” (Wilson, 2007).
Esta aseveración la comparten los científicos que escriben para Nuestra
Ciencia; por esto, en todos los artículos que se publican en este número se
percibe como nota característica la preocupación por dilucidar qué hacer para
contribuir a que el medio ambiente sea el ámbito apropiado para vivir dignamente.
Ojalá que usted, curioso lector, después de saborear los diferentes artículos
de este duodécimo número se motive a participar como un agente positivo que
tome y haga tomar conciencia de la importancia que significa conservar la biodiversidad, no sólo por los réditos económicos y espirituales que ella nos puede
brindar, sino también por el valor que tiene por sí sola, pues “implica que todas
las formas de vida tienen derecho de existir” (Cfr., infra, Dangles, p. 30).
Precisamente, Luis Coloma en su artículo Cuarenta años de historia del área de
vertebrados del Museo de Zoología de la PUCE manifiesta su enorme preocupación
porque, queramos o no, la biología de la conservación “se está convirtiendo
en una biología de extinción”. Para que esto no suceda, nuestros científicos,
día tras día, se empeñan por “aportar al cabal conocimiento de la verdadera
diversidad faunística del Ecuador”; por establecer que “la inmensa reserva de
carbono no es la única razón ni la más importante para conservar el Parque
Nacional Yasuní porque es más sorprendente aún la inmensa diversidad que
contiene”; por resucitar a las levaduras en “dormancia”, lo cual posibilitaría, en
cierto modo, “vencer a la muerte lo que supone descubrir un legado cultural
e histórico perdido en el polvo de los años y en la oscuridad de los tiempos”;
en fin, todos los artículos de este número, de una u otra manera, pretenden
dar conocimiento y a la vez crear una conciencia de la conservación, porque
al final de cuentas, “La ciencia es capaz de crear monstruos y héroes, pero la
decisión final está en todos como sociedad”.
Como siempre, agradezco infinitamente a nuestra PUCE, a la Facultad de
Ciencias Exactas y Naturales, en especial a la Dra. Laura Arcos Terán, al Herbario QCA y a REPSOL-YPF por su generosa ayuda económica que posibilitó publicar este nuevo número, y, por supuesto, mi sincero reconocimiento a
mis colegas y amigos articulistas que año tras año, con verdadero entusiasmo,
escriben para Nuestra Ciencia, como una contribución al “conocimiento y cultivo racional y razonable de la naturaleza, tareas indispensables e insustituibles
para que el medio ambiente sea lo que debe ser: el ámbito apropiado para una
vida digna de todos nosotros” (Corrales, Discurso pronunciado en el Doctorado honoris causa al Dr. Henrik Balslev, 15 de octubre de 2009).
Dr. Alberto B. Rengifo A.
EDITOR
[email protected]
Actualidad Científica
Diferentes modos de
hacer una rana
Y
a me he acostumbrado a que
en el momento
menos pensado
nos visite un artista, un amigo
que se interesa
por las Ciencias
Biológicas, y con quien mantengo gratas conversaciones sobre
las investigaciones del laboratorio de Biología del Desarrollo de
la Pontificia Universidad Católica
del Ecuador. Justamente, cuando
estaba preparando una conferencia que planeaba dictarla ante un
público internacional, asomó mi
amigo y pensé que su visita me
brindaba una oportunidad única
de dar un repaso a mi exposición.
Llegas justo a tiempo –le dije–
y enseguida le pregunté si deseaba
escuchar una síntesis de nuestro
trabajo.
Una sonrisa iluminó su rostro y dijo: Con gusto, como sabes
tengo gran interés en el desarrollo
de las ranitas. Precisamente visité la página Web de la Escuela de
Ciencias Biológicas y me enteré de
que hay 443 especies diferentes de
ranas en el Ecuador.
Si –le respondí–. De acuerdo
a las investigaciones de nuestros
colegas del laboratorio de Herpetología de esta universidad, el
Ecuador ocupa el tercer lugar en
el mundo en la biodiversidad de
ranas, superada solamente por
aquéllas de Colombia y Brasil. A
pesar de este gran número de especies, los estudios del desarrollo
embrionario están restringidos a
Actualidad Científica
Por Eugenia M. del Pino
([email protected])
aquellas ranas que pueden mantenerse y reproducirse en cautiverio.
Ya sé, ya sé –replicó–. Tu trabajo y el de tus colaboradores se
ha centrado en el análisis del desarrollo embrionario de la rana
marsupial, de varias ranas dendrobátidas y de ranas con nidos
de espuma.
Luego dijo: Déjame recordar…
También has analizado el desarrollo de una especie de la rana
Pac-man.
Exactamente, es así –afirmé
y añadí–: Deseo presentarte una
comparación del desarrollo de estas ranas con la rana Xenopus laevis
que, como sabes, se utiliza a nivel
mundial para estudios celulares
y moleculares del desarrollo embrionario. Además, los biólogos
han concentrado sus esfuerzos
por esclarecer los mecanismos del
desarrollo embrionario solamente
de unas pocas especies. En el caso
de las ranas, fue escogida la rana
Xenopus laevis, pues se suponía que
todas las especies de ranas debían
obedecer a un mismo patrón de
desarrollo embrionario.
Mi amigo preguntó: ¿Es el
desarrollo temprano de las ranas
que estudias equivalente al de Xenopus laevis?
–No, difiere en varios aspectos, a pesar de que la morfología
externa de los embriones es bastante similar entre las ranas. Sin
embargo, se han encontrado diferencias en cuanto al tamaño y
pigmentación del huevo y la velocidad del desarrollo. En nuestro
trabajo hemos encontrado diferencias más sutiles durante el período de la gastrulación.
¡Ah…la gastrulación, la gastrulación. Qué estadio más importante, pues durante este período se establece el plan del cuerpo
de los vertebrados! – exclamó mi
amigo–.
Exactamente –repuse–. En
todos los casos que hemos analizado durante la gastrulación se
forma un blastoporo que rodea a
un tapón de yema. Pero en diferentes ranas hemos encontrado
importantes diferencias.
Qué interesante –dijo mi amigo– y me pidió que hable sobre la
gastrulación y las diferencias que
hemos observado.
Le expliqué que uno de los
desafíos del desarrollo embrionario es el de transformar la forma
esférica del huevo y embrión tempranos a la forma alargada del renacuajo y del adulto. Los investigadores se han preguntado cómo
se logra tal cambio de la forma. El
trabajo clásico de Ray Keller determinó que en la gástrula media de
Xenopus laevis se inician movimientos celulares hacia la línea media
dorsal. Este tipo de movimiento
se denomina “convergencia dorsal”. Al mismo tiempo, las células
que ocupan la posición dorsal del
mesodermo y ectodermo se alargan en sentido antero-posterior
para originar el notocordio y la
placa neural. Este movimiento se
denomina “extensión”. Recuerda
que el notocordio es una varilla
de cartílago presente durante em3
briogénesis, su formación marca
el cambio de forma de la esférica
del embrión temprano a la alargada de estadios más avanzados.
De modo que los movimientos de
“convergencia y extensión dorsales” alargan el cuerpo del embrión.
En la rana Xenopus laevis dichos
movimientos se inician durante la
gástrula media.
Mi amigo, mientras hacía gestos con los que parecía dibujar
una esfera y luego alargarla, repetía: Convergencia y extensión
dorsales...Y de súbito, me pidió
que le explicase acerca de la convergencia y extensión dorsales.
Continué con mi explicación y
le señalé que se conocen aspectos
moleculares de la convergencia y
extensión dorsales. La ruta metabólica de la “polaridad celular
plana” controla la convergencia
y extensión dorsales y el gen Brachyury es uno de los genes básicos
de dicho proceso.
Si mal no me equivoco –dijo
mi amigo– en tu laboratorio se
ha estudiado la distribución de
la proteína Brachyury y también
recuerdo que estudiaron la distribución de la proteína Lim1 en los
embriones de diferentes especies.
Así es –repliqué y añadí– que
debido a tales estudios moleculares a nivel de proteínas podemos comparar el desarrollo de
las ranas ecuatorianas con el de la
rana Xenopus laevis. La expresión
de Brachyury en el notocordio se
toma como evidencia de que los
movimientos de convergencia y
extensión dorsales se han iniciado; es decir, que el cuerpo ha iniciado su elongación. Enfaticé que
en Xenopus laevis la convergencia
y extensión dorsales y el alargamiento del nocordio se inician en
la gástrula media.
¿Y qué pasa en las ranas ecuatorianas? –preguntó–.
–Todo depende, pues la formación del notocordio se inicia
durante la gastrulación, tanto en
Xenopus laevis como en las ranas
con nidos de espuma del género
Eng ystomops. En otras palabras, la
convergencia y extensión dorsales
están solapadas con la gastrulación. Estas ranas se caracterizan
por su rápido desarrollo embrionario.
¿Y qué pasa con la ranita marsupial y las otras ranitas que estudias? –interrogó–.
Le expuse que tanto la rana
marsupial Gastrotheca riobambae
como las ranas del género Epipedobates que hemos estudiado se
Desarrollo lento
Por Andrés Romero.
Por Eugenia del Pino.
Desarrollo rápido
Gastrotheca riobambae
Engystomops coloradorum
Ocurrencia simultánea
de gastrulación y
convergencia y extensión
dorsales
Por Eugenia del Pino.
Diferentes modos de hacer una rana
Gástrula
Separación de
la gastrulación y
convergencia y extensión
dorsales
Figura 1. En las ranas con desarrollo rápido, como es el caso de Engystomops coloradorum, la convergencia y extensión dorsales y la gastrulación
ocurren simultáneamente. En cambio en la rana marsupial Gastrotheca riobambae, que tiene desarrollo lento estos procesos están separados en el
tiempo.
4 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
caracterizan por un tipo de desarrollo embrionario más lento y
por retardo en el alargamiento del
cuerpo. El notocordio se detecta
después de la gastrulación en estas ranas.
Mi amigo no me dejó seguir
adelante y expuso que le parecía
que había una correlación entre
el modo reproductivo y el alargamiento del cuerpo. Propongo
–dijo– que las ranas que ponen
sus huevos en el agua, es decir Xenopus laevis y las ranas con nidos
de espuma del género Eng ystomops
están sujetas a presiones ambientales asociadas con el desarrollo
acuático tales como predadores
y desecación del nido de espuma.
Por tales motivos es favorable el
desarrollo rápido y por lo mismo hay que alargar el cuerpo tan
pronto como sea posible; es decir,
durante la gastrulación.
Me quedé impresionada con el
razonamiento de mi amigo y no le
interrumpí.
Mi amigo continuó con su exposición y dijo: Fíjate, en cambio,
que las ranitas dendrobátidas del
género Epipedobates y más aún la
ranita marsupial Gastrotheca no
tienen la presión asociada al desarrollo acuático temprano porque reciben cuidado parental, sea
en el nido terrestre, o en la bolsa
maternal de la rana marsupial. En
tales circunstancias no hay tanto
apuro en alargar el cuerpo y el
embrión primero completa la gastrulación, y solamente entonces
empieza a alargar el cuerpo.
También he pensado como tú
–afirmé–, pero deseo argumentar un poco más. Las presiones
ambientales pueden influir en la
programación de los eventos del
desarrollo y así diferentes ranas
presentan estrategias de desarrollo más bien relacionadas con el
modo reproductivo que con las
relaciones filogenéticas. Nuestro
trabajo señala que la convergenActualidad Científica
cia y extensión dorsales no representan movimientos intrínsecos
de la gastrulación. Estos movimientos pueden estar solapados
o separados de la gastrulación,
como tú indicas. Hay asociación
entre el desarrollo rápido de ranas
con huevos acuáticos y nidos de
espuma y el solapamiento de la
convergencia y extensión dorsales
durante la gastrulación. En cambio, aquellas ranas con desarrollo
más lento separan estos procesos.
Hasta aquí he repetido tus ideas,
pero ahora quiero añadir un aspecto nuevo.
Mi amigo me miraba con interés y me pidió que continúe la
explicación.
Le expuse los resultados del estudio de la expresión de Brachyury
en embriones de la rana Eleutherodactylus coqui, una rana proveniente de Puerto Rico que carece del
estadio de renacuajo, trabajo del
Dr. Richard Elinson y colaboradores.
Me interrumpió mi amigo y
dijo: aquí también hay muchas
especies emparentadas con Eleutherodactylus.
Le expuse que es así, pero que
no se ha estudiado su estrategia
de desarrollo, y regresé a explicarle sobre el “coqui”, como se le
conoce vulgarmente. Los huevos
del coqui se desarrollan en nidos
terrestres muy rápidamente, pues
se han eliminado los estadios de
renacuajo y desde la fecundación
hasta la formación de una nueva
ranita se requiere de aproximadamente un tercio del tiempo que le
toma a Xenopus laevis desde la fecundación hasta la metamorfosis.
Ya sé, ya sé –dijo mi amigo–.
Me imagino que esta rana debe
seguir la misma estrategia de Xenopus laevis, debido a su rápido desarrollo.
Te equivocas –fue mi respuesta–. El coqui retarda la convergencia y extensión dorsales hasta
después de la gastrulación, aún
cuando tenga desarrollo rápido.
¡Qué interesante es la naturaleza! –dijo mi amigo–.
–Así es. Debo señalarte que
no tenemos una explicación razonable para la separación entre la
convergencia y extensión dorsales
y la gastrulación en el coqui. La
comparación de estas diferentes
ranas sin embargo señala que la
convergencia y extensión dorsales
y la gastrulación son procesos independientes. En otras palabras,
la evidencia sugiere que hay diferentes modos de hacer una rana.
Hay diferentes maneras de hacer una rana –reflexionó mi amigo–. Si se ve la forma de la gástrula todas parecen similares. Si
se ve al adulto, todas son “ranas y
sapos”. ¡Qué fascinante es el desarrollo embrionario!
Así
terminamos
nuestra
conversación esa tarde y me
quedé pensado en sus últimas
palabras...¡Qué fascinante es el
desarrollo embrionario!
Literatura consultada
del Pino, E. M., Elinson, R. P. 2003. The
organizer in amphibians with large
eggs: Problems and perspectives. En:
The vertebrate organizer (H. Grunz,
editor). �����������������������������
Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, Germany. Pp. 359-374.
Ninomiya H, Zhang Q, Elinson R.P.
2001. Mesoderm formation in Eleutherodactylus coqui: Body patterning in
a frog with a large egg. Developmental Biology 236: 109-123.
Gilbert, S. E. 2006 Developmental Biolog y.
Octava Edición. Sinauer Associates,
Inc., Sunderland, Massachussetts.
Wolpert, L., Jessell, T., Lawrence, P., Meyerowitz, E., Roberson, E., Smith,
J. 2007 Principles of development.
Tercera Edición. Oxford University
Press, Oxford, UK.
5
Actualidad Científica
Vencer a la muerte
Mi cuerpo será camino,
le daré verde a los pinos
y amarillo a la genista...
Joan Manuel Serrat
Por Javier Carvajal
([email protected])
H
ace poco tiempo
recordaba
aquel pasaje bíblico sobre la
resurrección de
Lázaro, amigo
de Jesús, quien,
luego de muerto,
había sido sepultado en una cueva
que fue sellada con una gran roca.
Como consta en la Biblia, Jesús hizo
el milagro de resucitar a su amigo
que al parecer tenía cuatro días de
haber muerto. El milagro ocurrió
tras pronunciar las palabras: ¡Lázaro, sal fuera!
Además de recordar este impactante pasaje bíblico, vinieron a
mi memoria otros de tipo literario,
como aquel del Cid Campeador, legendario guerrero que luchó contra
los moros en la España del siglo XI,
quien, según cuenta la leyenda, una
vez muerto, sus tropas le ataron a
su caballo para hacer creer que aún
estaba vivo, ya que su sola imagen
producía terror en las huestes de sus
enemigos; así, el Cid “ganó una batalla aún después de muerto”.
Recordé también aquella leyenda
urbana acerca del congelamiento de
Walt Disney, quien muriera en 1966
con cáncer de pulmón y posteriormente fuera incinerado. También
vino a mi mente, la inscripción que
se ve en el sello de la Academia Francesa: “À l’immortalité”, refiriéndose a
6 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
la inmortalidad de la lengua francesa —no de sus académicos, que se
hacen llamar “Inmortales”—, solo
para remembrar unos pocos ejemplos dentro del interminable número de veces en las que el imaginario
ha jugado con la idea de la vida, la
muerte, la inmortalidad y su infinito
número de facetas. Lo antes dicho,
me condujo al pensamiento concluyente de que uno de los deseos más
profundos, antiguos e inherentes
que tiene el ser humano es el de vencer a la muerte.
Sin ánimo de guiar al lector hacia la búsqueda de la solución de este
enigma sin fin —y posiblemente
inútil de intentar resolverlo—, únicamente he querido compartir algunos de mis íntimos pensamientos
con respecto a este fascinante tema
en este nuevo artículo para la revista
Nuestra Ciencia.
Lo que voy a relatar empezó en
un auditorio de la Universidad Federal de Minas Gerais, en Brasil, en
junio de 2009, donde fui invitado a
dar una presentación en la que expuse acerca de la Colección de Levaduras Quito Católica y los proyectos relacionados con levaduras
que llevamos a cabo. Al finalizar mi
exposición, una estudiante de Ciencias Biológicas de la mencionada
universidad, me hizo una pregunta
muy sencilla pero —como casi todas las preguntas sencillas—muy di-
fícil de contestar. Esa pregunta me
hizo pensar en un tema tan cotidiano pero insondable y misterioso: la
muerte y la vida.
La vida y la muerte… dos caras
de una misma moneda, ambas interdependientes aunque en su mecanismo opuestas. La una que se fundamenta en la generación de orden
desde el nivel atómico y molecular,
creando organización a partir del
caos hasta el nivel macroscópico; la
otra, que se encarga de desagregar
el ordenamiento generando el caos,
siguiendo un proceso de reciclaje de
la materia y la energía, el mismo que
se ha venido repitiendo en nuestro
planeta desde hace 3 500 millones
de años, cuando creemos que aparecieron los primeros organismos
vivos.
La primera ley de la termodinámica nos habla de que en el universo nada se crea ni se destruye, todo
se transforma. Entonces, el juego
pendular y perpetuo del cosmos es
generar orden en un momento y en
un espacio, al mismo tiempo que
se provoca desorden de igual magnitud en otro espacio. Lo dicho le
confiere un carácter oscilatorio a lo
que podríamos denominar el par inseparable “vida-muerte”.
Relacionando lo dicho con el
trabajo que realizamos en nuestro
equipo que investiga la biodiversidad y aplicaciones biotecnológicas
Medio de cultivo de resucitación con
hisopos impregnados de levaduras
recuperadas de vasijas.
de las levaduras, podemos decir que
el objeto de nuestros estudios —las
levaduras— constituye también un
modelo ideal para otros científicos
que enfilan sus esfuerzos hacia la
comprensión del envejecimiento
y muerte celular. Aquellos investigadores que emplean las levaduras
como modelos válidos para entender estos procesos, incluso en seres
humanos, están desentrañando los
más íntimos secretos que las células
poseen en cuanto a su programación para la vida y para la muerte.
Para quien no conozca, las levaduras son hongos unicelulares que
están involucrados en innumerables
procesos de transformación de la
materia; por ejemplo, en el reciclaje de biomasa en los bosques; en la
transformación de moléculas como
azúcares en pigmentos, alcoholes,
ácidos orgánicos, aminoácidos, gases y diversidad de productos químicos; en la producción de biomasa
celular que sirve de alimento a pequeños invertebrados como flora
intestinal de animales para la degradación de los alimentos, entre otras
muchas funciones. Las levaduras
ocupan distintos sustratos, dependiendo de su especialidad. De las
levaduras conocemos actualmente
alrededor de mil especies, pero se
Actualidad Científica
cree que esto es apenas el 1% de la
posible biodiversidad de estos organismos en nuestro planeta.
Resucitación de levaduras
Cuando en nuestro grupo de
trabajo se habla de “resucitación”
de levaduras, este término despierta la atención de algunas personas.
Algunos de los que más se sorprenden por esta palabra hacen alusión
al aparente mal uso de la misma,
ya que se confunde con el término,
más bien espiritual, de la “resurrección”. Otros se sorprenden por la
arrogancia del término, pues piensan que es demasiado hablar de resucitar a un ser, ya que aquello es
privativo de Dios, que es omnipotente. No obstante, en el diccionario
de la Real Academia Española, resucitación significa: “acción de volver
a la vida, con maniobras y medios
adecuados, a los seres vivos en estado de muerte aparente”.
En este contexto, entonces, es
correcto el llamar resucitación al
conjunto de acciones que en nuestro
trabajo nos llevan a recuperar una
cepa de levadura o refrescar algunas
levaduras preservadas en congelación y, con mayor razón, cuando
volvemos a la vida a antiguas levaduras que fueron empleadas para
fermentar bebidas como la chicha o
la cerveza en tiempos remotos.
Para esto último, en nuestro grupo de investigación desarrollamos
un método que consiste en restaurar
las estructuras de compartimentalización de las levaduras, sean estas
paredes celulares o membranas biológicas que rodean a las distintas organelas. El desarrollo y la aplicación
de este medio de cultivo especial es
un secreto industrial que pertenece
a la PUCE y sus investigadores.
Una de las cosas que más llama la
atención es esa capacidad que tienen
las células de levadura para mantenerse largos periodos de tiempo en
un estado de vida suspendida: pueden parar por completo sus funciones vitales, deshidratarse y “apagar”
toda la maquinaria celular. A esto
se le conoce como dormancia y sus
mecanismos son objeto de estudio
en otros grupos de investigación
extranjeros, que emplean levaduras
para llegar al entendimiento de estos misteriosos procesos celulares.
Estos estudios conducirán a la comprensión del porqué de la longevidad y de cómo alcanzarla.
Las levaduras antiguas
Una de las líneas de investigación más promisoria que tenemos
7
Toma de muestras para resucitación de
levaduras de vasijas de chicha.
en nuestro Centro es la que hemos
llamado Bioarqueología. El término
nació cuando observaba el cuidado
y la dedicación con que los arqueólogos buscan los restos antiguos. En
la Arqueología se excava usando herramientas como espátulas, pinceles
y brochas para llegar a las piezas
antiguas con la mayor delicadeza
posible. A veces estas excavaciones
hechas a punta de pincel y brocha
llegan a profundidades realmente
impresionantes como en la Necrópolis de La Florida ubicada en las
faldas del Pichincha, en Quito, don-
Vista parcial de la cervecería del Convento de San Francisco fundada por Fray
Jodoco Ricke en 1566.
8 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
de se ven tumbas de hasta 17 metros
de profundidad.
Mirando esto y comparándolo
con el método que practicamos para
muestrear las vasijas antiguas de
donde recuperamos levaduras que
aparentemente fermentaron las bebidas ancestrales, pudimos darnos
cuenta que, tal como los arqueólogos, nosotros hacemos raspados
muy sutiles sobre la superficie de los
materiales, recuperando capa por
capa las muestras, con la esperanza
de recoger algunas levaduras preservadas en estado de dormancia.
En otras palabras: los arqueólogos
excavan el suelo en busca de los tesoros arqueológicos, mientras que
nosotros excavamos en los restos
arqueológicos en busca de nuestros
tesoros biológicos: las levaduras.
A la fecha hemos podido recuperar más de 130 aislados de levaduras
de 61 distintos recipientes usados
para fermentaciones, los cuales datan desde hace más de 1.800 años de
antigüedad. Los sitios donde fueron
encontrados son todos en la planicie de Quito, por ejemplo, en el sitio arqueológico La Florida, Nuevo
Aeropuerto y en Cayambe; además
de algunas vasijas conservadas en el
Convento Mayor de San Agustín y
en el Museo de la Cerveza del Convento de San Francisco.
La primera cerveza de América
En el Convento de San Francisco, cuya construcción data del año
1534, existe un museo que muy pocos conocen. En este museo, restaurado en 1975, se encuentran los
equipos originales de lo que es la
primera cervecería de América. Esta
cervecería fue fundada en 1566 por
Fray Jodoco Ricke, quien trajo por
primera vez a las Américas el trigo,
la cebada, la tecnología cervecera y,
más aún, las levaduras cerveceras.
En nuestros trabajos de resucitación de las levaduras, conseguimos
obtener una cepa que se recuperó de
toneles de roble, donde se fermentó
la cerveza franciscana hasta mediados del siglo XX.
Sumado a este hallazgo, se consiguió la receta original de la cerveza, que fue guardada por varios
siglos. Una vez rescatados estos dos
elementos, solo faltaría preparar
la cerveza con la receta original de
Fray Jodoco y fermentarla con las
propias levaduras empleadas por los
franciscanos en la elaboración de sus
cervezas tan especiales e históricas.
Elaborar la cerveza con todos
los elementos que utilizaron Fray
Jodoco y sus colaboradores resultó
una experiencia muy enriquecedora. La receta es concordante con un
antiguo estilo belga que se conoce
como “oud bruin” o “antigua oscura”. Esta cerveza, de la cual muy
pocos ejemplos comerciales subsisten en Bélgica, se caracteriza por su
color oscuro, gran cuerpo, espuma
consistente, sabor a café, chocolate
y caramelo y su alta graduación alcohólica que llega al 7%.
La posibilidad de resucitar a las
levaduras en dormancia, rescatar
la receta de una antigua cerveza ya
perdida en el tiempo y elaborar la
cerveza respetando las técnicas artesanales que emplearon los antiguos
franciscanos nos abre una puerta
al pasado, al Quito del siglo XVI;
nos permite caminar en el tiempo
y, por qué no decirlo, bebernos la
historia y, en cierto modo, vencer
a la muerte no solo de una cepa de
levadura ancestral que de no ser por
nuestro trabajo seguramente hubiese permanecido ignorada, sino de
un legado cultural e histórico perdido en el polvo de los años y en la
oscuridad de los tiempos.
El trabajo de resucitación de
levaduras tiene mucho que ofrecer
desde el punto de vista histórico,
cultural, antropológico, médico,
ecológico, evolutivo y tecnológico.
Las levaduras, a su modo, cuentan
historias de antiguas prácticas, de
antiguos ecosistemas, de técnicas
perdidas en el tiempo. Las levaduras nos hablan de contactos entre
pueblos y culturas a través del traspaso y la fusión de tecnologías de
fermentación de cada pueblo.
Las levaduras ancestrales han
sido vueltas a la vida y este hecho
abre muchas nuevas preguntas de
diversos géneros, justamente como
aquella que me hiciera la estudiante
de la Universidad Federal de Minas
Gerais al final de mi charla:
“Profesor Javier, ¿piensa usted
que con las técnicas que están empleando para resucitar levaduras
antiguas podrían resucitar otros
organismos o, en un futuro, a seres
humanos…?”.
a. Fragmento de madera de roble de uno de
los toneles de fermentación de la cervecería
de San Francisco.
b. Microscopía de contraste de fases de las
levaduras cerveceras
(Saccharomyces cerevisiae) resucitadas de los
toneles de fermentación
(aumento 100X).
c. Botella de cerveza
elaborada a partir de
la receta original de
Fray Jodoco Ricke y las
levaduras resucitadas
de los fermentadores.
a Actualidad Científica
b c
9
EL ENIGMÁTICO FLUJO DE CARBONO:
¿cuánto carbono se encuentra acumulado
en los bosques del Parque Nacional Yasuní?
Por Renato Valencia
([email protected])
¿El PNY es fuente o sumidero de
carbono?
Los flujos de carbono entre la atmósfera y las plantas son objeto de
intenso debate, especialmente porque las plantas capturan el dióxido
de carbono (CO2) a través de la fo10 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
tosíntesis y lo incorporan en moléculas complejas, como la celulosa,
que conforman la estructura de sus
cuerpos. Este mágico proceso evita
la acumulación de CO2 en el ambiente y a su vez mitiga los efectos
del cambio climático global. Los tallos, ramas y raíces de los árboles y
otras plantas leñosas pueden crecer
de manera casi indefinida a lo largo
de su vida incorporando más carbono a medida que incrementan su
grosor y su tamaño. El carbono que
incorporan las plantas en sus tejidos
a través de la fotosíntesis se conoce
como Productividad Primaria Bruta (PPB). Y los árboles, debido a su
tamaño y a su peso, son los organismos que acumulan más carbono en
la naturaleza.
Pero los bosques también emiten CO2 cuando respiran y a medida
que se mueren y desomponen los
tejidos de las plantas. En algunos
bosques amazónicos, donde se han
realizado mediciones de los flujos
de carbono (es decir de PPB y respiración), se encontró que las plantas respiran más de la mitad de lo
que producen de carbono (60-65 %
de la PPB)1,2, de tal forma que una
porción significativa de carbono es
nuevamente emitida hacia la atmós-
fera por las propias plantas. El resto
del carbono fijado por las plantas
(PPB– la respiración de la plantas),
en un bosque que se encuentre en
relativo equilibrio, se esperaría que
sea retornado a la atmósfera a través de la respiración heterotrófica
(respiración de microbios, animales
y descomposición de la materia vegetal muerta). No obstante, no sabemos si los bosques naturales están
en verdadero equilibrio y apenas
percibimos que este equilibrio natural está siendo amenazado por las
actividades humanas. Por ejemplo,
el 20 % de las emisiones anuales de
carbono en el ambiente corresponPor Renato Valencia
E
l Parque Nacional Yasuní (PNY,
980 000 hectáreas)
y la Reserva Étnica
Waorani albergan
cerca de 1.5 millones de hectáreas y
conforman la porción de selva contigua más extensa
del Ecuador. Un avión comercial
tardaría alrededor de 15 minutos
en atravesarlo. Varios ríos originados al pie de los Andes, como el
Cononaco, el Shiripuno, el Tiputini
y el Yasuní, interrumpen el paisaje
y a su alrededor, en planicies y terrenos de poca elevación, originan
bosques periódicamente inundados
debido a las crecidas repentinas de
sus causes. Infinitas colinas emergen entre estos ríos, las cuales, en
contraste, alojan bosques no inundables o de tierra firme, cuya extensión cubre alrededor del 80 % de
este parque nacional.
La palma Iriartea deltoidea o Pambil es una
de las especies más comunes de los bosques
colinados de P. N. Yasuní.
Por Renato Valencia
Actualidad Científica
Actualidad Científica
Por Renato Valencia
den a la deforestación de los bosques a nivel mundial.
Pero, en concreto, ¿cuán importante es la contribución del PNY en
este flujo de CO2?, ¿Cuánto carbono
existe almacenado en los troncos y
ramas de los bosques del PNY? Y
quizás más importante todavía: ¿son
estos bosques receptores o emisiores netos de carbono?
En un estudio sobre la dinámica
forestal de un bosque no inundable
del PNY se ofrecen unas respuestas. Se trata de una investigación
en 25 ha de bosque donde se ha
examinado detenidamente la biomasa (peso seco de la materia viva)
y los flujos de carbono (una tonelada de biomasa ≈ media tonelada
de carbono) de 150 000 árboles y
arbustos de más de 1 cm de diámetro. Según este estudio, publicado
en septiembre de 20093, las colinas
almacenan 150 toneladas de carbono por hectárea (t/ha), mientras los
bajíos contiguos (valles húmedos
usualmente atravesados por pequeños riachuelos) almacenan 100 t/
ha; es decir, 43 % menos que las colinas. Esta diferencia en el carbono
almacenado en distintos ambientes
de la tierra firme no inundable se
mantiene en cualquier sitio de esta
gran parcela e incluso es evidente
cuando se comparan conjuntos de
árboles de tamaños equivalentes.
Por ejemplo, los árboles de más de
30 cm acumulan mucho más carbono en las colinas (2 vs. 1.5 t por
tallo), donde además son más numerosos que en el bajío.
¿Qué significado tienen estas cifras? Para fines comparativos, anotemos que las 150 t/ha equivalen a
62 millones de galones de gasolina
(o 54 de diesel) almacenados en una
hectárea. Un árbol relativamente
grande de una colina en Yasuní,
con un diámetro promedio de 60
cm, puede almacenar 1 tonelada de
carbono, lo cual sería equivalente a
la emisión anual de CO2 de 574 vehículos a gasolina, cuyo consumo
Un árbol grande (>60 cm de diámetro) puede almacenar fácilmente más de una tonelada
de carbono por hectárea en el P. N. Yasuní.
promedio sea de alrededor de 60
galones al mes4.
En cuanto a si los bosques son
emisores o receptores netos de carbono, se midió el cambio durante
un período de 6.3 años (entre 1995 y
2002) y se encontró que los bosques
de Yasuní están receptando un promedio 0.15 toneladas de carbono
por hectárea cada año. Sin embargo,
existen áreas donde el bosque almacenó más carbono, y otras donde el
bosque más bien fue emisor de carbono en el ambiente. Únicamente
los árboles más grandes, con troncos de más de 30 cm de diámetro,
receptaron o almacenaron carbono.
Los árboles pequeños (menores a 30
cm) fueron más bien emisores netos
de carbono.
El Bosque de Yasuní es más que
una reserva de carbono
Los flujos y las reservas de carbono en Yasuní muestran una faceta fascinante y poco conocida de la
dinámica del bosque. Sin embargo,
esta inmensa reserva de carbono no
es la única razón ni la más importante para conservar este parque
nacional como un patrimonio mundial de la humanidad. Aún más sorprendente es su inmensa diversidad
de especies. Por ejemplo, las mismas
25 hectáreas en las que se estudiaron los flujos de carbono, albergan
una diversidad de 1 100 especies
de árboles y arbustos, es decir, más
que todas las especies de árboles
que existen en todo Estados Unidos
y Canadá en su conjunto. Actualmente, esta parcela de Yasuní es la
más diversa de todas las parcelas de
gran escala establecidas en regiones
tropicales del planeta.
Literatura consultada
1. Malhi Y., et al. 2009. Comprehensive
assessment of carbon productivity,
allocation and storage in three Amazonian forests. Global Change Biology
15: 1255–1274.
2. Luyssaert S., et al. 2007. CO2 balance of
boreal, temperate, and tropical forests
derived from a global database. Global
Change Biology 13: 2509–2537.
3.Valencia R., Condit R., Mueller-Landau. C., Hernández C. & Navarrete
H. 2009. Dissecting forest biomass in
a large Amazonian forest plot. Journal
of Tropical Ecology 25:473–482.
4. Un galón de gasolina contiene en promedio 2.421 gramos (g) de carbono u
8.8 kg de CO2 , mientras uno de diesel
contiene 2.778 g o 10.1 kg, respectivamente. Fuente: http://www.epa.gov/
oms/climate/420f05001.htm.
11
Actualidad Científica
Adaptaciones de las
plantas a la sequía
Por Catalina Quintana M.
([email protected])
12 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
Figura 1. Flores
de Phaedranassa
dubia.
Por Catalina Quintana
E
l origen de la vida
en el planeta se remonta al océano
primitivo donde el
agua fue el elemento más abundante.
Para las primeras
plantas que colonizaron la tierra firme hacia alrededor
de 450 millones de años, la busqueda de agua se vuelve un verdadero
dilema de supervivencia. Las plantas desarrolan diversas estrategias
para sobrevivir como órganos de
almacenamiento, reducción de la
superficie expuesta al sol y cambios
en el metabolismo.
Con el ejemplo de las plantas del
Bosque Seco Interandino descubriremos una serie de habilidades de
las plantas para sobrevivir períodos
del año sin agua. Estas plantas han
desarrollado varias estrategias para
incrementar al máximo la captación
de agua y reducir su pérdida. Así,
algunas presentan tallos modificados para almacenar agua. Es el caso
de los bulbos del narciso (Phaedranassa dubia). El narciso pierde sus
hojas en los períodos más secos que
pueden durar varios meses, durante
los cuales la planta es sólo el bulbo; luego, en períodos menos secos
brotan las hojas y finalmente florece. (Fig. 1)
Otros tallos que almacenan agua
son los de los cactus, cuyas hojas se
han transformado en espinas para
evitar la pérdida de agua. (Fig. 2)
Las hojas pueden funcionar
Figura 2. Espinos
cubriendo tallo y
frutos en Opuntia
soederstromiana
var. veintimiglia.
como órganos modificados para
almacenar agua, tal es el caso de
los pencos (Furcraea andina y Agave
americana), las siempre vivas (Echeveria quitensis) y el espinazo del diablo
(Kalanchoe daigremontiana), todas estas
plantas son suculentas y de hojas carnosas. Las plantas suculentas por lo
general tienen raíces cortas de máximo 10 cm de largo, y distribuidas en
amplias superficies a fin de absorber rápidamente el agua superficial
durante los cortos períodos en que
esta está disponible. Pero los pencos
son una excepción ya que sus raíces
están concentradas en el centro de
la planta donde aprovechan el agua
que es conducida por las hojas directamente hacia ellas. (Figs. 3 y 4)
Muchas plantas del bosque
seco tienen hojas cubiertas por
una cutícula más gruesa de lo
común para impedir la deshidratación. Esto es evidente en los
pencos o cabuyos (Furcraea andina
y Agave americana), en los mortiñillos (Myrsine andina) y en el chivo
caspi (Duranta triacantha).
Otra estrategia de supervivencia
en el bosque seco es tener hojas pequeñas y delgadas lo cual también
evita la pérdida de agua. Este es el
caso de las gramíneas que con sus
hojas angostas y alargadas tienden
a doblarse para reducir más aun su
superficie de exposición. Los helechos son expertos en esta adaptación, enrollan sus hojas pequeñas
Por Catalina Quintana
Por Catalina Quintana
Figura 3. Echeverria
quitensis mostrando sus hojas que
actúan como cisternas de agua.
Figura 6. Flores de Onoseris hyssopifolia
con sus hojas con el envés blanquecino
cubierto de pelos.
Por Catalina Quintana
lanes, los algarrobos, las guabas
(Inga insignis), las chilcas (Baccharis
latifolia) y las chamanas (Dodonaea
viscosa). (Fig. 7)
Figura 4.Furcraea
andina con sus
hojas cubiertas
por cutículas
duras.
Figura 5. Durante los períodos
secos Astrolepis
sinuata curva
sus hojas para
evitar deshidratarse.
Actualidad Científica
Figura 7. Los árboles de Quishuar lucen
verdes durante todo el año gracias a sus
raíces superficiales y profundas.
Las hierbas anuales logran sobrevivir a la sequía ya que restringen
su ciclo de vida a los meses húmedos, en los que florecen y fructifican; el resto del año solo existen sus
semillas que fueron dispersadas antes de su muerte. Este es el caso de
las salvias, ñáchag (Bidens andicola) y
las margaritas del bosque interandino seco. (Fig. 8)
Por Catalina Quintana
quishuares (Buddleja bullata) y las
flores de las salvias (Salvia quitensis,
S. humboldtiana y S. sagitata) presentan esta estrategia. (Fig. 6)
Las raíces también se adaptan
a la sequía. Por ejemplo muchos
árboles y arbustos siempre verdes
del bosque seco, presentan raíces
superficiales para captar el agua
de las lluvias ligeras y raíces profundas para captar el agua subterránea. Este es el caso de los cho-
Por Catalina Quintana
para evitar la transpiración. Los
algarrobos (Acacia macracantha) y
mimosas (Mimosa albida y Mimosa
quitensis) tienen hojas compuestas
sumamente divididas y delgadas.
(Fig. 5)
Los pelos sobre hojas y tallos
actúan como un “rompeviento”
y reducen la transpiración provocada por el viento. Las hojas de
las chirimoyas (Annona cherimola),
margaritas (Onoseris hyssopifolia),
Figura 8. Durante los meses húmedos las
hierbas anuales provocan una explosión
de flores tal es el caso de Bidens andicola.
13
14 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
“resucitan” con las primeras lluvias. Tal es el caso de los helechos
(Cheilanthes myriophylla, Ch. bonarienPor Catalina Quintana
al cloroplasto el carbono necesario para la fotosíntesis en el transcurso del día. (Fig. 9)
Figura 9. Las orquídeas al igual que otras plantas presentan el metabolismo del ácido
crasulácico como un mecanismo de ahorro de agua.
Un grupo interesante de plantas
presente en estos bosques son las
poiquilohídricas, es decir, las que
están en equilibrio con la humedad
del ambiente. Estas plantas lucen
muertas cuando les falta agua, pero
sis, Pellaea ovata entre otros) y los
musgos. (Fig. 10)
Gracias a estas y otras estrategias se puede crear una flora única y
armoniosa, que posibilite la vida en
medios áridos.
Por Catalina Quintana
Muchas plantas perennes del
bosque seco lucen muertes durante varios meses al año. En realidad se encuentran en un período
de latencia que se rompe con las
primeras lluvias. Es el caso de las
gramíneas cuyas hojas reverdecen
con las primeras lluvias. Muchos
árboles y arbustos pierden la mayoría de sus hojas en la época seca
y las reponen en el período lluvioso; entre estos están los nogales ( Juglans neotropica), chirimoyas
(Annona cherimola) y guabas. No se
han registrado para la zona Interandina especies totalmente deciduas como ocurre en los bosques
secos de la costa.
Una adaptación fisiológica a la
sequía se encuentra en las gramíneas, orquídeas, bromelias y crasuláceaes suculentas. Todas estas
realizan fotosíntesis mediante un
mecanismo conocido como Metabolismo del Ácido Crasulácico (CAM). En este mecanismo
el CO2 del ambiente es captado
y fijado durante la noche lo cual
permite a las plantas mantener
cerrados sus estomas durante el
día y así evitar la pérdida de agua.
Este tipo de metabolismo es más
eficiente en ambientes donde ocurre una amplia variación diaria de
temperatura. En los bosques interandinos la temperatura puede variar entre 25-30°C al medio día y
entre 5-10°C en la noche. Durante
las bajas temperaturas nocturnas
el dióxido de carbono es fácilmente almacenado como ácido,
mientras en las mañanas calientes
el CO2 fijado en el ácido crasulácico es utilizado para la fotosíntesis.
De esta manera la planta no tiene
necesidad de abrir los estomas durante el día. Si se prueba un pedazo de hoja de una planta CAM
en la mañana será muy ácida, pero
la acidez irá disminuyendo con el
pasar del día. Esto es una señal de
que el ácido se va degradando en
el transcurso del día para entregar
Figura 10. Cheilanthes myriophylla durante la época lluviosa con sus hojas totalmente
extendidas.
Por Tjitte de Vries
Actualidad Científica
UNA HISTORIA NATURAL DE
MACROLOBIUM
Por Tjitte de Vries
([email protected])
Macrolobium acaciaefolium de la familia Caesalpiniaceae es la especie
característica y dominante del bosque inundado (igapó) en el área de
la Laguna Grande en la Reserva
Cuyabeno. Es increíble cómo estos árboles pueden vivir en el agua
al borde de la laguna y en el laberinto de los canales que forman el
sistema lacustre en esta parte de la
Amazonía ecuatoriana.
El régimen hídrico anual de la
Amazonía norte del Ecuador, incluyendo Cuyabeno, presenta tres
estaciones climáticas diferenciadas:
una estación seca (diciembre-marzo), una estación lluviosa (marzojunio) y una época de fluctuación
en donde ríos y lagunas oscilan entre 1 y 3 metros en sus niveles de
agua (julio-diciembre). En la época
seca, la Laguna Grande puede secarse completamente por el lapso
de 2 a 4 semanas; mientras que en la
época lluviosa el nivel de agua volverá a ser de 3 a 4 m.
Actualidad Científica
El paisaje fascinante del bosque de Macrolobium
Figura 1. Mapa de la distribución de los 20 árboles de Macrolobium presentes en el cuadrante en octubre 2009 con Genipa, Astrocaryum y Bactris.
15
Por Tjitte de Vries
Figura 2. Cuadrante visto desde el borde de la laguna con arbolitos de Macrolobium marcados.
16 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
rencia entre 1.0 a 48 cm y en altura
entre 0.70 a 5.50 m). Además de los
20 árboles de Macrolobium hay en
el cuadrante 19 arbustos de Genipa
americana y 2 especies de palmas,
Bactris y Astrocaryum (Figs. 1 y 2).
En los alrededores, contamos
187 arbolitos de 10 cm hasta 1 m de
altura (Tabla 1). La mayoría de un
tamaño de 30 a 40 cm; lo cual indi-
caba que están en su primer año de
vida (de Vries, 1997). Vino a nuestra mente, entonces, una pregunta:
¿cuántos de estos pequeños no sobrevivirán? Pregunta que nos lleva
a otra: ¿qué edad tienen los árboles
grandes? (Fig. 3). Medimos un árbol con 3.31 m de circunferencia o
sea 1.05 m de DAP. ¿Si en 19 años
un árbol crece de 0.13 hasta 0.36 m
Por Tjitte de Vries
En marzo de 1990, se estableció
un cuadrante de 10 x 10 m en los
márgenes de la Laguna Grande.
En el sitio existían 4 arbolitos de
Macrolobium acaciaefolium de 1.50 a
1.90 m de altura; también, un árbol
de 3 m de altura y 0.13 m de diámetro a la altura del pecho (DAP).
En agosto de 1995, habían crecido 10 arbolitos de un tamaño de
1.03 a 2.80 m de altura; a más de
los 4 árboles originales de 1990, sumando un total de 14 árboles.
El 10 de octubre de 2009, con
estudiantes del curso de Ecología,
hicimos nuevamente un monitoreo
de los árboles en el mismo cuadrante, y contamos 22 árboles. El árbol
que en 1990 tenía un DAP de 0.13
m tiene ahora una altura de aproximadamente 12 m y un DAP de 0.36
m (es decir, la circunferencia del
tronco al nivel del pecho de más de
un metro (113 cm). Esto quiere decir que en 19 años creció en grosor
de 0.13 m hasta 0.36 m, un aumento
de casi 3 veces. Los otros 19 árboles
en el cuadrante fluctuaban en DAP
entre 0.30 a 16.4 cm (en circunfe-
Figura 3. Árbol de Macrolobium de casi 3 m. de circunferencia.
Figura 5. El Poto Grande anidando sobre una rama de
Macrolobium.
nes y anhingas, que usan las ramas
como sitio de descanso (Fig. 4).
El Poto Grande (Nyctibius grandis)
pone su único huevo sobre una
rama; cuando lo incuba, parece un
palo seco, bien camuflado (Fig. 5).
Hay una gran variedad de epífitas
(orquídeas, anturiums, helechos y
hasta una especie de cactus) que
crecen sobre las ramas de Macrolobium (Fig. 6).
Plantas pequeñas pueden sobrevivir los primeros años de su vida
bajo el agua, y crecen cuando las
aguas bajan en las épocas de fluc-
Por Tjitte de Vries
en grosor en cuantos años este árbol llegaría a 1.05 m? ¿Sería también 3 veces (3 x 0.36 = 1.08) o sea
60 años? O mejor no usar el DAP
como una medida lineal y mejor
pensar en el volumen del tronco y
calcular 3 x 3 x 19 = 171 años. Hay
árboles sobre los 8 metros de circunferencia (DAP de 2.54 m). ¿Será
que éstos tienen entre 300 ó 400
años? Futuras mediciones, seguramente nos darán una respuesta.
El árbol de Macrolobium da vida
al bosque de igapó, en el cual nadan
delfines, pescan garzas, cormora-
Por Tjitte de Vries
Por Tjitte de Vries
Figura 4. Pilherodius pileatus, garza descansando en el bosque de
Macrolobium.
Figura 6. Epífita, una orquídea Epidendrum.
tuación y sequía (de Vries, 1997).
En enero o febrero la Laguna
Grande puede secarse por completo, hay que verlo para creerlo: ¡desaparece el nivel de agua de 3 a 4 m!
En esta época, las plantitas crecen,
pero también los gigantes caen en
un suelo flojo y quebrantado; pues,
las raíces no resisten.
¡De esta manera, una historia
natural de una vida que tuvo más
de 200 años se termina!
Literatura consultada
de Vries, Tj. 1997. Crecimiento de plántulas de Macrolobium acacaeifolium (Benth.)
Benth. (Caesalpiniaceae), en el igapó
de la Laguna Grande, Cuyabeno, Amazonia ecuatoriana. En: Valencia R. y
H. Balslev (eds.).Estudios sobre diversidad y ecología de plantas, pp. 275278. Centro de Publicaciones, PUCE,
Quito.
Tabla 1. Medidas de los 187 arbolitos de Macrolobium, presentes en los alrededores
del cuadrante.
Actualidad Científica
17
Actualidad Científica
¿Mamíferos? Casi 400
especies… y contando
Por Santiago F. Burneo
([email protected])
E
l grupo de los mamíferos es muy interesante en cuanto a su
diversidad y biogeografía. Pese a que es
un grupo de animales
muy estudiado, resulta
curioso que cada año
se sigan descubriendo y describiendo
especies nuevas. La mayoría de nuevos registros corresponde a órdenes de
micromamíferos como roedores, quirópteros y soricomorfos. En el mundo
la clase Mammalia registra 5 418 especies (Wilson y Mittermier, 2009) de los
cuales 2 277 son roedores y 1 116 son
murciélagos, siendo estos dos órdenes
responsables de más del 60 % de la diversidad mundial.
En el Ecuador la Mastozoología
(rama de la zoología dedicada al estudio de mamíferos) lleva pocas décadas
de estudios sistemáticos. En 1991, el
Dr. Luis Albuja publica, como parte de
la Lista de Vertebrados del Ecuador de
la Revista Politécnica, la cifra de 324
especies. Una década y media más tarde
Tirira (2007) reporta 382 especies para
el país lo que representa un aumento de
casi el 18 %. En la actualidad, la fauna del Ecuador sigue incrementándose
de manera sostenida, lo que nos lleva
a pensar que para finales de este año
estaremos rondando las 400 especies
de mamíferos.
¿Cómo se registran las especies
para el Ecuador? Pues de varias formas: los mastozoólogos descubren, en
trabajos de campo, especies que nunca
18 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
fueron observadas con anterioridad,
pero también algunas de ellas estuvieron siempre presentes, “escondidas” en
complejos de especies poco estudiadas;
otras representan especies que habían
sido reportadas solamente en países
vecinos hasta que fueron descubiertas
también en el Ecuador. Vamos a ver
algunos ejemplos.
Uno de los casos más conocidos es
el del reporte de una población de la
vizcacha de montaña (Lagidium peruanum) en el Cerro Ahuaca, cerca de Cariamanga en la provincia de Loja por
Werner y colaboradores en 2006. Este
hallazgo es sumamente interesante ya
que la familia Chinchillidae, abundante
en los Andes chilenos, argentinos y bolivianos hasta el sur del Perú no había
sido reportada para la parte norte de la
cordillera, y la población más cercana
de esta especie (si se trata de la misma)
se ubica en la zona de la Puna, en los
Andes centrales del Perú. Los propios
autores sugieren cautela al tratar con la
especie ya que trataron a los individuos
de la población lojana como miembros
de esta especie a falta de estudios moleculares que revelen las verdaderas relaciones filogenéticas de la familia.
Otras especies de roedores, más pequeños, están siendo estudiadas en la
actualidad en busca de su descripción
como especies nuevas. Investigadores
en Canadá, Estados Unidos y nuestra
universidad se encuentran revisando material de los géneros Akodon,
Neacomys y Neusticomys (todos de la familia más diversa de ratones neotropi-
cales, los cricétidos) que presentan evidencia de ser especies nuevas o nuevos
registros para el país y serán publicados
en el transcurso del año.
Pero es en el grupo de los micromamíferos voladores, los murciélagos,
en los que mayor cantidad de descubrimientos se han realizado en los últimos
años para el país. En 2001, un grupo
de científicos del Museo de Zoología
de la PUCE (QCAZ) y la Universidad
Técnica de Texas, entre los cuales se
encontraba nuestro recordado compañero y amigo René Fonseca, visitaron
varias localidades del occidente ecuatoriano, descubriendo entre sus capturas
algunas especies de murciélagos que
no habían sido descritas por la ciencia.
El año 2007, en conmemoración del
naturalista Oliver P. Pearson se publica
un número especial de la serie Zoología, The Quintessential Naturalist en el
cual se incluye un artículo de Fonseca
y colaboradores con la descripción del
murciélago orejudo de Giovanni, Micronycteris giovanniae, de la zona de San
Lorenzo, Esmeraldas. Este es un espécimen único nombrado en honor al
escritor y poeta Nikky Giovanni sobre
la base de características morfológicas,
cariotípicas y moleculares.
En el 2009, Baker y colaboradores
(uno de los cuales es otro de nuestros
compañeros del QCAZ, Juan Pablo
Carrera) describen una nueva especie
de murciélago de bonete, originalmente catalogada como Eumops glaucinus. Gracias a análisis cariotípicos,
una pequeña serie de especímenes de
Actualidad Científica
Cusco Amazónico en el departamento Madre de Dios en Perú; Mantilla y
Colaboradores (2009) reconocieron a
esta especie entre los individuos que
habían sido colectados en una expedición del QCAZ y TTU en la Hostería
Safari, provincia del Pastaza en 2001.
Los especímenes fueron identificados
originalmente como L. thomasi, cuando esta nueva especie todavía no había
sido descrita, convirtiéndose este registro en el segundo de la especie.
En un reciente trabajo en la provincia del Pastaza los investigadores
del QCAZ registraron por primera vez
el género Lampronycteris en el Ecuador
(Tirira et al., en prep., Fig.1), cuya distribución extensa incluye como zonas
más cercanas a nuestro país los bosques amazónicos del nororiente del
Perú. Por otro lado, Carlos Boada, investigador del QCAZ recolectó en la
Cordillera del Cóndor, al suroriente del
país un murciélago del género Sturnira
perteneciente a un subgénero caracterizado por presentar solamente dos incisivos inferiores (a diferencia de cuatro presentes en el resto de especies del
género). Análisis moleculares llevados
a cabo por Raquel Marchán han revelado que no corresponde ni a la especie
Sturnira bidens, de partes más elevadas
de los Andes ecuatorianos, ni a S. nana
del Perú, correspondiendo, por lo tanto, a una nueva especie para la ciencia
que se encuentra ya en proceso de descripción.
Paul Velazco, del Field Museum of
Natural History de Chicago, ha trabajado varios años en el complicado género
de murciélagos insectívoros Platyrrhinus habiendo propuesto ya varias especies nuevas para el Ecuador al listado
de 2007. En un trabajo más reciente
(2009) en colaboración con Alfred
Gardner del Museo Nacional de Historia Natural, se reconoce una nueva
especie para el género en el Ecuador,
P. nitelinea, de las provincias de El Oro
y Guayas, además de otras localidades
del occidente colombiano. La especie
recibe su nombre por la marcada línea
blanca que atraviesa su espalda.
Otros ejemplos de recientes adiciones de murciélagos a la fauna ecuatoriana incluyen una nueva especie
Por Carlos E. Boada.
la provincia del Guayas (Cerro Blanco
y la Isla Puná) y de Piura (Perú) fue
separada de este complejo de especies
recibiendo el nombre de Eumops wilsoni
(en honor a Don E. Wilson, reconocido mastozoólogo del Museo Nacional
de Historia Natural del Instituto Smithsoniano en Washington). Los holotipos de estas especies están depositados
en el QCAZ (Micronycteris giovanniae,
QCAZ-7200; Eumops wilsoni, QCAZ10600).
Gracias a estudios moleculares
similares, en el 2008, Baird y colaboradores descifraron las relaciones filogenéticas del complejo de especies
Rhogeessa tumida, que para el Ecuador
permanecía con el nombre putativo de
R. io. Determinaron que las especies
de R. io tenían un cariotipo similar a
la especie R. genowaysi de México, pero
eran genéticamente distintas y biogeográficamente separadas; además, estos
individuos eran distintos (genética y
cariotípicamente) de los R. io del norte de Sudamérica. Toda esta evidencia
permitió elevar a la subespecie ecuatoriana a la categoría de especie, bajo el
nombre de Rhogeessa velilla descrita originalmente por Thomas en 1903 (murciélago amarillo pequeño ecuatoriano,
como subespecie) en base a especímenes de la provincia del Guayas.
Dos murciélagos nectarívoros del
género Lonchophylla han ingresado recientemente a la mastofauna del Ecuador. Woodman, en el 2007, basándose
en evidencia morfológica en relación a
medidas craneales y corporales, define
que existe una forma intermedia entre
los murciélagos de este género grandes
y aquellos más chicos. El holotipo de la
nueva especie, Lonchophylla fornicata (en
alusión al arco posterior del paladar)
corresponde a un espécimen del Valle
del Cauca, en Colombia, e incluye entre
los paratipos a un espécimen colectado
por T. J. McCarthy en el túnel del tren
en Lita, provincia de Imbabura.
Por otro lado, el mismo Neal Woodman había descrito en 2006 la especie Lonchophylla pattoni, sobre la base
de un único espécimen de la Reserva
Figura 1. Lampronycteris
brachyotis registrado por
primera vez por investigadores del QCAZ en la
provincia del Pastaza.
19
de Peropteryx ( pallidoptera en relación a
la coloración casi transparente de las
alas) cuya descripción se encuentra en
prensa basándose en especímenes colectados en el Parque Nacional Yasuní
por Burton Lim y colaboradores del
Museo Real de Ontario, en Canadá,
y la validación de la especie Cynomops
abrasus (Gardner, 2007) considerado
previamente para el Ecuador como C.
greenhalli. El propio Alfred Gardner
(2007) menciona que existen varias especies que se esperaría encontrar en el
Ecuador ya que se encuentran en ecosistemas continuos de países vecinos;
algunas de estas especies son Carollia
benkeithi, Anoura cadenai, Anoura latidens
y Diclidurus ingens (este último recientemente reportado por Mantilla y colaboradores en el Chocó Colombiano).
Pero existe además una fuente no
explorada de diversidad de murciélagos para el Ecuador. Tradicionalmente
los inventarios quiropterológicos han
usado redes de neblina como método
de captura estándar, con un limitante
ya que este tipo de trampas se ubican
generalmente en el sotobosque y, en
muy pocos casos, en el subdosel de
los bosques. Este tipo de ambientes
Figura 2. Algunos ejemplos de distribuciones conocidas de especies de murciélagos
que se espera estén presentes en el Ecuador.
son apropiados para el vuelo de varios
gremios de murciélagos frugívoros y
nectarívoros, y podrían resultar apropiados para algunas especies de insectívoros y carnívoros de interior de
bosque. Pero existen muchas especies
de murciélagos, principalmente insectívoros, que vuelan por sobre el dosel
del bosque y han sido reportados en el
país gracias a que han sido capturados
en sus refugios (cuevas, túneles, cons-
Familia
Emballonuridae
Especie
Diclidurus ingens
Emballonuridae
Molossidae
Molossidae
Molossidae
Molossidae
Molossidae
Molossidae
Molossidae
Mormoopidae
Saccopteryx canescens
Cynomops planirostris
Eumops trumbulli
Molossus pretiosus
Molossus sinaloae
Nyctinomops aurispinosus
Nyctinomops laticaudatus
Tomopeas ravus
Pteronotus davyi
Mormoopidae
Pteronotus gymnonotus
Mormoopidae
Pteronotus personatus
Vespertilionidae
Vespertilionidae
Eptesicus fuscus
Histiotus humboldti
Vespertilionidae
Lasiurus cinereus
20 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
trucciones humanas) o en redes sobre
lechos de agua a los que estos animales descienden para hidratarse. Esta
limitación en el muestreo seguramente
ha resultado en que muchas especies
de quirópteros que, posiblemente se
encuentren en nuestro país, no hayan
sido reportadas todavía por la falta de
métodos de registro que sean dirigidos
especialmente al espacio de vuelo sobre el dosel.
Distribución cercana conocida (Gardner, 2007)
Zona oriental de Colombia (recientemente
reportado en el Chocó colombiano.
Suroriente de Colombia y Noriente de Perú
Suroriente de Colombia y Noriente de Perú
Suroriente de Colombia y Noriente de Perú
Colombia, a lo largo de la frontera con el Ecuador
Colombia, con un solo registro en el Perú
Colombia y Perú
Colombia, con un solo registro en el Perú
Noroccidente del Perú (Figura 2)
Dos poblaciones conocidas, una en Perú y otra
desde Colombia al norte (Figura 2)
Dos poblaciones conocidas, la del Perú alcanza la
frontera del Ecuador (Figura 2)
Dos poblaciones conocidas, una desde Perú hacia el
oriente y otra desde Colombia al norte
Andes de Colombia
Poblaciones aisladas en el suroccidente de Colombia
(Figura 2)
Islas Galápagos, en el continente en Perú y Colombia
para su análisis (Fig. 3). Basándonos en
el hecho de que los sonidos que emiten
los murciélagos tanto para orientarse
como para localizar y perseguir a sus
presas, tienen componentes evolutivos,
podríamos descifrar patrones particulares de ciertos grupos taxonómicos
(familias, géneros) e incluso identificar
ciertas especies mediante su patrón sonoro, sin necesidad de que los individuos sean capturados (Fig. 4).
Trabajos similares realizados recientemente en Bolivia (Siles y Terán,
2007) han permitido registrar la presencia de numerosas especies de murciélagos no filostómidos (los que son
capturados con mayor facilidad usando redes de neblina) pertenecientes a
las familias Molossidae, Vespertilionidae y Emballonuridae. En Venezuela
(Ochoa et al., 2000) en una localidad
con trece especies de murciélagos conocidas, al emplear métodos acústicos,
se registraron sonogramas correspondientes a 30 especies adicionales.
Con esta investigación, auspiciada
Por Juan Manuel Guayasamín.
Como ejemplo, en el Ecuador se
han reportado el 56% de las especies de
la familia Phyllostomidae (la única con
representantes frugívoros y nectarívoros), pero solamente entre el 18 – 20%
de las familias Mormoopidae, Molossidae (insectívoros) y Emballonuridae
(principalmente insectívoros).
La tabla anterior presenta algunas
especies insectívoras cuya distribución
sería esperada en el Ecuador, basada en
la cercanía de su presencia en países vecinos, pero que no han sido registrados
todavía en ningún estudio. En ensayos
utilizando técnicas de modelamiento
predictivo de distribución de especies
se ha comprobado que no tendrían limitaciones climáticas para ocupar ambientes dentro del territorio continental ecuatoriano equivalentes a los que
usan en su distribución conocida.
En el presente año, el QCAZ ha
empezado un proyecto de detección
de llamadas de ecolocación de murciélagos, usando detectores de ultrasonido especializados y software estándar
Figura 3. Pamela Rivera, estudiante de la
PUCE, grabando los sonidos emitidos por
murciélagos en la Reserva de Producción
Faunística Cuyabeno.
por la PUCE, esperamos que muchas
especies no reportadas previamente
para el Ecuador sean registradas mediante métodos acústicos en los próximos meses, con lo cual seguiríamos
aportando conocimiento de la verdadera diversidad faunística del Ecuador
que, al parecer, todavía tiene muchas
sorpresas que depararnos.
Literatura consultada
Wilson, D. E. y R. A. Mittermeier
(Eds.). 2009. Handbook of the Mammals of the World. Vol 1. Carnivores. Lynx Ediciones, Barcelona.
Tirira, D. 2007. Guía de Campo de los
Mamíferos del Ecuador. Ediciones
Murciélago Blanco, Quito.
Gardner, A. L. (Ed.). 2007. Mammals
of South America, Volume 1 Marsupials, Xenarthrans, Shrews, and
Bats. The University of Chicago
Press, Chicago.
Ochoa, J., M. J. O’Farrell y B. W. Miller.
2000. Contribution of accoustic
methods to the study of insectivorous bat diversity in protected areas
from northern Venezuela. Acta
Chiropterologica 2(2):171–183.
Nota: Literatura Citada disponible en la
Sección Mastozoología del QCAZ.
Figura 4. Diferencias en la frecuencia (eje y) sobre tiempo (eje) en sonogramas de dos
especies de murciélagos embalonúridos (Rhynchonycteris naso arriba, Saccopteryx
bilineata abajo).
Actualidad Científica
21
Actualidad Científica
40 Años de Historia del Área
de Vertebrados del QCAZ
Por Luis A. Coloma
[email protected]
(Historia en imágenes:
http://zoologia.puce.edu.ec/historia.aspx)
E
l Museo de Zoología
de la Pontificia Universidad Católica del
Ecuador (QCAZ)
cumplió 40 años. A
continuación proveo
una síntesis cronológica de algunos hitos
históricos en el desarrollo del Área
de Vertebrados y finalmente comento brevemente sobre este proceso.
1969 a 1981: un comienzo
ornitológico
Entre 1969-70, el Dr. Fernando
Ortiz Crespo (1942-2001), reconocido científico y conservacionista,
organizó las colecciones del Área
de Vertebrados que era parte del
Departamento de Ciencias Biológicas, el cual a su vez era parte del
Instituto de Ciencias de la PUCE,
la cual tuvo apoyo de Saint Louis
University, y fondos de AID (U. S.
Agency for International Development).
Ortiz obtuvo su Ph. D. en la
Universidad de California, Berkeley, USA, en 1980. Fue profesor
universitario, pionero de la conservación, cronista, divulgador de la
ciencia. Su actividad científica tuvo
énfasis en la ornitología y especialmente en el estudio de los colibríes,
sobre los cuales se publicó (luego
de su trágica desaparición) su mayor obra: Historia natural de unas
aves casi sobrenaturales. Ortiz dirigió
y organizó las colecciones de vertebrados hasta el primer año de la
22 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
1966. Fernando Ortiz
Crespo (23 años) en Saint
Louis University, USA,
dos años antes de su
llegada al Ecuador. Foto
tomada de Saint Louis
University Magazine,
1966.
década de los ochenta. Al final de
este periodo, el entonces estudiante Eduardo Asanza —conocido
por sus estudios pioneros de caimanes y su lucha para la conservación de la Reserva de Producción
Faunística Cuyabeno— ayudó con
la organización de los ejemplares
museológicos.
En 1976, se incorporó al Área de
Vertebrados Tjitte de Vries, ornitólogo y ecólogo holandés radicado
en Ecuador desde 1965, fecha en la
cual arribó (a través de un programa de la UNESCO, para el fortalecimiento de la Estación Científica
Charles Darwin) para participar
en el estudio y la conservación de
las islas Galápagos. Tras culminar
(1973) estudios de doctorado en la
Universidad Libre de Amsterdam,
Holanda, en los que se especializó
en el estudio de aves volvió a Galápagos (con apoyo de WWF) y
dirigió el trabajo de campo de va-
rios estudiantes de tesis del Departamento de Ciencias Biológicas de
la PUCE. Aunque el tema de su investigación se ha centrado en aves
rapaces, también ha dirigido investigaciones sobre ecología e historia
natural de muchas especies de vertebrados. Actualmente, es uno de
los profesores que más ha dirigido
tesis de licenciatura en la PUCE,
pues se cuentan más de 100.
Entre 1969 y 1981, los ejemplares de vertebrados se utilizaron para
fines didácticos, aunque también se
almacenaron unos pocos (principalmente aves) para uso científico.
Estas colecciones fueron parte del
Museo de Zoología, el cual inicialmente ocupó un área de 40 m2.
En el QCAZ, fueron depositadas
copias (87 ejemplares) de recolecciones valiosas de aves, realizadas
en 1977 en la Amazonia ecuatoriana, en la región de Limoncocha
por Dan Tallman y Erika Jansic de
Tallman de Los Angeles State University, USA, y quienes documentaron la presencia de 464 especies en
la zona. Sobre la base de aquellos
estudios y recolecciones se reconoció a Limoncocha como uno de los
sitios con mayor diversidad de aves
en el mundo.
1982 a 1991: “recolectar,
recolectar, recolectar…”
En 1981 se incorporó al entonces Departamento de Ciencias Biológicas de la PUCE el entomólogo,
agrónomo y misionero religioso
italiano Giovanni Onore, quien fue
el promotor de las colecciones para
uso científico. En la década entre
1982 y 1991, Onore dirigió las actividades tanto del Área de Invertebrados como del Área de Vertebrados del QCAZ. Paralelamente
Tjitte de Vries centró su atención
en investigaciones ecológicas y de
historia natural. En esta época se
destacó la colaboración de becarios
y voluntarios del museo tales como
Rodrigo Sierra, Luis A. Coloma,
Stella de la Torre, Felipe Campos
Yánez, entre otros.
Onore trabajó en la PUCE como
Curador de entomología, profesor
e investigador entre 1981 y 2006.
Actualmente, dirige la Fundación
Otonga. Sus aportes científicos,
académicos, conservacionistas y humanistas son numerosos y valiosos
y están reseñados en el libro: Vida
de Giovanni Onore, el héroe nunca cantado escrito por César Enrique Jácome. Su aporte a la Entomología lo
resumen Barragán et al. (2009). Sus
recolecciones de vertebrados (especialmente anfibios y reptiles) durante la década de los ochentas tienen
un valor intangible, pues contribuyó
substancialmente y sentó las bases
para su crecimiento y organización.
Onore revitalizó la documentación
de la diversidad biológica de vertebrados del Ecuador, no solamente
por sus recolecciones sino también
por los conocimientos, entusiasmo
Actualidad Científica
y motivación que transmitió a una
generación de jóvenes estudiantes
ecuatorianos. Esta renovada era se
basó en el incremento del interés
por la biología de campo, la tenaz
exploración del territorio ecuatoriano y la recolección de ejemplares y
su conservación en los museos.
Durante este periodo, el Área
de Vertebrados ocupó nuevos
espacios (en 1984) de aproximadamente 100 m 2 , en el edificio
construido para el entonces Departamento de Ciencias Biológicas.
Onore recolectó (con la ayuda de
campesinos, colonos y estudiantes) cerca de 23 000 ejemplares de
anfibios y reptiles. La mayor parte
de ellos provenían de zonas como
San Francisco de las Pampas, alrededores de Santo Domingo de
los Tsáchilas y Coca, las cuales en
aquellos años estaban siendo devastadas por la colonización, explotación maderera y agricultura
intensiva. Estos ejemplares fueron
depositados en el Muséum d´Histoire
Naturelle de Genève y copias en el
QCAZ, mediante un convenio de
cooperación con la PUCE. A través de estas recolecciones se describieron y continúan describiéndose numerosas nuevas especies.
Adicionalmente, las recolecciones
realizadas por Onore en la región
Andina durante la década de los
ochentas proveyeron de datos clave, posteriormente utilizados para
documentar las extinciones catas-
tróficas de anfibios y plantear hipótesis que explicarían sus causas.
1991 a 2001: ¡a publicar!
En 1991 y hasta el 2001, el Área
de Vertebrados estuvo bajo la dirección de Luis A. Coloma, quien
fue estudiante de los zoólogos pioneros Gustavo Orcés Villagómez
(1902-1999), Ortiz, Luis H. Albuja
V. y Onore en el Departamento de
Ciencias Biológicas de la PUCE.
Coloma se especializó en sistemática y ecología (con énfasis en los
anfibios) bajo la dirección del afamado herpetólogo norteamericano
William E. Duellman del Museo
de Historia Natural de la Universidad de Kansas (KU). Este último
abrió las puertas de KU también
a otros ecuatorianos (Santiago R.
Ron, Omar Torres-Carvajal y Juan
Manuel Guayasamin), quienes realizaron estudios de maestría y PhD
bajo su tutela y la de Linda Trueb,
a la vez que se mantuvo y continúa
una estrecha relación de cooperación científica.
Durante los años noventa, las
colecciones de vertebrados y su infraestructura física se incrementaron y reorganizaron mientras que
paralelamente se desarrollaron los
Laboratorios de Herpetología y
Mastozoología en estrecha relación
con los museos. Las recolecciones
tanto de investigadores ecuatorianos como extranjeros empezaron a
ser depositadas en su totalidad en el
1987. Izquierda a derecha: Giovanni Onore,
Helmut Zimmermann,
Elke Zimmermann,
Luis A. Coloma. Visita
de investigadores
alemanes (expertos
en Dendrobatidae) al
QCAZ.
23
QCAZ y se envíaron para estudios
en el exterior bajo la modalidad de
préstamo o intercambio. En el Laboratorio de Herpetología empezó
en 1991 una colección de anfibios
vivos con fines de investigación y
conservación, los cuales fueron inicialmente mantenidos y estudiados
por Gloria M. Correa, Alexandra
Quiguango-Ubillús, Néstor Acosta-Buenaño e Italo G. Tapia. Este
último ingresó en el 2000 a formar
parte del personal permanente en
el Laboratorio de Herpetología y
se hizo cargo de la administración
de la colección herpetológica (ejemplares de museo y anfibios vivos),
a la vez que ha contribuido notoriamente con trabajos de campo y
recolecciones de anfibios y reptiles.
En este periodo se inicia una
era pionera de producción científica basada en ejemplares del museo.
Las colecciones de vertebrados son
incrementadas y utilizadas por estudiantes de tesis de Licenciatura de la
PUCE. Entre los estudiantes ecuatorianos en la sección de mastozoología cabe destacar las contribuciones de Diego Tirira S. (entre 1990 y
1999) y Pablo Jarrín Valladares (entre
1999-2001), quienes organizaron la
sección mastozoológica y realizaron
recolecciones, estudios y publicaciones. Las colecciones también fueron
usadas por numerosos investigadores de universidades y museos del
mundo con quienes se establecieron
relaciones de cooperación. Entre los
investigadores extranjeros con quienes se iniciaron colaboraciones en
mastozoología está Natan Muchhala y en herpetología destacan Stefan
Lötters, Laurie J. Vitt, Morley Read,
Eugene Kramer, Pedro M. RuizCarranza (1932-1998), Chris W.
Funk, entre otros.
Con el apoyo de Onore empezó una serie de publicaciones y libros del QCAZ, bajo el título de
Publicaciones del Centro de Biodiversidad y Ambiente —Centro
que tuvo la coordinación de Die24 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
2003. Izquierda
a derecha: Pablo
Jarrín Valladares,
Sebastián Tello,
Santiago Burneo,
Robert Baker, Juan
Pablo Carrera,
René Fonseca. 83th
American Society
of Mammalogist
Meeting, Lubbock,
Texas.
go Lombeida, Gloria Correa, Ruth
Boada y Verónica Cano y servía de
apoyo en la gestión de los proyectos de Zoología—. Esta serie que
actualmente cuenta con 20 publicaciones incluye varias de vertebrados: Lagartijas de Cuyabeno; Biología,
sistemática y conservación de los Mamíferos de Ecuador, Mamíferos de Ecuador,
Ecuador megadiverso: anfibios, reptiles,
aves, mamíferos, Mamíferos en la niebla,
Animales que cantan y encantan, y Sapos, Ecuador sapodiverso.
2001…: un Banco de Genoma y
el Retorno de Cerebros
Los museos y laboratorios de
herpetología son dirigidos entre el
2001 y 2008 por Coloma, mientras que los de mastozoología entre
el 2001 y el presente por Santiago
Burneo. Entre el 2001 y 2008 el
Área de Vertebrados se divide en
las secciones de ictiología, herpetología, ornitología y mastozoología. Durante esta última década se
consolidan laboratorios y museos
de las secciones de herpetología y
mastozoología. Progresivamente el
número de proyectos crece al igual
que las colecciones, el espacio físico
(~ 700 m2), equipamiento y personal. También se desarrolla el Banco
de genoma con el apoyo inicial de
UCODEP (Unità e Cooperazione
per lo Sviluppo dei Popoli). Este
reservorio de material genético es
actualmente el mayor banco de recursos genómicos de anfibios, reptiles, aves y mamíferos del Ecuador
(~ 26 000 muestras).
Santiago Burneo obtuvo la Licenciatura en Ciencias Biológicas
en la PUCE y realizó estudios de
Biología de la Conservación en la
Universidad Internacional de Andalucía, España. Sus temas de interés son la Mastozoología, Conservación y Sistemas de Información
Geográfica. Burneo también tomó
a su cargo el mantenimiento de las
colecciones ictiológica y ornitológica. En el área mastozoológica se
destacan los aportes del entonces
estudiante de la PUCE René Fonseca (1976-2004), quien falleció
trágicamente en Ecuador mientras
cursaba estudios de maestría en la
Universidad de Texas Tech.
Jóvenes investigadores ecuatorianos se sumaron al personal del Área
de Vertebrados: Néstor Acosta-Buenaño (Licenciado en Ciencias Biológicas y Magister en Administración
de Empresas en la PUCE), quien en
el 2003 toma a cargo la bioinformática, administración de bases de datos y otras tareas administrativas de
la sección de herpetología. A partir
del 2004, Diego Almeida Reinoso
(doctorado en la Universidad Central del Ecuador) colabora como
administrador de la colección de anfibios vivos y su interés se centra en
el manejo ex situ de anfibios en peligro de extinción. María Alejandra
Camacho (Licenciada en la Escuela
de Biología de la PUCE) forma parte
de la sección de mastozoología (desde el 2007) como administradora
de las colecciones. En este periodo
también colaboraron en varios pro-
yectos de la sección de herpetología
Martín R. Bustamante (entre 20002008) y Andrés Merino Viteri (entre
2000-2006), quienes realizaron investigaciones sobre declinaciones de
anfibios y participaron en la producción de la exhibición pública “Sapari,
aventúrate en un mundo de sapos”, la cual
tuvo notable éxito en Ecuador.
En años recientes, la infraestructura humana del Área de Vertebrados se fortifica por el retorno
de una generación de estudiantes
ecuatorianos especializados al nivel
de PhD en universidades del exterior y quienes se incorporan permanentemente a la PUCE.
Santiago R. Ron formó parte
de la sección de herpetología entre
1998 y 2001 y retornó e incorporó
definitivamente en el 2007. Realizó
estudios de maestría en KU y de
PhD en la Universidad de Texas.
Actualmente, realiza investigación
y docencia y desde el 2009 toma
la posta como Curador de las colecciones de anfibios. Sus áreas de
interés incluyen la sistemática y biodiversidad de anfibios del Neotrópico, las declinaciones de anfibios
en el Ecuador, la evolución de la
comunicación y selección sexual en
los cantos de las ranas.
Pablo Jarrín Valladares forma
parte de la sección de mastozoología desde el 2007, después de realizar estudios en el Centro de Ecología y Biología de la Conservación
del Departamento de Biología en la
Universidad de Boston. Actualmente finaliza su tesis de PhD y realiza
investigación sobre evolución y límites entre las especies. Además, es
el Director Académico de la Estación Científica Yasuní.
Juan Manuel Guayasamín forma parte de la sección de anfibios
desde el 2008, después de realizar
estudios de PhD en KU. Realiza
docencia e investigación sobre sistemática, evolución, historia natural y conservación de anfibios.
Elisa Bonaccorso es investiActualidad Científica
gadora y Curadora de la colección
ornitológica desde el 2008. Realizó
sus estudios de PhD en KU. Colabora en aspectos de bioinformática de vertebrados y sus áreas de
interés son biogeografía, ecología,
evolución, conservación de aves y
modelos ecológicos predictivos.
Omar Torres-Carvajal es investigador y Curador de la colección de
reptiles desde el 2009. Realizó sus
estudios de PhD en KU y de postdoctorado en el Smithsonian Institution. Realiza docencia e investigación sobre sistemática, historia
natural, evolución y conservación
de reptiles.
Otros investigadores y personal
asociados actualmente y temporalmente a través de proyectos al
área de vertebrados se indican en
la página web del QCAZ (http://
zoologia.puce.edu.ec). Ellos y los
investigadores permanentes conformamos un equipo de cerca de
40 personas.
Es loable la cooperación científica y académica durante esta época en la sección herpetológica con
David C. Cannatella de la Universidad de Texas en Austin (UT),
mientras que en la sección de mastozoología con Robert Baker de la
Universidad de Texas Tech (UTT).
Como parte de esta cooperación,
ellos han apoyado a estudiantes
ecuatorianos de la PUCE para realizar estudios de maestría y PhD.
Entre ellos están Santiago R. Ron
(UT), Juan Carlos Santos (UT),
Mónica Guerra (UT), René Fonseca (UTT), C. Tamara Enríquez
(UTT), Juan Pablo Carrera (UTT),
Miguel Pinto (UTT) y M. Raquel
Marchán (UTT).
También hay que resaltar la cooperación científica con J. Alan
Pounds, investigador del Centro
Científico Tropical en La Reserva Biológica Monteverde en Costa
Rica, con quien el equipo de investigadores de anfibios de la PUCE
realizó varias publicaciones. En
particular, en el 2007 Pounds, el
equipo de la PUCE y otros investigadores extranjeros publican en la
Revista Nature uno de los artículos
científicos sobre anfibios más citados en el mundo: “Widespread amphibian extinctions from epidemic disease
driven by global warming”. En este se
plantea una hipótesis que atribuye
al calentamiento global la culpa de
gatillar la emergencia de enfermedades letales y responsables de extinciones masivas y repentinas de
anfibios ocurridas desde mediados
de los ochentas.
En el 2005 y paralelamente a
la Cumbre mundial de los anfibios
realizada en Washington, se elabora el Plan estratégico para la investigación y conservación de los
anfibios del Ecuador (Balsa de los
Sapos), el cual fue conceptualizado, gestionado y coordinado con el
apoyo de Verónica Cano y Miguel
A. Rodríguez. Como parte de uno
de los seis grandes programas de
este plan, en el 2006 se construye
en la PUCE la infraestructura para
el primer Centro de Investigación
y Conservación de Anfibios en peligro de extinción en Sudamérica
(CICA), con el apoyo del Zoológico
de Saint Louis, USA.
El área de bioinformática crece
notablemente en esta última década
y en el 2000 se inician las enciclo-
2007. Tjitte de Vries y placa de reconocimiento de sus alumnos al cumplirse 100
tesis de licenciatura bajo su dirección.
25
2009.
Personal del Área
de Vertebrados.
pedias electrónicas de libre acceso sobre los anfibios y reptiles del
Ecuador, AmphibiaWebEcuador
y ReptiliaWebEcuador, las cuales
actualmente se fortalecen mientras
que paralelamente se desarrollan
las de aves y mamíferos bajo el proyecto FaunaWebEcuador. También
hay un incremento substancial en la
producción científica; por ejemplo,
investigadores del QCAZ produjeron entre el 2005 y 2009 unas 10
publicaciones científicas anuales en
revistas con procesos de arbitraje.
En el 2008, se forma un laboratorio molecular asociado al Área
de Vertebrados, el cual actualmente
cuenta con el apoyo de la Secretaría
Nacional de Ciencia y Tecnología
(SENACYT).
Epílogo
En estos 40 años de trajinar
pausado del Área de Vertebrados
del QCAZ, ésta es hoy por hoy una
de las más prestigiosas e importantes de América Latina, debido a sus
museos, laboratorios, personal de
alto nivel académico, producción
científica y de divulgación.
Varios elementos positivos convergen y coadyuvan en tiempos recientes a su prosperidad. Por una
parte, una nueva generación de biólogos especializados en sistemática,
evolución y ciencias afines retornan
al Ecuador y son incorporados por
la PUCE. Por otra parte, el estado
26 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
realiza mayores inversiones en ciencia, sea a través de donaciones del
25% del impuesto a la renta o financiamiento de la SENACYT. Por
ello, la investigación florece y está
en manos de un creciente número
de científicos emprendedores, con
el talento y preparación necesarios
para enfrentar desafíos nuevos y en
consonancia con las revoluciones
genómica y bioinformática.
No obstante, y a pesar del desarrollo alcanzado, la conservación
de los vertebrados y su cimiente, la biología de la conservación,
agonizan frente a la expansión
demográfica humana, su inmensa
huella de destrucción ecológica, y
la impávida reacción social sumida
en una retórica conservacionista
de no menos de dos décadas. Las
nuevas amenazas a la biodiversidad como el irreversible cambio
climático global y enfermedades
emergentes se suman a la imparable destrucción y fragmentación de
los hábitats, contaminación y otros
factores. Estos peligros notorios
ahondan aún más la actual crisis
de biodiversidad manifiesta en masivas declinaciones y extinciones
especialmente de anfibios.
Esta crisis va muy por delante
del desarrollo científico y tecnológico, por lo que algunos biólogos nos
hemos visto obligados a transmutar
nuestro quehacer a la biología de la
extinción —aunque nos cueste re-
conocerlo—. Las necesidades nuevas de investigación y conservación
son inconmensurables y apremiantes. La ciencia y sus fortalezas (por
ejemplo, su capacidad predictiva) se
ahogan en la inmensa brecha con la
sociedad pues la comunicación de
la ciencia apenas nace en el Ecuador, y ello a pesar del milagro de la
evolución bioinformática.
Desafortunadamente, y pese a
los progresos realizados, la capacidad de respuesta en cuanto a infraestructura física y humana es y al
parecer será insipiente en el corto
y mediano plazo para satisfacer las
nuevas demandas científicas y de
conservación. Por tanto, se requiere de un milagro o una revolución
(pacífica, por supuesto) para cambiar esta realidad. Dicha transformación exige acelerar los procesos,
incorporar ejércitos de biólogos nacionales y extranjeros, construir inmensas edificaciones de investigación y conservación con tecnologías
vanguardistas. Todo ello necesita
enormes aportes financieros nacionales e internacionales, pero sobre
todo atreverse a librar una batalla
casi perdida y contra el reloj.
Literatura consultada
Anónimo. 1966. Report from Ecuador.
Saint Louis University is helping a
South American University face the
demands of the 20th century. Saint
Louis University Magazine, 10­-13.
Arcos Terán, L. 1998. Orígenes, actividad
y proyección de la Facultad de Ciencias
Exactas y Naturales. Prospecto general, Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales, Pontificia Universidad Católica del Ecuador, 12-25.
Maldonado, G. 1966. Instituto de Ciencias.
Programa de Desarrollo, Oficina de
Desarrollo. Pontificia Universidad Católica del Ecuador. 6 pp.
Barragán, A. R., O. Dangles, R. E. Cárdenas y G. Onore. 2009. The history of
entomology in Ecuador. Annales de
la Société Entomologique de France,
45(4): 410-423.
Actualidad Científica
¿Por qué conservar la
biodiversidad
del Ecuador?
Por Olivier Dangles
([email protected])
«Mientras uno camina desde el terminal hasta su aerolínea, nota a un hombre en una
escalera ocupado sacando remaches del ala del avión. De alguna manera, preocupado, se acerca al
sacador de remaches y le pregunta qué diablos está haciendo. [...] No se preocupe, él le asegura.
“Estoy seguro de que el fabricante hizo este avión mucho más fuerte de lo que necesitaba ser,
entonces no le estoy haciendo daño. Además, le he sacado muchos remaches de sus alas y todavía
no se ha caído”.
Los sistemas ecológicos naturales de la tierra [...] son análogos a las partes de un avión que
lo hacen un vehículo adecuado para los seres humanos. En la mayoría de casos, el ecólogo no
puede predecir la consecuencia de la extinción de una especie dada, más que un pasajero de una
aerolínea puede evaluar la pérdida de un solo remache. Pero ambos pueden fácilmente prever los
resultados a largo plazo de forzar continuamente a especies hacia la extinción o de la remoción de
remache tras remache. Ningún pasajero de una aerolínea en su razón aceptaría hoy en día una
pérdida continua de remaches de su transporte aéreo».
E
Paul & Anne Erlich, Extinction: las causas y consecuencias de la desaparición de especies,
1981.
n Ecuador, como en
cualquier otra parte
del planeta, la biodiversidad enfrenta
masivos disturbios
causados por actividades humanas para
alcanzar las crecientes demandas por comida, agua,
madera, combustible y minerales.
Algunos disturbios, tales como
los cambios en el uso de la tierra,
ocurren progresiva y predeciblemente. Otros, tales como aquellos
relacionados al cambio climático,
se llevan a cabo como incrementos
en la frecuencia o magnitud de los
impactos ambientales. La pérdida
de hábitat en los trópicos se traduce directamente en pérdida de
especies. La estimación de la tasa
de pérdida de especies seguida por
estos impactos ha probado ser difícil en los bien estudiados ecosis-
Actualidad Científica
temas templados y casi imposible
en países tropicales megadiversos.
Hay pocos datos para Ecuador,
principalmente en plantas y ranas,
sin embargo estos son dramáticos.
A lo largo de los últimos 250 años,
de 19 a 46 especies endémicas de
plantas se han extinguido y unas
155 especies encontradas por botánicos del siglo XIX, alrededor de la
capital Quito, fueron recolectadas
en bosques que ya no existen. Hasta
la fecha, unas 282 especies, casi el
7 % de la flora endémica del Ecuador, califican como críticamente en
peligro. En 40 años, entre 2 400 y
4 550 especies de plantas se predice
que se «comprometerán a la extinción» en toda la cuenca amazónica.
Con respecto a la fauna, 44 especies de anfibios ecuatorianos han
declinado en los últimos 20-40
años, con extinciones que ocurren
aun en aéreas prístinas como los
páramos. Globalmente, la actual
tasa de declinación y extinción
excede a las tasas de extinción históricas multiplicado por 211. En
la actualidad, a nivel mundial, las
tasas contemporáneas de extinción
de especies es de 100 a 1 000 veces
más alta que en ningún otro tiempo en los últimos 65 millones de
años.
¿Cuánto realmente nos importa
si se pierden especies?
Hay evidencia científica convincente de que la pérdida de diversidad de especies en la naturaleza tendrá importantes impactos en
las propiedades de los ecosistemas
y el bienestar de las poblaciones
humanas. Necesitamos todas las
especies porque una declinación
en el número, especialmente en
ambientes altamente diversos, reduce la estabilidad de los ecosiste27
Por O. Dangles, www.naturexpose.com
El mono araña juega un papel clave en la diseminación
de las semillas de los árboles del bosque.
mas. Más aún, la biodiversidad provee una póliza de seguros general
que minimiza la probabilidad de
grandes cambios en ecosistemas en
respuesta a los cambios ambientales
globales, una propiedad llamada resiliencia. Mientras que algunos procesos de los ecosistemas están principalmente controlados por factores
ambientales abióticos y pueden ser
poco sensibles a la pérdida de especies, la mayoría son fuertemente
28 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
dependientes de la función ecológica llevada a cabo por organismos
vivientes, entrelazados en complejas e interactivas redes alimenticias.
En Ecuador, por ejemplo, los monos araña se alimentan de frutas de
por lo menos 152 especies de plantas y tragan las semillas de más del
98 % de éstas. Se ha calculado que
dispersan alrededor de 195 000 semillas por año hasta una distancia
de 1 250 metros.Las declinaciones
en las poblaciones de monos araña, así como en la de los pequeños
invertebrados o los depredadores
primarios probablemente tienen
un efecto en la dinámica de la diversidad del bosque. La pérdida de
estas especies, especialmente aquellas en ambos extremos de las redes
alimenticias, probablemente tenga consecuencias colosales para el
bienestar de los humanos. Desafortunadamente, al contrario de los
fluctuantes precios del petróleo, la
declinación de poblaciones de especies o simplemente las extinciones
no tienen impactos inmediatos y
tangibles en las vidas diarias de las
personas, como el costo de viajar,
la falta de alimento o la calefacción.
En este contexto, es difícil convencer a la población y gobiernos que
la biodiversidad realmente importa.
Un acercamiento potencial es el de
atribuir un valor económico a la
biodiversidad.
El valor económico de la
biodiversidad
El concepto de los bienes y
servicios de los ecosistemas denota que éstos crean productos para
la sociedad que son directa o indirectamente útiles para las personas. Mientras que los bienes de
los ecosistemas son tipificados por
productos tales como alimentos,
fibras, plantas medicinales, ingresos por turismo, etc., los servicios
de los ecosistemas incluyen almacenamiento de carbono, abastecimiento de agua, resistencia a invasiones biológicas, regulación del
clima, control de pestes o fertilidad del suelo. Casi el 60% de estos
servicios de los ecosistemas están
siendo usados a nivel mundial de
manera no sostenible. La valoración de los bienes y servicios de
los ecosistemas es una herramienta
esencial no sólo para evaluar la importancia relativa de los diferentes
componentes en el sistema, sino
también para informar a quienes
http://www.phym.sdu.edu.cn/rolf/project/circe.html
Los ingenieros del proyecto europeo CIRCE se han inspirado en la diversidad de formas
de orejas de murciélagos para desarrollar sonares muy sensibles.
toman decisiones y que ignoran tales asuntos ambientales.
Algunos de los beneficios de
uso directo de la biodiversidad han
sido evaluados para Ecuador. El
valor económico de los manglares ecuatorianos ha sido estimado
en $ 13 000 por hectárea por año.
Entre 1969 y 2001, se estima que la
Costa ecuatoriana perdió aproximadamente 200 000 hectáreas de
humedales de manglar. En el oeste
del Ecuador, el valor de un área de
tierra de 1 000 m2 como proveedor
de potenciales nuevas medicinas se
calcula que alcanza los $ 9 177, lo
que hace de esta región la más valiosa para bioprospección de unos
18 puntos calientes hotspots de biodiversidad en el mundo. Más allá
de los beneficios directos, las actividades de bioprospección y los
programas de descubrimiento de
medicinas pueden proveer entrenamiento, mejoramiento de infraestructura, patentes con base local
y desarrollo de capacitación para la
investigación con un impacto positivo en la conservación de áreas
con alta biodiversidad. En las islas
Galápagos, el turismo recauda cerca de $ 60 millones anuales y proActualidad Científica
vee ingresos para un 80 % de los
residentes de las islas. Gracias a
Galápagos, Ecuador rápidamente
se convirtió en uno de los líderes en
destinos ecoturísticos en el mundo
en la década del noventa, mejorando cientos de proyectos comunitarios, alrededor de todo el país.
Estos últimos dos ejemplos indican
que, además de los ingresos monetarios, la biodiversidad representa
una fuente vital de desarrollo para
países megadiversos como Ecuador.
La valoración de influencias
más indirectas de los servicios de
ecosistema para la humanidad es
difícil, pero el capital natural para
estos servicios se espera que sea
sorprendentemente alto. Las estimaciones del valor económico de
la captura de carbono para detener el daño causado por el cambio
climático alcanzan los $ 2 000 por
hectárea para bosques primarios y
secundarios. La economía neoclásica corriente, generalmente, falla al
incluir estos servicios en sus cálculos de asistencia social e ingresos,
principalmente porque muchos
servicios (por ejemplo: aire limpio, polinización) no pasan por el
mercado. La valoración de estos
servicios es crucial, ya que no sólo
estimularía la necesidad percibida
de invertir en la conservación de
nuestros recursos naturales, sino
también ayudaría a predecir la pérdida potencial de la productividad
futura debido a la pérdida del capital natural. Además de estas consideraciones de tipo académicas,
la emergente escasez de servicios
ambientales, tales como los hábitats
silvestres y naturales en reducción,
podría hacerlos potencialmente sujetos a un intercambio comercial
práctico. Este reconocimiento ha
llevado al surgimiento del concepto
de pago por servicios ambientales
(PSA), en el que los beneficiarios
externos de servicios del ecosistema
hacen retribuciones directas, transaccionales y pagos condicionales a
los terratenientes locales y usuarios
como reintegro por adoptar prácticas que aseguran la conservación
y restauración de ecosistemas., En
Ecuador, varios PSA se han desarrollado, tales como los fondos
para la conservación de la cuenca
hidrográfica de Quito y Cuenca, el
programa de captura de carbono de
16 años de PROFAFOR o programas para la conservación de la biodiversidad en sistemas agroforestales. Aunque Ecuador tiene uno de
los más ricos portafolios de PSA de
todas las naciones de América del
Sur, una participación más cercana del Estado central sería urgente
para apoyar la sostenibilidad de tales actividades.
El valor espiritual de la
biodiversidad
Los ecosistemas biodiversos no
solamente proveen bienes y servicios esenciales sino oportunidades
únicas para reflexiones psicológicas
y morales, las emociones, educación o inspiración. Estos valores se
ilustrarán en las siguientes páginas,
por tanto, decidimos escoger aquí
un ejemplo que no es comúnmente
29
Por O. Dangles, www.naturexpose.com
El contacto directo con la naturaleza lleva a un incremento en la salud mental y desarrollo psicológico tanto en niños como en adultos.
Interesantemente, se ha demostrado que los beneficios psicológicos ganados por los usuarios de espacios naturales incrementan con
los niveles de biodiversidad.
citado en publicaciones: la biodiversidad es una fuente de inspiración para la ciencia biomimética.
La biomimética es la aplicación de
las invenciones biológicas encontradas en la naturaleza en el diseño
de sistemas modernos de ingeniería. Mucha tecnología del presente
encuentra su origen en las diversas
formas y funciones que han evolucionado en la naturaleza. El velcro
fue inspirado en semillas con ganchos pegajosos, algunos sistemas
de enfriamiento de los edificios
fue modelado sobre la base de los
montículos creados por termitas,
algunos radares fueron inspirados
por las orejas de los murciélagos,
las pinturas que se autolimpian fueron inspiradas en plantas acuáticas
como el loto; hay numerosísimos
ejemplos de invenciones ingeniosas inspiradas por la naturaleza. De
modo similar, incontables mate30 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
riales encontrados en la naturaleza
combinan propiedades inspiradoras
tal como la miniaturización, la resistencia o la adaptabilidad, y representan valiosas herramientas para el
diseño de innovadoras tecnologías.
Resulta interesante que, en algunos
casos, las tecnologías inspiradas en
la naturaleza pueden ofrecer soluciones para enmendar ciertos problemas del presente relacionadas
a la conservación de la naturaleza.
Por ejemplo, el desarrollo de revestimientos para las superficies de
barcos que imitan la estructura de
la piel de tiburón puede disminuir la
resistencia al flujo y, por tanto, reducir el consumo de combustible.
Los valores espirituales de la
biodiversidad la hacen invalorable
para la humanidad. Sin embargo, la
biodiversidad también tiene un valor por sí sola, un valor intrínseco,
que implica que todas las formas
de vida tienen el derecho a existir.
Aunque no hay ninguna manera
científica de probar ese valor, se
filtra a través de todas las culturas
y religiones y debe hacerse imperativa su conservación. La mayoría
de las religiones del mundo creen
en una sagrada interconexión entre
seres vivientes. El contacto con ambientes biodiversos, por tanto, nos
debería recordar que somos parte
del proceso evolutivo que moldeó
la vida en la tierra y hacernos sentir que somos responsables por su
perpetuación.
Este artículo es parte del libro
BIOTA MÁXIMA. Ecuador Biodiverso, cuya publicación fue financiada por la PUCE y el IRD. Todos los
los datos que aparecen en este artículo están avalados en el libro antes
mencionado.
Curiosidades Científicas
¿Científico o loco?
Por Pablo Jarrín-V.
([email protected])
“La creencia popular y el comportamiento son influenciados más por las imágenes que por los hechos demostrables”.
(De Fausto a Strangelove: Representaciones del Científico en la
Literatura Occidental, Roslynn Doris Haynes, 1994)
A
l presentarse uno
como
científico,
en una reunión social promedio, es
i n me d i at a me nt e
recompensado con
miradas extrañadas
o actitudes incómodas. A este sentimiento uno debe
acostumbrarse, especialmente en sociedades donde los “héroes” suelen
ser buenos pateadores de pelotas o
escaladores de piedras. Son sociedades que privilegian el músculo a la
materia gris, el logro a base de esfuerzo (cierto es) pero del tipo aventurero e individual que privilegia lo
momentáneo, lo etéreo, lo superfluo
a fin de cuentas. Porque poco se beneficia una nación formada por millares de individuos cuando un “chullita” logra encajar la pelota en una
red o enterrar una bandera en altitudes absurdamente hostiles a la vida
humana. Esto demuestra que somos
una especie a la que le hechizan las
historietas de superhéroes, pero que
fácilmente olvida la realidad y los esfuerzos que convergen en auténtico
progreso y éxito para la sociedad.
Como científico es fácil sentirse
ofendido en tales tipos de sociedad.
Tan ofendido como cuando presentaron al presidente de los Estados
Unidos de Norte América al Dr.
Brackish Okun (Brent Spiner), director del Área 51. Quizás fue la forma
despectiva con la que el presidente
de “los unites” lo miraba o quizás
la desastrosa manera en que dirigía
la vivisección del “alien”. Sea como
Actualidad Científica
El Dr. Herbert West, basado en el personaje interpretado por Jeffrey Combs en
la película Re-Animator (1985) de Stuart
Gordon. Herbert West es un personaje
creado por H. P. Lovecraft en su novela
corta “Herbert West-Reanimator” (1922).
Esta ilustración fue creada por el artista
Lucas Soriano (lucaselvaquero.blogspot.
com) (Valencia-España), quien muy
amablemente me ha permitido reproducir
su arte en este artículo.
fuere, el presenciar la holiwoodesca
“Día de la Independencia” me hizo
preguntarme seriamente cuántas
veces había sido testigo mudo de
la ignominia contra la ciencia y el
científico en las películas de cine y
televisión. Con pocas excepciones,
y solamente cuando el argumento lo exige, parecería ser que lo del
“científico loco” es un fenómeno
universal que sirve para ridiculizar
al practicante de ciencia; y lo que es
peor, enviar el mensaje equivocado
acerca del valor de la ciencia, disciplina fundamental para el desarrollo
humano.
Desde los dibujos animados que
nos inundan la infancia con fantasías
y tergiversaciones de la realidad, hasta las películas más sofisticadas de
nuestros días, el científico siempre,
o casi siempre, lleva las de perder.
Aparte de Jimmy Neutrón, travieso
niño genio cuyas creaciones siempre
se salen de madre y amenazan con
el desastre, se me vienen también
a la mente varios títulos distintos
en donde, entre tubos de ensayo y
complejos aparatos, el investigador
de ciencia engendra, como único
resultado de su pasión y esfuerzo,
confusión, dolor y destrucción.
Ilustres personajes de estudio y
dedicación desfilan por la pasarela
literaria y cinematográfica, con el
fruto de sus años de sacrificio y dedicación. Por ahí va el Dr. Frankenstein perseguido de su monstruo o el
pobre Dr. Jekyll escapando de Mr.
Hyde. Cómo no mencionar al Dr.
Moreau, asfixiado por las garras de
sus creaciones genéticas. ¡Y qué decir de los más modernos y más estrambóticos personajes! Como por
ejemplo, el Dr. Strangelove (Peter
Sellers), la mano culpable detrás del
fin nuclear de la civilización. El famoso Lex Luthor, el más peligroso y
brillante enemigo de Super Man o el
pobre Dr. Seth Brundle (Jeff Goldblum) mitad mosca y mitad hombre.
La pasarela no es suficiente cuando se trata de equipos enteros de
chiflados que, por hacer caso omiso de las recomendaciones de Hollywood, se empecinan en dedicarse
a la peligrosa y poco grata actividad
31
científica. Los restos del equipo de
genetistas y biólogos moleculares
que aíslan el ADN del monstruo
espacial al que llamamos “Alien”, se
hallan ya secos y olvidados en alguna
nave espacial a la deriva. ¡Merecido
lo tienen estos científicos orgullosos y ambiciosos! Cómo no olvidar
al equipo de expertos en biología
molecular que logra reconstruir el
genoma completo de decenas de especies extintas de dinosaurios para
su desastroso Parque Jurásico.
Quizás no todo es tan malo en el
mundo del celuloide. Por ahí hay algún científico que resulta ser una persona equilibrada o hasta el héroe de la
película. El apuesto y aventurero Dr.
Indiana Jones (Harrison Ford) o el
parco y eficiente Dr. Spock (Leonard
Nimoy) son dos buenos ejemplos. En
la literatura también hay personajes
heroicos de la ciencia. Por ejemplo,
Hari Seldon, el salvador de la humanidad en la novela Fundación de
Isaac Assimov, o Eleanor Arroway, la
atractiva y valiente astrónoma en la
novela Contacto de Carl Sagan. Assimov y Sagan tenían una sólida formación científica y no es sorpresa que
sus personajes hayan sido retratados
como benefactores de la humanidad.
Pero no se puede esperar lo mismo de
aquellos directores de cine que lamentablemente se empecinan en ensalzar
lo iluso y ficticio en detrimento de lo
concreto y real.
En la mayoría de las películas
que se transmiten a diario, el científico es retratado como un ser torpe, inepto, ridículo y malicioso. El
científico es el primero en caer en
desgracia u ocasionar un desastre
por su ineptitud y curiosidad. Caos
que es solo revertido en orden por
la heroica intervención de algún
bruto con metralleta. Esta imagen
universal del científico y la ciencia,
promovida principalmente por la
televisión, puede filtrarse en la conciencia colectiva e inevitablemente
irradiarse en falta de comprensión
32 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
y apoyo al desarrollo científico, además de repeler a las mentes jóvenes
lejos de la ciencia.
Quizás la única característica
en común entre estos personajes
imaginarios (p. ej. Frankenstein,
Moreau, Brundle) y el científico
de carne y hueso (p. ej. Darwin,
Newton, Maxwell) sea su increíble
entusiasmo y energía para perseguir un objetivo determinado, pese
a todas las contrariedades que se
presentan en la vida. La mayoría de
científicos son personas normales
como cualquier otra, sujetos a las
mismas necesidades y sentimientos,
y con iguales aptitudes y defectos.
Hay científicos elegantes y elitistas,
otros que prefieren la moda causal y
la vida sencilla. Hay científicos que
son figuras reconocidas, otros que
prefieren la soledad de sus laboratorios. Hay científicos ricos y científicos pobres, científicos guapos y
científicos feos, científicos comunicativos y científicos callados. En fin,
hay para todos los gustos, similar a
la inmensa gama que ofrece la humanidad. Sin embargo, los distingue un credo particular, aquel que
pregona el amor por la verdad.
Es profundamente negativo y
preocupante que la imagen del científico se vea distorsionada por los
medios de comunicación. “El mensaje del cine y la televisión es que
la ciencia es peligrosa y nunca trae
nada bueno”, así lo manifestó Carl
Sagan, creador de la serie televisiva
Cosmos y prolífico escritor de ciencia popular. La niñez y juventud se
ven expuestas desde muy temprano
a un lavado sistemático del cerebro.
Son las películas, que distorsionando
la realidad, menosprecian el conocimiento y hacen del bruto musculoso
el héroe y modelo por seguir.
A diferencia de lo que nos pintan en las películas sobre el científico incompetente y destructor,
son en cambio, las sociedades y las
confluencias socio-económicas las
causantes de las peores creaciones,
monstruosidades y horrores de la
historia. La ambición económica y
expansionista del imperio nipón en
las décadas de 1930 y 1940, coadyuvada por la locura nazi, dio lugar a la
desenfrenada carrera de los EEUU
por desarrollar la bomba atómica, y
abrir así un portal para la extinción
de nuestra especie y el fin de la civilización. Fue un grupo de científicos
los que desarrollaron la bomba, pero
fueron las sociedades humanas y sus
gobiernos las que dieron lugar a este
proceso de virtual autodestrucción.
La inquisición con sus millares de
víctimas, la destrucción de las torres gemelas, las guerras en el Medio Oriente, son todos flagelos que
tienen una causa común, pero para
estos casos es fácil sostener que la
ciencia no es la culpable. Al contrario, la ciencia nos libera de las cadenas de la superstición e ignorancia,
es una luz en la oscuridad.
Es triste que la mayor parte del
presupuesto destinado a la investigación en el mundo se lo haga en el
marco del desarrollo armamentista y
militar. Los científicos tenemos una
responsabilidad moral con nuestro
trabajo, pero como en cualquier otra
actividad o profesión, no escapamos
a las tentaciones y distracciones impuestas por la sociedad moderna. La
sociedad actual se fundamenta en
los frutos de la ciencia. Desde los
axiomas matemáticos en las raíces
de la historia, hasta la biología molecular de nuestros días, es en el cultivo de la ciencia en donde encontraremos respuestas a los problemas
que nos aquejan. Pero todo progreso solo será posible en una sociedad
consciente. Una sociedad que exija a
gobiernos y empresa privada el uso
responsable de los exiguos recursos
destinados a investigación y desarrollo tecnológico. La ciencia es capaz
de crear monstruos y héroes, pero
la decisión final está en todos como
sociedad.
Curiosidades Científicas
Charles Darwin:
el hombre tras el
gran pensador
Por María Alejandra Camacho
([email protected])
M
ucho se ha
escrito sobre
Darwin, espec i a l mente en el año
2009 durante
el 200.° aniversario de
su nacimiento y 150.° aniversario
de la publicación de El Origen. Es
así como rememoramos sus viajes
y sus aventuras, el Beagle y la revolucionaria teoría de la evolución;
pero, ¿qué hay del hombre, del padre, del esposo?
Darwin fue un apasionado de la
naturaleza desde niño. Recolectaba
escarabajos en el camino de una
milla entre su casa y la escuela, en
Shrewsbury, Inglaterra. Ayudaba
también a su hermano mayor Ras
(diminutivo de Erasmus) en sus experimentos de química en el jardín
de casa.
En la juventud, durante su segundo año de Medicina en Edimburgo, pasaba mucho tiempo con el
zoólogo y médico Robert Edmond
Grant, un experto en esponjas que
despertó su interés por los invertebrados marinos.
Más tarde, la taxidermia atrapó
su atención tras una charla del pintor y ornitólogo John James Audubon quien le permitió recibir lecciones privadas de taxidermia de aves
con John Edmonston, un antiguo
esclavo que se entrenó en viajes en
Sudamérica. Durante las lecciones,
Curiosidadas Científicas
Charles disfrutaba de las historias
de exploraciones e historia natural
a la vez que perdía cualquier rastro
de interés por ser médico.
Tras abandonar la medicina y
ser enviado por su padre a la Universidad de Cambridge para iniciar
sus estudios como clérigo, pudo involucrarse en trabajos de campo en
donde realizó algunas colecciones
de insectos y plantas con la ayuda
del Rev. John Stevens Henslow.
El joven Charles Darwin.
Justamente fue su maestro y
amigo Henslow quien sugirió al
profesor de astrología de Cambridge, George Peacock, que invitara
a Charles a un viaje alrededor del
mundo en una embarcación de su
majestad. El joven Charles vio esto
como la oportunidad de su vida.
Robert Fitzroy, el capitán del barco,
deseaba en el viaje un naturalista y
compañero de pláticas.
A Charles le costó persuadir a su
padre. Su tío Josh Wedwood tuvo
que intervenir y convencer al Dr.
Darwin de que ésta sería la única
forma de que su hijo sentara cabeza. Aún así, Charles casi no logra
enrolarse en la tripulación del barco
ya que el capitán FitzRoy, quien era
frenólogo (aquellos convencidos de
que los rasgos de la personalidad
se derivan de la forma del cráneo),
pensó que la forma de su nariz no
era conveniente. Charlie tuvo que
persuadirle de que “su nariz hablaba en falso”.
Para Charles, todas las experiencias durante el viaje en el Beagle
fueron memorables. Desde el comienzo y durante cinco años sufrió
de mareos que apenas le dejaban
trabajar dentro del barco. En tierra
era distinto: sus malestares pasaban
y podía explorar. Cabalgó en las
llanuras con gauchos, acampó con
bandidos, desembarcó en el medio
de revoluciones civiles en Sudamérica, lidió con soldados e indígenas;
tuvo aventuras en los bosques del
Brasil, las pampas de Argentina, los
Andes y las islas encantadas.
El viaje terminó un 2 de octubre de 1836. La aventura le costó
(… ¡a su padre, más bien!) más de
1 000 libras. Había navegado más
de 64 000 km y cabalgado otros
3 200. Había escrito 1 700 páginas
de notas de zoología y geología; un
diario de 800 páginas y había preparado 4 000 pieles, huesos y otros
33
especímenes secos y más de 1 500
preservados en alcohol.
Tras su regreso, con 27 años,
Darwin empezó a reflexionar y
publicar sobre sus descubrimientos y observaciones. Las preguntas
empezaban a rondar su cabeza, algunas de ellas perturbadoras en el
sentido de que retaban sus propias
creencias. A medida que los especialistas se pronunciaban respecto a
sus colecciones, estas preguntas se
hacían más inquietantes.
Sin embargo, otros asuntos eran
igual de preocupantes. Todos los
amigos de “Charlie” estaban casándose y formando familias. Cerca de
los 30, el joven naturalista no tuvo
otra opción que remitirse a las evidencias y escribió una lista de pros y
contras sobre el matrimonio. Entre
las razones a favor del matrimonio
escribió: tener hijos (¡si eso complacía a Dios!), compañía constante
(¡mejor que la de un perro de cualquier manera!), cariño y música,
una esposa delicada y hermosa. Los
contras eran: ya no tener libertad
para ir donde quisiera, tener que ir a
visitar a parientes, gordura y enfermedad, ansiedad y responsabilidad,
menos dinero para libros.
Tras reflexionar decidió que
quería encontrar a esa esposa delicada y hermosa. Pensó en su prima
Emma Wedgwood. Siempre fueron
buenos amigos y compañía en los
juegos; además, era la hija de su tío
querido y buen amigo Josh. Un mes
más tarde y con la alegría de todos su familiares y amigos, Emma
aceptó ser su esposa y diez semanas
después, el 29 de enero de 1939, se
casaron.
Darwin no se había equivocado:
estaba feliz con su matrimonio. Se
refería a Emma con admiración,
y decía que ella era su superior en
toda cualidad moral, y siempre se
sorprendía que ella haya aceptado
ser esposa. Emma no sólo se convirtió en su compañía y la madre
sus hijos, fue, además, su amorosa
34 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
enfermera ya que Charles sufría de
dolores de cabeza y molestias estomacales muy fuertes y frecuentes
que incrementaban con cualquier
tensión o emoción
De los hijos, William fue el primero en llegar en 1939. El flamante
padre estaba deleitado con su hijo y
con la idea de la paternidad. Como
naturalista, claro, el deleite era aún
mayor. Tenía en casa la oportunidad de ver a un primate juvenil de
cerca, así que inició un nuevo libro
de notas y registró el desarrollo de
su hijo de la misma detallada ma-
Emma Wedgwood, esposa de Charles.
nera como lo había hecho con un
bebé orangután que estudió a inicios del mismo año en el Zoológico
de Londres.
Luego, en 1941, nació la primera
de las hijas, Anne Elizabeth, la luz de
su vida. De ahí vinieron Mary Eleanor, Henrietta, George, Elizabeth,
Francis, Leonard, Horace y Charlie.
Así fue, Charles y Emma tuvieron
diez hijos. Sin embargo, no todo fue
alegría. Enterraron a Mary Eleanor
tres semanas después de su nacimiento; en 1851 perdieron a la adorada
Annie y en 1856 uno de los temores
respecto a sus hijos se convirtió en
una realidad cuando pocos meses
después del nacimiento del Charlie
descubrieron su retraso mental. Dichos hechos no hacían más que empeorar la salud de Charles.
Estos tristes momentos fueron
terribles para los Darwin. Sin embargo, la muerte de sus niños fue
tomada de diferente manera por
ambos. Para Emma, era una amarga prueba de su fe, esa misma fe
que proveería consolación. Para
Charles, la enfermedad y muerte de
sus hijos era la demostración de las
crueles y caprichosas leyes de la naturaleza en cada ser vivo.
En su tristeza, pero también
en su afán de recolectar toda evidencia para sustentar sus ideas y
fortificar su reputación, Charles se
vio inmerso en su trabajo. Revisó y
analizó las notas que por años había acumulado sobre la variación de
las plantas y los animales. Muchas
de sus preguntas fueron enviadas a
eminentes científicos dentro y fuera de Inglaterra; y, no contento con
las respuestas, hacía sus propios experimentos y observaciones, en los
que incluía como ayudantes a sus
sirvientes, hijos y vecinos.
Su vida familiar transcurría
en medio de una sosegada rutina.
Darwin se levantaba muy temprano
y daba un paseo antes del desayuno;
trabajaba en la mañana durante hora
y media, tomaba un descanso y volvía a sus libros antes del almuerzo,
a la una. Antes de reiniciar su trabajo a media tarde leía y respondía
la correspondencia u oía a su esposa
leer una novela. Trabajaba una hora
más y en la noche, luego de la cena,
jugaba backgammon con Emma.
Como recolector de datos, Charles
llevaba registro de los juegos de los
cuales Emma había ganado 2 490 y
Charles 2 795.
A pesar de todo su trabajo y
sus molestias físicas, Charles nunca dejó de ser un padre amoroso y
paciente. No le molestaban las interrupciones en su despacho y jugaba
con sus hijos cuando su salud se lo
permitía.
Su preocupación principal era la
publicación de sus ideas revolucionarias. Para 1844, Darwin estaba
Darwin observa el juego de sus hijos.
convencido de la teoría de la selección natural. Sin embargo, ideas
como la evolución y la transformación de las especies eran asociadas
a rebeldía, radicalismo y ateísmo.
Para un todavía joven naturalista, el
compartir estas ideas con la sociedad inglesa representaría más pérdidas que ganancias. Pero no sólo
se trataba de su reputación, aún no
del todo asentada, sino por razones
familiares. La publicación de sus
ideas golpearía las creencias religiosas de su amada esposa.
Así, Darwin pospuso la publicación de su “Gran Libro” por
muchos años hasta que en Junio
de 1858 recibió un ensayo cuyo joven autor, Alfred Russel Wallace,
proponía ideas idénticas a las que
él había estado trabajando por 20
años. Sin espera, sus amigos Lyell
y Hooker motivaron a Darwin a escribir lo que él llamó “el resumen”
de su “Gran libro”. En noviembre
de 1859, fue publicado su resumen
de 155 000 palabras: On the Origin of
species by Means of Natural Selection, or
the Preservation of Favored Races in the
Struggle for Life.
Tras la publicación de El Origen,
la fama de Darwin y su reconocimiento como naturalista eran inCuriosidades Cientifíficas
discutibles. Por décadas, las ventas de sus
libros fueron extraordinarias y sus títulos
pronto eran los temas
de moda en la sociedad inglesa. Su última
publicación, Formation
of vegetable mould through
the action of worms with
observations on their
habits, publicado en
1881 con mucha ayuda de su hijo Francis,
fue la culminación de
una larga trayectoria
de observaciones.
Un año después
y tras meses de descanso y maravillosos
momentos con sus hijos, ahora con
familias propias, Darwin sufrió un
último traspié en su salud. El 19
de abril de 1882, luego de cuatro
días de intensa lucha, muere en los
brazos de su fiel esposa, quien le
confortara durante 43 años de feliz
matrimonio.
A pesar de haberse decidido
como lugar de sepultura el pueblo donde vivía, sus más cercanos
amigos propusieron que el lugar
adecuado para el entierro de Charles Darwin debía ser la abadía de
Westminster. Los reconocimientos
y notas necrológicas no tardaron en
llegar de todas partes del mundo.
El periódico The Times escribió:
“Se ha dicho... Que hay que mirar atrás, a hombres como Newton
o Copérnico, para encontrar un
hombre cuya influencia en el pensamiento humano… haya sido tan
radical como aquel del naturalista
que acaba de morir… El Sr. Darwin
será por siempre conocido como
uno de los gigantes del pensamiento científico y la investigación”.
El 26 de abril, una abadía llena
de amigos, familiares, profesores
universitarios, embajadores, parlamentarios y curiosos recibieron
el carruaje funeral. Con un fondo
musical de Beethoven y Schubert,
el ataúd de Darwin fue colocado
muy cerca de las tumbas de Isaac
Newton y Charles Lyell.
Sin duda, Charles Darwin fue
un visionario. Su increíble habilidad de ver lo que otros no notaban; sus poderes de observación,
su habilidad para hacer conexiones,
su perseverancia y su casi obsesiva
necesidad de descifrar aquello de lo
que no conocía su explicación, le
llevó a transformar la ciencia como
hoy la conocemos. Sin embargo, no
hay que olvidar al hombre tras el
gran pensador, Charles Darwin fue
también un hijo y hermano respetuoso, esposo abnegado y un padre
cariñoso.
Claro está, no podemos olvidar a las personas que le ayudaron
a convertirse en este gran hombre.
En primer lugar, su padre Robert,
quien le proporcionara la tranquilidad y estabilidad económica que
le permitió dedicarse por completo
a sus investigaciones. En segundo
lugar, su capitán y amigo de viaje,
el capitán Robert FitzRoy, quien a
pesar de no compartir las ideas que
Darwin promulgaba, significó para
él la persona que le dio la oportunidad de tener el momento más
importante de su vida y decisivo de
su carrera. Por último, su esposa y
ángel guardián Emma, de quien no
solamente recibió compañía y cuidado, sino una vida llena de felicidad a lado de sus hijos.
Literatura consultada
Aydon, C. 2002. Charles Darwin. The naturalist who started a scientific revolution. Carroll & Graf Publishers, New
York.
Berra, T.M. 2009. Charles Darwin. The
Concise Story of an Extraordinary
Man. The Jonhs Hopkins University
Press, Baltimore.
Van Wyhe, J. 2009. Darwin. Susaeta Ediciones S.A., Madrid.
35
Por María Elena Soria González
Curiosidades Científicas
Un ensayo sobre el agua:
la gota se hizo río,
el río mar,
la célula atrapó al mar...
Por Carlos A. Soria
([email protected])
Conservación y respeto
E
n un gimnasio de la
ciudad observaba a un
extranjero llenar con
agua un tercio del lavamanos; con esa cantidad reducida de agua
se enjuagó y se afeitó.
En el pocillo contiguo, un paisano también se afeitaba,
pero con el agua corriendo, es decir,
según lo observado, hizo lo mismo
pero con 15 veces más la cantidad de
agua que necesitó el otro señor. Le
dije al extranjero que era una buena
costumbre la de economizar agua.
“En mi país es muy cara, no es abundante y somos muchos. Cada familia
tiene derecho a una cuota de agua, y
una vez pasado el consumo asignado,
pagamos el triple de ese valor”, dijo.
Me acordé cómo mi padre me enseñó a respetar al agua y su entorno;
él consideraba al agua como un sector estratégico de decisión y de control de los estados, patrimonio de los
seres vivos, que debería ser regentada
por un consejo intercultural. Tanto
le importaba el agua que solamente
usaba jabones de glicerina para no
contaminarla, como ocurre con los
que contenían fosforados, y cuando
se inspiraba, durante nuestros paseos
por el campo, decía:
“Suspendido en el aire de alas y
colores, bebe el picaflor el agua destilada por el sol, que temblorosa se
suspende de los pistilos de la flor”.
36 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
Parque Nacional Cajas
“El mirlo pico amarillo, sacudía
sus plumas impermeables y salpicaba
la lluvia, moviendo la cabeza de un
lado para el otro, como saludando a
su público de hormigas y de abejas
que anunciaban agitadas la fuga de la
lluvia y la salida del sol”.
La vida depende de las
propiedades coligativas del agua
El agua existe en abundancia relativa en los sistemas vivos. Y es que la
vida depende de ella, de sus propiedades físico-químicas; es decir, de las
fuerzas de atracción de sus puentes de
hidrógeno y de su capacidad para ionizarse en hidronio e hidroxilos. Lo
dicho gobierna el auto ensamblaje, la
estructura y la función de las biomoléculas, porque el poder disolvente
y las interacciones electrónicas no
covalentes del agua son responsables
de la fuerza y de la especificidad con
que se reconocen las biomoléculas en
solución.
Comparado con la mayoría de
solventes, el agua tiene puntos altos
de fusión, ebullición, evaporación y
congelación, debido a la gran cohesión intermolecular que llamamos,
propiedades coligativas del agua.
Esto se explica porque en su composición, cada hidronio electropositivo
comparte un par de electrones con el
correspondiente oxígeno electronegativo, formando un dipolo parcial.
Hay, entonces, una atracción electrostática entre el átomo de oxígeno de
una molécula de agua y el hidrógeno
de la molécula contigua, formando
un débil pero importante puente de
apenas 23 Kj/mol de energía de disociación, en contraste con los 470
Kj/mol, requeridos para disociar el
enlace covalente del hidrógeno y del
oxígeno del agua.
Por eso se puede decir que a temperatura ambiente de unos 20 grados
centígrados, la mayoría de las moléculas de agua permanecen juntas, debido a los puentes de hidrógeno que
se forman en 0.1 picosegundo pero
que solamente pueden mantenerse
entre 1 a 20 picosegundos hasta que
se rompan y vuelvan a formar otro
enlace. De ahí que a temperatura
ambiente, por la débil atracción molecular, por la absorción de calor y
por el empuje hacia el desorden, por
el calentamiento de la tierra (debido a
la elevada concentración de dióxido
de carbono, cuya emisión debemos
controlar), tanto el descongelamiento
de los glaciares como la evaporación
de las fuentes de agua ocurren espontáneamente y en estos últimos tiempos, con más rapidez. He visto caer al
mar lo que creo pudieran ser decenas
de toneladas de hielo antártico en el
transcurso de 8 horas de un día de la
penúltima primavera.
El concepto de agua pura
El agua pura es ligeramente ionizable porque forma hidronios que se
pasan de una molécula a otra y viajan
rápidamente largas distancias en una
solución; el objetivo es estabilizarse
Los varios tipos de solutos se
comportan de diferente forma
Cuando hablamos del agua biológica, sabemos que siempre va acompañada de solutos. La solubilidad de
un soluto en el agua es muy dependiente del pH del medio. Para dar un
ejemplo, la solubilidad de un antibiótico como la oxitetraciclina (100 mg
por cc), dependerá del pH de la solución (Fig. 2).
Algunos solutos polares pueden
disolverse en el agua a dimensiones
de angstroms (10 -10 m) lo cual maximiza y orienta la atracción electrostática para formar puentes de hidrógeno entre grupos funcionales dentro
de la solución. Los iones de cloruro
de sodio o de ácido clorhídrico
(como en el jugo gástrico), adquieren
gran movimiento en el agua (aumenta la entropía); algo similar ocurre
con los ácidos polipróticos de Lewis
como los fosfatos, oxalatos, citratos,
nitratos o ácidos carboxílicos en soluciones acuosas y que se comportan
como ácidos y bases de BronstedLowry que buscan a los derivados cálcicos o amónicos como aceptadores
protónicos. La presencia de solutos
Curiosidades Científicas
Conductividad en us/cm
Litros de agua procesados / unidad de desmineralización.
Figura 1. Variación de la conductividad del agua / volumen desmineralizado en una columna (1.5
x 0.16 m) de resinas iónicas de lecho mixto. Promedio de 6 repeticiones.
como los que hemos mencionado, alteran las propiedades coligativas del
agua y es de esperarse que algunos
solutos disueltos como los que encontramos en el agua lluvia (pH 5.5),
en los ríos o el mar (pH 7.8), propicien la formación, el mantenimiento
o el fin de la vida.
Algunas biomoléculas polares,
pero sin carga, como los azúcares,
por ejemplo, se disuelven en el agua
porque forman puentes de hidrógeno entre los hidroxilos de los azúca-
res y los hidrógenos polares del agua.
Igual sucede con otras moléculas polares, como los alcoholes, aldehidos,
ketonas o aminos que perturban la
composición del agua debido a las
atracciones electrostáticas hidrofílicas. Pero lo más significante es la
interacción de los aminoácidos peptídicos o proteicos con otros vecinos,
lo cual generalmente ocurre en presencia de agua.
Compuestos hidrofóbicos, fuerzan
cambios
energéticamente
% de presipitación
con gases ambientales u otras moléculas vecinas. Por ejemplo, el agua
destilada (pH 7) no debería contener
solutos, pero la presencia de hidronios hace que absorba gases como el
dióxido de carbono atmosférico que
se convierte en ácidos carbónicos, responsables de su acidificación (pH 5).
Resinas mixtas, débiles, de intercambio iónico, pueden remover sales del
agua, partículas y microorganismos
(cuando el sistema va acompañado de
un filtro de profundidad o de membrana) hasta el agotamiento de la resina. Es más, la calidad del agua (y
el agotamiento de la resina) podría
medirse por conductividad en micro
siemens (us)/cm (Fig. 1). El agua extremadamente pura estará por el orden de <1 us/cm, mientras que aguas
desmineralizadas aceptables podrían
arrojar valores de 1-50 us/cm.
pH
Figura 2. Precipitación de una solución de oxitetraciclina (100 mg / cc) en búferes con diferentes
pH’s. Promedio de 6 repeticiones.
37
desfavorables en la estructura del
agua. Otras biomoléculas son ampipáticas; es decir, que contienen
regiones polarizadas mientras que
otros segmentos hidrofóbicos se
juntan entre ellos para alejarse del
agua creando micelas. Las interacciones interatómicas de van der
Waals son otras atracciones débiles
que mantienen distancias permisibles entre orbitales electrónicos
atómicos, en la solución.
Durante el curso evolutivo de las
biomoléculas, éstas se han ensamblado o auto ensamblado o se han moldeado estructural y funcionalmente
entre puentes de hidrógeno que los
unen. Se trata de las interacciones
débiles o fuerzas cohesivas como los
puentes de hidrógeno, las atracciones
hidrofóbicas, la relación iónica o las
interacciones de van der Waals que
permiten la solubilidad de los solventes y el arreglo tridimensional de las
proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y membranas celulares.
Cambios en el pH del solvente y la
importancia del búfer
Cambios significativos en el pH
de medios acuosos biológicos podrían minimizar la vida como es el
caso de las orinas ácidas (pH 4.5) que
pueden llegar a perforar los riñones,
u otros pH´s alcalinos (pH >7.5) que
desdoblan sin control las cadenas de
ADN. Ahí la importancia de búferes
o sistemas Arrhénicos ácido-base
conjugados, como los encontrados
en el agua interna o externa celular.
Estos conjugados pueden ser mono
protónicos como los acetatos o los
iones amónicos, di protónicos como
los bicarbonatos y los amino ácidos,
o los tri protónicos como los diferentes fosfatos nucleotídicos. O como las
mismas proteínas plasmáticas que actúan como búferes constituidos por
cientos de amino ácidos estereoisómeros enantiómeros anfolíticos o
zwiteriones de ácidos y bases débiles.
El pH de los líquidos vitales de la
mayoría de seres vivos fluctúa entre
38 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
6.5-6.8 (saliva, leche materna) y 6.97.4 (lágrimas, sangre); alterarlos resultaría en catástrofes biológicas. A manera de ejemplo: si el pH sanguíneo
bajara de 7.4 a 6.8 o menos, como en
la acidosis diabética, ocurriría muerte
súbita celular y total, o si el pH de la
matriz se igualara con el del lumen
mitocondrial, en este caso, no habría
gradiente protónica, por ende, no habría energía que alimente a la vida.
El agua también actúa como búfer de calor y mantiene la temperatura biológica relativamente constante,
aun en situaciones extremas. Esto es
posible porque se requiere alta energía
calorífica para aumentar en un grado
centígrado la temperatura de un gramo de agua, y los excesos de calor se
regulan con la producción de sudor o
de vapor de agua (Tablas 1, 2).
Tabla 1. Evaporación del agua inicial
(150 cc / kg) en suelos franco arenosos
Días
0
5
10
15
Suelo + agua (g)
1150 *
1135
1080
1041
* Promedio de 6 repeticiones.
Tabla 2. Pérdida de peso (g) de 5 hojas apicales
de plantas de fréjol (30 días de edad, al día 0) en
maceteros con 1 kg de suelo franco arenoso y
100 cc de agua al inicio del experimento.
Días
0
5
10
15
Peso de las hojas *
1.25
1.21
0.89
0.70
* Peso (g) promedio de 6 repeticiones.
Las adaptaciones son la llave de
la continuidad
La presencia de una capa superficial de hielo en los lagos, durante el
invierno, es un ejemplo de cómo esta
porción congelada de agua, que al absorber y secuestrar las temperaturas
bajas del ambiente, preserva el calor
de las capas inferiores para que no se
congelen, con la consecuente pérdida de la vida acuática. Esto se debe a
que la densidad del hielo es más baja
que la del agua líquida, porque cada
molécula en estado sólido, forma 4
puentes de hidrógeno con 4 moléculas vecinas y ocupa más espacio por
unidad de volumen, al compararlo
con el estado líquido (3.6 puentes de
hidrógeno).
La vida del mar alcalino (pH 7.8)
ha desarrollado sistemas semipermeables para regular la entrada de
altas concentraciones de solutos o la
salida del agua citoplasmática; imaginémonos una lechuga en agua de mar
o una alga marina en agua de río; de
igual manera, pensemos en las adaptaciones que poseen los organismos
que viven en aguas de transición en la
desembocadura de los ríos al mar.
Los organismos terrestres regulan
su estructura y función dependiendo
del agua dulce y del lugar donde les
tocó vivir. En el agua, las flores lucirán y abrirán intensamente sus colores (Fig. 3) y las hojas su turgencia,
(Tabla 2) hasta que sus tejidos empiecen a morir (Fig. 3). Moluscos de lugares semiáridos conservan agua en
su vejiga y la sueltan periódicamente,
regulando y economizando su uso.
Los cactus del desierto han cubierto
sus hojas con películas de cera para
evitar pérdidas de agua por el calor o
por el viento, mientras que las ratas
o los camellos, también del desierto
conservan, agua de excreción formada durante la oxidación o por almacenamiento de las grasas. La vida
evoluciona y hace sus ajustes genéticos para existir con diferentes cuotas
de agua.
Relaciones agua y tierra
La lluvia, agua de regadío o de
inundaciones, se cohesiona con el
suelo y se retiene o se pierde de diferentes maneras, dependiendo de la
El agua no es solamente solvente
Pero el agua no es solamente el
solvente o vehículo donde ocurren
reacciones bioquímicas entre solutos;
puede también participar en reacciones de condensación o pérdida de
agua como ocurre en la formación
de ATP desde ADP y fósforo inorgánico o, al revés, cuando por hidrólisis enzimática de proteínas, carbohidratos, lípidos o ácidos nucleicos, se
forma agua.
Curiosidades Científicas
Diámetro (cm) de la rosa
textura de los suelos, temperatura o
evaporación (Tabla 2); suelos arenosos retienen poca agua y el resto se
lixivia arrastrando nutrientes a capas
profundas, donde las raíces no pueden alcanzarlas. En cambio, las arcillas no la dejan pasar fácilmente y
la poca agua que lo logra se retiene
en sus partículas finas (< 0.002 mm)
dando como resultado suelos mal
aireados y apelmazados que forman
charcos por falta de drenaje. Otras
consideraciones importantes en la
relación suelo-agua, son la presencia
de materia orgánica o el espesor del
suelo que actúan como colchones de
retención de humedad. De ahí la importancia de conservar la selva o el
pajonal, esponjas naturales, recopiladoras de agua condensada.
Es el agua capilar, mejor presente
en los suelos franco-arenosos, la que
puede ser absorbida con más facilidad por las raíces, permitiendo el
transporte de nutrientes o principios
activos hacia las hojas u otros tejidos
en los procesos de transpiración, más
aún, cuando se han incorporado cationes que mejoran la solubilidad y el
transporte de soluciones que se mueven, aprovechando uniones acuosas
con los puentes de hidrógeno de
que hemos hablado. Un ejemplo que
ilustra el último punto es un experimento que se hizo sobre la corta duración de las rosas (Virginia) en agua
desmineralizada, comparada con una
mejor duración de las mismas en floreros con sales de cloruro de calcio,
magnesio o cobre al 0.5 % (Fig. 3).
• = en agua desmineralizada.
x = en agua con sales de cloro
Figura. 3 Influencia de las sales de cloro (0.5%) en la apertura y duración de las rosas (Virginia) en
floreros con agua. Promedio de 6 repeticiones.
El dióxido de carbono, tóxico y
poco soluble, producido durante la
oxidación metabólica de la glucosa,
es convertido enzimáticamente a bicarbonatos solubles en los eritrocitos.
Lo curioso de esta reacción es que el
agua sanguínea no solamente actúa
como solvente, sino que se protoniza para formar bicarbonatos con el
hidroxilo, dejando libre al hidrógeno que formará parte de la gradiente
protónica mitocondrial en la producción de energía, o será absorbido por
alguna estructura electronegativa.
Las plantas verdes, por otro lado,
toman la energía del sol para romper o ionizar el agua en el proceso
fotosintético. Durante este proceso
de oxidación-reducción, el agua se
convierte en donador de electrones
que pasan a una cadena energética
de moléculas aceptadoras, mientras
que el oxígeno remanente se libera a
la atmósfera; estos son dos procesos
importantes para la vida, orquestados
por el sol y por el agua.
A manera de conclusión
De lo descrito, parece que estamos
hablando de un laboratorio acuático
donde ocurre la evolución molecular. De ahí que si la vida, entendida
a nuestra manera, ocurrió o podría
ocurrir en alguno de los millones de
planetas de la súper atmósfera, es de
esperarse que solamente existiría en
aquellos donde hubo o hay agua y solutos apropiados.
Y así, mientras el maestro recitaba, pude realmente ver las aguas del
cielo en glaciares, escarcha o granizo,
en gotas que se atraen en ríos o lagunas y mar; un niño tomando el agua
que su padre y su madre aprendieron
a cuidar, conservar y a usar en forma racional. Ladera abajo lavaban los
riachuelos las sales magmáticas de las
montañas. Si no fuera por los radicales atmosféricos y por las entrañas
volcánicas que alimentan de solutos
al agua, este ensayo sería ilusión, palabras y solo agua.
Literatura consultada
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. 2007.
Biochemistry, pp. 11-17. 6th edition. W.
H. Freeman and Co., NY.
Day RA, Underwood AL. 1967. Quantitative analysis, pp. 110-115. 2nd edition.
Prentice Hall, Inc. NJ.
Nelson D., Cox M. 2005. Lehninger Principles of Biochemistry, pp. 47-70. 4th
edition. W. H. Freeman and Co., NY.
39
Curiosidades Científicas
¡Verdades y mentiras de la “dulcamara”!
Por Omar Vacas Cruz
[email protected]
“No hay plantas específicas para el cáncer,
sino tratamientos para el cáncer con una
variedad de plantas medicinales…”
Daniel Flores
(Iridiólogo-Naturista ecuatoriano)
Breve reseña histórica del uso
de las plantas medicinales
E
l uso de las plantas
medicinales para
tratar diferentes dolencias humanas, es
un proceso que empezó hace muchos
siglos, con el cúmulo de observaciones
sobre los hábitos de los animales y
de la prueba y el error sobre los humanos, durante el transcurso de los
años. En el siglo XVI se provocó
un tremendo interés comercial, botánico y médico por las plantas, no
sólo como resultado de recuperar
las drogas “perdidas” utilizadas en
la antigua medicina griega y romana, sino también debido a las exploraciones en el Nuevo Mundo.
Dejando a un lado el miedo causado por los efectos secundarios de
las prescripciones de la medicina
moderna alopática, en la cual a veces, la cura es peor que la enfermedad, un factor determinante para el
auge de las plantas medicinales es su
conocimiento ancestral. Éste suele
considerarse como la información
llena de saber antiguo y moderno,
mezcla ecléctica de anécdotas, tradición, magia, cosmovisión, mito e
información objetiva, pasada oralmente de generación en generación, y en otros casos documentada
como aquellas obras compiladas por
los médicos griegos Theophrastus
40 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
(288-370) y Dioscórides (40-80) que
incluian información sobre la tradición oral del folklore médico.
En el Ecuador, la llegada de los
Incas, la conquista de los españoles
y el arribo de los africanos no sólo
que ocasionaron un sincretismo de
nuevas costumbres en religión, música, cantos y bailes sino también
implicó el desarrollo de una práctica particular de medicina natural.
Las plantas medicinales desempeñan una función destacada en
algunos sistemas terapéuticos, los
cuales se diferencian entre sí por sus
principios teóricos, su concepción
terapéutica en general, su forma de
elaboración de los medicamentos
y la calidad del remedio, entre las
escuelas más importantes tenemos:
fitoterapia, homeopatía, medicina
antroposófica, terapia de flores de
Bach, terapia de Kneipp (fitobalneología), aromaterapia, ayurveda
(medicina india), medicina tradicional china (MTC) y la medicina
Kampo (Japón).
En la actualidad, existe un renovado interés en todo el planeta
por las plantas útiles y el rescate de
sus usos debido al crecimiento de la
medicina alternativa, a la tendencia
de la automedicación, a un estilo de
vida que privilegia el consumismo
ecológico, al empleo popular y tradicional de plantas medicinales y a
la novelería.
Según la Organización mundial
de la Salud (OMC), cerca del 28%
de las especies vegetales tienen una
aplicación médica y el 80% de la
población mundial depende de los
medicamentos elaborados con sustancias naturales. Una buena parte
de estas plantas medicinales proviene de los países denominados megadiversos como el Ecuador.
La “dulcamara”, una
inconsistencia en ciernes
Sin duda una de las plantas que
más interés y atención ha causado
en los medios de comunicación y
sociedad ecuatoriana en los últimos
años ha sido la “dulcamara” por sus
propiedades curativas milagrosas1,
lastimosamente la desinformación
que existe sobre ella ha causado más
de una confusión en el momento de
escoger la planta que debemos usar
para curar tal o cual enfermedad.
No existen “dulcamaras” ni falsas
ni malas; científicamente existe una
sola especie en el mundo la S. dulcamara L. que pertenece a la familia Solanaceae, descrita por Carlos Linneo
(1707-1778); pero en nombres comunes la situación es totalmente diferente, la gente tomó el nombre científico
de la especie (dulcamara) que viene del
latín para nombrar a varias plantas
que perteneciendo a diferentes familias y géneros botánicos tienen propiedades medicinales similares para
tratar o curar el cáncer, entre otras
1
Existen plantas milagrosas, que hacen mucho
más de lo que se puede hacer comúnmente
con los medios disponibles.
Solanum dulcamara L.
refuerza el sistema inmunológico
del organismo, protege de enfermedades tipo alérgicas, cancerígenas,
hepáticas y gastrointestinales; también, desinflama la próstata. Se han
registrado usos para tratamiento de
eczemas y dermatosis.
Planta herbácea perenne trepadora, puede llegar a medir hasta
los 4 m de altura. Las hojas son de
4-12 cm de largo. Las flores están
en racimos irregulares colgantes de
3 a 20 y están formadas por cinco
pétalos de color azul-violeta y estambres amarillos. La fruta es una
baya roja ovoide, venenosa para los
humanos y el ganado.
Origen y distribución
Especie nativa de Europa y Asia
en donde se la encuentra entre los
500 y 3 500 m de altitud; fue introducida América extendiéndose en
Canadá, Ecuador, Estados Unidos
y Perú. En el Ecuador, se la cultiva
en la Amazonía, en terrenos húmedos, bosques de ribera o junto a corrientes de agua.
Usos en Ecuador
Se la consume en presentaciones
de cápsulas, té, jarabes; inclusive su
tallo y hojas son ingeridas directamente. Se le han atribuido beneficios medicinales y curativos ya que
Otras especies llamadas
“dulcamara”
Especies nativas
Se han identificado al menos dos
especies que pertenecen a dos familias distintas, y que por sus propiedades milagrosas han sido llamadas
“dulcamaras”; su uso y conocimiento es ancestral por los indígenas de
varias nacionalidades ecuatorianas,
más su difusión a los grupos urbanos es reciente: 1. Capparis detonsa
Triana & Planch. (Capparaceae),
árbol, distribuida en Sierra y Amazonía, se la encuentra entre los
0-1 000 y 1 500-2 000 m de altitud.
Nombres comunes: lumu yuyu,
Curiosidades Científicas
Fitoquímica y farmacología
Tiene varios compuestos químicos como alcaloides, saponinas
y ácidos, de estos mencionaré a la
naftoquinona droserona que es utilizada como antipasmódica y para
tratar la tos convulsiva y al glucoalcaloide solanina que es ligeramente
narcótico, sirve para contrarestar la
bronquitis, la tos, los catarros intestinales, los dolores reumáticos, las
afecciones cutáneas y las picaduras
de avispas.
En homeopatía forma parte de
la composición del medicamento homeopático antihomotóxico
Zeel® utilizado para aliviar el dolor
e inflamaciones reumáticas.
Contraindicaciones
Cuando se bebe grandes cantipunwi panka, wachansu (kichwa).
Los Kichwa del Oriente se realizan
baños con la decocción de las hojas
para tratar la inflación del cuerpo y
en Pastaza utilizan la parte interior
de la corteza, hervida, para combatir
la gonorrea (Fig. 1) y 2. Begonia glabra Ruiz ex Klotzsch (Begoniaceae),
hierba terrestre o epífita, distribuida
en Costa, Sierra y Amazonía, se la
encuentra entre los 0-2 000 m de altitud. Nombres comunes: kini tape
(chafi´ki), pe ko´tomo, shili ayan
(tsafi´ki), punkwi panga, yaku kiwa
(kichwa), hoja de sapo (español).
Los Kichwa del Oriente (Napo)
calientan la planta y la colocan so-
otras “dulcamaras” aún desconocidas por el autor y la ciencia.
Robert W. Freckmann Herbarium University of Wisconsin
propiedades medicinales milagrosas
se la puede llamar “dulcamara”, este
artículo recoge algunas de estas especies, pero probablemente existen
dades se producen fenómenos de
excitación y alteración en el habla.
Se han observado así mismo vómitos, hipo, mareo y espasmos, por
esta razón queda su uso restringido
a preparados por laboratorios farmacéuticos calificados. Las bayas
tienen principios alucinógenos del
tipo de los alcaloides glucosilados y
saponinas.
http://www.tropicos.org
patologías, porque entre algunas
de ellas tienen una morfología muy
parecida de sus hojas, en este sentido cualquier planta que tenga estas
Figura 1. Capparis detonsa.
bres golpes para desinflamarlos, los
Tsáchilas utilizan el emplasto de la
planta para tratar paperas y tumo41
Figura 2. Begonia glabra.
Especies introducidas
Pertenecen a la familia Crasssulaceae, la cual está dividida en dos
géneros: Bryophyllum y Kalanchoe, las
cuales son comunes en África tropical y Asia. Muchas de ellas tienen
propiedades medicinales importantes, mencionaré a tres de ellas, ya
que son comercializadas en el Ecuador: 1. Bryophyllum gastonis-bonnieri
(Raym.-Hamet & H. Perrier) Lauz.March: hierba, introducida y cultivada en Ecuador en Costa y Oriente
entre los 0-1 000 m de altitud, distribuida en Madagascar, Basónimo2:
Kalanchoe gastonis-bonnieri Raym.-Hamet & H. Perrier (Fig. 3), 2. Bryophyllum daigremontianum (Raym.-Hamet
& H. Perrier) A. Berger: hierba y
subarbusto, introducida y cultivada
en Ecuador en Costa y Sierra entre
2
El basónimo es el nombre científico bajo el
cual fue originalmente nombrado o catalogado
un taxón.
42 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
http://www.tropicos.org, 2010
Figura 3. Bryophyllum gastonis-bonnieri.
http://www.bryophyllum.com
los 0-500 m y 2 000-2 500 m de altitud, distribuida en Estados Unidos,
México y Madagascar, Basónimo:
Kalanchoe daigremontiana Raym.-Hamet & H. Perrier (Fig. 4), en México se la denomina con los nombres
comunes de aranto o aulaga y 3. Kalanchoe pinnata (Lam.) Pers.: hierba y
subarbusto, introducida y cultivada
en Ecuador en Costa, Amazonía y
Galápagos, entre los 0-300 m de
altitud, en la Sierra es cultivada en
invernaderos, distribuida en América, Angola, Australia, Islas Canarias, Java, India, Madagascar y Sri
Lanka, Basónimo: Cotyledon pinnata
Lam. (Fig. 5).
En la medicina popular de los
países tropicales se bebe el jugo
fresco de las kalanchoes para tratar las diarreas, todo tipo de fiebres
y diferentes tipos de cáncer. En
Europa se usa para tratar la esquizofrenia y crisis de pánico. Su uso
externo es en forma de ungüento,
contra hinchazones, tumores, abscesos, quemaduras y heridas de difícil tratamiento. Por otro lado, puede sanar daños celulares de muchos
órganos provocados por la diabetes,
afecciones a los pulmones, riñones,
afecciones del aparato urogenital,
afecciones al aparato digestivo,
afecciones a la piel, problemas circulatorios, entre otros. Otros usos
que actualmente se le dan a varios
géneros son ornamentales como la
especie Kalanchoe multiflora, a la venta
en supermercados y locales de expendio de plantas ornamentales en
Quito.
La Enciclopedia de Plantas Útiles del
Ecuador menciona 116 especies distribuidas en 52 familias botánicas
que son utilizadas para tratar el cáncer y los tumores, de estas hay que
destacar a Catharanthus roseus (L.) G.
Don., hierba, introducida y cultivada en la Costa ecuatoriana entre los
0-500 m de altitud, Basónimo: Vinca rosea L. En las Figuras 6, 7 y 8 se
indican algunas variedades.
Figura 4. Bryophyllum daigremontianum.
http://www.infojardin.com
Trepadoras y epífitas de la Cordillera Azul. Robin Foster, Hamilton Beltrán, Bil Alverson.
res, las hojas hervidas se usan para
curar los eczemas e irritaciones de
la piel, mientras que los Chachi usan
las hojas, machacadas y mezcladas
con orina para tratar la gangrena y
los Awa ingieren la decocción de la
planta para eliminar las lombrices
intestinales (Fig. 2).
Figura 5. Kalanchoe pinnata.
http://www.tropicos.org, 2010
Registro y Control Sanitario en
Ecuador
Para conocer si un producto natural de uso medicinal de las categorías A y B, cuenta con Registro
Sanitario, ingrese a la base de datos
del Instituto Nacional de Higiene
Leopoldo Izquieta Pérez (http://
www.inh.gov.ec) esta base de datos
a enero 2010 cuenta con 353 productos, de los cuales dos son en
base a “dulcamara”.
http://www.tropicos.org, 2010
Figura. 6 Catharanthus roseus.
http://www.tropicos.org, 2010
Figura. 7 Catharanthus roseus.
Recomendaciones generales
En términos generales lo importante es que cuando utilicemos un
producto natural de uso medicinal
tiene que estar estandarizada su fabricación, lo que garantiza la utilización de la misma proporción de
principios activos y administrados
en dosis apropiadas por un especialista.
Otros criterios generales de observación son la efectividad (los
beneficios obtenidos bajo circunstancias ordinarias, que pueden ser
variables) y eficacia (los beneficios
obtenidos bajo circunstancias ideales) de un producto natural, para
los cuales debemos tener presente
los aspectos siguientes: 1) el efecto
medicinal de una planta está en sus
principios activos, los cuales son
un complejo de compuestos químicos que la planta ha desarrollado
a través de la evolución como mecanismos de defensa y que tienen
un efecto sinérgico3 en su acción
como droga; 2) fisiológicamente la
planta puede potenciar o inhibir sus
principios activos dependiendo de
algunas consideraciones bióticas y
abióticas; 3) la fitoterapia moderna
debe utilizar cultivos controlados
de plantas medicinales, así se logra
que las propiedades de estas se defina con precisión y homogeneidad.
Agradecimientos
A Daniel Flores, hombre amable
y cordial que tiene un don especial
para curar, que ha arrancado algunos secretos a las plantas en beneficio de los más necesitados.
Literatura consultada
Cazar, L. y Romero C. 2009. Tesis de grado
Producción y Comercialización de una bebida natural a base de Dulcamara (Solanum
dulcamara L.) en la ciudad de Guayaquil.
Escuela Superior Politécnica del Litoral. Centro de Investigación Científica
y Tecnológica. Facultad de Economía y
Negocios, Guayaquil, Ecuador.
De la Torre, L., H. Navarrete, P. Muriel
M., M.J. Macía & H. Balslev (eds.)
2008. Enciclopedia de las Plantas Útiles del
Ecuador. Herbario QCA de la Escuela
de Ciencias Biológicas de la Pontificia
Universidad Católica del Ecuador &
Herbario AAU del Departamento de
Ciencias Biológicas de la Universidad
de Aarhus. Quito & Aarhus.
Grünwald, J. y Jänicke, C. 2008. La farmacia
verde. Editorial Everest, S. A.
Neira, M. 2000. El hombre que cura el cáncer.
Segunda edición, Ediciones Abya-Yala,
Quito, Ecuador.
Ordinatio Anthiomotoxica et Materia Medica.
1998. Heel Madrid. Biologische Heilmittel Heel Gmblt Baden-Bade Alemania
Rios, M., M.J. Koziol, H. Borgtoft Pedersen & G. Granda (Eds.). 2007. Plantas
útiles del Ecuador: aplicaciones, retos y perspectivas. Ediciones Abya-Yala, Quito,
Ecuador. 652 pp.
Figura. 8 Catharanthus roseus.
Acción de dos o más causas cuyo efecto es
superior a la suma de los efectos individuales.
3
Curiosidades Científicas
43
Curiosidades Científicas
La Química Teórica
en América Latina
Por Lorena Meneses Olmedo
([email protected])
E
¿Qué es la Química Teórica?
s posible que en general, no se conozca en qué consiste
la química teórica.
Es común asociar
a la química solamente con procesos experimentales,
industriales, y por qué no, con fenómenos cotidianos. Muy poco se
conoce de cómo se llega a diseñar
un proceso experimental, de cómo
se puede hacer la verificación de
que un proceso se ha llevado con
éxito, de la manera de determinar la
estructura de un producto o cómo
se establece el mecanismo de una
reacción. Pues de todo esto se ocupa la química teórica.
El estudio de la química teórica
se inició en Europa y EE UU a raíz
del desarrollo de la mecánica cuántica a principios del siglo veinte. El
contenido de la química teórica es
más amplio que el de la mecánica
cuántica, engloba además de los fundamentos de la mecánica cuántica,
las técnicas estadísticas que permiten pasar del micro al macrocosmos,
y, por lo tanto, interpretar y predecir
las experiencias fenomenológicas. La
química teórica es parte de la química que se encarga del desarrollo de
teorías y métodos, gracias a la utilización de modelos matemáticos, que
permiten predecir y estudiar el comportamiento de las moléculas desde
el punto de vista mecano-cuántico.
44 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
La incidencia práctica de la química teórica está estrechamente ligada al desarrollo de la informática.
En la actualidad, la informática está
invadiendo todos los campos científicos y profesionales, pero esto es
especialmente relevante en el campo de la química, ya que la química
teórica ha podido desplegar todas
sus posibilidades gracias a la explosión de la potencia de cálculo de los
modernos ordenadores. No es de
extrañar que los químicos teóricos
sean los principales usuarios de los
diferentes centros de cálculo. Las
simulaciones de Monte Carlo y de
Dinámica Molecular son verdaderos experimentos numéricos con
ordenadores.
En un número anterior de esta
revista (cfr. Nuestra Ciencia n.°10, pp.
58-60) hicimos una revisión completa de las áreas de la química en
las cuales se aplica la química cuántica y hablamos sobre el desarrollo
de la informática. En este número,
haremos una revisión del estado actual de la química teórica en América Latina, cuáles son las áreas de
estudio en las que están interesados
los químicos teóricos de Latinoamérica y cuáles los principales resultados obtenidos por el grupo de
química teórica de la PUCE.
En América Latina
Partimos por Brasil, el país más
grande de América Latina, y que ha
contribuido enormemente al desarrollo de la química en general, y en
particular de la química teórica. En
la Universidad de Brasilia, se han
optimizando las funciones de onda
del método Monte Carlo Cuántico
(un método que permite calcular
integrales numéricamente) para el
estudio de moléculas diatómicas.
Una función de onda es un valor
propio de energía que permite solucionar la ecuación de Schrödinger.
En la Universidad de Sao Paulo, se
están realizando estudios de procesos químicos en medio acuoso
por medio de la utilización de varios métodos de la química teórica como el método Monte Carlo
y los métodos ab initio de química
cuántica. En esta Universidad, también se ha estudiado la exactitud y
confiabilidad de la información
espectroscópica mediante la caracterización de estados electrónicos
de sistemas diatómicos, y cómo
los métodos de la química cuántica pueden proporcionar resultados
energéticos suficientemente confiables para calcular la constante
de velocidad y ayudar a elucidar
mecanismos de reacción en sistemas de relevancia atmosférica. En
la Universidad Federal de Bahía, se
ha estudiado el impacto de las interacciones inter e intramoleculares
sobre las propiedades de materiales
basados en fulerenos. Un fulereno
es una molécula compuesta por 60
átomos de carbono dispuestos de
tal manera que forman una esfera
similar a un balón de fútbol, que ha
encontrado potenciales aplicaciones
Figura 1. Estructura del
fulereno C60. Cada vértice
representa un átomo de
carbono.
en nanociencia y nanotecnología
(Fig. 1). En la Universidad Estatal
de Campinas, se han realizado simulaciones de Dinámica Molecular
para investigar el comportamiento
estructural de receptores nucleares
de las hormonas tiroidea y estrógeno para tratar de elucidar la interpretación de ensayos de funciones
biológicas.
Más al sur, en la Universidad de
Chile, se están buscando los isómeros más estables de clusters atómicos (cúmulos de átomos) por medio
de metodologías nuevas como el
Big Bang. En la Universidad Andres Bello, se han desarrollado índices globales y locales de nucleofilia y electrofilia para el estudio una
serie de reacciones orgánicas. En la
Universidad de Concepción, se han
realizado estudios de mecanismos
de reacciones enzimáticas mediante métodos híbridos de Mecánica Molecular y Química Cuántica
(QMMM). Estos métodos han permitido simular satisfactoriamente el
sitio activo y el entorno utilizando
la mecánica cuántica, y el resto de
la enzima y el solvente aplicando la
mecánica molecular. También se ha
utilizado este método híbrido en el
estudio de la conformación de dendrímeros de poliamidoamina (PAMAM). Los dendrímeros son una
Curiosidades Científicas
clase especial de macromoléculas
sintéticas, que se caracterizan por
tener una composición estructural bien definida pues poseen una
baja polidispersidad, a diferencia
de los polímeros. Los dendrímeros
de PAMAM poseen múltiples aplicaciones, especialmente en el área
farmacéutica.
En Uruguay, en la Universidad
de la República, se está haciendo
uso de las herramientas de química computacional para el estudio
de problemas en química ambiental. Se ha estudiado la interacción
de moléculas en estado gaseoso,
las interacciones entre gas y sólidos, partición de fases, el equilibrio
químico entre especies, fenómenos
de adsorción/desorción, oxidaciónreducción de metales y sustancias
orgánicas, procesos importantes en
la química ambiental y de suelos.
En Argentina, en la Universidad del Noreste de Argentina, se
han realizado estudios de espectroscopia de resonancia magnética
nuclear (RMN), en moléculas que
contienen átomos pesados, introduciendo parámetros relativísticos. En la Universidad Nacional de
Quilmes, se están obteniendo constantes de velocidad en fase gaseosa,
utilizando algoritmos mixtos clásico-cuánticos. En la Universidad
de Buenos Aires, se han realizado
simulaciones computacionales en
hemoproteínas, para entender las
bases moleculares de la unión de
ligandos y de la reactividad química
de las hemoproteínas. En la Universidad de La Plata, se han realizado
estudios estructurales del ácido valprónico, utilizado en el tratamiento
de convulsiones provocadas por la
epilepsia.
En Colombia, país vecino, en
la Universidad de Antioquia, se ha
estudiado la relevancia de la autoionización molecular en la ruptura de
la simetría de moléculas de hidrógeno, expuestas a un laser de pulso
de femtosegundo (10-15segundos)
con intensidad ultravioleta (UV).
Así mismo, se están analizando los
efectos relativistas sobre las propiedades moleculares de sistemas que
contienen átomos pesados. Se conocen como átomos pesados, aquellos que tienen densidad mucho
mayor que 1,0g/mL, que es la densidad del agua. Son átomos pesados
entonces, el oro, el plomo, el níquel,
el cromo, el hierro, y la mayoría de
los metales de transición, aquellos
que se encuentran en el centro de la
tabla periódica.
Estos son únicamente algunos
ejemplos de los trabajos que se están llevando a cabo en las Universidades de América Latina, y, como
se puede ver, son trabajos que, a
pesar de estar enmarcados dentro
de la Química Teórica, tienen aplicabilidad futura de mucha relevancia, pues pueden permitir resolver
con agilidad y economia problemas
reales de procesos químicos, farmacéuticos, biológicos, etc.
¿Y en Ecuador?
Regresando a nuestro país, en
la Pontificia Universidad Católica
del Ecuador (PUCE), iniciamos
un grupo de química teórica hace
aproximadamente cuatro años.
Los resultados de los trabajos realizados están rindiendo sus frutos,
45
Figura 2. Escala teórica
de electrofilia global para
una serie de aldehídos y
cetonas.
pues ha sido posible publicar varios artículos, asistir a congresos
internacionales y realizar colaboraciones con investigadores de
otros países. Nuestro grupo de investigación es pionero en la química teórica en nuestro país, y ha ido
adquiriendo importancia a nivel
latinoamericano.
En nuestro grupo, estamos dedicados al estudio de la reactividad
química, es decir, definir porqué
unas moléculas reaccionan con
preferencia en un proceso químico
frente a otras, entender qué hace
que una reacción se produzca por
un sitio específico de una molécula,
46 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
predecir mecanismos de reacción,
estudiar aspectos termodinámicos
y conocer la cinética de los procesos químicos. Nuestro trabajo está
enmarcado principalmente dentro
de la química orgánica, y nos hemos enfocado a la aplicación y desarrollo de índices de reactividad y
selectividad para clasificar los reactivos dentro de escalas.
Algunos resultados importantes
incluyen el desarrollo de una escala
absoluta de electrofilia global (ω)
que permite clasificar los reactivos
presentes en reacciones de oxidación de Baeyer-Villiger (Fig. 2). La
electrofilia es la capacidad que tiene
una molécula para ganar electrones.
Dentro de este contexto, analizamos
el poder electrofílico de una serie de
aldehídos y cetonas aromáticas que
participan en estas reacciones de
oxidación junto a peroxiácidos, para
formar ésteres de interés comercial
principalmente en las áreas farmacéutica y cosmética, donde se utilizan como fuente de aromas. En la
Figura 2 se puede ver claramente que
los sustituyentes de los anillos aromáticos influyen fuertemente en el
carácter electrofílico de la molécula,
pues las especies que tienen grupos
que atraen electrones (NO2, Cl, Br)
se encuentran en la parte superior de
la escala, mientras que aquellos con
grupos que ceden electrones (CH3,
OCH3, NH2) se encuentran en el
fondo de la escala. Esto se debe
principalmente a los efectos inductivos y de resonancia que se producen
entre los sustituyentes, el anillo aromático y el carbono carbonílico que
es el sitio que va a reaccionar. Los
grupos que atraen electrones desestabilizan el carbono carbonílico, por
lo que aumenta su reactividad, y por
lo tanto su electrofilia, mientras que
aquellos que ceden electrones, estabilizan este carbono haciendo que
su reactividad disminuya. De esta
manera, una serie de 18 aldehídos y
cetonas han sido clasificados dentro
de una escala absoluta, de manera
que a nivel de laboratorio o industrial, se podrán escoger las moléculas más reactivas para llevar a cabo
el proceso de oxidación, y descartar
aquellas que aparecen en la parte
baja de la escala.
Otra reacción que estamos estudiando, que ha tenido un importante desarrollo, es la de sustitución
nucleofílica (SN2). En esta reacción,
una especie nucleofílica (atrae núcleos o que cede electrones con
facilidad), que puede ser neutra o
aniónica, reacciona con un halogenuro de alquilo para sustituir el
halógeno. Esta reacción procede
a través de un estado estacionario
único y ha sido muy discutida en
términos de los factores que modifican su reactividad.
Halogenuro de alquilo
nucleófilo
En nuestro estudio, analizamos
los factores termodinámicos, cinéticos y de reactividad que intervienen en esta reacción. Estudiamos
las energías de reacción (∆E) y las
energías de activación (∆Ea) para
la sustitución de cloruros de etilo, isopropilo y ter-butilo con una
serie de aniones, encontrando que
la variación en la estructura del
Curiosidades Científicas
+
+
Figura 3. Perfil de energía potencial para la reacción del anión nitrilo con cloruro de etilo. Se
presentan la energía de reacción (∆E), la energía de activación (∆Ea) y la estructura del estado de
transición (n es la frecuencia imaginaria característica de un estado de transición).
halogenuro de alquilo no influye
de forma importante en la energía
de reacción, mientras que la variación en la estructura del nucleófilo
sí. En cuanto a la energía de activación, analizamos los estados de
transición involucrados en estas reacciones. En la Figura 3 se presenta
lo que se conoce como un perfil de
energía potencial en función de la
coordenada de reacción, donde se
producto de sustitución
indica la energía de reacción (∆E)
para la reacción del cloruro de etilo
con el anión nitrilo (CN-), el estado
de transición encontrado y la energía de activación (∆Ea). Con estos
parámetros, se puede entender el
mecanismo de reacción de sustitución, así como también predecir la
reactividad de estos aniones frente
a halogenuros de alquilo en reac-
ciones de sustitución.
Con los resultados que estamos
obteniendo, pretendemos aportar al
mejoramiento y aprovechamiento
de recursos en múltiples procesos
industriales, especialmente dentro
de la áreas de química farmacéutica, química de polímeros, química
de nuevos materiales, nanotecnología, y, en el futuro, deseamos incursionar en el área de la bioquímica.
Los estudios realizados en el marco
de la química teórica aportan con
datos invaluables a la química experimental, que se traduce en un ahorro de tiempo y, sobre todo, dinero
en la industria.
Literatura consultada
Andrés, Juan; Beltrán, Juan. Química Teórica
y Computacional. Univeritat Jaume, Castelló de la Plana, 2000.
Resúmenes del XXXV Congreso de Químicos Teóricos de Expresión Latina
QUITEL 2009.
47
Curiosidades Científicas
CONTAMINACIÓN DE RECURSOS NO RENOVABLES CON
HIDROCARBUROS TOTALES DE PETRÓLEO:
UN DESAFÍO PARA LOS QUÍMICOS AMBIENTALES
Por Tanya Cáceres Correa, Wendy Heredia Rojas
([email protected]), ([email protected])
Supongamos una reunión hipotética entre
los miembros de las
actuales y las futuras
generaciones, para
decidir sobre reglas
de distribución de los
recursos
naturales
entre generaciones.
¿Cuál sería el criterio de sostenibilidad,
producto de esta reunión? Seguramente
como lo señala Tom
Tietenberg1, “el criterio de sostenibilidad
sería como mínimo
que las generaciones
futuras no deben estar en peor condición
que las actuales, y las
distribuciones,
que
empobrezcan a las
futuras generaciones
a fin de enriquecer a
las actuales, son obviamente injustas”.
1
Tietenberg, Tom, (1992), Economics of the Environment: an
overview, Environmental and
Natural Resource Economics,
Harper Collins Publishers Inc.,
Cap. 2, pp. 18-23.
48 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
U
Introducción
n sexto de la
población mundial que vive
en países desarrollados, es
responsable del
consumo
del
75% de los recursos y la energía del mundo, a pesar de este valor se observan niveles de contaminación relativamente
bajos. Mientras que en los países en
vías de desarrollo conformado por
aproximadamente tres mil millones
de personas, se observa una considerable reducción de los recursos renovables. Según datos de la
Organización Mundial de la Salud
(1997), ocho millones de personas
mueren anualmente por el consumo de agua contaminada. Este dato
nos invita a reflexionar puesto que
aproximadamente un 3% del agua
en el planeta es agua dulce y solamente de este valor, el 0,02% se encuentra en lagos y ríos.
Bajo esta perspectiva conviene encarar la problemática actual
sobre la gestión de los recursos
hídricos, los cuales hoy en día se
han convertido en un recurso no
renovable debido a causas muy bien
conocidas como son la explotación
demográfica, el inadecuado manejo
de los recursos naturales, el rápido
desarrollo de las economías emergentes, sistemas políticos fallidos y
sociedades que se desintegran.
Explotación del petróleo y sus
derrames
Uno de los principales ingresos económicos para el país es la
explotación de petróleo, la cual se
encuentra concentrada en la región
oriental. Lamentablemente, durante
los procesos de extracción de crudo se han producido derrames, los
cuales han contaminado los diferentes compartimentos ambientales
(suelo, agua y aire) y han afectado a
la biota local (Lucas, K, 1999). De
igual manera, se han reportado derrames de combustible en importantes áreas protegidas tales como
Galápagos (Diario Hoy, 2009), por
lo que es indispensable desarrollar
técnicas efectivas de análisis e identificación de los hidrocarburos totales de petróleo (HTP’s ) a fin de
poder estimar el destino ambiental
y el impacto de estos compuestos
en las zonas afectadas.
Los hidrocarburos totales de
petróleo (HTP’s)
Así, hoy en día, los químicos ambientales enfrentan nuevos desafíos
en el desarrollo de metodologías de
análisis adecuadas que permitan
identificar contaminantes a niveles
traza. Uno de los principales contaminantes orgánicos provenientes
de la industria petrolera son los
hidrocarburos totales de petróleo
HTP’s, estos compuestos contaminan los recursos no renovables:
aire, agua, suelo y biota, ocasionando el deterioro de su calidad, lo cual
incide directamente en la calidad de
vida de los organismos.
EL término hidrocarburos totales de petróleo abreviado HTP’s se
utiliza para definir una familia de
varios cientos de compuestos químicos originados del petróleo crudo. Los HTP’s son una mezcla de
compuestos orgánicos en su mayoría no polares tales como hidrocarburos alifáticos y aromáticos, algunas de las sustancias químicas que
pueden encontrarse en los HTP’s
son aceites minerales, combustibles,
naftalina, xileno, fluoreno, querosén, benceno, etc. (Hidalgo, 2009).
Debido a que existen muchos productos químicos en el petróleo crudo y sus derivados, no es práctico
medir cada uno en forma separada;
sin embargo, es útil medir la cantidad total de HTP’s en un sitio.
La toxicología de los HTP’s no
es bien conocida, ya que no existen estudios detallados de toxicidad aguda y crónica de todos sus
componentes. Sin embargo, se ha
observado que los compuestos
en las diferentes fracciones de los
HTP’s afectan la salud de manera
diferente. Algunos componentes
de los HTP’s, especialmente los
compuestos más pequeños como el
benceno, tolueno y xileno (que se
encuentran en la gasolina), pueden
afectar el sistema nervioso de seres
humanos. Las exposiciones a cantidades suficientemente altas pueden
ser fatales. La inhalación de concentraciones de benceno más altas
de 100 partes por millón (100 ppm)
durante varias horas puede producir fatiga, dolor de cabeza, náusea y
adormecimiento. Cuando la exposición cesa, los síntomas desaparecen.
Sin embargo, la exposición durante
un período prolongado puede producir daño permanente del sistema
nervioso central. Además, el benceno es un compuesto carcinogénico
y ha sido clasificado como contaminante grupo 1 por La Agencia
Internacional para la Investigación
Curiosidades Científicas
del Cáncer (IARC, por sus siglas en
inglés). Otros componentes de los
HTP’s o productos del petróleo, por
ejemplo el benzo(a)pireno pueden
probablemente producir cáncer en
seres humanos (Grupo 2A IARC)
basado en estudios toxicológicos en
seres humanos y en animales.
La ingestión de algunos productos de petróleo, tales como gasolina
y kerosén, produce irritación de la
garganta y el estómago, depresión
del sistema nervioso, dificultad
para respirar y neumonía debido al
paso de líquido hacia los pulmones.
Los componentes de algunas fracciones de los HTP’s también pueden afectar el sistema inmunitario,
el hígado, el bazo, los riñones y los
pulmones. Algunos componentes
de los HTP’s pueden irritar la piel
y los ojos, mientras que otros, por
ejemplo algunos aceites minerales,
no son muy tóxicos y se usan en alimentos (Agency for Toxic substances and disease Registre, 1999).
Metodología desarrollada en el
centro de servicios ambientales
y químicos (CESAQ–PUCE) para
el análisis de HTP’s.
Los métodos para determinación de HTP’s en agua y en suelo
que utiliza el Centro de Servicios
Ambientales y Químicos, CESAQ,
están basados en métodos estandarizados como son el método APHA
SM 5520 F: Hidrocarburos - ASTM
D3921: Standard Test Method for
Oil and Grease and Petroleum
Hydrocarbons in Water y el método EPA 3550. Adicionalmente, los
métodos están validados y completados con los aspectos que hacen
referencia a las normas, por lo cual,
se crea un procedimiento interno
49
compuestos desde niveles traza hasta concentraciones elevadas. Por lo
tanto, la metodología desarrollada
es una herramienta útil para identificar y cuantificar hidrocarburos
en matrices ambientales tales como
agua y suelo. Los HTP´s pueden
migrar desde las zonas contaminadas hacia cuerpos de agua superficiales y subterráneas mediante procesos de escorrentía y percolación
y de esta manera contaminar este
recurso tan importante. Además,
debido a la alta toxicidad de ciertos
componentes de los HTP´s, especies sensibles que viven en ecosistemas acuáticos pueden ser afectadas
inmediatamente (efectos agudos) o
en el futuro (efectos crónicos) debido a la exposición a estos compuestos. El desarrollo de metodologías
analíticas sensibles nos permitirá
monitorear de una manera más
eficiente la concentración de estos
compuestos en el medio ambiente a
fin de poder mitigar los daños que
estos xenobióticos puedan causar
el cual está acreditado (CP-PEEA072) (Hidalgo, 2009).
Los métodos utilizan una extracción con solvente S-316 (reemplazo
de freón por su elevada toxicidad
y riesgo ambiental) de los HTP’s
en las muestras de agua y suelo,
se realiza una limpieza con sílica y
posteriormente se realiza la determinación cuantitativa por Espectrofotometría de Infrarrojos (4000550 cm-1), midiendo la absorbancia
de la muestra y comparándola con
una curva de calibración de estándares conocidos donde se relaciona
la absorbancia con la concentración
(Hidalgo, 2009).
En los siguientes gráficos se pueden observar los resultados de análisis realizados para los Hidrocarburos Totales de Petróleo en muestras
de suelos, utilizando la metodología
descrita anteriormente.
La concentración de HTP’s
varía entre 0,1 a 3000 mg/Kg evidenciando que el método utilizado
permite la cuantificación de estos
Var ia ció n d e la Co n cen tración d e
H T P 's
600
400
200
0
1
2
3
4
5
Hidrocarburos Totales de
Petróleo mg/kg
Va riación d e la Co n cen tra ción d e
H TP 's
3000
2000
1000
0
1
2
3
Hidrocarburos Totales de
Petróleo mg/kg
Heredia, 2009.
50 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
4
5
6
en áreas de alto interés ecológico
tales como los bosques tropicales
de la Amazonía, catalogados como
puntos calientes (hotspots); es decir, en los que se encuentra mayor
número de especies por hectárea.
Desafío para los Químicos
Ambientales
Por lo tanto, es importante realizar el control ambiental de los
recursos no renovables, con laboratorios especializados y acreditados
que permitan tomar decisiones a
partir de resultados “confiables” y
de esta manera tomar acciones para
proteger nuestro medio ambiente.
Éste es un gran desafío para los
químicos ambientales en este siglo,
puesto que la conservación del ambiente es una responsabilidad que
nos atañe a todos, y de esto depende el futuro de nuestro planeta.
Literatura consultada
Agency for Toxic substances and disease Registre, 1999. Total Petroleum
Hydrocarbons. http://www.atsdr.cdc.
gov/es/phs/es_phs123.pdf.
Diário Hoy. 2009. Derrame de combustible contamina 200m de playa en Islas
Galápagos. http://www.hoy.com.ec/
noticias-ecuador/derrame-de-combustible-contamina-200-metros-deplaya-en-islas-galapagos-353779.html
Hidalgo, Alexandra. 2009, “Resumen de
Análisis Hidrocarburos Totales de Petróleo”, Quito, Ecuador.
Lucas, K. 1999. El petróleo destruye la
Amazonía. Organización de Estados
Americanos para la Ciencia y la Cultura. http://www.oei.org.co/sii/entrega18/art03.htm.
Tietenberg, Tom. 1992. “Economics of the
Environment: an overview”, Environmental and Natural Resource Economics, Harper Collins Publishers Inc.,
Cap. 2, pp. 18-23.
World Health Organization (OMS), 1997.
How does safe water impact global
health.
Curiosidades Científicas
Esmeraldas: una riqueza
natural en peligro
“Él se siente a sí mismo [el ser humano], a sus pensamientos y sentimientos
como algo separado del resto, un tipo de falsa ilusión óptica de su conciencia.
Esta delusión es un tipo de prisión… nuestra meta debe ser liberarnos…
ensanchando nuestro círculo para incluir a todas las criaturas vivientes y a la
naturaleza entera en su asombrosa belleza”
A. Einstein
Por María F. Checa
([email protected])
Curiosidades Científicas
getal original. Datos publicados para el
año 2001, mostraron que aún quedaban
en pie 600 000 ha de bosque primario;
sin embargo, el Clirsen evidenció que
en Esmeraldas quedaban alrededor de
220 000 ha hasta el 2000, o sea menos
del 15 % de bosques naturales. La alarmante pérdida de hábitat naturales es
más visible si se considera que anualmente se talaban 15 mil hectáreas de
bosque, lo que equivale a 16 mil canchas de fútbol profesional (reporte para
el año 2001). Parecería ser que en poco
tiempo más ya no se la podrá llamar a
Esmeraldas por el sobrenombre habitual, la provincia verde. Más lamentable
aún es que este patrón de deforestación
vertiginoso ocurre en todo el país. Según datos de la FAO, publicados en el
2007, entre el periodo de 2000-2005,
Ecuador fue el país que más deforestó
en América Latina.
Por María F. Checa
M
e acuerdo de
esta ilusión
óptica
durante mi viaje
desde Pedro
Vicente Maldonado, en
Pichincha,
hacia el suroriente de Esmeraldas. Ahí,
a orillas del río Canandé, yace uno de los
pocos remanentes de bosque verdaderamente protegidos de esta zona exquisitamente diversa. Y es que los bosques
esmeraldeños tienen una diversidad de
flora y fauna excepcional, incluyendo un
alto porcentaje de especies endémicas
(especies que habitan únicamente un
área restringida), que supera el 20 % en
diferentes grupos de animales y plantas. Esta zona alberga gran variedad de
especies en peligro de extinción como
el mono aullador, el tapir de la costa,
mono araña de cabeza café, entre otros.
Los bosques de Esmeraldas están ubicados en el hotspot o punto caliente de
diversidad Chocó Darién-Occidente del
Ecuador. En el mundo existen 21 hotspots que son zonas caracterizadas por
poseer tasas excepcionales de especies
endémicas, pero que experimentan a su
vez pérdidas excepcionales de hábitat
naturales (más del 70 % de cobertura
vegetal). Para el caso de Esmeraldas, no
existen cifras oficiales y actualizadas de
cuánto aún persiste de su cobertura ve-
Figura 1. Explotación maderera.
Causas de deforestación
Llego a Golondrinas, un pequeño
pueblo que queda en el límite entre la
provincia de Pichincha y Esmeraldas.
El paisaje es repetitivo durante todo
el trayecto: los bosques naturales han
desaparecido. La principal causa de deforestación en toda la provincia ha sido
la explotación maderera. Hasta 1995, el
80 % de la madera que se utilizaba en
el Ecuador provenía de Esmeraldas y en
años recientes, este porcentaje se redujo al 60 % y la Amazonía es la que ha
provisto el otro 40 %. (Fig. 1.) La historia de las madereras empezó hace dos
siglos en Esmeraldas. En 1857, el Estado
ecuatoriano concesionó por 83 años extensos territorios a la compañía británica
Ecuador Land Company para explotación de madera, plantas medicinales, entre otros. Posteriormente, desde 1970 el
Estado continuó con las concesiones de
terrenos a empresas
madereras, y, en definitiva, han sido estos
procesos los que han
permitido que estas
empresas devasten
miles de hectáreas de
bosque prístino de
forma legal. Debido
a que la madera comenzó a escasear en
tierras concesionadas,
empezó la compra de
51
Panorámica del bosque de Esmeraldas.
Figura 2. Cultivos de Palma Africana.
blemente debido a que puede ser materia
prima para la generación de biocombustibles. Este tipo de plantación requiere
un alto grado de capital y cuatros años
continuos de inversión antes de realizar la primera cosecha, lo que dificulta
en gran medida que pequeños finqueros
tengan sus propios cultivos. Un problema grave relacionado a esta actividad es
la utilización indiscriminada de agroquímicos de alta toxicidad, muchos de ellos
clasificados como altamente peligrosos
por la Organización Mundial de la Salud.
Los agrotóxicos están relacionados con
enfermedades parasitarias (las enfermedades diarreicas son una de las principales causas de mortalidad en Esmeraldas) y con el cáncer. Los trabajadores
52 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
¿Quién se benefició con la explotación de recursos naturales?
Es muy visible que la explotación de
los recursos naturales no han ayudado a
sus pobladores a salir de la pobreza. Me
acuerdo de la historia de doña María y
don Jacinto, habitantes de la orilla del
río Canandé. Ellos viven valientemente
sembrando cacao, criando gallinas y cerdos, sin agua potable, ni luz u otro servicio básico. (Fig. 3). Tienen algunos problemas de salud, el más reiterativo es la
leishmaniasis, una enfermedad tropical
producida por un organismo microscópico pero transmitida por un insecto, la
mancha blanca. En la zona, le denominan la “llaga brava” debido a que en el
área del picado, la Leishmania va degra-
dando la carne humana y produciendo
huecos en forma de volcanes. Ellos se
vieron obligados a salir a Quito o a Machala para obtener medicamentos, ya que
en los alrededores de donde habitan no
los pueden conseguir a pesar que es una
enfermedad común en la zona. Doña
María además tiene cisticercosis (enfermedad producida por un parásito del cerdo, que luego de ingerirse se alberga en
el cerebro humano) y osteoporosis (enfermedad que debilita los huesos). Doña
María no se aflige ni se derrumba. Si la
enfermedad llega o empeora, cruza el río
en una pequeña canoa a remo, cruza en
mula la palmicultora vecina y llega a la
carretera a tomar el bus. Lleva con admirable valentía su pesar y sus años. No
es difícil notar que la situación de Doña
María refleja las condiciones de vida en
que viven muchos lugareños. Según el
INEC, el 89 % de los esmeraldeños son
pobres; es decir, sus necesidades básicas
(acceso a la educación, salud, nutrición,
vivienda, servicios urbanos y oportunidades de empleo) no están satisfechas.
Por otro lado, la explotación de recursos naturales generalmente ha sido
justificada con la producción de empleos
para las comunidades locales. Sin embargo, las empresas dedicadas a la agroindustria en esta zona (madereras o de palma
africana) ofrecen empleos, pero escasos
y temporales con salarios injustos y sin
cumplir los requisitos laborales míniPor María F. Checa
son afectados por el contacto directo o
indirectamente por la ingestión de agua
contaminada con estos productos. La
contaminación afecta a la comunidad en
general, ya que los ríos que les proveen
agua atraviesan estas plantaciones.
Finalmente, otra actividad que ha
incidido en la pérdida de bosque son las
plantaciones de eucalipto. Aunque esta
especie sea nativa de Australia y pueda
producir daños irremediables al ambiente y, por consecuencia, a las comunidades
humanas locales, es legalmente cultivada en la zona por parte de la corporación
transnacional japonesa-estadounidense
Eucapacific. El objetivo es plantar 10
500 ha de eucalipto para la producción
de celulosa y papel.
Por María F. Checa
tierras a campesinos y comunidades indígenas. La falta de ingresos económicos
ha presionado a cientos de campesinos
a vender sus tierras a precios irrisorios
e, incluso, a explotar la madera de sus
tierras y venderla. Por otro lado, la tala
ilegal es un problema serio que también
afecta la preservación de reservas naturales en esta zona, como es el caso de
Mache Chindul situada al suroccidente
de la provincia.
En los últimos años, otro factor que
ha incrementado la destrucción de bosques naturales es el cultivo de palma africana (Fig. 2). Los frutos de estas palmas
se cosechan para producir aceite de cocina, jabón, chocolate; además, el interés
en su cultivo ha aumentado considera-
Figura 3. Pobladores de la orilla de Canandé.
Por María F. Checa
Consecuencias de la deforestación
La deforestación ha producido graves consecuencias sociales y ambientales. Las pérdidas de la inigualable belleza paisajística de los bosques naturales,
el canto de cientos de animales como el
Chocó tucán o los monos aulladores en
la mañana, serán irremplazables. La falsa ilusión óptica de la que Einstein hablaba es ahora más que nunca visible y
obvia, porque las consecuencias incluso
limitarán nuestra propia supervivencia y
no estamos haciendo nada para evitarlo.
Entre las consecuencias más directas están la pérdida del agua y la proliferación
de enfermedades tropicales. Es común
escuchar que los lugareños se quejan
más frecuentemente sobre la disminución de la lluvia y la prolongación del
incandescente sol de verano. La humedad ambiental ha disminuido y el cauce
de ríos y riachuelos también, y es que un
bosque húmedo tropical, como el de Esmeraldas y la Amazonía, puede producir
más del doble de la cantidad de agua que
consume. No así las palmicultoras o las
Curiosidades Científicas
plantaciones de eucalipto, las cuales no
solo que no producen más agua sino que
absorben inmensas cantidades de este recurso: una sola planta de eucalipto puede
absorber 200 litros de agua al día, cantidad suficiente para cubrir la necesidad
diaria de 200 personas. Entre otras consecuencias están la erosión, la proliferación de plagas agrícolas y la desertificación, procesos que afectan directamente
la actividad agrícola, medio que provee
alimentación y fuentes de ingresos a las
comunidades locales.
Esperanza para el futuro
Existen algunas iniciativas que permiten vislumbrar un futuro mejor, más
justo social y ambientalmente en Esmeraldas. (Fig. 4). Algunas comunidades
locales están apostando a programas de
desarrollo sostenible conservando los
recursos naturales. Un ejemplo es la comunidad Awá en el norte de la provincia,
que hace poco tiempo marchó hacia la
capital para exigir el derecho legal sobre
sus tierras. Ahora lo tienen y resisten día
a día frente a la presión de explotación de
sus tierras apostando a otro tipo de desarrollo, más justo y equitativo. Por otro
lado, el año anterior, un ente estatal dejó
sin efecto la adjudicación ilegal de cientos de hectáreas de bosque esmeraldeño
por una empresa privada, permitiendo
que vuelvan a manos del Estado. Queda
la esperanza que en un futuro, estas hectáreas valiosas sean manejadas en beneficio del país. Finalmente, un valioso paso
hacia delante es la propuesta del programa Socio Bosque por parte del gobierno
actual. Este programa consiste en entregar un incentivo económico a los dueños
de tierras con bosques conservados con
el fin de que los protejan. El valor económico del incentivo depende del número
de hectáreas por proteger. Mientras mayor es este número, mayor es el cantidad
que se recibe por cada hectárea, aunque
el valor máximo que se entrega por cada
una es USD $ 30. Este tipo de medidas
han sido implementadas hace varios años
en países como Costa Rica y han tenido
éxito, corroborando a la preservación de
bosques naturales. Este tipo de incentivo
económico puede marcar una diferencia,
ya que el incentivo principal de la gente
local para explotar sus tierras o intervenir en la explotación de los recursos es la
imperante necesidad diaria de sobrevivir
a la pobreza. Es lógico concluir que estas
iniciativas de conservación serían más
eficientes si paralelamente se invertiría
en la protección real de las reservas naPor María F. Checa
mos. La mayor parte de gente que vende
sus tierras pasa a ser mano de obra barata, que según algunas denuncias de casos
reportados en palmicultoras, llegan a ganar USD $ 40 al mes sin seguridad social,
ni beneficios de ley. De acuerdo a estos
datos, la explotación de más de un millón de hectáreas de bosque virgen no ha
contribuido a mejorar el nivel de vida de
sus comunidades locales, pero entonces,
¿a quién benefició? En cuanto a cifras de
compra y venta, el dueño recibe USD $ 6
por un árbol de 4 m3 cantidad necesaria
para obtener 1 m3 de tríplex; el metro cúbico de tríplex se vende a un promedio
de USD $ 459, el 98,4 % de las ganancias
se lleva la industria maderera, el 1.1 % es
para los trabajadores y el 0,5 % es para el
Estado como impuestos.
Figura 4. Atardecer de Esmeraldas.
turales del Estado que aún persisten en
Esmeraldas. Además, que exista un mayor control sobre los responsables de la
devastación de nuestro patrimonio natural que ha beneficiado sólo a unos pocos.
Sin duda, Esmeraldas es aún una joya
natural que espera por el despertar de un
poco de justicia y solidaridad.
Literatura consultada
Chivian, E. and A. Bernstein. 2008. Sustaining Life: how human health depends
on biodiversity. Oxford Press, United
Kingdom.
Checa, M. F. 2008. Mariposas de Canandé:
sus amenazas, potencial y futuro. Trama Ediciones y PUCE, Ecuador.
53
Gente que hace historia
Henrik Balslev: un Doctor
honoris causa con todos los honores
Por Alberto Rengifo A.
(arengifo@puce. edu.ec)
L
¿Cómo conocí al Dr. Henrik Balslev?1
a tarde del jueves 15 de
octubre de 2009, acudí
presuroso al Auditorio
Mayor del Centro Cultural de la PUCE; puesto que a las 18:00 h, se
realizaría la ceremonia
de investidura de “Doctor honoris
causa” al científico danés Henrik Balslev, por haber “contribuido significativamente a la formación de botánicos
ecuatorianos y al desarrollo científico
de nuestro país”.
Mientras espero que la ceremonia
comience, mi memoria trae al presente
la primera vez que conocí al Dr. Balslev. Sucede que en julio de 1999, presenté a la comunidad universitaria y al
Ecuador el primer número de la revista
Nuestra Ciencia, órgano de divulgación
científica de los profesores y ex alumnos graduados de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la PUCE.
A pesar del éxito que tuvo este primer
número, no lograba obtener financia1
El Profesor Henrik Balslev, de nacionalidad danesa,
nació el 4 de enero de 1951. Inició sus estudios universitarios en la ciudad de Aarhus, Dinamarca, donde
obtuvo la maestría en Biología, en 1978. Posteriormente, se especializó en la City University of New
York en un programa sobre Sistemática de plantas,
coauspiciado por el Jardín Botánico de Nueva York,
del cual fue becario entre 1978 y 1981. Obtuvo
su título de Doctor (Ph. D.) en 1982 y se trasladó a
Quito para colaborar con el Departamento de Ciencias
Biológicas de la Pontificia Universidad Católica del
Ecuador como profesor y director del Herbario hasta
1984. Entre 1983 y 1984 actuó como curador asociado
del Jardín Botánico de Nueva York. Desde fines de
1984, ha sido profesor de la Universidad de Aarhus,
donde emprendió su carrera como profesor Asociado
y curador del Herbario (1984-1989), luego Profesor
(1989-1997) y finalmente Profesor (desde 1997, hasta
la actualidad), la más alta dignidad que puede aspirar
un profesor universitario. En el ámbito científico, el
profesor Balslev ha recibido reconocimientos por su
trayectoria y aportes a la Botánica, especialmente latinoamericana; entre los más importantes está la Golden
Medal, Faculty of Science, Charles University, Prague
(1998), y la designación como miembro del Consejo
de Investigaciones de la Academia Danesa de Ciencias
Naturales (2009). Otros reconocimientos los ha recibido de sus colegas botánicos, quienes han nombrado
siete especies de plantas con flores en su honor.
54 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
miento para el segundo; por más esfuerzos que realizaba, las empresas me
cerraban sus puertas.
Cierto día, por sugerencias de mi
colega y buena amiga Eugenia del Pino,
visité al Dr. Balslev en la Biblioteca del
Herbario de la PUCE, quien, al día siguiente, se regresaba a su tierra natal,
Dinamarca. Me recibió con amabilidad,
y, después de escuchar pacientemente
mi petición para que sea la Universidad
de Aarhus la que financie este segundo número de Nuestra Ciencia, me dijo:
“leí el primer número, me pareció interesante y bien diseñado; envíeme un
e-mail a Dinamarca escribiendo las características que va a tener el segundo;
espero que éste tenga la misma calidad
del primero”. Y eso fue todo, la conver-
sación terminó. Días después, el financiamiento se concretizó (Cfr., Rengifo,
Instantes de Vida y Ciencia, Quito, Hojas
y Signos, 2006, p. 45).
Ahora que rememoro aquel encuentro, caigo en cuenta en dos valores
claves del Dr. Balslev: paciencia para
escuchar y ejecutividad para actuar.
¿Por qué se hizo merecedor al
doctorado honoris causa?
La ceremonia empieza, al son de La
Marcha militar de Shubert, entran, uno
tras otro, los decanos; luego ingresan,
al ritmo de los compases de la Marcha
Radetzky de Jhoann Strauss, las autoridades de la PUCE y el homenajeado.
Cuando todos están bien ubicados,
en la mesa directiva, a la izquierda del
Gran Canciller, Mons. Raúl Vela Chiriboga, se divisa al Dr. Henrik Balslev:
alto, robusto, calvo; sus ojos apacibles
se resguardan tras unos lentes de carey, su barba blanca le hace parecer un
Papá Noel de postal que provoca una
inmediata simpatía.
El acto se realiza con rigor y sencillez. Cada uno de los oradores, con su
peculiar estilo, nos hace caer en cuenta
del porqué se ha hecho merecedor al
doctorado honoris causa este científico
danés.
Científico prolífico e incansable,
maestro motivador, amigo leal
El Dr. Renato Valencia recalca la
faceta de su dedicación al trabajo; la
cual le ha permitido liderar proyectos, investigaciones, publicaciones,
asesoramientos. Científico riguroso,
con mucha imaginación. Parecería que
nunca descansa o, mejor dicho, que el
trabajo es su descanso. Una muestra fehaciente de lo anotado es, precisamente, sus 120 publicaciones, la mayoría
como primer autor, y 8 libros editados
sobre Ecología y Sistemática de Bosques Tropicales.
Concomitante a esta cualidad, aflora su capacidad de “maestro”, de aquel
que no se limita a dar sus clases, sino
que valora, estimula, motiva, para que
los conocimientos adquiridos constituyan el soporte para buscar alternativas
que favorezcan el desarrollo normal de
la naturaleza y, por ende, el desarrollo
integral de la persona. Justamente, una
de sus mayores contribuciones ha sido
la formación de científicos e investigadores jóvenes; entre éstos hay 25 doctores (Ph. D.), de ellos 7 ecuatorianos;
44 Maestros (M. Sc.), de ellos 4 ecuatorianos; y 4 estudiantes de Licenciatura
de la PUCE.
Valencia recuerda con gratitud y
simpatía sus años de estudiante, cuando asistía a las clases del Dr. Balslev;
pues, más que un profesor se constituyó en un amigo que orientaba, sugería
y estaba pronto a dar su mano de ayuda. Por esto, a pesar del tiempo trans-
Gente que hace historia
currido, casi todos los ex alumnos de
Balslev lo consideran su amigo. Y esto
lo pude constatar, precisamente, en
la ceremonia del “doctorado”, puesto
que esos ex alumnos, convertidos hoy
en excelentes profesionales, querían
estrechar su mano, darle un abrazo,
tomarse una foto con él. Nunca como
en esta ocasión pude constatar aquello
que dice un poeta: “Me da gusto decirlo que en esta tierra vive un amigo, un
amigo que nunca se olvida”.
“Un hombre que ha dedicado toda
su vida a la vida”
Manuel Corrales Pascual, nuestro
Rector, con la claridad, sencillez y
profundidad que caracterizan sus intervenciones, nos hace caer en cuenta
de que “La voz que en esta ocasión
nos convoca a ustedes y a mí es la voz
de la Vida. La Vida con mayúscula,
y nuestras propias vidas como manifestación y signo de esa Vida trascendente en la que —lo queramos o
no— radica nuestra existencia”. Bajo
esta premisa, Corrales sostiene que
“lo que realmente interesa y debe interesar a una universidad es la persona: su realización, su plenitud como
tal persona, su desarrollo pleno y
completo. … y una de las condiciones
de posibilidad del desarrollo integral
de las personas es el medio ambiente
adecuado ¡La naturaleza! ¡La naturaleza que nos rodea! Esos montes,
esos ríos, esas plantas, esos animales,
esas piedras … y, juntamente con la
naturaleza, lo mejor que haya hecho
el ser humano, por domeñarla, por
perfeccionarla”. Ciertamente, el Dr.
Henrik Balslev al estar dedicando
toda su vida a la vida, “con su trabajo
encaminado a un mejor conocimiento
de este medio megadiverso que es el
Ecuador, nos ha dado la mejor lección
de Botánica: aquella que nos enseña
que el desarrollo integral de las personas, misión de la Universidad, no
podrá conseguirse sin una conciencia
de respeto y de amor a nuestro mundo
natural”.
Una entrevista “sui generis” que
refleja a un hombre sabio y feliz
Durante el coctel, que se sirvió
después de la ceremonia, aprovecho
la oportunidad para en unos cuantos
segundos identificarme y solicitarle
me conceda una entrevista que me facilitará la tarea de escribir su perfil, el
cual aparecerá en la sección Gente que
Hace Historia en el duodécimo número
de Nuestra Ciencia; él acepta de gustoso,
pero como todos quieren saludarlo y
felicitarlo efusivamente, no logramos
establecer día ni hora. Y por esas cosas
que tiene la vida, no pude entrevistarle;
puesto que él regresó a Dinamarca, antes de lo que yo pensaba.
Con el ánimo de transmitir a usted,
amable lector, algunas facetas que no
siempre se abordan cuando se escribe
acerca del diario vivir de un científico,
me permito transcribir sus respuestas
a un cuestionario que le envié a Dinamarca, vía e-mail.
¿Cómo recuerda su niñez y su juventud?
Nací en África, en lo que era Tanganyika que más tarde se convirtió en
Tanzania. Mi padre trabajó en un hospital como doctor y enfermero. Soy el
cuarto de cinco hijos. Todos fuimos a
una escuela con profesores escandinavos, quienes eran contratados porque la
misión empleaba a muchas personas de
los países escandinavos. Viví ahí hasta
los 10 años. Entonces, regresamos a
nuestra nativa Dinamarca donde mi padre trabajó como doctor de familia en
un pequeño pueblo en el campo. Eso
fue en los años 60, fueron años muy felices. Vivíamos en una casa grande, con
mucho espacio y teníamos un gran jardín que yo ayudaba a cuidar. Yo estaba
particularmente interesado en el cultivo
de la huerta, donde teníamos muchos
vegetales. También teníamos bastantes
árboles de manzana y pera. En la parte de atrás del jardín, había grandes árboles de olmo, y construí una pequeña
casa en la copa (dosel) de uno de ellos.
55
¿Cuándo le nació su afición por
ser botánico?
Cuando era joven, nunca se me ocurrió ser botánico. Quería ser arquitecto,
pero no tuve la oportunidad de seguir
ese interés en mis estudios. Me gustaba
la naturaleza y en especial los pájaros,
conocía la mayoría de especies de pájaros daneses y a menudo iba a excursiones para observarlos. Fue sólo cuando
empecé a asistir a la universidad que
la Botánica se hizo interesante. Tuve
algunos profesores motivadores que
nos llevaron a mí y a mis compañeros a
muchos viajes alrededor de Europa, en
los cuales nos concentramos en la flora
y la vegetación, y me fascinó. Estos eran
profesores jóvenes y entusiastas que
ahora son mis colegas en la Universidad
de Aarhus. Lauritz Holm-Nielsen fue
mi tutor y ahora es el Rector de la Universidad; Benjamin Oellgaard también
fue mi profesor, hoy todavía enseña Botánica en la Universidad. Finalmente,
Simon Laegard, quien fue uno de mis
más inspiradores profesores, está todavía por aquí (en el campus), aún cuando
se jubiló hace algunos años.
¿Qué significa para usted ser un
botánico?
Para mí botánica, como tal, es una
anticuada forma de categorizar un trabajo. Antiguamente, los biólogos se dividían de acuerdo a los grupos de organismos que estudiaban, entonces había
botánicos, ornitólogos, micólogos y
demás. En la ciencia moderna, estamos menos preocupados de describir
y dividir por categorías nuestros trabajos, más bien estamos más preocupados por buscar respuestas a interesantes preguntas acerca del mundo en el
que vivimos. Y estas interrogantes, a
menudo, cruzan los límites entre botánicos, micólogos, ornitólogos, etc. Por
ejemplo, uno de los mayores desafíos
actuales es predecir qué le va a pasar
a nuestra biodiversidad cuando cambie
el clima. Para contestar esta pregunta,
no debemos definirnos como botánicos, más bien debemos salir y buscar
información y métodos que nos ayu56 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
den a contestar la pregunta de cómo
el clima afectará a la biodiversidad.
Por tanto, ser un botánico no significa nada para mí. Ser un científico que
trata de encontrar respuestas a importantes preguntas acerca del mundo natural significa mucho para mí.
la ciencia debe ser correcta, porque si
no lo es, las decisiones que se dicten
podrían ser destructivas para nuestra
sociedad y para los recursos naturales
de los cuales dependemos.
¿Qué es lo que más recuerda de
su estadía en la Católica y en el
Ecuador?
Cada vez que puedo, regreso a la
Católica. Intento tener proyectos de
cooperación con mis colegas ecuatorianos tanto como puedo y en la Universidad de Aarhus intentamos tener
visitas de investigadores de la PUCE
cada vez que sea posible. Me encantaría volver a trabajar en ella, pues
pasé algunos años muy felices. Ustedes me premiaron (honoris causa) por
mi contribución. No puedo pensar en
un lugar más feliz para mí que regresar y trabajar en la PUCE. En este
momento, estoy ocupado con varios
proyectos; por ejemplo, un proyecto
financiado por la Unión Europea que
durará hasta el 2013. Algunas veces,
creo que debería retirarme (jubilarme) anticipadamente y regresar a
Quito y trabajar en la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, eso sería grandioso y maravilloso para mí.
Estuve en la Católica en dos largos
periodos. Uno fue desde 1982 hasta
1984, justo cuando me gradué; el otro
fue desde 1995 hasta 1997, en la última parte de mi carrera. De la primera
estancia recuerdo el entusiasmo que
sentía por ser parte de un grupo que
estaba desarrollando la enseñanza de
Biología en la universidad. Éste estaba
liderado por la Dra. Laura Arcos Terán,
quien trabajó día y noche para la creación de un Departamento que pudiese
competir en el escenario internacional
de las universidades. Ella tenía una
verdadera visión internacional, y yo
estuve muy orgulloso de ser parte de
ese equipo. Teníamos un gran grupo
de estudiantes, y muchos de ellos son
todavía amigos muy cercanos. Todos
ellos fueron muy amables conmigo y
me ayudaron a aprender español, para
así convertirme en un mejor profesor.
También recuerdo que admiraba a las
autoridades de la PUCE por tener una
mente abierta hacia la creación de un
Departamento de Biología con énfasis
en la investigación científica.
¿Es feliz con lo que hace?
Soy un adicto al trabajo. Mi trabajo
es lo mejor que tengo, aparte de mi maravilloso hijo Nicolás. Trabajo cada vez
que puedo, y estoy muy feliz por eso.
¿Qué significa para usted “hacer
ciencia”?
Para mí hacer ciencia es algo que
debe ser tomado muy seriamente. Hacer ciencia significa producir conocimiento, y este conocimiento es lo que
otros (políticos y líderes) usan como
base para sus decisiones. Entonces,
¿Volvería a trabajar en nuestra
Universidad Católica?
Un mensaje para todos los jóvenes que están estudiando esta
carrera de Ciencias Biológicas.
Creo que todos ellos deberían saber
que se están preparando para dar una
importante contribución para la sobrevivencia de nuestro planeta. El cambio
global, el cambio climático y otros factores influenciarán en nuestro planeta
y en la vida de los jóvenes estudiantes.
Además, ellos deben trabajar con tesón
para entender el mundo natural, para
de este modo ayudar a predecir los
cambios, proteger los recursos naturales, las plantas, los pájaros y todos los
otros organismos. Es importante que
ellos se auto eduquen para que puedan
dar las respuestas justas y adecuadas a
las grandes interrogantes que cada día
plantea el mundo natural.
Noti Ciencia
egún los datos de la
OPEP, para el año
2015 el mundo requerirá de 92,1 millones de barriles de
crudo diarios, lo que
en 365 días se convierte en la astronómica suma de 3,9x1012 litros de
petróleo al año, tomando en cuenta que un barril de petróleo tiene
117,34 litros.
En la naturaleza, la sustancia
más abundante que existe es la celulosa. Se reciclan naturalmente 1015
Kg/año.
Si tomamos en cuenta que en la
conversión enzimática de celulosa a
glucosa, un rendimiento aceptable
es el 75 %, tendríamos 7,5 x 1014 kg
de glucosa por año.
Ahora, si tomamos en cuenta
una conversión de 0,45 kg de etanol por cada kg de glucosa, obtendríamos la cantidad de 3,375 x 1014
kg de etanol por año, que transformándolo a litros (densidad del etanol=0,789 kg/l) se convierte en la
escalofriante cifra de 4,2 x 1014 litros de etanol/año... un volumen de
combustible cien veces mayor que
el del petróleo necesario para todo
el año 2015. En otras palabras, suficiente para las necesidades de un
siglo con un consumo algo mayor al
del año 2015.
No perder de vista que estamos
hablando de la cantidad de celulosa
que es reciclada en la naturaleza en
tan solo un año. Por lo antes dicho,
Noti Ciencia
si pudiésemos utilizar el 1 % de la
celulosa que se recicla en el planeta
en un año para convertirla en etanol, estaríamos cubriendo prácticamente las necesidades de petróleo
con etanol combustible para el año
2015 (en un mundo hipotético en el
que toda la economía se vuelque al
etanol y se haya salvado la necesidad de hidrocarburos usados en la
industria petroquímica).
Pero sin ser ilusos, no hay a la
vista una manera de que nos podamos apropiar de ese 1 % de celulosa con ninguna tecnología que
sea conocida en la actualidad, como
tampoco podríamos aprovechar
con nuestro aún pobre conocimiento, cada ráfaga de viento, cada ola
marina, cada caida de agua, cada
volcán, cada rayo de sol, cada átomo de hidrógeno o cada gramo de
uranio o de isótopos del hidrógeno
disponibles en nuestro planeta para
convertirlos en energía.
Es por eso que las energías renovables son complementarias entre
sí. Estamos apenas en los albores de
una era energética distinta a la que
todos hemos conocido. Estamos en
la era de la diversificación, mas no
de la transición del petróleo hacia
otras energías.
Javier Carvajal
Por Patricio Hidalgo
S
Nuevos cálculos en
energías renovables
57
Noti Ciencia
Libro
BIOTA MÁXIMA. ECUADOR
BIODIVERSO
salió a circulación
E
l jueves 11 de marzo
de 2010, se presentó el libro BIOTA
MÁXIMA. ECUADOR BIODIVERSO
de los doctores Olivier Dangles de la
Escuela de Ciencias
Biológicas de la PUCE y François
Nowicki del Ministerio de Ecología
de Francia, con los diseños de Belén
Mena. Sin lugar a dudas, este hermoso libro se convertirá en la consulta obligada para todos aquellos
que deseen conocer y conservar la
naturaleza ecuatoriana.
Según Renato Valencia, Profesor
de Ecología de plantas de la PUCE,
“Biota máxima ilustra con imágenes
espectaculares estas facetas de la
naturaleza ecuatoriana. Cada imagen está acompañada de un texto
actualizado, fundamentado y conciso. Se describe la diversidad de cada
grupo, su origen, las adaptaciones
de las especies, aspectos fisiológicos
y otras curiosidades y enigmas de
58 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
las especies y los ecosistemas. Los
autores han revisado más de 600 artículos científicos publicados en revistas o libros especializados. El argumento del libro está dispuesto en
cinco capítulos que nos transportan
por los Andes y sus fajas altitudinales; nos actualiza sobre la megadiversidad de especies de animales y
plantas; las complejas formas como
se ensamblan las comunidades de
árboles y las estrategias adaptativas
de las especies; finalmente, el libro
se enfoca en la conservación y explora sus funestas consecuencias, al
tiempo que advierte sobre los valores económicos y espirituales de la
biodiversidad.
Lo más importante de este libro, en mi opinión, es que motiva
a conocer y conservar la naturaleza ecuatoriana. En sus páginas los
jóvenes y niños descubrirán aspectos novedosos y respuestas a sus
consultas académicas; los adultos
formados encontrarán inspiración
y argumentos para preservar este
patrimonio único en el mundo”.
Por O. Dangles, www.naturexpose.com
Iguana marina (Amblyrhynchus cristatus) y la lagartija de la lava (Microlophus albemarlensis). Isla Fernandina, Parque Nacional
Galápagos.
Lagartijas de lava a menudo se perchan sobre las cabezas de iguanas en descanso para tomar ventaja de un sustrato que les provee una buena
oportunidad para atrapar moscas y otros insectos. La percha es probablemente también un buen lugar para tomar el sol o buscar potenciales parejas
y competidores. Los potenciales beneficios para las iguanas no están claros, ya que los parásitos de su piel son usualmente limpiados por sinsontes
y pinzones.
Noti Ciencia
59
Noti Ciencia
Alocución de la Doctora Laura Arcos Terán, Decana de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, en la incorporación de nuevos graduados de la PUCE, 2010
Queridas y queridos graduados:
Para todos ustedes, ésta es una
época muy especial al haber completado sus estudios de pregrado
o estudios profesionales y salir al
mundo que propiamente está a sus
pies, con la ilusión y la alegría de la
juventud para empezar a cumplir
sus sueños de futuro.
Para algunos, comenzará una
nueva etapa de formación por medio de una especialización, maestría o doctorado que les permita
profundizar sus conocimientos en
áreas específicas del saber.
También tenemos graduados,
ahora presentes, con títulos de
cuarto nivel de nuestra Institución.
Formación que cada vez se hace
más necesaria, dentro de la globalización reinante, no sólo por los
conocimientos en sí, sino también
por la visión que se obtiene a través
de una formación superior universitaria que brinda una mejor y mayor
perspectiva de lo que nos rodea, de
manera que nos permite convertirnos en verdaderos ciudadanos
del mundo, partiendo sí de nuestro
pequeño terruño, pero al mismo
tiempo saliendo de él, dejando a un
lado lo que nos impide ver el paisaje
panorámico que se presenta.
La formación académica sólida
ofrece a la persona seguridad en el
desempeño de sus funciones a la
vez que brinda mayor libertad en
la escogencia de su Actividad. Por
lo tanto, la dedicación al estudio, el
esfuerzo empeñado en adquirir una
profesión, un título, se ve premiado
posteriormente, tarde o temprano,
con la propia realización.
Esta Universidad que ha formado a las últimas generaciones, como
60 Nuestra Ciencia
n.º 12 (2010)
las de ustedes,
se ha fortificado a través de
sus 63 años de
vida, ha adquirido madurez,
se ha instituciona l izado,
tiene normas
específicas que
cumplir, es un ente multidisciplinario, en el que comparten responsabilidades directivos y profesores,
muchos de los cuales demuestran
vocación y mística por lo que la
Pontificia Universidad Católica del
Ecuador ha obtenido un desarrollo
académico y científico reconocido
nacional e internacionalmente.
Hay que tener presente que la
Universidad no da todo a sus estudiantes a pesar de conferirles un título, solamente ofrece las bases para
que cada uno siga perfeccionándose
a través del tiempo en un determinado campo. Los conocimientos
adquiridos en ella permiten tan solo
iluminar el camino por seguir, ya
que el recorrido por la vida es un
constante aprendizaje.
La aplicación de conocimientos
en la profesión debe ir acorde con
los principios éticos y morales adquiridos a partir de la familia y robustecidos por nuestra Institución.
Es cierto, ustedes jóvenes que
salen al mundo y se sienten dueños
del mundo, y, en realidad, lo son,
tienden al cambio de la sociedad,
pero este cambio debe manifestarse en el cambio de nuestras propias
actitudes, que estemos dispuestos a
todo en beneficio de la población,
de la institución para la que trabajamos o para nuestra propia empresa,
como lo exige un país en desarrollo.
Debemos hacer lo que emprendemos con excelencia, como rezan los
principios de la Compañía de Jesús y
por lo tanto de nuestra Universidad,
con la cual ustedes deben identificarse y cooperar con su actuación a
que siga su nombre en alto.
No puede realizarse un cambio
desconociendo nuestra historia,
desconociendo lo que existe y a
las personas que nos antecedieron,
todo tiene que realizarse con equilibrio y serenidad, procurando, dentro de nuestras posibilidades, crear
bienestar en el País, y que todos
procuremos contribuir, sobre todo,
con madurez política, que tanta falta hace al Ecuador.
Ejerzamos siempre nuestra libertad con respeto y consideración
a nuestros semejantes, tengamos el
coraje de mejorar lo que podamos
mejorar. Por lo tanto, queridos graduados y graduadas es deber de ustedes elevar el nivel cultural, social,
económico y político del país a través del trabajo continuo y responsable, cualquiera que sea el lugar que
ocupen en la sociedad.
Gracias,
Quito, 18 de marzo de 2010.
Noti Ciencia
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Tjitte De Vries.
El árbol de Macrolobium da vida al bosque de
igapó, en el cual nadan delfines, pescan
garzas, cormoranes y anhingas.