Revista nuestra ciencia no16

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Actualidad Científica 3 ¡Sé nano, sé gigante! Javier Carvajal 7 Aves y sus parásitos Tjitte de Vries 11 ¿Un domingo de ramos sin palmas de ramos? Rommel Montúfar 16 Triatominos silvestres: un nuevo reto para el control de la enfermedad de chagas en el Ecuador Anita Villacís 20 Una familia peligrosa Marco Neira 26 Los parásitos nos controlan Fabián Sáenz Noticiencia Gente que hace historia Instantáneas Curiosidades Científicas 29 Foto reportaje del yasuní 32 Las royas: hongos sorprendentes María Eugenia Ordoñez 35 Áreas protegidas del ecuador y américa latina Omar Vacas 39 Viviendo con los invertebrados: en busca del número total de especies del ecuador Fernanda Salazar y David Donoso 43 Conociendo a los macroinvertebrados de los ríos del ecuador: la nueva colección del museo QCAZ Taryn Ghia y Verónica Crespo 47 Los insectos como testigos clave para resolver crímenes Emilia Moreno y Álvaro Barragán 51 El beneficio de conocer nuestro verdadero grupo sanguíneo Rosita Chiriboga 54 Aprendiendo sobre polímeros Lorena Meneses 58 Los aromas del yasun Santiago Burneo 59 Santiago ron: un científico herpetólogo silencioso pero efectivo Alberto B. Rengifo A. 57 73 53 77 88 Contenido 62 Palmas ecuatorianas: biología y uso sostenible. Hadas aladas del Yasuní.

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Revista de la Facultad de Ciencias de la PUCE

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Page 1: Revista nuestra ciencia no16

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

3 ¡Sé nano, sé gigante! Javier Carvajal

7 Aves y sus parásitos Tjitte de Vries

11 ¿Un domingo de ramos sin palmas de ramos? Rommel Montúfar

16 Triatominos silvestres: un nuevo reto para el control de la enfermedad de chagas en el Ecuador

Anita Villacís

20 Una familia peligrosa Marco Neira

26 Los parásitos nos controlan Fabián Sáenz

N o t i c i e n c i a

G e n t e q u e h a c e h i s t o r i a

I n s t a n t á n e a s

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

29 Foto reportaje del yasuní

32 Las royas: hongos sorprendentes María Eugenia Ordoñez

35 Áreas protegidas del ecuador y américa latina Omar Vacas

39 Viviendo con los invertebrados: en busca del número total de especies del ecuador

Fernanda Salazar y David Donoso

43 Conociendo a los macroinvertebrados de los ríos del ecuador: la nueva colección del museo QCAZ

Taryn Ghia y Verónica Crespo

47 Los insectos como testigos clave para resolver crímenes Emilia Moreno y Álvaro Barragán

51 El beneficio de conocer nuestro verdadero grupo sanguíneo Rosita Chiriboga

54 Aprendiendo sobre polímeros Lorena Meneses

58 Los aromas del yasun Santiago Burneo

59 Santiago ron: un científico herpetólogo silencioso pero efectivo Alberto B. Rengifo A.

57

73

53

77

88

Contenido 62 Palmas ecuatorianas: biología y uso sostenible.

Hadas aladas del Yasuní.

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C Alberto B. Rengifo A.

Quito, 25 de abril de 2013

EditorialNUESTRA CIENCIA n.o 15

Quito, abril de 2013Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

AUTORIDADESDr. Hugo Navarrete Zambrano

DecanoMáster Mercedes Rodríguez R.

Directora de la Escuela de Ciencias BiológicasDoctora Lorena Meneses O.

Directora de la Escuela de Ciencias QuímicasDoctora Martha Grijalva V.

Directora de la Escuela de Ciencias Físicas y Matemática

EDITORDr. Alberto Rengifo A.

(Profesor de las Escuelas de Ciencias Biológicas y Ciencias Químicas)

CONSEJO EDITORIALMagíster (c) Santiago Burneo N.

(Laboratorio de Mastozoología),Dr.Tjitte De Vries P.

(Laboratorio de Zoología),Dr. Jaime Costales C.

(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas).

COLABORARON EN ESTE NÚMEROMédico Carlos Arias

(Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),Máster (c) Esteban Baus

(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),Máster (c) Santiago Burneo (Laboratorio de Mastozoología),

T. Md. Nely Broncano(Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Máster Rafael Cárdenas (Museo de Zoología. Área de invertebrados),

Dr. Javier Carvajal(Laboratorio de Bioquímica),

Dr. Jaime Costales(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

Dr. Philip Cooper(CIEI, PUCE. Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Máster Gabriela Cueva (Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

Máster Rosita Chiriboga(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

Médica Martha E. Chico (CIEI, PUCE. Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Dr. Tjitte de Vries (Laboratorio de Zoología),

Dr. Mario Grijalva (CIEI, PUCE. Departamento de Ciencias Biomédicas, Universidad de

Ohio, USA),Dra. Lorena Meneses

(Dirección de la Escuela de Ciencias Químicas),Dr. Rommel Montúfar

(Laboratorio de Genética Molecular),Máster (c) Claudia Nieto

(CIEI, PUCE. Departamento de Ciencias Biomédicas, Universidad de Ohio, USA),

Dra. Sofía Ocaña (Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

Dra. María Eugenia Ordóñez(Laboratorio de Micología),

Lic. Diego Ortiz(Laboratorio de Herpetología),

Dr. Alberto Rengifo(Escuelas de Ciencias Biológicas y Ciencias Químicas),

Máster Alejandro Rodríguez(CIEI, PUCE. Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Dr. Santiago Ron(Laboratorio de Herpetología),

Dr. Fabián Sáenz(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

T. Md. Carlos Sandoval(CIEI, PUCE. Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

T. Md. Fabián Salazar(Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Médica Maritza Vaca(Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Máster (c) Omar Vacas(Herbario QCA),

Ing. Yosselin Vicuña(CIEI, PUCE. Laboratorio de FEPIS, Esmeraldas),

Dra. Anita Villacís(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas),

Máster (c) César Yumiseva(Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas).

SSN: 1390-1893

Todo bien hecho en Imprenta Hojas y [email protected], 3319 298

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 E

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an B

aus

Page 3: Revista nuestra ciencia no16

3 Actualidad Científica

En la naturaleza, la materia está estruc-turada por distintos niveles de compleji-dad, que van desde las partículas subató-micas hasta las ma-

cro estructuras que resultan de la aglomeración, generalmente orga-nizada, de las unidades fundamen-tales de la materia.

Curiosamente, la materia se comporta de forma particular a medida que se la fragmenta en es-tructuras más pequeñas. Una de las razones por las que ocurre este fenómeno es que la relación área/volumen aumenta a medida que la materia es reducida en su tamaño.

Para aclarar este enunciado se puede tomar por ejemplo un peda-zo de queso que tiene un volumen determinado y un área definida que se encuentra en contacto con su entorno; cada corte que se practi-que sobre este queso va a generar nuevas superficies de contacto con el entorno, aunque el volumen ori-ginal no varía si se suman los vo-lúmenes de los pedazos resultantes.

Si se practican millones de cor-tes hasta llegar a escalas micros-cópicas y más allá, el volumen del queso no habrá cambiado; sin em-bargo, el área total—representada por la suma de todas las áreas de todos los fragmentos resultantes de los cortes—habrá aumentado sus-tancialmente.

Esta característica de la materia permite una infinidad de aplicacio-

nes prácticas, que permiten mejorar las propiedades mecánicas de ma-teriales, la conductividad eléctrica, la adhesión de las superficies y mu-chas aplicaciones en el mundo tec-nológico.

Una de las ramas científicas de gran auge y que se considera como un eje tecnológico transversal es la que se conoce como “nano-cien-cia”; nano, es el prefijo definido en el sistema métrico para la escala de magnitud de 10-9. En otras pa-labras, un nanómetro es la mil mi-llonésima parte de un metro. Las aplicaciones tecnológicas de los descubrimientos científicos que se generan en las nanociencias, son el campo de acción de la “Nanotecno-logía”.

El área de estudio de la nano ciencia se circunscribe al universo de aquellas partículas que exhiben, al menos en una de sus tres dimen-siones (largo, ancho o espesor), me-nos de 100 nanómetros (nm). En esta escala las moléculas aún con-servan su identidad química, pero son físicamente muy diferentes en cuanto a sus propiedades con res-

pecto a la macroestructura de la materia original.

La infinidad de aplicaciones que la nanotecnología encuentra en la actualidad está cambiando nuestro día a día: desde la producción de empaques más resistentes, imper-meables y biodegradables, hasta la reconstrucción e ingeniería de tejidos en medicina. Dispositivos electrónicos, alimentos, materiales, filtros o medicamentos son algunos de los productos tecnológicos que están dando saltos cuantitativos gracias al uso de las nano partículas ya sea de origen inorgánico u orgá-nico.

En este artículo se hablará sobre los avances realizados por investi-gadores del Centro Neotropical para la Investigación de la Bioma-sa, en la PUCE, en la obtención de nano celulosa parenquimática (NCP) a partir de materia vegetal, un desarrollo que fue hecho en co-laboración con el Instituto Politéc-nico de Grenoble y el CERMAV en Francia.

Celulosa, microcelulosa y nanocelulosa

La celulosa es el polímero or-gánico más abundante en la natu-raleza, y constituye el componente fundamental de paredes celulares vegetales. El mundo vegetal, tal como lo conocemos, debe muchas de sus características a la influencia de la celulosa en su composición. Sin el soporte mecánico que ofre-ce esta molécula, sería imposible

¡Sé nano, sé gigante!Por Javier Carvajal([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

La infinidad de aplicaciones que

la nanotecnología encuentra en la actualidad

está cambiando nuestro día a día.

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4 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

pensar en árboles altos y flexibles; la madera no sería uno de los ma-teriales más utilizados; la forma de los bosques probablemente sería ra-dicalmente distinta, con pequeños seres vegetales de baja altura y for-mas más bien esféricas u ovoides.

El porcentaje de celulosa en la materia vegetal varía de acuerdo con el tipo de especies, pero gene-ralmente se encuentra en el rango entre el 38% y el 50%. A pesar de que las fibras de celulosa se han uti-lizado desde hace siglos en la pro-ducción de papel o en la elaboración de textiles, es hace poco tiempo que la celulosa ha mostrado una nove-dosa y excitante faceta, gracias a estudios y tecnologías mediante las que es posible fragmentar la estruc-tura de las fibras hasta llegar a la es-cala nano: la nanocelulosa.

Los residuos fibrosos de proce-sos industriales como aquellos que resultan de la molienda de caña de azúcar, generalmente tienen apa-riencia de polvo fino. Este polvo está formado por micropartículas de celulosa, es decir fibrillas que tienen espesores en el rango de 10-6 m, o sea, millonésimas de metro.

Es conocido que este material al ser mezclado con polímeros plás-ticos en proporciones que van del 2 al 20% elevan las propiedades de resistencia a la tensión mecánica, lo que es ampliamente aplicado en la industria automotriz, sobre todo en el conformado de piezas para interiores del vehículo. A pesar de que las microfibrillas de celulosa (o celulosa microfibrilada) presentan una alta relación volumen/área, sus interacciones con la matriz de polí-meros plásticos no llegan a formar entramados tan finos y resistentes como los que se generan con partí-culas de nanocelulosa.

La celulosa tiene zonas amorfas y zonas cristalinas. Las primeras se

caracterizan por una disposición desorganizada y asimétrica de las cadenas simples de celulosa; las se-gundas presentan cadenas altamen-te organizadas con simetría paralela como se muestra en la figura 1, a.

Para llegar a fragmentar la mi-crocelulosa hasta partículas que sean 1000 veces más pequeñas, o nanocelulosa, se pueden emplear métodos físicos, químicos o bio-químicos como la molienda en cier-tos molinos de discos especiales; la acción de ácidos fuertes; o la acción de enzimas que permiten fragmen-tar las microfibrillas.

El resultado de estos procedi-mientos puede ser de dos tipos: ce-lulosa nanofibrilada y celulosa cris-talina como lo muestra la figura 1, b y c. En el primer caso, se tienen

fibrillas que pueden llegar a tener varios micrómetros de largo por menos de 100 nanómetros de an-cho y espesor. Son partículas que a la vista del microscopio electrónico aparecen como un enredado grupo de tallarines. En estas fibrillas se incluyen la parte amorfa y la crista-lina de la celulosa.

Por su parte, la celulosa crista-lina está hecha de partículas que presentan menor longitud (aproxi-madamente de 100 a 200 nm) y un espesor de hasta unos 20 nm. Al microscopio electrónico se pueden ver como partículas semejantes a mondadientes. A diferencia de la celulosa nanofibrilada, estas nano-partículas están compuestas exclu-sivamente por la parte cristalina de la celulosa, que es la más resistente

Figura 1a. Estructura de la celulosa con zonas amorfas y cristalinas. b. Celulosa nano fibrilada con varias estructuras amorfas y cristalinas. c. Nanowhisker presenta solamente estructura cristalina.

a.

b.

c.

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5 Actualidad Científica

al ataque físico y químico. Dicho de otra manera, la celulosa cristalina es un refinamiento de las nanofibri-llas a las que se las ha fragmentado tranversalmente, eliminando las zonas amorfas, menos resistentes, que se encuentran entre las zonas cristalinas de alta resistencia.

Nanocelulosa parenquimática (NCP)

En la nueva línea de investi-gación del Centro Neotropical para la Investigación de la Bioma-sa (CNIB), se ha desarrollado un novedoso tipo de nanocelulosa: la nanocelulosa parenquimática, que se podría categorizar como una va-riación de la celulosa nanofibrilada, aunque presenta diferencias funda-mentales en cuanto a su origen así como a su obtención. La celulosa que se encuentra formando parte del parénquima de las células de almacenamiento del endospermo de semillas es un entramado de nanofibrillas que sirven como ma-triz, donde se encuentran embe-bidas las células que contienen los carbohidratos que son usados por el embrión durante el proceso de germinación de la semilla. En la fi-gura 2 se puede apreciar las paredes celulares del endospermo de Phyte-lephas aequatorialis o corozo, que es un potencial recurso de NCP.

Si se extraen los carbohidra-tos de reserva (como el almidón u otros polímeros), es posible separar la celulosa del parénquima como lo muestra la figura 3. Esta nanoce-lulosa es, en realidad, un subpro-ducto de la extracción de azúcares como la glucosa de uso comercial.

Al aplicarse una tecnología de purificación y de separación, se obtienen geles altamente estables y transparentes. El área de contacto de las nanofibrillas que se obtie-nen con esta tecnología es tan alta

que con apenas una cucharada de este producto disuelto en un litro de agua, se puede conseguir un gel compacto, transparente y biodegra-dable, como se puede apreciar en la figura 4.

Figura 2. Microscopía óptica con luz polarizada de un corte de semilla de Phytelephas aequatoria-lis. La barra de escala es de 20 μm (Foto realizada en el CERMAV, Grenoble, Francia)

Figura 3. Microscopía de barrido de electrones de nanocellulosa de parénquima NCP de endos-permo de Phytelephas aequatorialis. La barra de escala es de 100 nm (Fotografía realizada en el CERMAV, Grenoble, Francia)

Figura 4. Gel de NCP obtenido a partir de endospermo de Phytelephas aequatorialis. La consistencia es estable, transparente y su composición en NCP es del 0.8% p/v.

Page 6: Revista nuestra ciencia no16

6 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

El gigantesco campo de la nanocelulosa

Como se dijo antes, el mundo de la nanocelulosa es muy amplio en aplicaciones y es bastante nuevo. Se estima que en Norteamérica, para el año 2020, el mercado de la nano-celulosa superaría los 250 millones de USD. En la actualidad, su pro-ducción está limitada a laboratorios en el rango de pocos kilogramos por día; pero se están construyendo grandes plantas que producirán en el orden de varias toneladas diarias.

Hoy en día, se produce sobre todo nanocelulosa cristalina (na-nowhiskers) y celulosa nanofibrila-da; la producción actual se estima que se incrementará en un 500% para el 2017.

Las gigantescas sumas de dinero que se mueven en mercados relacio-nados con la producción de aerogel, un nanomaterial extremadamente liviano, pero sumamente poroso y resistente, que es empleado en aplicaciones de alta tecnología en satélites o aislamiento térmico, son abrumadoras y permiten avizorar un gran futuro para la nanocelulo-sa. En la tabla 1 se puede apreciar brevemente el tamaño del negocio

de la nanocelulosa que se relaciona con la producción de aerogel. Em-presas que hacen el monitoreo es-pecializado de mercados reportan las cifras que se ven a continuación:

Comentarios finalesIndudablemente la biomasa y

sus diversas facetas son fascinantes para el investigador y para el em-presario productor. La nanocelu-losa es un material natural que se obtiene a partir de la biomasa vege-tal y que presenta gran cantidad de aplicaciones en nuestra vida diaria, pero también en industrias de alta tecnología.

En Ecuador se inicia el estudio de los nanomateriales, y nuestro Centro es un pionero en el capítu-lo de nanocelulosa. Esperamos que durante el 2014 consigamos nuevos

adelantos en nuestros desarrollos a partir de nanocelulosa parenquimá-tica extraída de semillas, lo que nos llevaría la valorización de residuos agrícolas de diversos tipos.

Otras fuentes de celulosa como la caña de azúcar, el raquis de ba-nano o de palma africana pueden ser estudiados ulteriormente con la finalidad de obtener este preciado material que a futuro esperamos ocupe un lugar en la producción nacional a gran escala.

De todo lo manifestado, se pue-de colegir que el diminuto mundo de la nanocelulosa abre inmensas posibilidades para el desarrollo de mejores productos en beneficio del hombre y su entorno.

Figura 5. Evolución en la producción de Nanocelulosa hasta 2020. Fuente

Page 7: Revista nuestra ciencia no16

7 Actualidad Científica

Por Tjitte de Vries, Gabriela Toscano, Pablo Sánchez,([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

Las AVES y sus parásitos

Hemos hablado en varias ocasiones en Nuestra Ciencia (1:6-7; 9:59-60; 10:48-50; 11:41-44; 13:13-17) acerca de aves

rapaces, depredadores y sus presas. ¿Pero que hay de los parásitos de las aves? ¿Estos “bichitos” pequeños, de los que conocemos muy poco, serían los depredadores de sus hos-pederos? Sobre esta avifauna cono-cemos ahora mucho más que en el año 2001. En efecto, hoy podemos afirmar, gracias a 11 tesis de licen-ciatura en Ciencia Biológicas de la PUCE y a la investigación realizada durante 10 años, que existen 420 especies de aves en los alrededores de la Estación Científica Yasuní y 358 especies de aves en la parcela de avifauna de 100 ha (Piedrahita et al., 2012) de la mencionada esta-ción, lo cual constituye un verdade-ro récord mundial. Esta investiga-ción demuestra la importancia que tiene hacer ciencia a largo plazo y en conjunto: estudiantes y profeso-res. Por esto, un grupo de investi-gadores, liderado por Gabriela Tos-cano, ha empezado la gran aventura de estudiar la vida de los parásitos de las aves de Yasuní.

Los parásitos de plumas com-prenden dos grupos de invertebra-dos: piojos masticadores (Phthi-raptera: Ischnocera) y ácaros de plumas (Acariformes: Astigmata), los cuales incluyen un grupo al-

tamente diverso y con un elevado grado de especificidad con sus hos-pederos. Dada la enorme diversidad de las aves en la Amazonia puede existir también una alta diversidad de estos invertebrados. ¿Pero quié-nes hablan sobre la diversidad de los parásitos de las aves cuando se menciona el Ecuador como un país mega-diverso? La respuesta es: casi nadie, por esto existe un descono-cimiento casi total, de ahí que que-remos llenar este vacío con un es-tudio a largo plazo. Si cada una de las 420 especies de aves registradas en los alrededores de la Estación Científica Yasuní de la PUCE tiene 3 a 4 especies de parásitos tenemos casi 5 000 especies para descubrir y registrar.

Los ácaros de plumas viven en-tre las barbas de las plumas, aunque a veces pueden expandirse a la piel; se alimentan de piel muerta y plu-mas. Varias especies consumen los aceites secretados por la glándula

uropigial. Los huevos ponen indi-vidualmente entre las plumas, y su desarrollo o ciclo de vida general-mente se completa en alrededor de un mes.

Los piojos masticadores se ali-mentan de plumas y piel muerta que ellos metabolizan con la ayuda de bacterias. Pocas especies se ali-mentan de sangre.

Además, entre especies, la evo-lución morfológica tiende a ser más conservada en parásitos que en sus hospederos; esta tendencia, junto con el hecho de que algunos parási-tos son transmitidos verticalmente en el tiempo, ha llevado a taxóno-mos a usar distribuciones de pará-sitos para inferir las relaciones ge-nealógicas con los hospederos.

¡Qué fantástico sería conocer la diversidad de los parásitos entre las 13 especies (de un total de 35) del mismo género Myrmotherula (Tham-nophylidae, las aves hormigueras) que viven en Yasuní y poder des-cifrar su relación taxonómica en el árbol de evolución! ¿Será que el hor-miguerito del Yasuní, Myrmotherula fjeldsaai, (endémico en el sureste del Ecuador y el extremo norte de Perú) también, a base de sus pará-sitos, contribuye a confirmar las afinidades con otras 7 especies del grupo de los “stipple-throated antwren assemblage” (Zimmer y Isler, 2003; ensamble de hormigueritos con la garganta punteada). Esto es lo que esperamos, “si no habrá que falsi-ficarlo”, puesto que el parasitismo

Esta investigación demuestra la importancia

que tiene hacer ciencia a largo plazo

y en conjunto: estudiantes y profesores.

Page 8: Revista nuestra ciencia no16

8 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Figura 4. Lepidotrix coronata: 8 ácaros (Proctophyllodidae).

Figura 1. Myrmotherula erythrura

Figura 2. Myrmotherula menetriesi

Figura 3. Myrmotherula longipenis

tiene implicaciones en la ecología y la evolución de las especies (Figu-ras 1-3).

Hay que analizar la semejanza y diferencia de parásitos entre Buteo poecilochrous y B. polyosoma, dos espe-cies de gavilanes del páramo, valle interandino y la costa, taxonómica-mente muy emparentadas (Cabot y de Vries, 2010) y que viven en di-ferentes hábitats; justamente, Pablo Sánchez participó en este tipo de estudio investigando a otras dos es-pecies de gavilanes: Buteo swainsoni y B. galapagoensis. Estas dos especies son cercanamente emparentadas (de Vries 2009) y comparten 3 es-pecies de parásitos (Phthiraptera, una en el suborden Amblycera: Colpocephalum turbinatum y dos en el suborden Ischnocera: Degeeriella re-galis y Craspedorrhynchus sp. (White-man et al., 2009). Yo colecté en los años 1960 Colpocephalum turbinatum, pero este parásito está ampliamen-te distribuido en los Falconiformes y ha sido recolectado de varias es-pecies de Buteo y por ende tiene poca significación taxonómica y no me ayudó para esclarecer sobre la base de este parásito el ancestro de Buteo galapagoensis (de Vries, 1973). En contraste, los piojos del géne-ro Craspedorrhynchus son huéspedes específicos; es decir, se encuentran en un solo hospedero; por tanto, es muy útil como un indicador evolu-tivo. Las dos poblaciones de Craspe-dorrhynchus sp., encontradas en Buteo swainsoni y B. galapagoensis son consi-deradas la misma especie, tomando en cuenta caracteres morfológicos y data molecular (Whiteman et al., 2009). Parece extraño, pero este estudio confirma la estrecha rela-ción entre estos dos gavilanes, uno endémico de Galápagos y el otro un residente de América del Norte que migra en el invierno boreal a las pampas de Argentina. Por todo

lo dicho, se podrá entender nuestro interés en obtener parásitos de Buteo polyosoma.

Volviendo a la selva de Yasu-ní, podemos decir que aquí se en-cuentran diferentes individuos de la misma especie; por ejemplo, el trepatroncos Glyphorynchus spirurus (Figura 4), tiene una diferente car-ga de especies de parásitos, depen-diendo del estado de salud del ave o con la dinámica de la población del hospedero.

El papel que juegan los parásitos en la dinámica de la población del hospedero ha sido estudiado en el Lagópodo Común, Lagopus lagopus, en Escocia, Gran Bretaña. Las fluc-tuaciones cíclicas de la población se atribuyeron a la presencia de un pa-rásito, el nematodo Trichostrong ylus tenuis, que reduce la supervivencia y la fecundidad. Esto aprendimos en el curso de Ecología, siguiendo el libro de texto de Levin (2009) “The Princeton Guide to Ecolo-gy”. Como el Curso se actualiza con publicaciones recientes en re-vistas científicas se encontró en el “Journal of Animal Ecology” que la explicación de las fluctuaciones es más compleja; pues, la dinámi-ca no solamente se basa en la pre-sencia del parásito, sino también en la agresividad de los machos por defender su territorio (Martínez-Padilla et al., 2013). Esto nos hace entender que para estudiar los pa-rásitos tenemos que emprender una tarea a largo plazo, porque de la ecología de las 420 especies de aves alrededor de la Estación de la PUCE conocemos muy poco; fal-tan datos sobre la densidad y diná-mica. Sabemos que en 100 ha hay 15 territorios de bandadas mixtas en el sotobosque y 4 territorios de bandadas mixtas en el dosel, fluc-tuando en el número de especies participantes (de Vries et al., 2012).

Page 9: Revista nuestra ciencia no16

9 Actualidad Científica

Tabla 1. Aves y el número de parásitos, divididos en ácaros y piojos y las familias con las diferentes morfoespecies (el número indica los individuos de parásitos encontrados)

Aves/parásitos

Ácaros Piojos

Proctophyllodidae AnalgidaeMeno

ponidaePhilop teridae

M1 M2 M3 M4 M1 M2 Columbidae

Geotrygon montana 2 1 1Strigidae

Otus watsonii 1Trochilidae

Phaethornis syrmatophorus

1

Phaethornis hispidus 1 1Heliomaster fursifer 1

DendrocolaptidaeGlyphorynchus spirurus 2 8 7 2 1

Lepidocolaptes souleyetii 1

FormicaridaeGymnopithys leucaspis 4

Tyranidae

Ramphotrigon ruficauda 2 2 2

PipridaeLepidothrix coronata 8

Machaeropterus regulus 1 2

Chiroxiphia pareola 12Vireonidae

Hylophilus ochraceiceps 1 1

TurdidaeMyadestes ralloides 2

ParulidaeMyioborus miniatus 1 2

Thraupidae

Euphonia xanthogaster 3 7

Diglossa albilatera 1

CardinalidaeCyanocompsa cyanoides 1

¿Cuál será la influencia de los parásitos? La respuesta vendrá a su debido tiempo, pues el estudio de los parásitos de la avifauna en el Ya-suní recién está en su primera fase:

conocer la diversidad de los pará-sitos en diferentes especies de aves del sotobosque y dosel.

Hasta el momento hemos cap-turado 82 especies de aves; en 18

de ellas encontramos parásitos (Ta-bla 1). En la familia Proctophyllodi-dae registramos 4 morfo-especies: M1 fue encontrada en 7 diferentes especies de aves, M2 en 8, M3 en 8

Page 10: Revista nuestra ciencia no16

10 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

y M4 en 3. En la familia Analgidae encontramos 2 morfo-especies: M1 y M2 en Geotrygon montana y M2 en Otus watsoni (foto página del título, Fig.5, Tabla 1).

Encontramos muy pocas espe-cies de piojos: 1 morfo-especie de la familia Philopteridae en Glyphoryn-chus spirurus y 1 morfo-especies en la familia Menoponidae en Myiobo-rus miniatus.

De las 3 especies del género Myr-motherula (M. erythrura, M. menestriesi, M. longipennis (Fig. 1-3) hasta ahora no encontramos parásitos; por esto, la idea de tener datos para la filogenia entre estas especies queda para el fu-turo. En las plumas de Lepidothrix coronata encontramos 8 ácaros de la morfo-especie M3 (Figura 6, Tabla 1) y en Cyanocompsa cyanoides un ácaro de M2 (Figura 7, Tabla 1).

Anhelamos que esta investiga-ción, que ya hemos comenzado, a más de sorpresas y satisfacción, represente una verdadera contribu-ción al mundo de la ciencia en lo que se refiere a las aves del Yasuní y sus parásitos.

AgradecimientosAgradecemos a la PUCE por

el apoyo que recibimos dentro el

Proyecto Aves y sus parásitos, al Ministerio del Ambiente por per-mitirnos investigar en el Parque Nacional Yasuní y a Augusto Solá, Rubén Jarrin y Josué Arteaga por su participación en el campo, y a Andrés Morabowen, Cristian Pove-da y Bryan Rojas por el trabajo en el laboratorio.

Literatura consultada Cabot, J. y Tj. de Vries. 2010. Taxo-

nomic and plumage relationship

between Red-backed Buzzards

Buteo polyosoma and Buteo poecilochrous.

Pp: 163-179. En: Hernández, V.J., R.

Muñiz, J. Cabot y Tj.de Vries (Eds.).

Aves Rapaces y Conservación, una

perspectiva iberoamericana. Tundra

Ediciones, Valencia, España.

De Vries, Tj. 1973. The Galapagos Hawk,

an eco-geographical study with special

reference to its systematic position. Te-

sis Doctoral. Vrije Universiteit, Am-

sterdam.

De Vries, Tj. 2009. El Teatro ecológico y el

concepto de la especie en cuatro gavi-

lanes. Nuestra Ciencia 11: 41-44.

De Vries, Tj. et al. 2012. Composición,

estructura, densidad y aspectos socio-

ecológicos de bandadas mixtas de aves

de sotobosque y dosel en una parcela

de 100 ha, Parque Nacional Yasuní,

Amazonia Ecuatoriana. Revista Ecua-

toriana de Medicina y Ciencias Natu-

rales 33 (1-2): 88-123.

Levin, S.A. 2009. The Princeton Guide to

Ecology. Princeton University Press,

Princeton.

Martínez-Padilla, J., S.M.Redpath, M. Zei-

neddine, F. Mougeot. 2013. Insights

into population ecology from long-

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Figura 5. Cyanocompsa cyanoides: 1 ácaro (Procotophyllodidae)

Figura 7. Otus watsonii: 1 ácaro (Analgidae) Figura 8. Glyphorrinchus spirurus: 4 especies de ácaros (Proctophyllodidae) y 1 piojo (Philopteridae).

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Page 11: Revista nuestra ciencia no16

11 Actualidad Científica

Introducción

En los últimos años, durante los meses de marzo y abril, las campañas de con-cienciación sobre la palma de ramos nos envían el mensaje

del impacto negativo que genera a la conservación de la naturaleza la compra de artesanías hechas con fibras de esta palma. Durante las dos semanas previas al Domingo de Ramos, el tema de la palma ho-mónima adquiere una importan-te dimensión mediática; múltiples medios abordan el tema repitiendo de forma casi sistemática, año tras año, la misma información: el cam-pesino que cosecha las hojas es la mayor amenaza a la conservación de la palma de ramos y de los loros que en ella anidan. Adicionalmen-te, estos medios de comunicación bombardean nuestra psiquis con frases emotivas como “extinción”, “no los dejes sin hogar”, “no cortes, ni compres”, “si las palmas mueren los loros palman”.

Pero, ¿qué hay de cierto detrás de todo esto? Con el presente artí-culo, pretendo explicar, desde mi perspectiva, cómo una información sesgada y preliminar influyó en la formulación de una política pública que prohíbe la cosecha de la palma de ramos, sin medir los impactos ambientales, económicos y cultu-rales de dicha regulación, y sin va-lidar la veracidad de las evidencias que la sustentan.

¿Qué es la palma de ramos?La “palma de ramos” o “palma

de cera” pertenece al género de pal-meras Ceroxylon que se distribuye en las estribaciones andinas, sobre los 1 000 m de altitud, desde Venezue-la hasta Bolivia. Tradicionalmente, se han cosechado las hojas jóvenes (cogollos, 2-5 m de largo) de este grupo de palmas para emplearlos en la elaboración de artesanías reli-giosas en las festividades de Semana Santa. En la región septentrional de los andes ecuatorianos, el nombre palma de ramos es atribuido a la es-pecie Ceroxylon echinulatum; mientras que al sur del Ecuador palma de ra-mos es asignado a C. echinulatum y C. ventricosum. Ambas especies son palmeras hermosas y robustas que crecen hasta 20 ó 30 m de estatu-

ra y tienen tallos de hasta 30 cm de diámetro (Fig.1). Son palmeras con sexos separados (dioicas) y tienen un desarrollo particularmente len-to de sus estructuras vegetativas. Por ejemplo, se ha estimado que individuos de la especie hermana Ceroxylon alpinum, de Colombia, ne-cesitan más de 83 años para generar su primera inflorescencia y que los individuos adultos podrían rebasar los 217 años (Vergara 2002). La pal-ma de ramos es un componente cla-ve de los bosques andinos por las múltiples interacciones con la flora y fauna. Un ejemplo arquetípico de esta interacción se da con dos es-pecies de loros (Ognorhynchus icterotis y Leptosittaca branickii), que usan los tallos muertos de la palma como si-tios de anidación (Fig. 2).

El Domingo de Ramos, ¿sin palma de ramos?

Por Rommel Montúfar ([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

Fig. 1. Poblaciones de palma de ramos (Ceroxylon echinulatum) en la localidad de Nanegalito.

Page 12: Revista nuestra ciencia no16

12 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Tres componentes de la conservación de la palma de ramos y de los loros palmeros

La conservación de la palma de ramos y los loros palmeros es un problema socio-ambiental que in-corpora tres componentes: ambien-tal, socio-económico y religioso. Lo ambiental apela a la necesidad de proteger la salud ecológica de las poblaciones de palma de ramos y de la fauna asociada. Lo socio-económico revela el alcance de esta actividad económica, los desbalan-ces en las cadenas de valor de pro-ductos forestales no maderables y sus monopolios. Y lo religioso nos cuestiona sobre el rol de la iglesia en la conservación de la biodiversidad. Para abordar este tema es necesario entender y hacer converger estos elementos para un análisis integral. No podemos analizarlo solo desde lo ambiental, sin tomar en cuenta que muchos campesinos cosechan y duermen al pie de las palmas.

Yo identifico tres supuestos teóricos erróneos sobre los cuales se construyeron las campañas de concienciación: (i) La cosecha de un recurso forestal no maderable como las hojas de palma de ramos (cogollos) es destructivo para la so-

brevivencia de las poblaciones de palmeras, las que, adicionalmente, son muy delicadas por ser una espe-cie endémica y con pocas poblacio-nes. (ii) Se asume una fuerte depen-dencia ecológica entre la palmera y las dos especies de loros, de tal forma que la reducción de las po-blaciones de palmas de ramos cons-tituye la mayor causa de extinción de estas dos especies de loros. (iii) La vía más eficaz para controlar un proceso de explotación y comercia-lización de un recurso forestal no maderable es la prohibición. Sin tomar en cuenta las connotaciones sociales que involucra la ruptura de cadenas de valor que, aunque sean económicamente pequeñas, gene-ran importantes recursos a grupos humanos de bajos ingresos. A con-tinuación desarrollo cada uno de estos tres supuestos.

La cosecha de cogollos de palma de ramos es destructiva y amenaza el estado de conservación del recurso.

Este supuesto se basa en dos premisas. Para empezar, al inicio de las campañas se asumió que la pal-ma de ramos Ceroxylon echinulatum es endémica del Ecuador y con un bajo número de poblaciones (me-nos de cuatro). Segundo, se creyó que la cosecha de hojas involucraba la muerte de los individuos adultos. Ambas premisas son falsas. La pal-ma de ramos no es endémica del Ecuador. Una reciente revisión ta-xonómica del género Ceroxylon (Sa-nín y Galeano, 2011) y estudios mo-leculares también recientes (Trenel, 2007) cambiaron dramáticamente la taxonomía y biogeografía del género Ceroxylon. Hoy día sabemos que la mayor área de distribución de la especie no está en Ecuador, sino en Perú, en donde se han reportado

grandes y densas poblaciones de C. echinulatum en los Andes orientales (Amazonas, Huánuco, Pasco); y en el caso de Ecuador, existen nume-rosas poblaciones en las estribacio-nes andinas, no pocas, como antes se consideraba.

El efecto de la cosecha o tala de hojas es el tema central de esta con-troversia ambiental. A través de las campañas de concienciación, se ha enviado el mensaje a la ciudadanía de que la cosecha de hojas (cogo-llos) de palma de ramos involucra la muerte de individuos adultos (Fig. 3). Y esto también es incorrec-to. Si usted va al campo y se ubica al pie de una palma de ramos adul-ta se dará cuenta de que a ningún campesino se le ocurriría la idea de cosechar cogollos de palmas adul-tas, es una cuestión práctica. La tala de una palma de ramos adulta es un trabajo arduo ya que el tallo debe ser cortado con hacha. La dureza que caracteriza al tallo de las pal-mas impide que este trabajo se haga con motosierra. Adicionalmente,

Figura 2. Loro orejiamarillo (Ognorhynchus icterotis)

Fig. 3. Cosecha de cogollos de palma de ramos de individuos juveniles.

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Page 13: Revista nuestra ciencia no16

13 Actualidad Científica

después de la tala y durante la caída de una palma con un tallo mayor a 10 m de altura, el delicado cogollo quedaría prácticamente destruido. Lo que no se menciona en las cam-pañas, quizás por desconocimiento, es que la cosecha de los cogollos se realiza de los individuos jóvenes sin tronco y con hojas de más de 6-8 m que salen a partir del suelo (en rose-ta), de los cuales se cosechan los co-gollos; es decir, las hojas más jóve-nes aún no abiertas. Esta actividad no genera la muerte del individuo. Por lo general, un campesino saca hasta dos cogollos por individuo. Si bien hay un efecto negativo en la cosecha de las hojas en los juveni-les, este daño es considerablemente menor que el sugerido. Adicional-mente, estudios de regeneración foliar de la palma de ramos (Duar-te & Montúfar, 2012) muestran que el estrés fisiológico generado por el corte de cogollos estimula el crecimiento de los tejidos folia-res de otros brotes del individuo, contrarrestando así –al menos en parte– el daño provocado por el corte. Esto es muy importante, ya que estos mecanismos fisiológicos, que permiten minimizar los efectos negativos sobre la palma, podrían ser aplicados en planes de manejo que posibiliten utilizar el recurso adecuadamente.

Se asume una fuerte dependencia ecológica entre los loros y la palma.

En particular, la anidación de los loros palmeros se ha descrito como estricta a los tallos muertos en pie de la palma de ramos. Es-tudios en Colombia reportan que el loro orejiamarillo (Ognorhynchus icterotis) puede hacer sus nidos en otras especies de palmas como Dic-tyocaryum lamarkianum, cuando no

dispone de palma de ramos. Adi-cionalmente, la alimentación de los loros incluye varias especies de ár-boles, entre ellas los frutos de pal-mas de ramos (Salaman et al., 1999). La exclusividad del recurso palma de ramos como fuente de anidación y de alimentación no es absoluta para los loros palmeros. La palma de ramos juega un rol importante en la biología de estas dos especies de loros como lugar de percha, de anidación y forrajeo; pero la cone-xión entre la cosecha de individuos juveniles y la amenaza a los loros no es clara. Lo que sí es claro, es que hay otros factores que no han sido tomados en cuenta para explicar la drástica reducción de las poblacio-nes de loros; por ejemplo, la cace-ría, la pérdida y fragmentación de bosques o el cambio climático (Sa-laman et al., 1999).

Adicionalmente, en los últimos 10 años no ha existido evidencia for-mal de la presencia de poblaciones del loro orejiamarillo en Ecuador, lo que sugiere que las poblaciones tienen muy bajas densidades o que está extintas en el país. Ahora, sin bien el principio de precaución apli-cado a la conservación de los loros palmeros pudo ser justificado, este debió fundamentarse en la mejor información disponible. Este tipo de medidas prohibitivas requiere de una evaluación de las amenazas a la conservación y de las ventajas que aportaría estrategias alterna-tivas como el manejo. ¿No habría sido más adecuado tomar medidas preventivas y realizar estudios que

validen –o invaliden– dichas medi-das antes de prohibir la cosecha de cogollos? ¿No hubiese sido prácti-co proponer otras herramientas de conservación más apropiadas para poblaciones en extinción, como programas de re-introducción o crianza en cautiverio?.

La prohibición es la vía más fácil, el manejo la más laboriosa.

En el año 2008, instituciones públicas y ONGs apoyaron al Mi-nisterio del Ambiente en la pro-mulgación de la Resolución 050, la cual prohíbe el aprovechamiento y movilización de las hojas de palmas de ramos, entre ellas de Ceroxylon echinulatum. Con la resolución 050 se pensó que se solucionaría el pro-blema de loros y palmas por igual. Naturalmente, esta resolución ha reducido la entrada de cogollos desde el campo a las ciudades, y posiblemente también la cosecha, pero no a la verdadera amenaza a las poblaciones.

La venta de artesanías durante los cuatro días previos al Domin-go de Ramos generó en el año 2009 ingresos económicos de alrededor de medio millón de dólares, sólo en el Distrito Metropolitano de Quito (Figs. 4, 5). Este monto era repartido entre campesinos, trans-portadores, acopiadores, asocia-ciones de artesanos, vendedores y jubilados (Montúfar et al., 2013). La resolución 050 destruyó la cadena de valor de la comercialización de artesanías y afectó particularmente al eslabón más frágil: los campesi-nos. Los pobladores que cosechan palma de ramos son campesinos con bajos ingresos económicos que viven de una agricultura y ganade-ría de subsistencia. Para muchos de ellos, el periodo de cosecha de cogollos significaba un ingreso

La resolución 050 destruyó la cadena de valor de la

comercialización de artesanías.

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14 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

económico adicional. ¿Se midió el impacto socio-económico de la re-solución 050? No. Consideremos que este tipo de medidas prohibiti-vas no siempre conducen a los obje-tivos planteados, ya que no generan alternativas viables a los afectados. Por ejemplo, un hombre de cam-po cerca de localidad de Sarapullo (Cotopaxi) me comentó que antes él dejaba en pie el bosque porque cosechaba los cogollos… ahora que no puede cosecharlos irá tumban-do el bosque para poner más vacas. Esta es la visión pragmática de un campesino que requiere recursos económicos para alimentar a su fa-milia, y esto se replica a lo largo de los Andes (Fig. 6).

Las políticas públicas deben proteger el bienestar humano como objetivo primario. Sin embargo, la resolución 050 no incorporó lo so-cial en su planteamiento; en lugar de reconocer al campesino como su mayor aliado en la conservación, lo convirtió en su mayor amenaza. Al

fin y al cabo, es el campesino quien vive junto a la palma de ramos, es él quien mejor conoce las limitaciones ecológicas de este recurso. Además, él y sus antepasados han cosechado los cogollos desde inicios del siglo XX con sistemas de manejo rústi-co, sin devastar las poblaciones de la palma. Los campesinos han cui-dado estas palmeras porque saben que son fuente de recursos econó-micos y reconocen que un bosque con palma de ramos es un bosque con valor agregado.

Pero además, los campesinos no fueron los únicos afectados por la resolución 050. Los artesanos ur-banos fueron también despojados de una fuente adicional de ingre-sos económicos. Durante los días previos al Domingo de Ramos del año 2011, la policía ambiental de-comisaba los cogollos de los cam-pesinos a lo largo de las carreteras, y en la ciudad de Quito, la policía metropolitana perseguía como a delincuentes a los vendedores de artesanías. En los mercados de San Roque y Cotocollao, los vendedo-res de ramos ocultaban la merca-dería como si fuera una droga ile-gal; y los camiones transportando cogollos desde el campo rondaban

los mercados escondiéndose del control. Aún en el Domingo de Ra-mos del 2013, la policía prohibía a los artesanos vender sus productos en las plazas (Fig. 4). Y todo esto, ¿para qué? , ¿para conservar a las poblaciones de palmas de ramos? cuando conocemos que la mayor amenaza no está en la cosecha de cogollos, sino en la deforestación y degradación incontrolada del bos-que andino (Fig. 7).

Pero más allá de los problemas en la conservación y socio-econó-micos que genera la resolución 050, está la perdida del patrimonio cul-tural intangible. En la parroquia de El Quinche la ciudad se vestía del color de la palma de ramos para re-cibir a la Semana Santa y familias enteras se integraban alrededor de la elaboración y venta de artesa-nías. En la parroquia Atahualpa, así como en otras localidades ru-rales, la palma de ramos constituía un símbolo de las festividades re-ligiosas. En Quito, como en otras grandes ciudades del Ecuador, era llamativo observar las plazas e igle-sias llenas de artesanías de palma y romero. Hoy en día, todo este pa-trimonio cultural ha desaparecido, y ha pesar de limitados resultados en reemplazar la palmas con otros

Fig. 4. Venta de artesanías de palma de ramos en la ciudad de Quito, año 2009.

Fig. 5. Artesanías con hojas de palma de ramos

Fig. 6. Pastizales con individuos adultos de palmas de ramos y ganadería.

Fig. 7. Tala de poblaciones adultas de palmas de ramos por colonos en los bosques andinos en la provincia de Cotopaxi.

Page 15: Revista nuestra ciencia no16

15 Actualidad Científica

productos vegetales, el tradicional Domingo de Ramos ha perdido su encanto (Fig. 8).

La prohibición no es la soluciónAl final, la resolución 050 logró

reducir la entrada de cogollos al distrito metropolitano, pero el pro-blema ambiental con la palma de ramos sigue latente, ahora con un déficit social en pie. A los seis años de la resolución 050 es importante evaluar técnicamente su impacto, y proponer nuevas iniciativas prác-ticas, innovadoras y justas para la conservación de la palma de ramos y sus loros, y para las poblaciones humanas que sustentan sus vidas gracias a su cosecha. Estas medidas deben estar dirigidas al uso del re-curso, no a su prohibición.

En este contexto, es muy impor-tante llevar a la práctica las siguien-tes recomendaciones: 1) Desarrollar sistemas de manejo de poblaciones de palma de ramos sobre la base de las experiencias de los campesinos y apoyados en datos técnicos de la ecología y genética de la conser-vación. 2) Capacitar al campesino para integrarlo competitivamente en la cadena de valor, permitién-dole participar en la elaboración de artesanías para obtener así mayores ingresos por cogollo y generar un mayor valor agregado a la conser-vación del recurso. 3) Innovar el uso y tratamiento de la fibra vegetal a través de procesos que permitan la preservación de la artesanía por largos periodos de tiempo, redu-ciendo la presión sobre el recurso e incrementando la calidad. 4) De-sarrollar programas nacionales de restauración ecológica de las pobla-ciones en pastizales y bosques se-cundarios. 5) Impulsar el uso de la palma de ramos con fines de agro-

forestería y ornamentación urbana.La historia de la palma de ramos

y sus loros constituye un “sencillo” ejemplo de un problema ambien-tal nacional y de cómo lo afronta-mos. Nuestro país tiene desafíos ambientales más complejos en la actualidad. Pero si en este sencillo y mediático problema no hemos re-accionado con madurez ambiental y social ¿cómo nos enfrentaremos a dilemas ambientales estratégicos como la minería y la expansión de la actividad petrolera? La conser-vación de la palma de ramos puede y debe convertirse en un punto de convergencia en donde campesi-nos, investigadores, iglesia y auto-ridad ambiental puedan desarrollar un modelo de conservación técnica y socialmente responsable; no solo por el bien de las palmas y los loros, sino en especial por las personas que duermen bajo la palmera.

AgradecimientoJuan Fernando Freile dio impor-

tantes comentarios al documento.

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Fig. 8. Domingo de ramos en la Plaza de San Francisco, Quito. Año 2009.

Page 16: Revista nuestra ciencia no16

16 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

¿Cómo controlamos a los triatominos, si se encuentran en todas partes?

La tripanosomiasis americana o Enfer-medad de Chagas (ECh) es una zoono-sis muy compleja; el parásito Trypanosoma cruzi, que tiene una

gran variedad de cepas, es transmi-tido a través de las heces de los in-sectos triatominos. En el Ecuador existen 16 especies de triatominos (insectos que transmiten la Enfer-medad de Chagas), entre las más importantes se encuentran Rhodnius ecuadoriensis y Triatoma dimidiata (Vi-llacís et al., 2010).

Rhodnius ecuadoriensis es conside-rada como un derivado evolutivo de R. pallescens, y junto con R. colom-biensis, conforman el grupo “palles-cens” de la cordillera de los Andes, las tres especies son casi exclusiva-mente arbóreas y también pueden colonizar las palmeras, las cuales albergan nidos de mamíferos y aves en ambientes silvestres. Hasta aho-ra, las especies del grupo pallescens han sido consideradas de importan-cia secundaria como vectores de la ECh, debido a que mostraban una baja capacidad para colonizar vi-viendas, sitios a donde los adultos vuelan, y de esa manera transmiten la enfermedad a animales domésti-

cos y seres humanos. Rhodnius ecua-doriensis en el Ecuador se encuentra ampliamente distribuida tanto en el centro y sur del país, como también en el norte del Perú, aunque en este último su distribución es netamen-te domiciliar. La presencia de esta especie se ha registrado en más de 110 localidades del país, corres-pondientes a seis provincias (Santo Domingo de los Tsáchilas, Manabí, Guayas, Los Ríos, El Oro y Loja) de las veinte y cuatro, y es considerado como vector primario en los valles interandinos de Loja y el Oro. Esta especie puede ocupar zonas entre 0 y 1 830 m de altitud sobre el nivel del mar (>2 000 msnm), donde la pluviosidad anual es de 125-4 000 mm y temperaturas promedio que oscilan entre 18 °C y 26 °C (Villacís et al., 2010).

Rhodnius ecuadoriensis es una es-pecie que se encuentra en todas partes: en el domicilio, peridomi-cilio y en ambiente silvestre. Estu-dios preliminares realizados por el CIEI demuestran que un alto por-centaje de comunidades rurales de las provincias de Loja y Manabí tie-nen presencia de insectos vectores de la enfermedad de Chagas (ECh), posiblemente debido a deficientes programas de vigilancia entomoló-gica comunitaria y escaza interven-ción con campañas sistemáticas de rociado, como también incomple-

tas campañas de prevención-educa-ción. Por otro lado, se ha registrado un alto índice de re-infestación de las viviendas por insectos prove-nientes de las áreas silvestres. En consecuencia, es importante cono-cer la fuente -hábitat silvestre- de estas re-infestaciones; es conocido que los nidos de aves y mamífe-ros, ofrecen el hábitat apropiado para que se desarrollen colonias de triatominos. Por ejemplo, en el ambiente silvestre se encuentra re-lacionada con palmeras del género Phytelephas aequatorialis, o “palma de tagua o cade” la cual es consi-derada como un buen refugio de este triatomino. P. aequatorialis tiene una gran importancia económica en el oeste del Ecuador, ya que se utilizan sus frutos para la manufac-turación de artesanías y las hojas para la construcción de techos en las viviendas (Abad-Franch et al., 2005). Esta palma se distribuye en el bosque húmedo de las provin-cias de Manabí y Santo Domingo de los Tsáchilas, en el centro-oeste de Ecuador. Su presencia va dismi-nuyendo hacia el sur, siendo menos frecuente en la provincia del Oro y ausente en los valles interandinos de la provincia de Loja, donde la ve-getación cambia a bosque seco. Sin embargo, estudios han demostrado que R. ecuadoriensis en la provin-cia de Loja y Manabí se encuentra

Triatominos silvestres: un nuevo reto para el control de la Enfermedad de Chagas en el Ecuador

Por Anita G. Villacís y Mario Grijalva([email protected]) ([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

Page 17: Revista nuestra ciencia no16

17 Actualidad Científica

asociada a nidos de ardillas (Sciurus stramineus) (Grijalva y Villacís, 2009; Suarez-Davalos et al., 2010), y en la provincia de Guayas asociada con el ave, Campylorhynchus fasciatus (Tro-glodytidae) (Grijalva et al., 2010).

¿Qué metodología hemos ocupado?

Desde el año 2004, se ha inten-sificado la búsqueda de los triatomi-nos silvestres en nidos de mamíferos y aves refugiados tanto en palmeras como en árboles y arbustos distri-buidos en las provincias de Guayas, Manabí, Loja (Fig. 1); estas búsque-das se realizaron al azar (Grijalva y Villacís, 2009; Grijalva et al., 2012); sin embargo, en el año 2007 se uti-lizaron trampas Noireau (cebo vivo) y búsquedas manuales en microhá-bitats como nidos de aves y mamífe-ros, madrigueras, huecos de árboles, debajo de rocas y troncos (Fig. 2). Las búsquedas además de realizarse de forma manual y al azar, también se elaboró en cuadrantes de 600 x 600 metros ubicados alrededor de las comunidades escogidas tanto en Loja como en Manabí. El cuadrante se fijó a partir de mapas de ubica-ción de las viviendas de las comu-nidades tal como se menciona en la publicación de Suarez-Davalos et al., 2010 y Grijalva et al., 2012. En el 2009, se escogió una sola comuni-dad en la provincia de Manabí (Be-juco), en la que se realizó 7 visitas, con intervalos de 2 meses, durante 1 año, realizando un estudio de es-pacio y tiempo. En esta comunidad se estudió un cuadrante de 1 000 x 400 metros; de tal manera, que los 1 000 metros recorrieron a lo largo de la vía principal de la comunidad, mientras que los 400 metros abarca-ron, 200 metros a cada lado de la vía tomando de esta manera 400 me-tros de ambiente silvestre; se toma-ron en cuenta 70 puntos de mues-

treo aleatorios. Desde el año 2009 al 2011, se visitaron 75 comunida-des, abarcando todos los cantones de la provincia de Manabí, en un

gradiente norte-sur. Las búsquedas en esos años se realizaron en el do-micilio, peridomicilio y a nivel sil-vestre en nidos de ardillas, roedores

Figura 1. Mapa de las provincias. A. Guayas, B. Loja, C. Manabí. Localización de las comunidades muestreadas a nivel silvestre. Los círculos rojos indican las localidades que presenta la infestación silvestre por triatominos. El diámetro de los círculos indica el porcentaje de la infestación por triatominos a nivel silvestre.

Figura 2. Diversidad de hábitats ocupados por Triatominos, en especial por R. ecuadoriensis en las provincias de Guayas, Manabí y Loja. Indicando la capacidad adaptativa a los diferentes ambientes.

Page 18: Revista nuestra ciencia no16

18 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

y aves; aproximadamente, en unos 700 puntos aleatorios. Para comple-tar este estudio, en el 2013 se realizó un muestreo en 284 palmeras de P. aequatorialis y 700 puntos existentes alrededor de comunidades visitadas del 2009 al 2011 (Fig. 3). Las bús-quedas se realizaron en nidos, ho-jarasca (acumulaciones de hojas) y material muerto con las que hacen los nidos las diferentes especies de mamíferos y aves (Fig. 4). Cabe re-calcar, que todas las comunidades muestreadas tanto en Guayas, Loja y Manabí a nivel silvestre, también fueron examinadas a nivel de domi-cilio y peridomicilio.

¿Qué especies encontramos y en dónde?

En los primeros estudios, de búsquedas al azar y trampas de cebo vivo, se encontraron un to-tal de 8 ninfas de R. ecuadoriensis en la Provincia de Guayas, asociada estrechamente con nidos de aves, Campylorhynchus fasciatus. Mientras que en Loja se recolectaron 103 individuos de esta especie en 5 comunidades. Adicionalmente, se realizó el primer hallazgo de esta especie de triatomino asociado con los nidos de ardilla, Sciurus stramineus. En el año 2007, se re-colectaron 378 individuos de R. ecuadoriensis y Panstrong ylus howardi, este fue el primer hallazgo de P. howardi en un hábitat silvestre. En este estudio se sugirió que existe un patrón de distribución agrega-da de poblaciones de triatominos, y que presenta una mayor presen-cia de individuos en áreas cercanas al domicilio (<100 m). Además, se determinó una correlación signifi-cativa (p<0.01) entre la presencia y número de triatominos con los nidos de ardilla (Sciurus stramineus), demostrando, nuevamente, esta estrecha relación. Durante el año

2009 y 2010, se colectaron un total de 612 triatominos de las especies de R. ecuadoriensis, P. howardi, y fue el primer hallazgo de P. geniculatus en el hábitat silvestre de la pro-vincia de Manabí. En un reciente estudio de 2013, en aproximada-mente 75 comunidades, median-

te la búsqueda manual en nidos y hojarasca de palmeras de P. ae-quatorialis, se recolectó un total de 792 insectos de R. ecuadoriensis y 9 individuos de P. rufotuberculatus, el cual muestra el primer hallazgo de esta última especie asociado prin-cipalmente a nidos de roedores en

Figura 3. Búsqueda en el hábitat silvestre durante el año 2013: A. Preparación del material en el campo; B. Identificación y toma de datos de la palmera (punto GPS, sexo y altura de la palmera, entre otros); C y D. Preparación de la palmera para la búsqueda de triatominos (plástico alrededor del tronco para poder recoger la hojarasca, y material dónde posiblemente se recolectarán los triatominos).

Figura 4. A y B. Búsqueda en la hojarasca; C. Búsqueda en los nidos colectados; D. Triatominos recolectados en nidos de mamíferos

Page 19: Revista nuestra ciencia no16

19 Actualidad Científica

estas palmas. El índice de infesta-ción total calculado a nivel silves-tre durante el 2013 fue de 26,4%. Así podemos ver los indicadores calculados en este último trabajo en la siguiente tabla.

¿Qué hacer de aquí en adelante? La búsqueda manual utilizada

para el muestreo de triatominos es una de las tantas metodolo-gías propuestas por varios autores; gracias a esto, se ha obtenido una buena información del domicilio y peridomicilio en todas las comuni-dades escogidas; sin embargo, los estudios que toman en cuenta las búsquedas en el ambiente silvestre son fundamentales para completar toda la recopilación de información en las provincias estudiadas y en el país. Así mismo, las búsquedas de palmeras nos permiten realizar es-tudios de densidades poblacionales, como también de correlacionar en-tre diferentes variables.

Se debe recordar, que el moni-toreo de re-infestación y búsquedas a nivel silvestre es una estrategia recomendada para el control y pre-vención de la ECh, esto represen-ta un reto mayor y quizás un gasto económico y de tiempo adicional

que debería tomar en cuenta el pro-grama de control de la ECh; sin embargo, este monitoreo asegura tener una información real y actual de la situación en una determinada comunidad, de una provincia en

general, como también, de una re-gión y/o país.

Este es el caso en que los estu-dios demuestran las grandes dificul-tades para el control a largo plazo de la Enfermedad de Chagas en Ecuador; por eso mismo, hay que continuar las labores del Programa Nacional de Chagas en cuanto al control químico y la vigilancia eco-ento-epidemiológica de los princi-pales vectores como Rhodnius ecua-doriensis en el país. Además, hay que reforzar los esfuerzos de educación, mejoramiento de vivienda y manejo apropiado de áreas peridomiciliares, debido a que la infestación con tria-tominos en áreas silvestres es una realidad y continuará siendo la fuen-te perenne de la re-infestación y la invasión de triatominos al domicilio.

Agradecimientos:El financiamiento sobre la reco-

pilación de los diferentes estudios a nivel silvestre ha sido facilitado por

Ohio University, y por proyectos fi-nanciados por la Pontificia Univer-sidad Católica del Ecuador (PUCE) a partir de los años 2005 hasta el presente. Plan Programa Interna-cional Ecuador, y el Ministerio de Salud con los operadores del Servi-cio Nacional de Erradicación de la Malaria (SNEM), también han sido de gran ayuda. Finalmente, un agra-decimiento especial a los habitantes de las comunidades visitadas.

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Tabla 1. Indicadores entomológicos de Triatominos recolectados en la palmera Phytelephas aequatorialis en 75 comunidades de la provincia de Manabí.

Rhodniusecuadoriensis

Panstrongylusrufotuberculatus

Ambas especies

n0 de palmas 284 284 284

n0 de nidos 546 546 546

n0 de nidos infestados 144 5 149

n0 de nidos infestados con ninfas 126 5 131

n0 de triatoninos colectados 792 9 801

Índice de infestación IIn(%) 26.4 0.9 27.3

Índice de densidad 1.4 0.02 1.5

Índice de hacinamiento 5.5 1.8 5.4

Índice de colonización (%) 88 100 88

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20 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Existe una familia cuya influencia a lo largo de la historia sobre-pasa los límites de lo imaginable. Una familia cuyos miem-bros, operando con

cautela y a menudo desde las som-bras, han devastado ejércitos, han causado la muerte de poderosos lí-deres y de millones de personas hu-mildes. Una familia cuya influencia ha frenado, y sigue frenando, el de-sarrollo económico de continentes enteros. En pocas palabras, existe una familia que ha logrado cambiar el curso de la historia.

Como el lector tal vez se haya imaginado ya, no me refiero a una familia humana, pues ni las dinas-tías reales europeas, ni los Rockefe-

ller, ni los mismísimos Borgia, con todo su poder y excentricidades, lo-graron alguna vez ejercer el tipo de influencia del que hablo. Me refiero a una familia de pequeños insectos alados que a lo largo de su evolu-ción desarrollaron un voraz apetito por la sangre de animales vertebra-dos, convirtiéndose así en uno de los principales grupos de vectores (es decir, agentes transmisores) de enfermedades. Me refiero al grupo taxonómico que agrupa a los pro-verbiales mosquitos: la familia Cu-licidae.

Cuando pensamos en mosqui-tos, generalmente lo primero que viene a nuestra mente es el moles-toso zumbido que delata su aproxi-mación, y el consiguiente piquetazo con el que proceden a alimentarse

de nuestra sangre. Pero lo que no todos conocen es que este este-reotipo se aplica únicamente a las hembras adultas, quienes requie-ren de las proteínas presentes en la sangre de vertebrados para permi-tir el desarrollo de sus huevecillos (Fig. 1). De hecho, es el estrecho contacto que las hembras de esta familia tienen con la sangre lo que las convierte en eficientes vectores de enfermedades, pues ellas ingie-ren patógenos al alimentarse de personas enfermas y, luego de un período de incubación, transmiten estos patógenos al siguiente hués-ped susceptible del que se alimen-tan. Los machos adultos, en con-traste, no se alimentan de sangre sino de secreciones azucaradas que encuentran en flores y frutos, por

Una familia peligrosaPor Marco Neira, Ph.D. ([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

Figura 1. Hembra de Aedes aegypti ingiriendo sangre. Los mosquitos hembra requieren de los nutrientes encontrados en la sangre de vertebrados para poder producir sus huevecillos. Es durante este proceso de alimentación que se da la transmisión de enfermedades. En contraste, los mosquitos machos se alimentan solamente de secreciones vegetales azucaradas y no tienen la capacidad de ingerir sangre, por lo que no pueden transmitir enfermedades.

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21 Actualidad Científica

lo que no transmiten enfermeda-des. Y los estadios larvales, que son acuáticos, tienen una estrategia de alimentación completamente dis-tinta, ingiriendo microorganismos y partículas orgánicas que filtran de su ambiente.

Como es evidente, los miembros de esta familia de insectos presen-tan ciclos de vida sofisticados que les permiten adaptarse y explotar eficientemente los recursos de su ambiente. Estas características, en conjunto con la estrecha asociación que a lo largo de su evolución han desarrollado con microorganismos patogénicos y el ser humano, los convierten en fascinantes objetos de estudio para el biólogo.

Agentes de enfermedad y subdesarrollo

Pertenecientes al orden Diptera (insectos que presentan un solo par de alas bien desarrolladas), se cree que los primeros miembros de la familia Culicidae aparecieron hace aproximadamente 200 millones de años, aunque los fósiles más an-tiguos disponibles datan de hace aproximadamente 100 millones de años. En la actualidad, se esti-ma que existen alrededor de 3 500 especies pertenecientes a este gru-po, distribuidas en todos los con-tinentes del planeta exceptuando la Antártida. Y aunque la mayoría de estas especies existen en perfec-ta armonía con su ambiente, unas cuantas se han tornado en agentes de enfermedad, muerte y subde-sarrollo para los seres humanos a través de la historia, generalmen-te como resultado de la alteración de ambientes naturales y el creci-miento explosivo y desordenado de asentamientos humanos.

Un claro ejemplo de este efecto queda patente en la fallida inicia-tiva francesa para la construcción

del canal de Panamá, que arrancó en 1881. Aunque los campamentos construidos para alojar a los traba-jadores del canal tenían todas las comodidades de la época, aún no se conocía el rol que los mosqui-tos jugaban en la transmisión de enfermedades tales como la fiebre amarilla y la malaria, las cuales eran bastante comunes en el área. Por lo tanto, no se tomaron precauciones para reducir el contacto entre mos-quitos y personas (como la insta-lación de mosquiteros y mallas de protección en puertas y ventanas). El resultado fue por demás nefas-to: el alto número de personas sus-

ceptibles y la abundancia de sitios propicios para la reproducción de mosquitos disponibles en la zona convirtieron al área del canal en un escenario de intensa transmisión de enfermedades fatales, donde eran los trabajadores quienes caían abatidos como moscas día tras día, víctimas de los patógenos transmi-tidos por los mosquitos locales.

Para finales de 1884, la elevadí-sima taza de muerte entre los tra-bajadores del canal (que alcanzaba miles de fallecimientos por año) se volvió imposible de ocultar para las autoridades a cargo de la operación, cuya estrategia fue el sugerir que las muertes se debían a “defectos mo-

rales” de las víctimas, quienes fue-ron acusados de ser vulnerables de-bido a sus hábitos de borracheras, apuestas y robo. Interesantemente, se dice que uno de los ingenieros franceses decidió traer a su familia al área para probar que las muertes estaban ligadas a la falta de moral de los finados – obviamente, este individuo tenía la plena certeza de que las virtudes espirituales de sus familiares los protegerían de la epi-demia que azotaba la zona. Como era de esperarse, poco tiempo des-pués de arribar en Panamá su hijo, su hija y su cuñado perecieron víc-timas de la fiebre amarilla. Al poco tiempo, siguieron la misma suerte él mismo y su esposa. (Spielman & DÁntonio, 2001).

Para 1889, cuando los empresa-rios franceses admitieron su derro-ta y abandonaron definitivamente el proyecto del canal, se estimó que alrededor de 22 000 trabajadores (una cuarta parte de la fuerza labo-ral de la empresa) habían perdido la vida, la gran mayoría a causa de la fiebre amarilla y la malaria. Y la historia del Canal de Panamá po-siblemente hubiera terminado así, truncada por una armada de mi-núsculos organismos, de no haber sido por el trabajo de tres hombres excepcionales: El Dr. Carlos Finlay de Cuba y los Dres. Walter Reed y William K. Gorgas de los EEUU.

Cuando a comienzos del siglo 20, los EEUU asumieron la cons-trucción del canal, los trabajos pio-neros de Finlay y su posterior con-firmación por el equipo liderado por Reed habían permitido ya iden-tificar a los mosquitos como los responsables de la transmisión de la fiebre amarilla. William Gorgas (quien tenía el grado militar de co-ronel y había sido designado como jefe de sanidad del proyecto) diseñó y puso en marcha monumentales y

Se cree que los primeros

miembros de la familia Culicidae aparecieron hace aproximadamente 200 millones de

años.

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22 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

muy estrictas campañas de control vectorial que terminaron por redu-cir drásticamente las poblaciones de mosquitos, consiguiendo controlar la transmisión de enfermedades, y permitiendo así llevar a término uno de los proyectos de ingeniería más ambiciosos en la historia de la humanidad.

En tiempos más contemporá-neos, la influencia que la familia Culicidae puede ejercer sobre la humanidad queda patente con las epidemias de malaria y dengue que actualmente azotan a amplias re-giones del globo. En el África, un puñado de especies de mosquito pertenecientes al género Anopheles son responsables por la transmisión de más de 300 millones de casos de malaria cada año. Y en una franja que abarca una porción considera-ble del planeta (Fig. 2), una sola es-pecie de mosquito (Aedes aeg ypti) es responsable por la gran mayoría de los 400 millones de casos de den-gue que se estima ocurren anual-mente (Bhatt et al., 2013).

Más allá del obvio sufrimiento

y devastación que estas enfermeda-des causan en aquellos afectados y sus seres queridos, existe un costo económico substancial que es ab-sorbido tanto por el individuo en-fermo (y su familia) como por el sistema de salud local, pues cada caso sintomático requiere aten-ción médica, medicinas, pérdida de días de trabajo y, en muchos casos, hospitalización. Aunque es extre-madamente difícil el estimar con exactitud la magnitud de estos cos-tos, se ha propuesto que la malaria tiene un impacto económico global directo de alrededor de $12 000 millones cada año. En regiones de extrema pobreza y alta incidencia, como la región sub-Sahariana del África, esto puede significar que un hogar promedio puede destinar más de una cuarta parte de sus in-gresos anuales solamente al trata-miento de malaria en miembros de la familia. Como es de esperarse, esto representa una pérdida econó-mica tan importante que sin lugar a dudas es uno de los principales obstáculos para el desarrollo eco-

nómico y social del área.En el continente Americano,

donde se ha evidenciado un incre-mento en el número y severidad de casos de fiebre del dengue en los úl-timos años, Shepard y sus colabo-radores (2011) han estimado que el costo anual promedio de las infec-ciones con la fiebre del dengue su-pera los $3 000 millones. El mismo estudio estima que cada caso sin-tomático de dengue en el Ecuador tiene un costo total de entre $235 (en casos que no requieren hospi-talización) y $638 (en casos que requieren hospitalización). Si consi-deramos que según los records del Ministerio de Salud Pública sola-mente durante el 2012 se reporta-ron más de 16 000 casos de dengue en nuestro país, podemos hacernos una idea de la inmensa carga eco-nómica que esta enfermedad repre-senta para nuestra sociedad.

¿Soldados voladores?Como era de esperarse, el poten-

cial de los mosquitos y sus patógenos asociados para causar enfermedad y

Figura 2. Mapa de distribución reportada y potencial para la fiebre del dengue en el mundo. El espacio comprendido entre las isotermas de julio y enero marca el área de riesgo, definida por los límites geográficos de supervivencia anual de A. aegypti, el principal vector del virus del dengue.

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23 Actualidad Científica

muerte no ha pasado desapercibido para quienes enfocan sus esfuerzos en la triste tarea de perfeccionar he-rramientas de guerra.

Durante los años de la guerra fría, las superpotencias militares del planeta exploraban ferviente-mente casi toda estrategia imagi-nable para atacarse mutuamente. Aunque las armas atómicas captu-raron inicialmente la atención del mundo, su alto costo de produc-ción y la compleja infraestructura que requieren las ponían fuera del alcance de muchas naciones. En contraste, la producción de armas biológicas era una opción relativa-mente barata, que podía fácilmente camuflarse, y que se consideraba altamente efectiva debido al poten-cial de dichas armas para infligir daño tanto físico como psicológico en el enemigo. Consecuentemen-te, esta época vio el desarrollo de varios agentes biológicos como ar-mas, incluyendo algunas enferme-dades transmitidas por mosquitos. Aunque afortunadamente el uso de este tipo de armas biológicas no ha sido oficialmente registrado hasta la fecha, el autor Jeffrey Lockwood, en su libro “Six-legged Soldiers” (2009), recoge varios ejemplos rela-cionados con este tema, dos de los cuales merecen mencionarse:

1) En 1981, el Comando de Prue-bas y Evaluación de la armada de los EEUU publicó el repor-te “Evaluación de la Guerra Entomológica Como Peligro Potencial para los Estados Unidos y las Naciones Euro-peas de la NATO”. Aunque la mayor parte de este documen-to permanece como secreto de estado, secciones no-clasi-ficadas dejan en evidencia la seriedad con la que los EEUU tomaban la posibilidad de un ataque en el que nubes de mos-

quitos infectados con el virus de la fiebre amarilla se liberen sobre batallones y ciudades americanas o de sus aliados. El reporte realiza un detalla-do (y puede decirse que hasta frío) cálculo del balance costo/eficiencia de un ataque de este tipo, llegando a la conclusión de que sería una estrategia muy efectiva para atacar centros ur-banos, con un costo mínimo para el atacante.

2) En 1999, se desencadena en Nueva York una epidemia causada por el hasta entonces poco conocido virus del Nilo Oeste (“West Nile Virus”), un patógeno transmitido por mos-quitos que hasta ese momento había afectado principalmente a poblaciones africanas y que nunca se había registrado en el continente americano. Si bien esto podría atribuirse a un proceso natural, la historia se torna intrigante cuando consi-deramos que tan solo un año antes, un periódico británico había publicado un artículo en el que detallaba una supuesta conversación entre un militan-te Iraquí y el tristemente cé-lebre Saddam Hussein, quien confesaba su intención de libe-rar mosquitos infectados con cepas altamente patogénicas del virus del Nilo Oeste en una ciudad indeterminada. Esto, junto con una serie de even-tos simultáneos tales como la súbita aparición de epidemias de este virus en otros países en conflicto con Iraq (como Ara-bia Saudita e Israel), y el hecho de que las cepas de virus cau-santes de estas epidemias en regiones tan distantes como los EEUU e Israel compartían una muy alta identidad genéti-

ca, ha llevado a varios autores a sugerir que la aparición de este patógeno en los EEUU no fue un evento natural, sino el re-sultado de una introducción intencional. Cabe resaltar aquí que esto no es sino una hipó-tesis al momento; lastimosa-mente, el diferenciar entre una epidemia natural y una causa-da intencionalmente es, en este caso, virtualmente imposible. Por lo tanto, es muy probable que la verdad sobre este tema nunca sea establecida.

Herramientas de investigación y cambio

Y a pesar de tanta mala fama, no todo lo relacionado a la familia Culicidae es negativo. Debido a la corta duración de su ciclo de vida (un huevecillo puede producir un adulto fértil en menos de dos se-manas), así como la facilidad para su crianza, varias especies de mos-quito son utilizadas por investiga-dores alrededor del mundo como modelos de laboratorio en estudios que van desde los mecanismos ce-lulares de regulación iónica hasta el uso de ingeniería genética para el control de plagas, pasando por la producción de vacunas. A conti-nuación menciono dos de los ejem-plos más recientes e interesantes en este ámbito:

El desarrollar una vacuna efi-ciente contra la malaria ha sido y continúa siendo el sueño dorado de varias generaciones de investigado-res. Sin embargo, la enorme diver-sidad biológica y plasticidad genéti-ca de los parásitos responsables de esta enfermedad (Plasmodium spp.) han representado obstáculos monu-mentales para el diseño de vacunas eficientes. En uno de los avances más significativos en este tema en épocas recientes, investigadores de

Page 24: Revista nuestra ciencia no16

24 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

la empresa norteamericana Sanaria reportaron en el 2013 que es posible alcanzar niveles de protección muy altos cuando se utiliza a los mismos mosquitos como bio-reactores para la obtención de parásitos (P. falcipa-rum) atenuados, que luego se inyec-tan intravenosamente en pacientes (Seder et al., 2013). El éxito de este estudio radica parcialmente en el innovador proceso con el que se ob-tienen los parásitos para la vacuna: mosquitos del género Anopheles son infectados con P. falciparum y se per-mite que la infección siga su rumbo natural en el insecto, que normal-mente culmina con la acumulación de parásitos en las glándulas saliva-res de las hembras. Eventualmente los mosquitos son irradiados para debilitar al parásito que portan, sus glándulas salivares son cuidadosa-mente extraídas, y de estas se cose-chan y purifican los parásitos que posteriormente se inyectarán en los seres humanos. Al estar debilitados por el proceso de irradiación, los parásitos no general enfermedad, pero su presencia en el organismo es suficiente para montar una res-puesta inmune protectora.

Aunque el número de sujetos humanos en este estudio fue muy limitado, la técnica utilizada logró generar en todos los sujetos expe-rimentales reacciones inmunes de suficiente intensidad como para protegerlos contra una eventual infección regular con P. falciparum, por lo que se considera que esta tec-nología tiene un enorme potencial para el desarrollo de una vacuna comercial que a futuro proteja a la humanidad del devastador efecto de la malaria.

Otro de los potenciales usos prácticos de los mosquitos (y tal vez el más controversial) es su ma-nipulación genética para transfor-marlos en herramientas de control

de enfermedades, suplementando tecnologías tradicionales -como el uso de pesticidas químicos- que se han visto muy disminuidas en su efectividad en las últimas décadas debido a la aparición de poblacio-nes de insectos resistentes alrede-dor del mundo.

En lo referente al uso de tec-nología transgénica para el control de vectores de enfermedad, existen dos estrategias principales:

(a) El reemplazo poblacional, que consiste en desarrollar en el laboratorio mosquitos que sean incapaces de trans-mitir enfermedades, y utilizar estas cepas “incompetentes” para reemplazar poblaciones naturales, eliminando así el potencial para transmisión de enfermedades en un área de-terminada.

(b) La supresión poblacional, que consiste en generar ma-chos genéticamente estériles en el laboratorio y liberarlos masivamente sobre un área de interés. Los apareamientos en-tre las hembras locales y estos machos estériles no producen descendencia, lo que reduce el número de individuos en

la siguiente generación. Si las liberaciones se realizan siste-máticamente y se mantienen a lo largo del tiempo, es teórica-mente posible reducir drástica-mente el potencial reproducti-vo (y por lo tanto el número de individuos) de una población, rompiendo el ciclo de transmi-sión de enfermedades.

Durante los últimos años, va-rios grupos de investigadores han logrado modificar genéticamen-te diversas especies de mosquito (Fig. 3) con miras a su aplicación en una u otra de estas estrategias. De entre todos estos estudios, exis-te uno solo que ha reportado éxito en el campo: en el año 2012, inves-tigadores de la compañía británica Oxitec anunciaron la supresión de una población de A. aeg ypti en la isla caribeña de Gran Caimán uti-lizando una cepa genéticamente es-téril de esa especie, denominada A. aeg ypti OX513A (Harris et al., 2012). La misma cepa transgénica es utili-zada en la actualidad en varias ciu-dades del Brasil, donde también ha sido efectiva en reducir significati-vamente las poblaciones de mos-quitos y, por lo tanto, el riesgo de transmisión de la fiebre del dengue.

Figura 3. Larva transgénica de A. aegypti. Este espécimen exhibe una intensa expresión de la proteína fluorescente roja DsRed. La inclusión de este tipo de marcadores visuales es práctica común en la ingeniería genética, pues permite la diferenciación entre especímenes transgénicos y especímenes tipo silvestre.

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Page 25: Revista nuestra ciencia no16

25 Actualidad Científica

Estudios en la PUCE1

Dada la altísima relevancia de la familia Culicidae para la salud pública de nuestro país, el Centro de Investigación en Enfermedades Infecciosas (CIEI) de la PUCE viene desarrollando desde hace al-gún tiempo una variedad de estu-dios sobre su biología. Además de estudios de campo sobre la diver-sidad de especies de mosquito que transmiten malaria en nuestro país y sus hábitats específicos, el centro ha desarrollado recientemente la infraestructura y protocolos nece-sarios para la crianza continua de mosquitos en condiciones de in-sectario (Fig. 4), lo que nos permite tener un flujo constante de material biológico fresco para realizar ob-servaciones y experimentos.

Actualmente el centro, en co-laboración con varios grupos de investigadores nacionales e inter-nacionales, desarrolla proyectos orientados a caracterizar poblacio-nes de mosquitos vectores de enfer-medades en el país. De particular interés son aspectos tales como el monitoreo de genes que confieren resistencia a pesticidas, la diversi-dad de especies la familia Culici-dae en el Ecuador, la diversidad de patógenos asociados a mosquitos en áreas boscosas, y el estudio de características biológicas que per-mitan el desarrollo y aplicación de nuevas tecnologías de monitoreo y control para vectores de dengue y malaria en el país.

Literatura consultada

1 Estudiantes interesados en adquirir experiencia en esta área de investigación por medio de pasantías, voluntariados o proyectos de tesis pueden comunicarse con el Dr. Marco Neira ([email protected] / [email protected]) o visitar el CIEI, localizado en el primer piso del edificio de la Facultad de Ciencias Químicas de la PUCE.

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Page 26: Revista nuestra ciencia no16

26 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Por casualidad o vo-luntad propia, en algún momento nos hemos queda-do como paraliza-dos mirando algún programa de TV o

película, en los cuales el monstruo logra atrapar al hombre, entrar en su interior y apoderarse de su cere-bro en pocos minutos. Desde ahí, el hombre se convierte en su escla-vo, y él tomará las riendas de sus acciones. El hombre, manipulado por este parásito, degolla a sus se-mejantes y se alimentará de su san-gre… Es así como muchas novelas y películas de ciencia ficción hablan de parásitos terrestres o extrate-rrestres que usan nuestros cuerpos para reproducirse, entrar en nues-tros órganos, atacar nuestro cere-bro y dirigir nuestras acciones para apoderarse de nuestro planeta. Sin embargo, ¿hasta qué punto estos re-latos de ciencia ficción no son más que eso? ¿Existirá algo de realidad en estas historias?

Para contestar a esta pregunta comenzaré por explicar qué es un parásito: Un parásito es un orga-nismo que se relaciona a otro (el hospedero) beneficiándose de este y causándole un daño. En la ma-yoría de casos, el parásito depende del hospedero para completar su ciclo vital.

Muchas bacterias, hongos, vi-rus, protozoarios y animales calzan en esta definición. Los parásitos

pueden no causar síntomas en sus hospederos o a su vez, causarles graves daños, y aunque muchos son asintomáticos, algunos causan muchas muertes. Plasmodium, por ejemplo, el parásito causante de la malaria, termina con la vida de más de medio millón de seres humanos cada año.

Hay varios parásitos que pue-den hacer de nuestro cerebro, su hogar. Algunos de ellos, incluso se alimentan de nuestras neuronas, como es el caso de un raro orga-nismo: la ameba Naegleria fowle-ri, que se alimenta de las células nerviosas y causa la muerte de su hospedero en pocas semanas. Son muy escasas las personas que tu-vieron la mala suerte de haber sido infectados por este parásito, y que han sobrevivido.

¿Hasta qué punto es posible, que parásitos entren en nuestro organismo y a nuestro sistema ner-vioso para controlar nuestros mo-vimientos o los de otros animales y así manejar nuestro comportamien-to? La respuesta puede sorprender a muchos, ya que afirmativamente, hay varios ejemplos en la naturaleza de parásitos que controlan el com-portamiento de sus hospederos.

Así como el objetivo de todos los seres vivos es reproducirse y de-jar descendencia (pasar sus genes a la siguiente generación), el objetivo de los parásitos es el de comple-tar su ciclo de vida y poder trans-mitirse de un hospedero a otro. Así, muchos parásitos controlan el comportamiento de sus hospede-ros para ayudar a la transmisión, en lo que parecería ser ciencia ficción pero es la realidad. Un ejemplo clá-sico es el virus de la rabia. Como sa-bemos un perro con rabia se vuelve muy agresivo y saliva notoriamen-te. Este comportamiento no es más que una estrategia del virus que controla el sistema nervioso de su hospedero para transmitirse a otro hospedero. Así, un perro agresivo y con mayor cantidad de saliva ten-drá mayor probabilidad de transmi-tir un virus que puede pasarse solo por la saliva.

A continuación describo algu-nos ejemplos de parásitos que pue-den manipular a sus hospederos y cuyos comportamientos han sido ampliamente estudiados:

Los parásitos que nos controlan

Por Fabián E Sáenz ([email protected])

A c t u a l i d a d C i e n t í f i c a

¿Hasta qué punto es posible, que

parásitos entren en nuestro

organismo y a nuestro sistema nervioso para

controlar nuestros movimientos o los de otros animales y así

manejar nuestro comportamiento?

Page 27: Revista nuestra ciencia no16

27 Actualidad Científica

Parásitos que controlan a insectos Hormigas zombis:

Los adultos del platelminto Dicrocoelium dendriticum se alo-jan en el hígado de vacas y ovejas, en donde se reproducen y ponen huevos, los cuales salen al exterior con las heces y son ingeridos por un caracol; continúan su desarrollo y salen del caracol para ser transmitidos a hormigas. Las hormigas que están infectadas con larvas de Dicrocoelium tienen un compor-tamiento normal durante el día y permanecen realizando sus labores diarias con la colonia, sin embargo durante la noche se separan de la colonia y suben a las puntas de las yerbas y ar-bustos, permanecen allí toda la noche. Este comportamiento aumenta la probabilidad de transmisión a vacas u ovejas que se alimentan principalmente de hojas de arbustos y yerbas, ya que ingieren accidentalmente las hormigas infectadas con el parásito. Fig 1. Un hongo vuelve zombis a las hormigas

Saltamontes suicidasSpinochordodes tellinii es un gusano parásito del f ilum Ne-

matomorpha que infecta grillos, saltamontes y otros insec-tos. Los adultos de este parásito viven en el agua y se repro-ducen en esta. Las larvas microscópicas son ingeridas por saltamontes o grillos cuando estos beben el agua infectada. Las larvas se desarrollan en la cavidad corporal de los in-sectos y llegan a medir cuatro veces el tamaño de un salta-montes. Como si esto fuera poco, el parásito libera proteínas de la familia de las Wnt que controlan el comportamiento del saltamontes obligándolo a saltar al agua y morir. De esta forma el parásito puede regresar al agua y continuar su ciclo. Fig 2. Saltamontes infectado con el Spinochordodes tellinii

Hormigas que parecen frutos:En la selva de Centro y Sud América, aves de varias especies llevan

huevos del nematodo Myrmeconema neotropicum, los cuales salen al exterior a través de las heces. Las hormigas del género Cephalotes agrupan las heces con las que alimentan a sus larvas. Los huevos de Cephalotes ma-duran a larvas dentro del cuerpo de las larvas de hormiga. Las larvas de Cephalotes se desarrollan a adultos en el estómago de las hormigas adul-tas, en donde se reproducen y a medida que los huevos de nematodos se acumulan, el abdomen de las hormigas se vuelve rojo. Además las hormigas infectadas cambian su comportamiento, elevan su abdomen y caminan más despacio, lo que les hace parecer frutas, como muchas de las que se encuentran en los bosques tropicales. Las aves las confunden con deliciosos manjares y comen a las hormigas (normalmente las aves no comen hormigas). Los huevos del parásito son de esta forma disper-sados por las aves.

Fig. 3. Hormiga normal (arriba) y hormiga infectada con el nematodo Myrmeconema neotropicum (abajo) (Robert Sanders, UC Berkeley)

Page 28: Revista nuestra ciencia no16

28 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Toxoplasma: un parásito que podría estarnos controlando:

Toxoplasma gondii es un parásito protozoario relacionado a Plasmo-dium, el parásito que causa la ma-laria. T. gondii es de distribución mundial y su único hospedero defi-nitivo son los felinos, entre ellos el gato doméstico. El parásito puede reproducirse sexualmente única-mente dentro de un felino. El pa-rásito puede transmitirse a otros mamíferos como ratones, perros e incluso el hombre. Quistes del pa-rásito salen al ambiente en las heces del gato y son ingeridos accidental-mente por otro animal. Los parási-tos se multiplican y se dirigen a va-rios órganos, entre ellos el cerebro en donde se enquistan. El parásito regresa nuevamente al gato, al inge-rir carne infectada por el parásito. Así por ejemplo un gato vuelve a infectarse al comer a un ratón, que haya estado infectado.

Gran parte de la población hu-mana está infectada con el parásito Toxoplasma. De hecho se calcula que 30% de los humanos tienen el pará-sito. Este número es mucho mayor en países como Argentina o Brasil en donde la prevalencia supera el 50% de la población. Toxoplasma se mantiene en la población sin causar síntomas. Solo las personas con deficiencia inmune desarro-llan toxoplasmosis con síntomas. Por ejemplo, las personas con VIH pueden sufrir complicaciones de la enfermedad y daños en tejidos por multiplicación del parásito en sus órganos. De la misma manera, una madre embarazada que se infecta de Toxoplasma, puede transmitir el parásito al feto, causando proble-mas graves en este como hidrocefa-lia, ceguera y hasta muerte.

A pesar de no causar síntomas muy notorios en humanos y anima-les, Toxoplasma causa grandes cam-

bios en el comportamiento. Un gran número de estudios demuestran que ratones infectados con Toxoplasma son más activos, no tienen miedo a los gatos y no huyen del olor de la orina de estos. Contrariamente a lo que sucede con los ratones y ratas, que naturalmente huyen del olor de los gatos, los roedores infectados con T. gondii se sienten atraídos al mismo. Este comportamiento per-mite al parásito una transmisión más fácil al gato.

Varios estudios sugieren que T. gondii también está influenciando nuestro comportamiento y perso-nalidad. Ratones y personas infec-tadas con Toxoplasma tienen niveles más altos de dopamina y niveles bajos de triptófano; estos están aso-ciados con comportamientos de búsqueda de sensaciones y neuroti-cismo. De hecho, la infección con Toxoplasma ha sido estadísticamente asociada positivamente con nive-les más altos de esquizofrenia y de suicidios. Además se ha asociado a la infección con Toxoplasma con la pérdida de memoria en personas mayores de 65 años. Varios repor-tes publicados indican que las per-sonas infectadas con este parásito tienden a mostrar mayor complejo de culpabilidad, ser más insegu-ros y autocríticos que otras. De ser

ciertas estas observaciones, impli-carían que T. gondii es responsable de cientos de miles de muertes en accidentes de tránsito, en lugares de trabajo y en suicidios, debido a sus efectos. Incluso, algunos cien-tíficos se han llegado a preguntar si es posible que diferencias culturales entre grupos humanos puedan ser explicadas por diferencias en la pre-valencia de Toxoplasma.

Los ejemplos anteriores pue-den sorprendernos mucho pero son solo unos pocos entre muchos de los que existen en la naturaleza. Hay gran cantidad de organismos que pueden controlar el comporta-miento de otros, la mayoría de los cuales nunca han sido estudiados. Tal vez no estemos tan lejos de la ciencia ficción y tal vez nuestras vidas no sean tan “nuestras” como nos imaginamos. Lo expuesto en este texto no es sino una prueba más de que el conocimiento que te-nemos no es sino una ínfima parte de lo que nos queda por descubrir.

Literatura consultada:Berdoy M., Webster JP., Macdonald DW.,

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ma neotropicum n. g., n. sp., a new

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Martínez-Valladares M. Update on tre-

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tol. 2012 Sep 30;189(1):15-38

A pesar de no causar síntomas muy notorios en humanos y animales, Toxoplasma

causa grandes cambios en el

comportamiento.

Page 29: Revista nuestra ciencia no16

29 Instantáneas

F o t o r e p o r t a j e

Los micromundos que nos rodean

“Aquí es un inmenso mundo tan grande como un planeta, donde las piedras son montañas y los charcos son océanos. Aquí, una hora es como un día, un

día es como un mes y un mes puede ser toda una vida” (Marie Perennou).

En 1996, dos franceses Claude Niridsany y Marie Perennou mostraron un mundo que para la mayoría de personas pasa desapercibido. “Microcos-mos: los habitantes de la hierba” fue el título sugestivo que le dieron a su documental. Las imágenes fueron captadas en un valle de Aveyron, Francia, donde documentaron el mundo diminuto pero grandioso de los artrópo-dos.Pero estos micromundos también se encuentran en nuestro derredor. Solo es cuestión de armarse de paciencia y esperar y esperar a que moscas, abe-jas, avispas, arañas, hormigas… empiecen con sus funciones permanentes de teatro natural en el gran escenario de los jardines de la PUCE Y si en un nuestros jardines podemos descubrir un mundo extraordinario, ¿qué podremos descubrir o admirar en los bosques de la Amazonía baja como el Yasuní?Abra bien sus ojos amigo lector y maravíllese con los micromundos que nos rodean.

En los bosques tropicales nada se desperdicia, incluso la muerte da cabida a nuevas formas de vida: tronco en descomposión cubierto de un micro bosque de musgos y hongos; en su dosel una hormiga busca qué comer.

Page 30: Revista nuestra ciencia no16

30 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Una mosca que aparenta ser una abeja se ali-menta del néctar las flores Jardínes de la PUCE, Quito

Mariposa perfectamente perchada en una XXXX secaJardines de la PUCE, Chashapamba

Diminuta araña buscando presas en los pétalos de una flor.Jardínes de la PUCE, Quito

Micro avispa posando para un retrato únicoJardínes de la PUCE, Quito

Chinche succionando con su furte probocide la vida de una pequeña oruga.Amazonía baja, Ecuador

Díptero succionando el sudor de la mano del fotó-grafo. Los ectoparásitos son comunes en muchos insectos como este, mira su pata delantera derecha.Amazonía baja, Ecuador

Page 31: Revista nuestra ciencia no16

31 Instantáneas

Araña saltadora, una pata menos no le impedía merodear en busca de presas.Amazonía baja, Ecuador

Chinche carnívoro perchado al borde de una hoja listo para planear.Amazonía baja, Ecuador

Escarabajo tigre voladorYasuní, Ecuador

Retrato de un joven y apuesto insecto paloYasuní, Ecuador

Arañita descendiendo lenta-mente sobre su posible presa.Yasuní, Ecuador

Page 32: Revista nuestra ciencia no16

32 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Cuando uno pien-sa en hongos, la imagen que posi-blemente viene a la mente es el de una seta; pero rara vez será el de un

“polvillo” anaranjado en el envés de las hojas de plantas. Las royas son hongos del grupo de los Basi-diomycota, el mismo que el de las setas, pero su morfología es muy diferente. Una misma especie pue-de tener hasta cinco tipos diferen-tes de esporas, y nunca producirá un cuerpo fructífero de sombrero. Estos microhongos son parásitos obligados de plantas. Infectan un amplio rango de hospederos inclui-dos helechos, coníferas y angios-permas, y cuentan con alrededor de 7 800 especies (GBIF, 2013).

Las royas son uno de los grupos más importantes económicamente de patógenos de cultivos. Su capa-cidad de producir un gran número de esporas dispersadas largas dis-tancias por el viento le dan el po-tencial para iniciar epidemias que pueden devastar campos enteros en poco tiempo. A nivel mundial. las royas son un problema importante en cereales como trigo y cebada, maíz, café y varios cultivos hortíco-las y forestales.

Ciclo de vida complejoLas royas son organismos que

presentan una asombrosa com-plejidad para completar su ciclo

de vida. Junto con los anfibios se consideran los organismos con los ciclos de vida más complejos entre los seres vivientes. Las especies que presentan los 5 estadios espóricos se los conoce como royas macro-cíclicas. El estadio espórico más conspicuo es la urediniospora, que al ser de color anaranjado como he-rrumbre, le da el nombre común a este grupo de hongos (rust en in-glés). El hongo produce pústulas en la epidermis de las hojas por donde escapan miles de esporas a la superficie. Las urediniosporas pueden re-infectar a la misma espe-cie hospedero y causar epidemias. Las telioporas son generalmente de

color oscuro y representan el esta-dio resistente en el ciclo de vida de estos hongos, al sobrevivir condi-ciones ambientales desfavorables como bajas temperaturas o se-quía. Al germinar las teliosporas, se producen generalmente cuatro pequeñas basidiosporas que deben infectar enseguida por los estomas del haz de la hoja. Una vez esta-blecida la infección, da lugar a la formación de picniosporas que se van a fusionar entre tipos distintos para formar eciosporas que emer-gen en el envés de las hojas; estas al infectar al hospedero darán lugar a urediniosporas, completando así el ciclo de vida (Figura 1).

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Las royas: hongos sorprendentes

Por María Eugenia Ordoñez([email protected])

Figura 1. Ciclo de vida de Puccinia graminis, la roya del tallo del trigo, mostrando los cinco estados

espóricos. (a. Basidio con basidiosporas germinando de una teliospora. b. Picnia en Berberis. c.

Eciosporas en Berberis. d. Urediniosporas en trigo. e. Teliosporas en trigo).

Page 33: Revista nuestra ciencia no16

33 Curiosidades Científicas

Todo este despliegue de diversi-dad de esporas, las royas lo pueden hacer infectando a un solo hospe-dero, considerándose así autoecias, o lo hacen en dos hospederos no relacionados siendo entonces hete-roecias. El ejemplo clásico de roya macrocíclica heteroecia es la de Puccinia graminis, la roya del tallo del trigo, que completa su ciclo de vida entre gramíneas y Berberis (Fig. 1). Pero existen muchos ejemplos de este tipo de ciclo de vida, para men-cionar uno el de Gymnosporangium juniperi-virginianae el agente causal de la roya del cedro-manzano. Este hongo completa su ciclo entre man-zanos silvestres y manzanas (Malus) y el enebro (Fig. 2), mostrando im-presionantes agallas y lesiones muy diferentes de P. graminis.

Algunas especies tienen ciclos de vida reducidos (microcíclicos); es decir, han perdido uno o varios estadios espóricos, pero siempre conservan basidiosporas y telios-poras. Una roya con este tipo de ciclo de vida es Transzchelia fusca que infecta Anemone quinquefolia (Fig. 3). Las royas son un excelente ejemplo de la diversidad de formas, ciclos de vida y adaptaciones que encontra-mos dentro del reino de los hongos.

Un poco de historiaDesde hace miles de años las ro-

yas han jugado un importante pa-pel en la vida del hombre. Durante el reinado de Numa Pompilius, el segundo emperador de Roma al-rededor del año 600 a.C, el 25 de abril se celebraba una fiesta llamada Robigalia en honor al dios Robigo, el dios de la roya. El propósito era apaciguar al dios de la roya para que no se pierdan los campos de trigo por epidemias del hongo. Uno de los rituales era sacrificar a un perro rojo y a una oveja acompañado de incienso y vino. Las royas que afec-

Figura 2. Roya del manzano-cedro Gymnosporangium juniperi-virginianae. A. Agallas

de basidiosporas en enebro. B. Lesiones de la infección de basidiosporas en manzano.

Figura 3. Roya microcíclica. Teliosporas de Transzchelia fusca en Anemone quinquefolia.

Page 34: Revista nuestra ciencia no16

34 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

tan al trigo siguen siendo los principales patógenos de este importante cultivo a ni-vel mundial.

Las royas inclusive han cambiado las costumbres de ciertos pueblos. En efecto, a fines del siglo 19, los in-gleses poseían campos de café en Ceylon, la actual Sri Lanka. En 1861, cerca del Lago Victoria, en Áfri-ca del este, se descubre por primera vez la roya del café, produ-cida por Hemileia vastatrix (Figura 4.) La roya se diseminó por África hasta llegar a Sri Lanka en 1867 y causó grandes epidemias devastan-do los campos de café. Los ingleses tuvieron, entonces, que cambiar la olorosa tasa de café por la tradicio-nal y actual tasa de té. (Schieber & Zentmeyer, 1984). Hemileia vastatrix sigue siendo responsable por gran-des pérdidas económicas de plan-taciones de café en el mundo (Her-nández, 2005).

Las royas en el EcuadorVarios micólogos reconocidos

han visitado nuestro país desde fi-nes del siglo 19, y realizaron colec-ciones de royas por varias regiones del Ecuador. Berndt (2012) describe estas visitas: El sueco G. Lagerheim visitó nuestro país por tres años, y junto con el francés Patouillard pu-blicaron una lista con 57 especies de royas. Más tarde se realizaron otras publicaciones del resultado de esas colectas reportando 14 nuevas espe-cies de roya por Jøstad. En 1931, el micólogo alemán Hans Sydow pu-blicó descripciones de 21 especies nuevas además de varios nuevos reportes para el Ecuador. Recien-temente, los norteamericanos Farr y Rossman (2011) elaboraron una lista de casi 300 especies de royas

en Ecuador. A pesar de la publi-cación de estas importantes listas de especies, poco se conoce sobre la biología de las especies. Métodos modernos de identificación, clasifi-cación y filogenia de las royas han sido poco utilizados en el Ecuador.

Últimamente, en la Escuela de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE), se realizó un trabajo de licenciatura en royas ecuatorianas encontradas en Poaceas en la sierra Ecuatoriana (Vivanco, 2013). Uti-lizando métodos de secuenciación del ADN y análisis filogenético se presenta la relación entre más de

50 colecciones de roya del Ecuador, comparadas con royas internaciona-les. Este primer esfuerzo marca el inicio de futuros trabajos con méto-dos modernos en royas en la PUCE, que sin duda revelarán muchos se-cretos de estos fabulosos hongos.

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Vivanco, C.E. 2013. Estudio preliminar de

la diversidad genética del género Puc-

cinia presente en Poaceae en la sierra

ecuatoriana con énfasis en Puccinia

striiformis. Tesis de Licenciatura en

Ciencias Biológicas, Pontificia Uni-

versidad Católica del Ecuador. Quito,

Ecuador.

Figura 4. Roya del café Hemileia vastatrix. A. Lesiones en las hojas, B. Urediniosporas.

Varios micólogos

reconocidos han visitado nuestro país desde fines

del siglo 19, y realizaron

colecciones de royas por varias

regiones del Ecuador.

Page 35: Revista nuestra ciencia no16

35 Curiosidades Científicas

Introducción

El Ecuador posee una extraordinaria biodi-versidad que le ha me-recido la inclusión en el grupo de los 17 paí-ses megadiversos del mundo; nuestro país

ocupa el primer lugar en el mun-do en la relación entre número de especies de vertebrados por cada 1000 km2 de superficie, y el segun-do al hacer el mismo cálculo pero contando únicamente las especies de vertebrados endémicos; es de-cir, aquellas que solo se encuentran en el Ecuador. Esta diversidad es protegida y conservada bajo el Sis-tema Nacional de Áreas Protegidas (SNAP) establecido en la Constitu-ción de la República del Ecuador de 1998 (Art. 86) y ratificado en la Constitución 2008 (Art. 405).

En la década de los 70, se elabo-ra el primer Plan Estratégico de las áreas protegidas del Ecuador, que más tarde sustentará la creación del Patrimonio de Áreas Naturales Protegidas (PANE), previsto en la Ley Forestal y de Conservación de Áreas Naturales y Vida Silvestre (1981). Posteriormente, la creación y gestión de estos espacios, se ges-tará en un marco más amplio como es el SNAP.

En la actualidad, con la apro-bación de la Constitución 2008 y las Políticas y Plan Estratégico del SNAP 2007-2016, se marca el inicio

del proceso de creación y gestión de las áreas protegidas, enrumbándolo hacia una administración y mane-jo liderado por el Estado Central, pero con la participación de Go-biernos Autónomos Descentraliza-dos (GADs), comunidades y pro-pietarios privados; adicionalmente, está ligado a las áreas protegidas de acuerdo a la Constitución 2008 una serie de garantías jurisdiccio-nales aplicables en materia ambien-tal, siendo la acción de protección la propicia para tutelar el derecho a vivir en un ambiente sano, y los derechos de la naturaleza, que re-conoce que esta (la naturaleza) no es solamente un conjunto de obje-tos que podrían ser propiedad de alguien, sino también un sujeto propio con derechos legales y con legitimidad procesal.

La Agenda 21 (1992) dedica el Capítulo 28 al análisis de las ini-ciativas de las autoridades locales en el desarrollo sustentable. De la misma manera, el Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) hace eco de esta visión en el artículo 8, particularmente, a través de los

principios que informan el enfoque ecosistémico característico de este tratado internacional. La Declara-ción de Curitiba sobre Ciudades y Biodiversidad (2007) reconoció la crucial importancia de la participa-ción de las autoridades locales en los esfuerzos globales de protección y utilización sostenible de la diver-sidad biológica.

Por otro lado, el Congreso La-tinoamericano de Parques Nacio-nales y otras Áreas Protegidas se ha consolidado como el evento de referencia sobre el tema en América Latina. Las dos versiones realizadas hasta ahora, Santa Marta, Colombia 1997, y Bariloche, Argentina 2007, han mostrado una enorme vitali-dad de conceptos y propuestas pro-venientes de todos los países de la región.

Breve descripción histórica del SNAP-Ecuador

Las primeras acciones de con-servación en el Ecuador se remon-tan a 1936, cuando el país declaró al Archipiélago de Galápagos como área protegida. Desde entonces has-

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Áreas Protegidas de Ecuador y América Latina:breve reseña, situación actual y perspectivas a futuro

Por Omar Vacas [email protected]

“Los Sistemas Nacionales de Áreas Protegidas han trabajado para lograr el fin último de la conservación, que no es otro que la preservación de la vida, de la riqueza natural y cultural, la protección de la fauna y la flora, la preservación del agua y de los recursos genéticos y, por supuesto, propiciar mejores condiciones

de vida para sus habitantes”.

Julia Miranda Londoño

Page 36: Revista nuestra ciencia no16

36 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

ta la fecha, las políticas y estrategias de conservación han ido ganando importancia. En sus inicios, las ac-ciones de conservación fueron es-fuerzos muy puntuales y dispersos. Solo treinta años después se propu-so la creación de otra área, la Reser-va Geobotánica Pululahua, y en la actualidad el Subsistema Patrimo-nio de Áreas Naturales del Estado (PANE) (Mapa 1) que cuenta con 45 áreas protegidas que representan el 19% de la superficie del SNAP en relación a la superficie del territorio nacional (2 5637 000 ha).

En la década de los 70, el Es-tado impulsó el establecimiento de áreas protegidas, principalmente en zonas donde estaban ausentes los procesos de colonización. Así, en 1976, el Ministerio de Agricultu-ra, a través del Programa Nacional Forestal y con el apoyo de la coo-peración internacional, planteó la Estrategia Preliminar para la Con-servación de Áreas Silvestres So-bresalientes del Ecuador.

En 1989, se elaboró la segunda Estrategia para el SNAP y se evi-denció la primera acción de trabajo conjunto entre el Estado y la comu-nidad conservacionista nacional. Este documento proponía políticas y acciones más adecuadas al entor-no nacional, entre estas destacan la incorporación del SNAP en los procesos de planificación y ordena-miento territorial, y la participación comunitaria en el manejo y gestión de las áreas de conservación.

En 1991, se creó el Instituto Ecuatoriano Forestal y de Áreas Naturales y de Vida Silvestre (IN-EFAN), adscrito al Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG). Con la creación del INEFAN se consolidó en el país una lógica de manejo de los recursos forestales y de la flora y fauna silvestres. Años más tarde, la Comisión Asesora Ambiental (CAAM), adscrita a la Presidencia de la República, for-muló la base política para la crea-

ción del Ministerio del Ambiente (MAE).

El MAE se creó en 1996 para asumir el rol de Autoridad Ambien-tal responsable de la coordinación, unificación, ejecución y supervisión de las políticas en materia ambiental.

La Constitución Política del Ecuador promulgada de 1998 dio paso a la institucionalización del SNAP en el país, (Art. 86, numeral 3) y también se precisó el derecho soberano del Estado ecuatoriano sobre la diversidad biológica, las reservas naturales, las áreas prote-gidas y los parques nacionales (Art. 248).

Entre 1998 y 1999, se elabo-ró el Plan Estratégico del Sistema de Áreas Naturales Protegidas del Ecuador que ha constituido una re-ferencia para la gestión del SNAP en los primeros años de la presente década.

En 2005, el MAE, con el apoyo del Proyecto SNAP-GEF, resolvió actualizar el Plan Estratégico del SNAP para un período de vigencia de 10 años. Este proceso de actua-lización contemplaba considerar de forma prioritaria líneas estratégicas de gobernabilidad, participación social y sos-tenibilidad financiera, así como aplicar el enfoque ecosistémico adoptado

por el Convenio de Diversidad Bio-lógica.

Finalmente, la Constitución 2008, en el Artículo 450, consolida el SNAP en cuatro subsistemas: 1) estatal, 2) autónomo descentraliza-do, 3) comunitario y 4) privado.

Áreas Protegidas de América Latina

Las áreas protegidas de América Latina contabilizan 1 949 áreas pro-tegidas. La superficie terrestre pro-tegida llega a más de 211 millones de hectáreas o 10,4% de la extensión terrestre de los 22 países; la super-ficie marina protegida alcanza casi 29 millones de hectáreas o 2,1% de la superficie marina (Tabla 1). Vale la pena repetir que estos datos se refieren solamente a las áreas pro-tegidas bajo jurisdicción nacional. La proporción de áreas protegidas terrestres equivale a 20,8% de la su-perficie terrestre y la proporción de áreas protegidas marinas equivale a 9,8% del mar territorial hasta 12 mi-llas náuticas (Tabla 2).

Breve descripción histórica de las áreas protegidas de América Latina

El Primer Congreso Latinoa-mericano de Parques Nacionales y

Mapa 1. Subsistema Patrimonio de Áreas Naturales del Estado (PANE).

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Page 37: Revista nuestra ciencia no16

37 Curiosidades Científicas

otras Áreas Protegidas celebrado en Santa Marta recogió las grandes líneas conceptuales discutidas en el IV Congreso Mundial de Parques en Caracas 1992, y las enriqueció con una visión propia. Esa visión a su vez se tradujo en criterios y linea-mientos que fueron consignados en la Declaración de Santa Marta y en la llamada Guía para la Acción.

El segundo congreso Latino-americano se dio en Bariloche y demostró un impresionante cre-cimiento tanto cuantitativo como cualitativo en el desarrollo de expe-

riencias, ideas y herramientas para la gestión de las áreas protegidas. Allí, cada país y la región en su con-junto evaluaron su desempeño des-de Santa Marta 1997. A manera de un alto en el camino, este ejercicio sirvió para revisar y ajustar proce-sos, planes y políticas por parte de múltiples actores que actúan a dife-rentes escalas.

A su vez, estos grandes encuen-tros regionales se articulan, de un lado, con las agendas nacionales y locales y, del otro, con las agendas internacionales. Existe una alterna-

ción planificada con el Congreso Mundial de Parques (1992), y una estrecha interacción con las reu-niones del Convenio sobre la Di-versidad Biológica y con las redes técnicas de áreas protegidas; por ejemplo, Redparques de la FAO y Comisión Mundial de Áreas Pro-tegidas de la UICN. En conjunto, todos esos eventos y espacios de intercambio conforman una plata-forma generadora de insumos para la construcción de conceptos, he-rramientas y políticas sobre áreas protegidas.

Tabla 1. Las áreas protegidas nacionales en América Latina.

Tabla 2. Proporción de áreas protegidas marinas y terrestres en América Latina y el Caribe.

Page 38: Revista nuestra ciencia no16

38 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Desafíos y perspectivas para el futuro

EcuadorEs de prioridad para la conser-

vación de los ecosistemas, la crea-ción de nuevas áreas protegidas en el sur y occidente del Ecuador, en las que se deben incluir todas las formaciones vegetales (46 existen-tes) y tomar en cuenta los vacíos de representatividad ecológica y bioló-gica entre los que se encuentran los marino-costeros, parte continental y otros como los de gobernanza. Es necesario manejar áreas prote-gidas en contextos paisajísticos más amplios para mantener estructuras y funciones ecológicas (corredores biológicos). Además, es importante evaluar y mejorar la efectividad de las áreas protegidas a través de la Evaluación de Efectividad de Ma-nejo (EMM).

Entre los principales desafíos para la conservación de los ecosis-temas que debe enfrentar el Ecua-dor para los próximos años está mejorar sustancialmente la planifi-cación y el manejo de las áreas pro-tegidas a través de los Términos de Referencia de los Planes de Manejo Ambiental. Se deben prevenir y mi-tigar los impactos negativos de las empresas extractivas, una muestra de ello es el Programa de Repara-ción Social y Ambiental (PRAS). Es de interés el garantizar la soste-nibilidad financiera del SNAP y la actualización del Plan Estratégico del SNAP. El Estado, entre otras acciones importantes, debe mejorar la capacidad de control y cumpli-miento de la normativa ambiental vigente, controlar el tráfico de vida silvestre y de las especies exóticas.

Entre las prioridades para la conservación de la vida silvestre están la protección y recuperación de las especies endémicas y ame-nazadas de extinción, la imple-mentación del Marco Nacional de Bioseguridad, la continuidad del Programa Biocomercio, etc.

América LatinaMientras tanto, en América

Latina la receta para un desarrollo económicamente responsable, so-cialmente incluyente y ambiental-mente sano tendría que enfocarse en al menos los siguientes temas críticos:

1. La reducción de la inequidad socioeconómica, causa princi-pal de la pobreza, que dificulta el desarrollo humano.

2. La competitividad económica, en especial a través del forta-lecimiento de los sistemas de educación y de ciencia y tecno-logía.

3. La gestión ambiental articu-lada a las políticas sectoriales,

que proteja servicios ecosis-témicos, distribuya de forma equitativa los beneficios deri-vados de un uso sostenible de los ecosistemas y asegure la sostenibilidad del desarrollo.

En lo ambiental, es necesario promover un acceso más equitativo e incluyente a los servicios ecosis-témicos como el agua limpia y el suelo fértil. Además, se tendrían que explorar con mayor decisión las oportunidades que ofrece el mane-jo del rico patrimonio natural; por ejemplo, el biocomercio sostenible

y la gestión de ecosistemas asocia-da a la adaptación y mitigación del cambio climático. Todo ello en el marco del respeto por las culturas ancestrales y los territorios de pue-blos indígenas y afroamericanos.

Es un error grave promover crecimiento económico a expensas de una degradación profunda de la naturaleza y de los servicios ecosis-témicos. Para incentivar inversión, no tiene por qué ponerse en riesgo el patrimonio natural ni afectarse los derechos sociales fundamenta-les. Empresas responsables no exi-gen condiciones que vayan contra los valores y los derechos de una sociedad.

En el largo plazo, será una po-blación bien educada y política-mente madura la que garantizará la sostenibilidad económica, la estabi-lidad política y el bienestar social. Y, al mismo tiempo, serán unos ecosistemas funcionales los que mantendrán la oferta de servicios estratégicos (agua, suelo cultiva-ble, aire limpio) que dinamizarán la competitividad económica y el de-sarrollo humano.

Literatura consultadaColumba, K. 2013. Manual para la ges-

tión operativa de las áreas protegidas del Ecuador. Proyecto Costas y Bos-ques Sostenibles de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional (USAID), ejecutado por Chemonics International para el Ministerio del Ambiente de Ecuador (MAE). Quito.

Elbers, J. (Editor) (2011). Las áreas pro-tegidas de América Latina: Situación actual y perspectivas para el futuro. Quito.

Ministerio del Ambiente del Ecuador. 2006. Políticas y Plan Estratégico del Sistema Nacional de Áreas Protegi-das del Ecuador 2007-2016. Proyecto GEF: Sistema Nacional de Áreas Pro-tegidas. Quito.

Entre las prioridades para la conservación de la vida silvestre están

la protección y recuperación de las especies endémicas y amenazadas de

extinción.

Page 39: Revista nuestra ciencia no16

39 Curiosidades Científicas

Introducción

Quizá una de las preguntas más recurrentes en la vida de todo biólogo es la si-guiente: ¿cuántas especies hay en el

planeta? Durante siglos el hombre se ha empeñado en ponerle nombre a cuanta planta, mamífero, insecto e incluso bacteria que se ha cruzado en su camino. Hasta la fecha se han desarrollado cientos o quizá miles de investigaciones que aportan da-tos para cuantificar la biodiversidad del planeta; sin embargo, los esfuer-zos han sido insuficientes y no se ha podido despejar esta interrogante.

En el Libro Rojo de la Unión Mundial para la Naturaleza (UICN 2013) se menciona que hasta 2012 se habrían descrito un total de 1 729 460 especies. Este número corresponde solo a las especies re-conocidas a nivel científico; pero el principal reto de los investigadores no es cuantificar lo conocido, sino más bien encontrar un método para poder estimar el número de esa gran diversidad invisible.

Es por esto que los científicos se han dedicado a buscar un método para poder estimar la biodiversidad desconocida, llegando a lanzar nú-meros que van desde los 3 millones hasta los 100 millones de especies

dependiendo del método y la esti-mación utilizados.

Sin importar el número, varios estudios sugieren que cerca del 86% de las especies de la tierra y el 91% de las especies de los océanos toda-vía no han sido descritas. Mientras el planeta tierra sea el único espa-cio habitable para el hombre, este necesitará saber con quién y cómo comparte el espacio y los recursos.

Superados en númeroLos invertebrados son el gru-

po más diverso y abundante del

planeta, representan el 75% de las especies de animales conocidos, se-guidos de las plantas con 18%, los vertebrados con el 4% y los hongos y protistas con el 3%. Los estudios sobre el número de especies de in-vertebrados conocidos en el mundo hablan de poco más del millón, y se estima que las especies que fal-tan por describir están dentro de un rango de dos a cinco millones, tomando en cuenta que desde la publicación del Systema Naturae de Linneo (1753) se describen unas 3 500 nuevas especies cada año,

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Viviendo con los invertebrados: en busca del número total de especies del Ecuador

Por Fernanda Salazar, David Donoso([email protected]) ([email protected])

“Si nosotros y los demás animales vertebrados desapareciéramos de repente, el mundo se las arreglaría bastante bien. Pero si los artrópodos y otros invertebrados desaparecieran, los ecosistemas terrestres colap-sarían”.

David Attenborough

Trampa de luz. Miles de insectos sobre una sábana.

Por V

icto

r Sin

yaev

Page 40: Revista nuestra ciencia no16

40 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

incrementándose este ritmo a 7 000 en décadas recientes según Llorente y Ocegueda, 2008.

Para poder imaginar la gran cantidad de invertebra-dos con los que vivimos to-memos como ejemplo la mos-ca doméstica (Musca domestica). Esta tiene un tiempo de vida de 21 días, durante los cuales llega a poner hasta 500 huevos, asu-miendo que la mitad son hembras y la mitad machos, tendremos apro-ximadamente 250 hembras que en las próximas 3 semanas pondrán 500 huevos cada una, llegando a ser 125 000 individuos; en las tres si-guientes alcanzarán los 351 250 000 y en 3 meses contaríamos con 87 mil millones de moscas que supe-ran con creces a los 7 mil millones de habitantes del planeta tierra.

¿Quiénes son los invertebrados?Son mejor conocidos como los

animales sin columna vertebral y habitan la tierra desde hace aproxi-madamente 540 millones de años. Este grupo incluye a medusas, lom-brices de tierra, caracoles, estrellas de mar, insectos, cangrejos, escor-piones, entre otros menos conoci-dos, y han alcanzado con gran éxito a colonizar todos los tipos de hábi-tat: el aire, la tierra, el agua y a otros seres vivos.

Son capaces de vivir en zonas extremas como las altas tempera-turas del desierto; soportan nive-les ácidos como los del estómago del hombre, las bajas temperaturas a nivel glacial y hasta llegan a so-portar niveles mínimos de oxígeno bajo la tierra.

Las relaciones de convivencia con el hombre, desde su aparición en la tierra, han permitido cono-cer únicamente a los que le sirven

o interfieren con las actividades del hombre, llegando a clasificarlos en buenos y malos.

Así, invertebrados como las abejas, las orugas productoras de seda, lombrices de tierra, cangre-jos, camarones son considerados buenos y útiles; mientras que cuca-rachas, pulgas, termitas, chinches son los malos y por tanto hay que exterminarlos. A tanto ha llegado el repudio por algunos invertebrados, que existen personas especializadas en matarlos y se han inventado sus-tancias químicas que los eliminan, lástima que este veneno mata todo incluyendo a los buenos y al resto de desconocidos.

La falta de conocimiento sobre la importancia de los invertebrados que por su aspecto y por su forma de vida han pasado inadvertidos y son considerados insignificantes para el hombre, los vuelven vulne-rables y no aptos para ser conserva-dos o protegidos. Su función como alimento para algunos mamíferos, peces, aves, reptiles y anfibios los

convierte en parte funda-mental de muchos ecosiste-mas. Son importantes en el control biológico de otros insectos y para la poliniza-ción de las plantas. Ya lo dijo Albert Einstein: “Si la abeja desapareciera del planeta, al hombre solo le quedarían 4 años de vida”. Esta premisa nos augura un futuro aterra-

dor y dependiente de un ser tan pe-queño pero a la vez tan importante en la pirámide alimenticia como polinizador de las plantas.

¿Qué sabemos de los invertebrados del Ecuador?

A pesar de ser un grupo tan abundante, diverso y heterogéneo es de los menos conocidos. En el Ecuador, reconocido como uno de los países mega-diversos del plane-ta, se han registrado 400 especies de mamíferos, 492 de anfibios, 25 000 de plantas, 414 reptiles, 1 600 aves. Pero a pesar de la revolución y en pleno siglo 21 no contamos con un número aproximado, menos aún exacto de las especies de inverte-brados.

Usualmente, en periódicos, li-bros, artículos y hasta sabatinas, se habla sobre la existencia de cer-ca de 100 000 invertebrados en el Ecuador, pero hasta el momento no existen estudios estadísticos (como intervalos de confianza) que demuestren la precisión de este nú-mero. Tampoco contamos con un inventario completo de las especies de nuestro país, que nos permita actuar de mejor forma en la imple-mentación de planes de conserva-ción y manejo de políticas para la agricultura y la salud humana.

Considerando que los inverte-brados constituyen una importante parte de la biodiversidad, es impo-Apidae: Bombus sp. abejorro forrajeando.

Por Á

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41 Curiosidades Científicas

sible excluirlos de análisis geográ-ficos, y de estudios de evaluación y conservación. A pesar de que la ta-rea de conocer a todas las especies de invertebrados con quienes vivi-mos no es fácil, creemos que esta es una necesidad urgente, no solo por la rápida pérdida de la biodiversi-dad sino también como medio para utilizar de mejor manera nuestros recursos.

Un catálogo de los invertebrados del Ecuador

Desde el año 2008, varios inves-tigadores y colaboradores del Mu-seo QCAZ Invertebrados, venimos trabajando en la estimación de la diversidad de este grupo en nues-tro país; la publicación de la prime-ra lista de los especímenes tipo del Museo QCAZ (Donoso et al. 2009), constituye la base principal de este nuevo estudio y nos ha permitido identificar el estado de nuestras co-lecciones.

Por ejemplo, encontramos que la mayor parte de recolecciones se las habían realizado en el norte del país, en zonas cercanas a las carre-teras y lo más interesante fuera de los parques nacionales del país, es-tos datos reflejan el nivel de conoci-miento de nuestra fauna y las zonas prioritarias de estudio.

Gracias al apoyo de la PUCE y a través de la financiación de los pro-yectos de investigación pudimos empezar este nuevo estudio cuyos objetivos son: obtener una lista ta-xonómica, basada en publicaciones científico-técnicas de referencia primaria para todos los invertebra-dos del Ecuador y lanzar por pri-mera vez un estimado lo más cer-cano a la realidad de su número en nuestro país.

La complejidad taxonómica, la falta de expertos en algunos gru-

pos, la alta riqueza de especies y la exclusividad de muchas de ellas en nuestro territorio constituyen un reto en esta investigación y una tarea en proceso cambiante depen-diente de los avances en el estudio de los invertebrados.

¿Qué hemos aprendido?A continuación presentamos los

primeros resultados producto de la compilación, depuración y estudio detallado de las primeras 1 000 pu-blicaciones analizadas sin ningún orden específico, referentes a los invertebrados que numerosas gene-raciones de especialistas, naciona-les y extranjeros han realizado en el Ecuador desde la aparición del sis-tema binomial de Linneo en 1753.

Estas publicaciones hablan de la historia científica de nuestro país desde 1845 hasta el 2011, donde se nota un incremento en los aportes al conocimiento de los invertebra-dos por el número de publicaciones desde 1965 siendo el año 2003 uno de los más altos con 39 trabajos en diferentes grupos. Cabe señalar que esto es solo un dato referencial que puede cambiar al finalizar el análi-sis de todo el material compilado.

Los viajes realizados por cien-tíficos como Darwin, Humbolt y Festa marcaron el punto de inicio de la investigación científica en nuestro país (Barragán, 2009). Du-

rante sus expediciones recolectaron cientos de especímenes, que fueron descritos como especies nuevas en su mayoría y que reposan en los museos de Londres, Francia, Italia, Estados Unidos e Inglaterra.

El primer ecuatoriano en dedi-carse al estudio de nuestra fauna fue Francisco Campos, su aporte en el campo de la zoología es muy importante. Dentro de las publica-ciones analizadas encontramos tra-bajos realizados entre 1921 y 1929.

La publicación de Francisco Campos intitulada: Estudios biológicos sobre los mosquitos de Guayaquil y alre-dedores constituye un ejemplo claro de la importancia del conocimiento de la fauna como solución a los pro-blemas sanitarios y salud pública de la comunidad.

En la siguiente tabla se mues-tra la diversidad de los grupos más abundantes entre los invertebrados para el Ecuador: mariposas diur-nas, escarabajos, dípteros (moscas y sancudos) e himenópteros (abejas, avispas y hormigas).

En la primera columna se mues-tran los datos extraídos y depura-dos de las 1 000 publicaciones; en la segunda, un estimado que ob-tendríamos al analizar las 1 500 pu-blicaciones adicionales que forman parte de acervo compilado y en la última se presenta el número de es-pecies reportadas en el mundo.

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Si comparamos las 3 598 espe-cies de mariposas que se estiman viven en el Ecuador con las repor-tadas en Colombia y Brasil (3 200), Perú (3 700), Venezuela (2 300) y Panamá con (1 200), países con un área territorial más grande que la nuestra, podemos concluir que la fauna del Ecuador en mariposas es rica y es una muestra del porqué es considerado uno de los países me-ga-diversos del planeta.

Los porcentajes de especies del Ecuador para los grupos de escara-bajos 2.33%, himenópteros 0.64% y dípteros 2.50% son poco repre-sentativas a nivel mundial. En cam-bio el alto porcentaje de mariposas, 20% de las 18 000 especies repor-tadas para el mundo, quizá se debe a su tamaño y atractivo como sím-bolo de belleza para el hombre, que han hecho que sea un grupo mejor estudiado y muestreado. También puede ser que en las 1 000 publica-ciones, estos grupos se encuentren poco representados.

Apenas el 5 % de las publica-ciones estudiadas corresponden a otros grupos como los moluscos, escorpiones, termitas, pulgas, etc. Esto refleja la falta de estudios y de taxónomos especializados en estos grupos menos carismáticos.

¿Qué falta por estudiar? La gran diversidad que se estima

falta por conocer nos obliga a con-

tinuar con el trabajo de recolección e identificación de especímenes, en una carrera contra el tiempo por la deforestación y el calentamiento global.

Siendo alta la probabilidad de encontrar especies nuevas en cada expedición, es necesario establecer nexos de cooperación con otras ins-tituciones y expertos en sistemática de los diferentes grupos de inver-tebrados.

El análisis de la información de distribución de las especies nos per-mitirá establecer puntos de mayor diversidad y endemismo priorita-rios para la conservación. Además se podrán distinguir localidades y grupos poco estudiados en los cua-les se debería poner un esfuerzo especial a fin de obtener un inven-tario completo de nuestros inverte-brados.

La sistematización de la infor-mación nos proporcionará la loca-lización y la presencia de especies relacionadas con la agricultura, la ganadería y la salud humana; estos datos nos permitirán fortalecer y diseñar métodos de protección y políticas gubernamentales basados en datos científicos.

El reto que tenemos por delante es muy grande y probablemente tar-de mucho tiempo en concluir; qui-zá pasen muchas generaciones de científicos, pero el amor por nues-tra naturaleza y el deseo de un lugar dónde poder convivir en armonía

con todos los seres nos impulsa a continuar investigando y descu-briendo este mundo dominado por los invertebrados.

Literatura consultadaBarragán A., Dangles O., Cárdenas R. &

Onore G. 2009. The History of Ento-

mology in Ecuador. Ann. soc. ento-

mol. Fr. (n.s.) 45(4):410-423.

Donoso D., Salazar F., Maza F., Cárdenas

R. & Dangles O. 2009. Diversity and

distribution of type specimens deposi-

ted in the Invertebrate section of the

Museum of Zoology QCAZ, Quito,

Ecuador. Ann. soc. entomol. Fr. (n.s.)

45(4):437-454.

Lamas G. 1999. Perú: país de mariposas.

Rumbos 14:6. Disponible en: http://

www.rumbosonline.com/articles/14-

06-specialbutterfly.htm.

Llorente-Bousquets J. & Ocegueda S.

2008. Estado del conocimiento de la

biota, en Capital natural de México,

vol. I: Conocimiento actual de la bio-

diversidad. Conabio, México pp. 283-

322.

Piera M. 1997. Apuntes sobre biodiversi-

dad y conservación de insectos: dile-

mas, ficciones y ¿Soluciones? Boletín

de la Sociedad Entomológica Arago-

nesa 20:25-55.

UICN. 2013. The 2013 IUCN red list of

threatened species. The World Conser-

vation Union. Disponible en: hhttp://

www.iucnred l ist .org/documents/

summarystatistics/2013_1_

Número de especies en

Ecuador

Número estimado de especies en

Ecuador

Número de especies en el mundo

% de espe-cies del

Ecuador en el mundo

Escarabajos 3 282 8 205 351 785 2.33

Mariposas 1 439 3 598 18 000 19.98

Himenópteros 513 1 283 197 720 0.64

Dípteros 722 1 805 72 052 2.50

TOTAL 5 956 14 891 639 557

Mariposas Heliconius sp.

Por V

icto

r Sin

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Page 43: Revista nuestra ciencia no16

43 Curiosidades Científicas

A pesar de que tan solo el 0.0001% del agua de la Tie-rra se encuentra en los ríos, estos son y han sido siempre de vital importan-

cia para el ser humano a través de su uso para navegación, riego, genera-ción de energía, pesca, como fuente de agua para consumo humano o simplemente para recreación. Sin embargo, la mayor parte de la gente ignora que los ríos son ecosistemas complejos que albergan gran varie-dad de seres vivos que interactúan entre sí y con procesos físicos y químicos para juntos determinar el funcionamiento del sistema.

Dentro de un río la vida es acti-va, con organismos que se alimen-tan de las algas y plantas que crecen sobre las piedras o el lecho del río, mientras otros, oportunistas, fil-tran y consumen cualquier partícu-la liberada, desechada o descuida-da por los demás. Hay organismos que caminan pegados a piedras o al lecho, mientras mueven el sustra-to para buscar su alimento. Otros, más impresionantes aún, recogen pedazos de hojas, ramas o piedras diminutas, con las que construyen casas que llevan a cuestas (Fig.1). Gran parte de estos organismos son potenciales presas de depre-dadores que los acechan o esperan

pacientemente hasta tenerlos cerca y atraparlos con sus impresionantes mandíbulas. La mayoría de estos

seres pertenecen a un grupo asom-broso y a la vez muy desconocido de organismos llamados Macroin-vertebrados acuáticos.

Los macroinvertebrados acuá-ticos son invertebrados con un tamaño superior a 500 µm, entre los que se incluyen animales como esponjas, planarias, sanguijuelas, oligoquetos, crustáceos e insectos. Estos últimos constituyen el grupo de invertebrados acuáticos más di-verso y ampliamente distribuido en las aguas dulces. Muchos de estos tienen estados inmaduros (huevos y larvas) acuáticos, mientras que, como adultos, salen del agua para realizar sus actividades en la tierra (Fig. 2). Entre estos insectos desta-can por su abundancia y diversidad los siguientes órdenes: Ephemerop-tera (efímeras), Plecóptera, Odona-ta (libélulas), Hemiptera (chinches de agua), Coleóptera (escarabajos), Trichoptera y Diptera (moscas, mosquitos, zancudos, etc.).

Adaptaciones a la vida en los ríos

El agua es un medio 800 veces más denso y 50 veces más viscoso que el aire, y corre por los ríos mu-chas veces a gran velocidad y con un flujo turbulento. Además, en el agua el oxígeno se diluye con un coeficiente 8 000 veces más bajo que en el aire. Estas característi-

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Conociendo a los Macroinvertebrados de los ríos del Ecuador: la nueva colección del Museo QCAZ, sección Invertebrados Por Taryn Ghia y Verónica Crespo

([email protected])([email protected])

Figura 1. Estuche y larva de Calamoceratidae,

gn. Phylloicus

Figura 2. Plecoptera adulto

Page 44: Revista nuestra ciencia no16

44 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

cas hacen que los ríos constituyan hábitats hostiles en los que los or-ganismos han debido desarrollar estrategias o comportamientos es-pecíficos para poder vivir bajo esas condiciones.

Algunos macroinvertebrados han desarrollado cuerpos fusifor-mes o hidrodinámicos para poder moverse por el agua. Otros, para evitar ser llevados por la corriente, han desarrollado estructuras como ventosas, ganchos o secreciones adherentes. Las larvas de los ble-farocéridos, por ejemplo, tienen una fila de seis ventosas ventrales que les permiten adherirse fuer-temente a las rocas y moverse en contra de corrientes muy fuertes (Fig. 3a). Algunos grupos, como las efímeras de la familia Euthy-plociidae, han evolucionado cuer-pos aplanados dorsoventralmente que les permiten evitar el arrastre; además, para poder vivir con ni-veles de oxígeno más bajos que los del aire, los macroinvertebrados poseen adaptaciones como agallas (Fig. 3b), piel blanda o en el caso de los coleópteros adultos de la fa-milia Elmidae, una capa de pelos microscópicos, denominada plas-trón, que les permite atrapar una delgada burbuja a través de la cual intercambian oxígeno con el agua. Gracias al plastrón, estos coleópte-ros son los únicos insectos acuáti-cos cuyos adultos no necesitan nin-gún contacto con la superficie del agua. Además de las adaptaciones morfológicas, la mayoría de ma-croinvertebrados han desarrollado adaptaciones comportamentales, como movimientos ventilatorios de sus agallas o su cuerpo. Por esto, cuando colocamos a un plecóptero en agua quieta, este inmediatamen-te comienza a hacer “flexiones de pecho” para mover el agua a su al-rededor y aumentar la oxigenación.

Importancia de los macroinvertebrados

Los macroinvertebrados son de gran importancia en los ecosiste-mas acuáticos pues constituyen un vínculo fundamental en la cadena trófica entre recursos de materia orgánica (ej.: hojarasca, algas, de-tritos) y consumidores de niveles tróficos más altos (peces u otros vertebrados acuáticos o terrestres). Además, estos organismos están involucrados en procesos cruciales para el funcionamiento de los eco-sistemas como la descomposición de la materia, el reciclaje de mate-riales y energía y la circulación de los nutrientes (Fig. 4). Esto, suma-do a su alta diversidad y casi ubicui-dad en los ríos del mundo, explica el papel central que han tenido y seguirán teniendo los macroinver-tebrados en estudios sobre ecología de ríos.

Macroinvertebrados como indicadores de calidad de agua

La evaluación de la calidad del agua es de vital importancia para medir los impactos pasados y pre-sentes de actividades humanas como la explotación petrolera o minera, la deforestación, la agricul-tura, las industrias, entre otras. Los programas de monitoreo de calidad de agua se han basado tradicional-mente solo en análisis físicos y quí-micos. Sin embargo, estos constitu-yen una imagen estática del estado del cuerpo de agua al momento de tomar los datos. El uso de indica-dores biológicos, en cambio, provee información más dinámica sobre condiciones pasadas y presentes, y permite una medición integrada (espacial y temporalmente) del esta-do de salud del ecosistema.

La sensibilidad de muchos ta-xones de macroinvertebrados a la perturbación antropogénica ha fo-

Figura 3. a) Larva de Diptera, Blephariceridae,

b) Larva de Euthyplociidae, gn. Campylocia

a)

a)

Page 45: Revista nuestra ciencia no16

45 Curiosidades Científicas

mentado su uso como indicadores biológicos en ecosistemas de agua dulce. Su uso en programas de mo-nitoreo es cada vez más expandido y en muchos países de América del Sur se han diseñado y aplicado ín-dices de calidad de agua (BMWP, BMWP/Col, ASPT, ABI) basados en puntajes asignados a las familias de macroinvertebrados de acuerdo a su sensibilidad a perturbaciones. La aplicación de los índices a otros países o zonas geográficas debe ha-cerse con cautela, utilizando el cri-terio de expertos, pues la generali-zación de valores de tolerancia para las familias de macroinvertebrados puede dar lugar a errores causados por diferencias en la sensibilidad de los géneros o especies dentro de las familias o por adaptaciones locales de los organismos. Idealmente, los valores de tolerancia asignados a los taxones deberían basarse en da-tos empíricos obtenidos en el cam-po o en el laboratorio.

El estudio de los macroinvertebrados en el Ecuador

El Ecuador es un país muy rico en recursos hídricos. Sus ríos, ria-chuelos, humedales, lagos y lagu-nas constituyen recursos impor-tantes cuya conservación y salud es esencial para sostener a la creciente población ecuatoriana. Las presio-nes ejercidas sobre estos ecosiste-mas son cada vez mayores. Los ríos son explotados para abastecer de agua a poblaciones humanas, regar zonas agrícolas y generar energía eléctrica. Otras presiones inclu-yen la contaminación de ríos con desechos orgánicos e inorgánicos, pesticidas, fertilizantes y residuos tóxicos, provenientes de ciudades, zonas agrícolas e industriales. La conservación, manejo o restaura-ción de los ecosistemas lóticos re-quiere un conocimiento profundo y exhaustivo de la taxonomía, eco-logía, fisiología, comportamiento

y funcionamiento de los indi-viduos y comunidades de ma-croinvertebrados que habitan en ellos.

En el país la ecología de ríos es una rama de la ecología rela-tivamente nueva. Sin embargo en los últimos años el interés en este tema ha aumentado y en la actualidad existen mu-chas instituciones privadas y públicas que realizan o finan-cian proyectos relacionados a la ecología de ríos. Esto ha contribuido al avance del co-nocimiento sobre este tema y a la publicación de artículos en importantes revistas inter-nacionales. Sin embargo, el trabajo de las diferentes insti-tuciones es desarticulado y hay mucho desconocimiento entre las instituciones sobre el tra-

bajo llevado a cabo por las demás. Esto puede generar duplicación de esfuerzos y perjudica un avance efi-ciente de esta ciencia. Un trabajo integrado y colaborativo entre dis-tintas entidades permitiría un ma-nejo y restauración más eficientes de nuestros ríos.

La Colección de Invertebrados Acuáticos del Museo QCAZ-I

En el Museo de Zoología, sec-ción Invertebrados (QCAZ-I) de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE), reposa, desde hace varios años, una gran colec-ción de macroinvertebrados acuá-ticos colectados en ríos de varias provincias del país por investigado-res y estudiantes de la PUCE. Esta colección estuvo dejada de lado por mucho tiempo y los especímenes permanecieron por muchos años sin catalogar ni curar. La importan-cia de mantener una colección am-plia y bien curada de macroinver-

Figura 4. Río Urcusiqui Chico. Sitio de muestreo en la provincia del Napo.

Page 46: Revista nuestra ciencia no16

46 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

tebrados acuáticos, así como una base de datos completa, accesible al resto de la comunidad científica, se hizo evidente, especialmente a raíz de las visitas de especialistas de varios grupos y la clara falta de in-formación acerca de la taxonomía y distribución de los distintos grupos de macroinvertebrados acuáticos. Estas necesidades gatillaron el ini-cio del proyecto: Manejo y Catalo-gación de la colección de Macroin-vertebrados Acuáticos del Ecuador, financiado por la PUCE, cuyo obje-tivo principal es mantener una co-lección bien ordenada y catalogada que sea accesible a estudiantes e in-vestigadores interesados en el tema.

Después de su primer año, el proyecto ha cumplido sus prin-cipales metas: 1) ordenar, curar y clasificar correctamente los espe-címenes hasta el nivel taxonómico más bajo posible; 2) elaborar una base de datos de macroinvertebra-dos acuáticos que unifique la in-formación taxonómica, los datos de colección y las codificaciones de campo. De esta manera la PUCE se convierte en una de las primeras Universidades del país en albergar una colección de este tipo y en in-tegrar la información en una sola base de datos. Además, gracias al trabajo realizado durante el 2013, el Museo de Invertebrados cuenta con una matriz de información básica sobre la distribución geográfica de macroinvertebrados en el país, que podría ser de utilidad para futuros estudios sobre ecología o biogeo-grafía.

Hasta la fecha se han cataloga-do 90 000 especímenes, donde las familias Chironomidae del orden Diptera, y Elmidae del orden Co-leoptera, son las más abundantes. Otros órdenes importantes en tér-

minos de abundancia y diversidad son Ephemeroptera, Trichoptera y Odonata. Los datos de la colección ingresados hasta la fecha nos sugie-ren que, en general, las familias de macroinvertebrados están amplia-mente distribuidas en el Ecuador. Sin embargo, existen algunos casos particulares con familias o géneros restringidos o más diversos en al-gunos rangos altitudinales.

Al momento el museo QCAZ-I se encuentra frente al reto de con-tinuar catalogando y codificando los macroinvertebrados acuáticos del Ecuador y de aumentar la colec-ción para cubrir todo el territorio nacional. El mantenimiento de una colección de este tipo es un traba-jo arduo que requiere la constante implementación de técnicas avan-zadas, de última generación, para albergar una colección de calidad internacional. En el futuro se espe-ra que la información contenida en la base de datos pueda ser visuali-zada y manejada mediante una apli-

cación web, que permitirá el acceso y edición de datos desde cualquier lugar del planeta.

Estamos recién dando los pri-meros pasos en la creación de una colección de referencia de macroin-vertebrados, a la que pueda acce-der toda la comunidad científica. Especímenes y datos de museo, como los que se encuentran en esta sección del QCAZ, son de gran uti-lidad para responder preguntas en biología, ecología y ciencias afines y para favorecer el avance de la in-vestigación científica. Esperamos convertir a la colección de macroin-vertebrados en una colección cono-cida a nivel mundial y visitada por investigadores de todo el planeta.

Literatura consultada

Allan, J. D., y Castillo, M. M. 2007. Stream

Ecology: Structure and function of

running waters (2ª Ed.). The Nether-

lands, Springer.

Dudgeon, D. (2008). Tropical Stream Eco-

logy. San Diego, Elseiver Inc.

Hauer, F. R. y Lamberti G. A. 2011.

Methods in Stream Ecology, 2a Ed.

London, Academic Press.

Roldán, G. 1992. Fundamentos de Limno-

logía Neotropical. Antioquia, Edito-

rial Universidad de Antioquia.

De esta manera la PUCE se

convierte en una de las primeras

Universidades del país en albergar una colección de este tipo y en integrar la

información en una sola base de

datos.

Page 47: Revista nuestra ciencia no16

47 Curiosidades Científicas

Introducción

Una de las pocas certezas que tene-mos de la vida es la muerte. Cuan-do pensamos en ella, las preguntas más comunes son

las siguientes: ¿qué es lo que viene después?, ¿cómo quedan nuestros seres queridos cuando ya no este-mos en este mundo?, ¿qué pasa con nuestros cuerpos que nos han per-mitido recorrer este camino? Pero existe también otra certeza; cuando la muerte llega no estamos solos, los insectos nos acompañan desde la agonía hasta que no queda rastro de carne en nuestros huesos.

En el antiguo Egipto ya se cono-cía sobre insectos que se alimenta-ban de la carne de los muertos, y en los esfuerzos por inmortalizar sus cuerpos los egipcios sacaban por los orificios naturales de los cadáve-res todo el contenido interno, des-de el cerebro y las vísceras hasta el corazón; luego, cubrían el resto con

densas telas y colocaban diferentes mensajes dentro de las momias, como aquel que se encontró en un papiro que decía: “Los gusanos no se convertirán en moscas dentro de mí” (Papiro Gized n.° 18026). En la actualidad, los cementerios alber-

gan miles de cadáveres (al igual que muchas de nuestras refrigeradoras), y son las habituales moscas comu-nes, negras algunas, brillantes otras, verdes o azules (Fig.1) (Fig. 2), las que se colan por los ataúdes o, tal-vez, se acercan silenciosas al difunto mientras lo velan, para allí depositar sus huevos. Es común que durante las autopsias y exhumaciones (en el Ecuador se practican más exhuma-ciones que autopsias), los médicos forenses encuentren larvas, pupas y adultos de moscas y escarabajos alimentándose y desarrollándose en lo que alguna vez fue el cuerpo humano.

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Los insectos como testigos claves para resolver crímenes

Entomología Forense Museo QCAZ

Por Emilia Moreno Álvaro Barragán ([email protected])([email protected])

“Allá arriba en la loma, ha muerto mamá Felipa, co-rran, corran gallinazos a comer la mejor tripa”.

Dicho popular.

“Incierto es el lugar en donde la muerte te espera; espérala, pues, en todo lugar”.

Séneca

Figura 1. Moscas de la familia Calliphoridae Figura 2. Huevos de moscas saprófagas

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48 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Imaginemos por un instante que el cuerpo de un muerto no se encuentra descansando dentro de un ataúd, siendo velado por sus se-res queridos, sino que está en otra ciudad, talvez en una quebrada ta-pado con ramas de árboles, quizás en una funda de basura o enterrado en una caja de cartón, en una char-ca, rodeado de centenares de zum-bidos de sus nuevos compañeros que buscan alimento o refugio, y nadie más que ellos sabe dónde y en qué momento el difunto dejó este mundo. Es en ese instante en el que los insectos se convierten en testi-gos clave para resolver un crimen.

Algunos datos de muertes violentas en el Ecuador

Según el Banco Internacional de Desarrollo (BID) en el 2001 [sic] cada año 140 000 latinoame-ricanos son asesinados. En la mi-tad de los países que componen Latinoamérica la segunda causa de muerte en los jóvenes (15-25 años) es el homicidio, siendo ellos mis-mo los principales actores y vícti-mas (Carrión, 2002).

Las defunciones por homici-dio se han convertido en la princi-pal causa de muerte externa en el Ecuador. Esmeraldas, Sucumbíos

y Los Ríos son las provincias que experimentan la mayor tasa de muertes violentas, y se relacionan principalmente con personas de 15 a 49 años; sin embargo, existe un crecimiento de la tasa porcentual en personas de 0-4 años (F. Ca-rrión, 2002).

Entre enero y junio del 2004 existieron 8 459 denuncias de ase-sinato en el país, de las cuales úni-camente 1 157 llegaron a los tri-bunales (EL COMERCIO, 2005); mientras que de enero a agosto del 2012 la Fiscalía General del Estado (FGE) receptó 1 401 denuncias de las que 199 concluyeron en senten-cias acusatorias (FGE, 2013). A pe-sar de que el número de denuncias disminuyó con el paso de los años, los casos que llegan a tribunales son pocos en relación al total. La violencia en el país se manifiesta en varios niveles: desde discrimi-nación y maltrato al interior de los hogares hasta crímenes violentos. En el caso de homicidios, el hecho enluta a la familia de la víctima y la llena de incógnitas acerca del mo-tivo y de quién fue responsable de la muerte. Sin embargo, esclarecer los hechos y responsabilidades en un caso de asesinato puede resultar imposible sin la aplicación de las

herramientas necesaria. La necesi-dad de que nuevos métodos para la resolución de crímenes violentos sean utilizados como apoyo a los métodos tradicionales motiva el es-tudio y la aplicación de la Entomo-logía Forense en el país.

¿Qué es la EF?La Entomología Forense (EF)

es una rama de las Ciencias Foren-ses que estudia los hábitos y ciclos de vida de los artrópodos relacio-nados con los cadáveres (princi-palmente moscas y escarabajos, pero también insectos oportunistas como las hormigas (Fig. 3) y se uti-liza como apoyo en la resolución de crímenes violentos. La EF es una de las disciplinas más fascinantes por la intriga y el misterio que la rodea, y se encarga principalmente de calcular el IPM (intervalo post mortem), revelar signos de maltra-to o negligencia en niños y ancia-nos, dilucidar posibles traslados.

Además, los insectos encontra-dos en la escena del crimen pueden tener información valiosa al alber-gar materia corporal de la víctima en su interior, por lo que también se utilizan a los insectos para rea-lizar análisis toxicológicos, pruebas de ADN, etc.

Figura 3. Hormigas Cephalotes colonizando y alimentándose de cadáver de cerdo en Yasuní.

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49 Curiosidades Científicas

Un poco de historia acerca de la aplicación de la EF

La utilización de los insectos para ayudar a resolver casos legales data desde el siglo XIII en China. Sun Tzung, el comisario de una al-dea, reunió a todos los trabajadores de una plantación para investigar el homicidio de un labrador quien fue degollado con una hoz, y les pidió que llevaran sus herramientas de trabajo al aire libre y las colocaran en el suelo. Notó que un grupo de moscas se acercaba a una de las ho-ces, y revisando esta de cerca, se dio cuenta que tenía restos de sangre y materia en descomposición. En ese momento, el dueño de la hoz confe-só su crimen (Gennard, 2007).

Con el tiempo Los “insectos detectives” fueron olvidados. Pasa-ron décadas, y las larvas de insectos encontradas en los cuerpos se con-virtieron en algo cotidiano para los médicos forenses en el momento de las autopsias. Estos “gusanos” eran solo una parte desagradable del proceso, que muchas veces eran lavados inmediatamente. Mientras que las pruebas de balística, análisis de sangre, análisis de pólvora, etc., avanzaban con la tecnología; en cambio, el estudio de los insectos en cadáveres era ignorado (Gen-nard, 2007).

El número de publicaciones re-lacionadas con el uso de insectos para el cálculo del IPM aumentó considerablemente en las últimas décadas, y los bio-modelos donde se realizan los distintos ensayos pueden ser cerdos (Fig 4), gatos, borregos, hasta humanos. En la actualidad, uno de los lugares más tétricos donde se realiza investiga-ción con cadáveres humanos son las conocidas “Granjas de Cuerpos” en los Estados Unidos. El propósi-to de estas Granjas es estudiar los

procesos de descomposición bajo distintas circunstancias. Por esto, exponen a cadáveres, que han sido donados a la ciencia o cuerpos que no han sido reclamados en las mor-gues, a diferentes tipos de muertes. Por ejemplo, existen cuerpos en-terrados a distintas profundidades en el agua, en pequeñas charcas, en automóviles, en pequeñas cabañas, etc. La importancia de estudiar la descomposición bajo condiciones distintas se basa en que la presen-cia de una especie u otra no solo se encuentra influenciada por el esta-do de descomposición, sino tam-bién por las condiciones ambien-tales (temperatura, humedad, etc.) y por la zona geográfica donde se encuentre.

Aplicaciones en casos reales: insectos en acción

En el Ecuador existe muy poca evidencia de la utilidad de la Ento-mología Forense, porque aún no se ha aplicado ni se ha generado información científica. Sin embar-go, al estudiar algunos casos po-demos darnos cuenta, que, con la evidencia entomológica adecuada,

el curso de una investigación pudo haber llegado a una condena por maltrato y descuido. El siguiente caso forma parte de la experien-cia de una de nuestras alumnas del Curso de EF de la PUCE: la médico legista asistió a la autop-sia de una niña que había muerto la mañana del día que fue llevada hacia la morgue, esta información se la puede detectar fácilmente por signos de descomposición que son analizados por los médicos foren-ses. Al proceder con la autopsia se encontraron larvas de moscas (Calliphoridae) dentro de sus ori-ficios nasales y bucales. Las lar-vas estaban en estadios avanzados (3-4 instar), lo que indicaba que las moscas colocaron sus huevos al menos una semana antes de que la niña muriera. Si esta informa-ción hubiese sido presentada como evidencia y corroborada con da-tos entomológicos y estadísticos, se podía haber condenado a las personas que cuidaban a la niña; pues, el descuido y negligencia en el cuidado de personas de la terce-ra edad y niños implica penas de cárcel en el Ecuador.

Figura 4. Toma de muestras entomológicas en cerdo en descomposición, Yasuní.

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50 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

En países como Estados Uni-dos, Canadá, Alemania, España, entre otros, son centenares los casos que utilizan a la EF como evidencia ante los jueces. En 1997, en Filadel-fia, un hombre era sospechoso de asesinar a su esposa. El cuerpo de la mujer fue encontrado en el Con-dado Carbon a 3 500 km, la causa de la muerte fue traumatismo en la cabeza y estrangulación. El ma-rido declaró nunca haber abando-nado Filadelfia, y su madre apoyó la coartada. Ambos declararon que la difunta era inestable emocional-mente, y que visitaba el Condado Carbon con frecuencia para visitar a un posible amante. La policía in-cautó el automóvil del marido en busca de evidencia (cabello, sangre, etc.), pero estaba limpio por dentro y por fuera, incluso las llantas del auto habían sido lavadas. Cuando revisaron el radiador, encontraron dentro de él insectos muertos. Se procedió con la identificación de las muestras, y la mayoría de insec-tos eran comunes, pero una polilla era particular, Papaipema sp. porque se distribuye según su planta hos-pedera, Amianthum muscaetoxicum, planta común únicamente en el Condado Carbon y sus alrededores. Al confrontar al sospechoso con la nueva evidencia, él se declaró cul-pable del asesinato de su esposa. El conocimiento de las relaciones in-secto planta hospedera, así como la distribución limitada de esta planta fueron la clave para la resolución de este caso (Keil, 2013).

Un comienzo PUCE-FGEDurante el 2013 en la PUCE,

se dictó el Curso de Entomología Forense dirigido a funcionarios de la Fiscalía General del Estado (FGE). Además, se realizó en con-junto el Primer Simposio de Ento-

mología Forense, donde además de Entomólogos y representantes de la FGE, participó activamen-te la Policía Judicial, que juega un papel primordial en la resolución de crímenes violentos, ya que es la responsable del levantamiento de evidencia en la escena del cri-men. Además, el pasado noviem-bre, la PUCE y la FGE firmaron un Convenio Marco, en el cual las dos partes se comprometen a rea-lizar investigación en el campo de la EF, a implementar el potencial

Centro de Investigación Forense, al intercambio de pasantes, entre otras actividades, con la finalidad de utilizar a la Entomología Foren-se como una herramienta clave en la resolución de crímenes violentos en el Ecuador.

Proyecciones al futuroLa Entomología Forense en el

Ecuador se encuentra en inicios, por lo que es un reto y una enorme responsabilidad el correcto desa-rrollo de esta ciencia. En el futuro se espera crear una línea base de los

insectos relacionados con la carro-ña en zonas geográficas diferentes, construir tablas de vida de las es-pecies bajo distintas temperaturas, elaborar manuales y protocolos de recolección y de cría, generar colec-ciones de referencia tanto de mu-seo como moleculares y finalmente crear un Postgrado de Entomología Forense para formar a los primeros Entomólogos Forenses del país.

Literatura consultadaBANCO INTERAMERICANO DE DE-

SARROLLO. 1998. Facing Up to In-

equality in Latin America. Economic

and Social Progress in Latin Ameri-

ca, Report. Washington, D.C.

CARRIÓN, F. 2002. Seguridad ciuda-

dana ¿espejismo o realidad?, Quito-

Ecuador. FLACSO. En línea

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Lincoln, UK.

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cion-criminal-Ecuador_0_113390074.

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2012. Delitos contra la vida.

http://www.fiscal ia.gob.ec/index.php/

sala-de-prensa/boletines-2011/115

KEIL, C. 2013. Entomología Forense: Ex-

periencias y Problemas. Primer Sim-

posio de Entomología Forense, Quito-

Ecuador.

En países como Estados

Unidos, Canadá, Alemania,

España, entre otros, son

centenares los casos que utilizan

a la EF como evidencia ante los

jueces

Page 51: Revista nuestra ciencia no16

51 Curiosidades Científicas

Un poco de historia

La medicina transfu-sional es uno de los avances más nota-bles de los procesos terapéuticos utiliza-dos para mejorar la calidad de vida de las

personas que padecen enfermeda-des que requieren transfusiones de sangre en forma periódica (Fig. 1).

Esta terapéutica es utilizada en todos los países gracias a la dona-ción de sangre en forma altruista y generosa de las personas que acu-den a los bancos de sangre. De esta forma se han podido salvar vidas y mejorar las condiciones de salud de niños, mujeres, ancianos, muchos de ellos con padecimientos de en-

fermedades graves como leucemia y/o anemias producidas por varias causas. También durante el parto se ha salvado la vida de madres que su-frieron hemorragias que debían ser controladas de una manera urgente.

A pesar de que las prácticas transfusionales han salvado vidas (M. Alba Bosch, 2011), también han ocasionado problemas de sa-lud debido a las diferencias gené-

ticas existentes entre las personas; si bien es cierto, la sangre y sus derivados han sido utilizados úni-camente tomando en cuenta el de-nominado “tipo sanguíneo” con éxito, en la actualidad se ha deter-minado que existen problemas de salud luego de las transfusiones (Alcaraz-López, y otros, Vol. 143-

Suple 2 2007). Estos problemas pueden ser leves como urticaria, fiebre y/o escalofríos; pero también pueden ser graves y terminan en una permanente aloinmunización1 que constituye la producción de proteínas (anticuerpos) que hemo-lizan los glóbulos rojos transfundi-dos y pueden provocar daño renal, y en casos más graves de incompa-tibilidad sanguínea hasta la muerte

del receptor (Zamudio-Godínez, 2003). Para evitar esto, los bancos de sangre deben establecer nuevos análisis a la sangre donada, es decir incluir metodologías de punta que determinen todos los grupos san-guíneos y sus variantes (Fig. 2) .

1 Aloinmunización: constituye la produc-ción de anticuerpos luego de recibir sangre incompatible.

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

El beneficio de conocer nuestro verdadero grupo sanguíneo

Por Emilia Moreno Álvaro Barragán ([email protected])([email protected])

Figura 1: Paquetes globulares de eritrocitos listos para transfundirse Figura 2: Se observa el reporte de grupo sanguíneo con sus variantes.

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52 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Los grupos sanguíneosActualmente se conoce que el

mayor porcentaje de donantes de sangre pertenecen al denominado grupo O Rh (D) positivo, seguido por el grupo A Rh (D) positivo y que el Rh (D) negativo es el más es-caso en nuestro país (Ulloa, 2012). Todos conocen el tipo de sangre que poseen y normalmente es iden-tificado como ABO y factor Rh; sin embargo la realidad es otra.

La International Society of Blood Transfusion (ISBT) cons-tituye una sociedad científica que emite normas internacionales que regulan la información relacionada con trasfusiones sanguíneas y ha aceptado la existencia de 300 antí-genos pertenecientes a 32 sistemas sanguíneos genéticamente bien de-finidos (Canals, 2002). Es decir, que el grupo sanguíneo no está defini-do únicamente por el sistema ABO y Rh; sino también existen otros grupos, cuya importancia clínica se debe a la posibilidad de ocasio-nar reacciones transfusionales2 a la persona que reciben sangre incom-patible. El descubrimiento de estos nuevos grupos sanguíneos se rea-lizó en base a investigaciones que dieron lugar a la creación y deno-minación de nuevos sistemas como: Kell, Duffy, Lutheran, Lewis, Kidd entre otros, cada uno de ellos con sus características e importancia clínica (Luna-González.J, 2005).

Pero en realidad ¿qué ocurre cuando se transfunde sangre a una persona que carece de uno o dos de estos grupos sanguíneos?. La respuesta a esta interrogante se ha obtenido de la investigaciones fi-nanciadas por la Pontificia Univer-

2 Reacciones transfusionales: son efectos desfavorables que pueden ocasionar leves molestias hasta consecuencias fatales a una persona luego de recibir sangre incompa-tible.

sidad Católica del Ecuador (PUCE) y realizadas en cooperación del Centro de Investigación en Enfer-medades Infecciosas (CIEI) y la Escuela de Bioanálisis, además los resultados han motivado la realiza-ción de dos disertaciones que han aportado resultados de interés para el sistema nacional de sangre.

Investigación: Los resultados obtenidos en las

dos investigaciones demuestran que en el país existen personas que están aloinmunizadas3; es decir, que han formado anticuerpos ya sea luego de recibir una transfusión sanguínea o de estar en contacto con sangre incompatible como es el caso de mujeres embarazadas de niños con grupos sanguíneos dife-rentes, ya que durante el embarazo existe un contacto permanente en-tre la sangre materna y fetal.

Los estudios realizados por An-

3 Aloinmunizadas: personas que han desa-rrollados anticuerpos pero que aún no han manifestado problemas de salud.

drea Ulloa y Alejandro Checa (Es-cuela de Bioanálisis) determinaron que existe un 0,27% de prevalencia de estos aloanticuerpos en personas sanas y un 4,3% en pacientes que reciben sangre de manera frecuente debido a sus patologías, a pesar de ser un porcentaje menor compara-do con otros países no deja de ser significante en nuestro país.

El análisis de resultados en es-tas dos disertaciones, ha estableci-do que tanto personas sanas como enfermas, han desarrollado anti-cuerpos que los hacen vulnerables de sufrir reacciones transfusiona-les. En este ámbito son las mujeres las más susceptibles a desarrollarlos debido a que están expuestas a fac-tores de riesgo como embarazos y transfusiones, a pesar de que el Mi-nisterio de Salud Pública está reali-zando un trabajo persistente en el seguimiento y cuidado de mujeres embarazadas, las estadísticas de es-tos estudios revelan una mayor fre-cuencia de aloanticuerpos en muje-res que en hombres. (Fig.3).

Figura.3 Frecuencia de aloanticuerpos en donantes de sangre: Esta figura muestra la frecuencia

de aloanticuerpos en donantes de sangre que acuden al Hemocentro de Cruz Roja Ecuatoriana,

tanto en hombres como en mujeres, siendo el anti-D, C, E el más común en los dos géneros.

Page 53: Revista nuestra ciencia no16

53 Curiosidades Científicas

En la investigación realizada por Alejandro Checa, estudiante de la Escuela de Bioanálisis se es-tableció que pacientes que recibie-ron de 1-5 transfusiones de sangre desarrollaron aloanticuerpos en un 1,3%; los que tuvieron más de 5 transfusiones 1,9% y más de 10 transfusiones 1,1% Fig.4. (Checa, 2012). Uno de los problemas más graves constituye que estos pacien-tes pueden desarrollar dos diferen-tes tipos de aloanticuerpos lo cual dificultad encontrar sangre compa-tible y mejorar su calidad de vida.

La presencia de estos anticuer-pos en pacientes con enfermeda-des graves ocasiona una demora en encontrar una sangre compatible, lo cual ocasiona malestar en los fa-miliares y deterioro de la salud en la persona enferma. Por esto es in-dispensable que se realicen otras in-vestigaciones que determinen ¿qué grupos sanguíneos son comunes en la población ecuatoriana?. Este tra-bajo investigativo facilitaría crear una base de datos y de esta forma localizar oportunamente a la perso-na compatible e idónea para donar sangre al paciente que lo necesite.

Actualmente, se han introduci-dos nuevos exámenes en los bancos de sangre que buscan la presencia de estos anticuerpos en pacientes y donantes, pero es una metodología costosa que requiere equipos espe-ciales y reactivos muy caros (Fig. 6), por esto en laboratorios pequeños no existe esta tecnología, lo cual crea una mayor probabilidad de aloinmunización en las personas que necesitan sangre de forma ru-tinaria. Como lógica consecuencia el no contar con sangre compatible se convierte en un problema de sa-lud, especialmente en mujeres en edad fértil, ya que estos anticuer-pos desarrollados podrían causar

durante el embarazo daño al feto y producir la denominada Enferme-dad Hemolítica del Recién Nacido (Salmoral, Antunovic, & Hernán Reyes, 2007).

Una de las sugerencias al siste-ma Nacional de Sangre es la inclu-sión de nuevas herramientas diag-nósticas, porque es fundamental conocer qué grupos sanguíneos además del ABO y Rh son los más comunes en la población ecuato-

riana; precisamente todos los es-fuerzos investigativos en la línea de Inmunohematología; están en-caminados a obtener nuevos datos que fortalezcan al sistema de salud y por ende contribuir al buen vivir. Hoy por hoy, la cooperación inte-rinstitucional dentro y fuera de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador están sentando las bases para continuar con esta tarea inves-tigativa importante y vital.

Figura 4. Frecuencia de aloanticuerpos en pacientes multitransfundidos. La figura muestra la

presencia de aloanticuerpos en pacientes, cuatro de ellos presentan doble anticuerpo debido a la

gran cantidad de sangre que recibieron.

Figura 6. Nuevo equipamiento y metodología en gel para determinación de aloanticuerpos-

Hemocentro de Cruz Roja Ecuatoriana.

Page 54: Revista nuestra ciencia no16

54 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

Polímeros

La química ha cambia-do el mundo de mu-chas maneras. Una de ellas es mediante la fabricación de los polímeros, que en la actualidad se han

convertido en compuestos de uso diario. Pero, ¿qué son los políme-ros?

La palabra polímero se deriva del griego poli que significa mu-cho y mero que significa partes. Los polímeros son macromoléculas que contienen cientos de miles de átomos. Algunos de los polímeros ocurren naturalmente y conforman clases de compuestos que son vita-les, por ejemplo los polisacáridos almidón y celulosa, que proporcio-nan alimento, vestuario y techo, o las proteínas que forman parte im-portante del cuerpo animal, y que lo mantienen armado y lo hacen funcionar.

Otros polímeros han sido fabri-cados por el hombre. Los primeros polímeros se obtuvieron sustitu-yendo partes de macromoléculas naturales como el caucho y la seda. En la actualidad, se ha desarrollado tecnología que produce centenares de sustancias que carecen de analo-gías naturales. Los polímeros sinté-ticos incluyen elastómeros, que tie-nen la elasticidad característica del caucho; fibras alargadas y delgadas en forma de hilos muy resistentes, características del algodón, la lana y

la seda; y plásticos que se pueden moldear por extrusión en láminas y tubos, transformarse en pinturas para superficies o moldearse para formar innumerables piezas y ob-jetos.

Mucho de lo que nos rodea está formado por alguno de estos polí-meros, nos vestimos con estos ma-teriales, nos servimos de ellos para comer y beber, dormimos entre ellos, nos sentamos y pisamos sobre ellos, giramos manillas, acciona-

mos interruptores hechos de ellos, con su ayuda escuchamos sonidos y contemplamos escenas, vivimos en casas y viajamos en vehículos que cada día utilizan más de estos com-puestos (Fig. 1).

Desde del siglo pasado, casi to-dos los objetos que tocamos a dia-rio han sufrido cambios gracias a los polímeros. Nuestros objetos cotidianos son más ligeros, más du-rables, más baratos de fabricar, más elegantes y más higiénicos que sus predecesores.

El mundo antes de los políme-ros era el del papel de pieles, cajas de madera, vidrios rotos y meta-les oxidados. Pero también era un mundo con menos basura flotando en el mar. La resistencia de los po-límeros, aparentemente inmortales, hace temer que la civilización pue-da quedar sepultada bajo una mon-taña de desechos plásticos.

Pero gracias a los polímeros, ahora se pueden hacer cosas que antes parecían imposibles. Me-diante el uso de polímeros se logra que personas con deficiencia visual puedan ver, personas con proble-mas en huesos, cartílagos y articu-laciones vuelvan a caminar, se pue-den reparar válvulas del corazón y unir vasos sanguíneos, se puede reemplazar tráqueas, laringes, uré-teres dañados e, incluso, corazones completos. Estos materiales nos protegen contra el frío y el calor, contactos eléctricos, fuego, corro-sión y descomposición (Fig. 2).

C u r i o s i d a d e s C i e n t í f i c a s

Aprendiendo sobre polímeros

Por Lorena Meneses [email protected]

Figura 1.

Figura 2.

Los polímeros son

macromoléculas que contienen

cientos de miles de átomos

Page 55: Revista nuestra ciencia no16

55 Curiosidades Científicas

Debate sobre polímeros en nuestra PUCE

El desarrollo de la tecnología de los polímeros a partir de la década de 1940 ha sido extremadamente rápido. En algunos casos, la técnica se ha adelantado a la teoría; no obs-tante, se ha desarrollado abundante teoría, de forma que la ciencia de los polímeros actualmente es una ciencia aplicada y no una tecnología meramente empírica.

Pero, ¿cómo se puede abordar un tema tan amplio en los cursos de pregrado? Hay muchos aspectos que evaluar, el químico, el tecnoló-gico, el industrial, el ambiental, el económico, el social, entre otros.

Para analizar cada uno de estos aspectos, con los estudiantes de Fisicoquímica II de la Escuela de Química de la PUCE, organizamos un debate sobre los polímeros. Un equipo, formado por Ivonne, Va-nessa y Daniel, investigaron sobre los beneficios que ha traído a la humanidad la era de los políme-ros, mientras que Shirley, Araceli y María Belén, lo hicieron con los efectos adversos. María Judith fue nuestra moderadora.

El debate inició con una intro-ducción de la parte química de los polímeros, nombres comunes, mé-todos de síntesis y aspectos básicos, por parte de María Judith. Luego, ella explicó la metodología y dio inicio al debate.

ImportanciaEl primer tema abordado fue la

importancia de los polímeros en el desarrollo de la sociedad. Empezó el grupo que estudió los efectos adversos de los polímeros. Ma-ría Belén habló de las enfermeda-des asociadas al uso y producción de polímeros, como varios tipos de cáncer o problemas hepáticos;

también los problemas ambienta-les ocasionados por el uso de polí-meros que no son biodegradables. Vanessa, del grupo que estudió los beneficios, en cambio habló del desarrollo importante de la huma-nidad durante el siglo XX gracias a los polímeros, varios científicos han ganado premios Nobel por sus estudios en la ciencia de los polí-meros, habló sobre las aplicaciones textiles, automotrices, aeroespacia-les, en alimentos. Comentó que la producción de polímeros constitu-ye el 1% del PIB en países desarro-llados, lo que implica un número muy grande de empleos en la indus-tria de los polímeros.

El segundo tema del debate fue si se justifica la producción de polímeros a gran escala. En esta ocasión, tomó la palabra Daniel, quien habló de la gran contribución que ha hecho la química de los po-límeros a la industria debido a los múltiples usos diarios desde que se inició su producción (1920), re-duciendo la generación de residuos de papel y otros productos biode-gradables pero que provienen de fuentes naturales, lo que ha evita-do que se extingan algunas espe-cies vegetales como el caucho o la balsa. Ivonne, explicó que los usos diarios de los polímeros justifican su producción a gran escala, como por ejemplo el nai-lon o el poliéster, que son fibras tex-tiles sintéticas que nos protegen de los agentes externos. Araceli indicó que la producción de polímeros ha au-mentado porque nos hemos conver-tido en sociedades consumistas, que

generan grandes cantidades de de-sechos y que no reflexionan sobre el tiempo de descomposición de es-tos materiales. María Belén aclaró que es posible vivir sin polímeros, que, como habitantes del planeta, es nuestra responsabilidad investi-gar y buscar sustitutos a los políme-ros, que provoquen menos daños a la salud y al medio ambiente y con menos riesgo químico.

El debate continuó con el tema sobre qué polímeros son más im-portantes por su uso y cuáles los menos importantes. Araceli seña-ló que las fibras textiles (poliéster, dacrón, nylon, spandex) y aquellos polímeros que se utilizan para el embotellado de líquidos (policarbo-natos, polietilen tereftalato) le pa-recen los más importantes (Fig. 3). Shirley y María Belén concordaron en que los polímeros menos impor-tantes son los poliuretanos que se utilizan principalmente en vajilla desechables, que se debe pensar en hacer polímeros reusables, pues el reciclaje es aún un mito. Para Ivon-ne, los polímeros más importantes son los que se utilizan en medicina para liberación de fármacos (poli-glicoles, ácidos polilácticos) y los que se utilizan en electrónica, y los menos importantes los polivinilos que se usan en publicidad y los po-liuretanos, en concordancia con sus

Figura 3.

Page 56: Revista nuestra ciencia no16

56 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

compañeras. Para Vanessa, los más importantes son los biopolímeros que se utilizan en implantes médi-cos.

El siguiente tema fue si los po-límeros artificiales son un buen reemplazo de los materiales metá-licos. Daniel respondió que sí, que al comparar con los metales y las cerámicas, los polímeros son de 1 a 8 veces más livianos y menos densos, tienen alta resistencia y son moldeables a temperaturas más ba-jas (<400°C), lo que los hace ideales para vehículos por ejemplo, aumen-tando la eficiencia de los vehículos y haciéndolos más económicos. Va-nessa habló de las ventajas que ha traído la sustitución de partes elec-trónicas con el desarrollo de nuevas tecnologías en las que se incluyen el uso de polímeros. Araceli comentó que no existen estudios de precios comparativos para conocer cómo la sustitución de piezas metálicas con piezas plásticas ha contribuido a ba-jar los precios de ciertos productos. Shirley indicó que la sustitución de piezas metálicas con polímeros no reutilizables ha contribuido a la generación de más desechos. María Belén acotó que la industria de los polímeros para hacer piezas más duraderas, las ha hecho menos de-gradables.

Se continuó con el tema sobre importancia industrial de los po-límeros. Ivonne tomó la palabra e indicó que la producción de po-límeros es un eje fundamental en la industria. Gracias a los políme-ros se han abaratado los costos de producción de muchos productos de consumo diario. Muchas partes y piezas de la maquinaria industrial están construidas de polímeros. El uso de polímeros en la industria y la producción de polímeros dina-mizan la industria y la economía de

los países desarrollados y en vías de desarrollo. En este tema, María Belén y Araceli concordaron con el otro equipo en que la producción de polímetros ha permitido el cre-cimiento industrial.

Impacto socialUn tema importante tratado fue

cómo los polímeros sintéticos han influido en las costumbres de las familias. Shirley tomó la palabra para indicar que no ha habido una influencia positiva de los políme-ros, pues se ha fomentado el consu-mismo y la generación de desechos. María Belén reflexionó en varios

cambios que ha traído a las costum-bres de las familias el uso de polí-meros; por ejemplo, comentó sobre la frecuencia de las comidas rápidas gracias al uso de vajillas desecha-bles, que las familias ahora buscan lo más fácil, se fomenta el facilis-mo y el consumismo. Ivonne, por otro lado, explicó que los políme-ros han hecho más fácil la vida de las personas. Daniel acotó que los polímeros han permitido simplifi-car las cosas para las familias, que han traído mayor comodidad para las personas y que hay más tiempo para ocuparse de cosas realmente importantes como la familia.

Impacto ambientalOtro tema debatido fue sobre el

impacto ambiental provocado por la producción y uso de los políme-ros. Daniel inició indicando que los problemas ambientales no son cul-pa de los polímeros, que el proble-ma es el manejo y uso inadecuado de los mismos, que toda actividad humana provoca un impacto am-biental negativo, que lo que falta son campañas de reciclaje para con-vertirnos en usuarios responsables. Que las industrias se preocupan de desarrollar polímeros biodegrada-bles y más resistentes, y que es res-ponsabilidad de los usuarios dar un buen uso a los polímeros. Vanessa también indicó que se deben buscar alternativas para el uso de los po-límeros como por ejemplo el reci-claje y la reutilización. María Belén concordó con sus compañeros que falta educación ambiental para un correcto uso de los polímeros, que se producen grandes cantidades de desechos que no son biodegrada-bles. Araceli concluyó indicando que los polímeros son un problema importante para el medio ambiente, pues no se los puede incinerar de-bido a que desprenden gases tóxi-cos; el reciclaje generalmente tiene costos muy elevados, los volúmenes que se generan son muy grandes y el período de descomposición es muy largo.

El debate continuó con una opi-nión sobre la biodegradabilidad de los polímeros. En esta ocasión ini-ció María Belén diciendo que en la mayoría de los casos solo se hacen campañas de marketing, pues no existen polímeros 100% biodegra-dables, que no hay un seguimiento adecuado para saber qué pasa luego de 5 o 10 años. Shirley acotó que las empresas no tienen una real consciencia ambiental y que solo se

los problemas ambientales no son culpa de

los polímeros, el problema es el manejo y uso

inadecuado de los mismos

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57 Curiosidades Científicas

busca la manera de vender más al indicar que tienen productos bio-degradables. Daniel indicó que se debe tomar en cuenta el tiempo de descomposición de los polímeros en relación a otros materiales y tam-bién los productos de la descompo-sición. Indicó que existen alterna-tivas importantes para mejorar el manejo de desechos de polímeros. Por ejemplo indicó que se reutili-zan polietilen tereftalato (PET) y policroluro de vinilo (PVC) en la industria de embotellamiento, PET se utiliza como combustible en la industria cementera. Indicó que la reutilización le da una vida útil más larga a los polímeros, debido a su baja biodegradabilidad. Ivonne también indicó que por la durabi-lidad de los polímeros, deben ser reutilizados o utilizados por más tiempo, que el lema de todos debe ser reutilizar en lugar de reciclar.

Y en este tema, ¿cómo se puede aportar con las 3R (reutilización, reducción y reciclaje)? Vanessa ini-ció diciendo que estas alternativas deben ser usadas adecuadamente, pues existen productos polimé-ricos que pueden ser reutilizados por ejemplo el PET o el policar-bonato (PC), pero otros no, pues pierden sus características físicas o químicas luego de su utilización, por ejemplo las resinas utilizadas como pegamentos. Daniel indicó que de las 3R, la más importan-te es la reducción del consumo de polímeros debido a que son mate-riales resistentes. En parte, esto se puede lograr con la reutilización de los polímeros. Araceli acotó que la reducción en el consumo de polí-meros es difícil debido a las nece-sidades creadas por el consumismo, pero indicó que la mejor alternativa es la reutilización, que solo se re-quiere de creatividad para reutilizar los plásticos en manualidades, por

ejemplo. También indicó que el re-ciclaje debería ser un factor impor-tante, pero que no hay consciencia en la población ni en las autorida-des para que el reciclaje sea una práctica común.

Entonces, ¿son los polímeros naturales la solución? Ivonne ma-nifestó que los polímeros naturales no permiten obtener la variedad tan grande de polímeros sintéticos para la multitud de usos. Daniel comen-tó que la producción de polímeros naturales no sería suficiente para los usos actuales, sería necesario cambiar varios de los cultivos ac-tuales por cultivos de plantas como el caucho, que permitan obtener polímeros naturales, esto causaría un importante impacto a la natura-

leza y a la humanidad. María Belén y Shirley estuvieron de acuerdo en que el impacto sería principalmen-te comercial y que es muy probable que se puedan obtener muchos de-rivados de los polímeros naturales con la aplicación de nuevas tecno-logías.

ConclusionesAl finalizar el debate, cada gru-

po expuso las conclusiones genera-les y su aporte en este tema. Inició el grupo que estudió los benefi-cios de los polímeros, este indicó la gran importancia y utilidad de los polímeros desde que se inició su producción, la contribución al desarrollo de la sociedad, de la tec-nología, de la industria, de la salud.

Invitó a tratar de concebir la vida diaria sin el uso de polímeros. Se-ñaló también que se deben poner en una balanza los beneficios y perjuicios del uso de polímeros, y que a corto plazo, definitivamente los beneficios serán muy superiores a los perjuicios. Exhortó a aumen-tar la vida útil de los polímeros y a convertirnos en usuarios responsa-bles al reducir el uso de polímeros desechables ya que, al menos por el momento, no existen reemplazos de los polímeros.

El grupo que estudió los efectos adversos de la producción de polí-meros subrayó que si bien es cierto que algunas de las aplicaciones de los polímeros han ayudado a mejo-rar la calidad de vida de las perso-nas, la gran mayoría de los usos son por comodidad más que por nece-sidad. Exhortó a que nos convirta-mos en productores y usuarios res-ponsables y a que pensemos en la afectación tan importante al medio ambiente y a la salud. Que como Químicos, se convierte en un reto el encontrar productos que sustitu-yan a los polímeros y sus efectos.

Y de mi parte, como conclusión, puedo decir que estoy segura de que el ingenio que fue capaz de produ-cir estas sustancias tan utilizadas en nuestros días, también podrá encontrar maneras de eliminar los desechos que generan: el problema no es tecnológico, es sociológico y, hasta cierto punto, político.

Literatura consultada[1] Seymour, R.B., Carraher, Ch.E. Intro-

ducción a la Química de los Polímeros,

2002, Editorial Reverté S.A. pp. 1-19

[2] Morrison, R.T, Boyd, R.N. Química

Orgánica, 5ta. ed. 1998, Addison Wes-

ley, Pearson Education, México. pp.

1211-1234

[2] Chemical and Engineering News,

American Chemical Society, 2013.

se deben poner en una balanza los beneficios y

perjuicios del uso de polímeros

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58 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

I n s t a n t á n e a s

1. Rana mono jaguar, Phyllomedusa palliata. Atenta para no dar un mal paso, esta rana mono jaguar piensa que es hora de cantar a la luna en un ritmo lento de letanía.

2. Saltarín coroniazul (hembra), Lepidothris coronata. Presumido por su plumaje de algodón verde amarillo, el saltarín coroniazul ha decido reposar por un instante infinito.

Frágiles seres del Yasuní Por Rubén D. Jarrín E.

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59 Gente que hace historia

Hay gente que pre-fiere actuar en lu-gar de hablar; otra, elige hablar lo su-ficiente y actuar en consecuencia. Creo que Santiago

Rafael Ron Melo pertenece a este segundo grupo. En efecto, a tra-vés de algunos años que conozco a Santiago, he podido comprobar que este joven científico ecuatoria-no cuando habla lo hace con co-

nocimiento de causa y concisión; siempre es propositivo y convoca a la acción.

Lo recuerdo en su época de estudiante de pregrado de Cien-cia Biológicas: relativamente alto, delgado (creo que siempre ha sido delgado), tranquilo, cumplidor de las tareas, respetuoso. Lo perdí de vista por algunos años, hasta que lo volví a encontrar cuando se in-corporaba a la planta docente de Ciencias Biológicas de la PUCE.

Entonces, nos pusimos en con-tacto nuevamente y le solicité que escribiese para el segundo núme-ro de Nuestra Ciencia. Aceptó con gusto, y se puso manos a la obra y escribió, como no podía ser de otra manera, acerca de los cocodri-los, cuyas lágrimas, según Ron, no son falsas, sino son lágrimas que lamentan que “las poblaciones de cocodrilos y caimanes en el Ecua-dor están seriamente amenazadas; pues, del cocodrilo de la Costa solo quedan pequeñas poblacio-nes relictuales en la provincia de Esmeraldas; y los caimanes de la Amazonía están afectados por la contaminación y la modificación de los hábitats en que viven (Ron, S. Nuestra Ciencia n.° 2, julio del 2000, pp. 46-47).

Precisamente, su tesis (diserta-ción) para obtener su licenciatura en Ciencias Biológicas versó sobre el “Estudio poblacional del caimán negro Melanosuchus niger y caimán de anteojos Caimán crocodilus en seis lagunas de la Amazonía”. En esta tesis se demoró tres años porque desarrolló un tema tan apasionan-te que no se dio cuenta del tiempo, enfrascado como estaba en un pro-fundo proceso de aprendizaje no solo de la biología, sino también del mundo de la cultura de los in-dígenas Sionas, pues vivió un buen tiempo en la amazonía, sitio excep-cionalmente megadiverso y paradi-síaco. Seguramente para Ron esta fue una maravillosa experiencia, quizá el período más enriquecedor de toda su vida.

G e n t e q u e h a c e h i s t o r i a

Santiago Ron: Un “Anfibiólogo” silencioso pero efectivo y productivo

Por Alberto B. Rengifo A.(arengifo@puce. edu.ec)

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60 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

¿Qué bicho picó a Santiago para dedicarse por entero a la Biología? ¿Qué estudios realizó para ello? ¿Qué proyectos lleva adelante? Con estas interrogantes y otras más en mi cabeza bajo a la oficina de San-tiago Ron, que queda en el subsuelo del Edificio de Ciencias, en el Mu-seo de Zoología de la PUCE.

Antes de entrar al Museo (San-tiago es su Curador; es decir, el su-pervisor del cuidado, uso y desarro-llo de una colección científica), me detengo a observar el terrario que está situado en un espacio que que-da justo a la izquierda de la entrada. Me llama la atención que en esos 4m de ancho X 2.20 m de altura y X 1.20 de profundidad se haya re-producido el hábitat apropiado para que vivan unas cuantas ranitas sal-picadas de agua y en medio de ará-ceas, briofitas, camachos, helechos . Entonces, por un instante de ma-gia, mi imaginación vuela rumbo a la selva inhóspita, a la naturaleza indómita y desafiante, y vislumbro el peligro de extinción que pende sobre las cabezas de estas ranitas como una espada de Damocles; pero también pienso en los anfi-biólogos, como Ron, que se han dedicado por entero a protegerlas y conservarlas, porque cuidar a un anfibio, por exagerado que parezca, es salvaguardar al género humano.

Entro al Museo de Zoología. Diviso a Santiago en una oficina que no es la suya. Cuando me ve, viene a mi encuentro y me saluda cordialmente:

—Hola, Alberto. ¿Qué tal?—Excelente —respondo.Me invita a pasar a su oficina, y

empiezo la entrevista con una pre-gunta que desde hace tiempo desea-ba formularle:

¿Desde cuándo quisiste ser biólogo?

Desde niño me gustaron los animales; especialmente, las ranas. Miraba fascinado los documentales que sobre ellas y otros animales pa-

saban. Casi todo juguete que llega-ba a mis manos terminaba destro-zado porque tenía la curiosidad por descubrir qué había dentro. Inves-tigar ha sido y es una mis grandes pasiones.

Sé que estudiaste en el cole-gio San Gabriel, ¿influyó la for-mación que en él recibiste en tu decisión de ser biólogo?

Creo que sí, pero más que en mi determinación de ser biólogo, en la formación de mi personalidad; pues, en el San Gabriel, además de entender el valor de la exigen-cia académica, poníamos en prácti-ca los valores éticos y sociales que

constituyen un componente sólido en nuestra formación. Lo cual nos preparaba para tener esa disposi-ción especial para entender la cien-cia y desarrollarnos como investi-gadores.

¿Por qué elegiste la PUCE?Fundamentalmente, por el alto

nivel académico, especialmente, en Biología. Era “vox populi” que la carrera de Biología en la PUCE era de las mejores no solo en el Ecua-dor sino en también allende los ma-res. Por supuesto que vine con la mente abierta en el sentido de que si no me gustaba tenía otras opcio-nes; afortunadamente, me agradó la facultad, la escuela y la universi-dad. Además, cuando di el examen

de ingreso conocí a una jovencita, Giovanna Romero, que con el pasar del tiempo se convirtió primero en mi compañera de clases; luego, mi amiga de la Escuela; después, mi novia, y finalmente, mi esposa, con quien vivo felizmente casado.

Después de obtener tu título de licenciado en Ciencias Bioló-gicas, ¿qué más estudiaste?

Bueno, en primer lugar fui a la Universidad de Kansas (USA), al Departamento de Ecología y Siste-mática, desde agosto de 1996 hasta julio de 1998. Obtuve el título de Máster en Ecología y Sistemática. El director de mi tesis fue William E. Duellman.

Después, estudié en la Univer-sidad de Austin, Texas. El Depar-tamento de Biología Integrativa fue mi centro de estudios desde agosto de 2002 hasta mayo de 2007. Ob-tuve el título de doctor (Ph. D.) en Evolución, Ecología y Comporta-miento. El director de mi tesis fue David C. Canatella.

Por cierto, he tenido la suerte de participar y asistir a varios cur-sos y congresos sobre ciencia, en particular acerca del mundo de los anfibios. (Es modesto Santiago, no son varios; son muchísimos. Real-mente, necesitaríamos unas cuantas hojas para mencionar estos cursos).

De todos los proyectos que has liderado, ¿cuál crees que es el que te ha dado mayor satisfac-ción?

el Proyecto financiado por la Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología (SENACYT) por $2’200 000, para hacer estudios de genética y sistemática de animales vertebrados de Ecuador de no-viembre 2008 a noviembre 2012, ha sido el que, hasta el momento, me ha producido mayor satisfacción, no solo por la magnitud económi-ca sino, en especial, por las publi-caciones científicas y descripción de especies que se pudo realizar.

Desde niño me gustaron los animales;

especialmente, las ranas. Miraba

fascinado los documentales que sobre ellas y otros animales pasaban.

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61 Gente que hace historia

Efectivamente, se publicaron más de cuarenta artículos científicos en revistas indexadas y se describieron más de 30 especies de vertebrados. Además, ha quedado mucho mate-rial para seguir investigando, ma-terial que puede ser la fuente para muchas tesis1.

Y de todas las distinciones que has recibido ¿cuál es la que más aprecias?

Sin duda ninguna, la distinción que más aprecio es la Beca Univer-sity Continuing Fellowship que me otorgó la Universidad de Texas para financiar mis estudios de doctora-do por un año. Por varias razones: primera, porque era una sola beca en la que participaban todos los es-tudiantes de doctorado del Depar-tamento en el que estudiaba, tanto nacionales como internacionales, que eran personas muy competen-tes, muy capaces. Segunda, porque esta beca pagó todos mis estudios, hospedaje y alimentación, lo cual me liberaba de trabajar y pude dedi-carme por entero al estudio y a mi disertación de doctorado.

¿Te gusta ser profesor?Por supuesto que sí. Es una tarea

enormemente gratificante y de la que disfruto. Dar clases te obliga a estar actualizado, a interactuar con los estudiantes. Es el vínculo que te permite encontrar gente muy va-liosa, capaz, que aporta muchísimo en las actividades que realizamos. Cuando ya te conocen, los estudian-tes se acercan a trabajar contigo con gusto y empeño.

1 Mencionamos otros proyectos recientes en los que ha intervenido Ron: Proyecto con la SENESCYT: “Caracterización ge-nética y análisis bioinformático de la bio-diversidad del Parque Nacional Yasuní” (2013-2014; monto: $ 460 000). Proyecto con DGA(PUCE)-SENESCYT: “Estruc-tura filogenética en comunidades de ranas arbóreas tropicales” (2013-2014; monto: $ 35 000).

¿Cómo te sientes en la Uni-versidad y en la Facultad?

Muy bien, porque soy un afortu-nado de trabajar en la PUCE cuyas autoridades se dieron cuenta hace mucho tiempo, antes que otras uni-versidades, que el científico no solo debe ser docente sino sobre todo in-vestigador, y para eso necesita tiem-po. Fruto de esta visión es que la es-cuela de Ciencias Biológicas, dentro de la PUCE y a nivel del país, tiene la mayor producción científica. En nuestra facultad soy feliz porque existe un ambiente de trabajo muy saludable, me encuentro rodeado de colegas muy competentes. Hay una empatía muy singular con Omar

Torres con quien trabajo hombro a hombro para mantener nuestro la-boratorio y emprender proyectos de investigación.

¿Qué mensaje darías a nues-tros jóvenes estudiantes de Cien-cias Biológicas y de toda la uni-versidad?

Para llevar una vida feliz es in-dispensable dedicarse por entero a realizar algo que a uno le guste, le apasione, le produzca placer. Por tanto, uno debe examinar seriamen-te si está por este camino cuya meta es desarrollar una profesión y un trabajo que se ajuste a la persona-lidad y a los alcances de uno. Claro está, que en toda actividad humana

hay que poner una alta dosis de en-trega, dedicación, esfuerzo; pero no hay duda que el trabajo bien hecho que se hace con gusto es la fórmula del éxito.

La entrevista termina. El tiem-po se ha ido sin percatarnos. Los recuerdos se han hecho presentes haciéndonos revivir momentos sa-tisfactorios. Nos damos un apretón de manos, y una sonrisa es el coro-lario de un encuentro entre colegas y amigos. Vuelve, Santiago, a sus es-tudios e investigaciones sobre este universo fascinante de los anfibios ecuatorianos, él sabe que “nuestro país es privilegiado puesto que en él habitan 544 especies de ranas y sapos, ocupando el tercer lugar en diversidad a nivel mundial” (http://zoologia.puce.edu.ec/Vertebrados/anfibios/); por esto mismo, él y sus colegas continúan haciendo todo lo que está a su alcance para mini-mizar o, quizá, detener ese proceso de extinción masivo que amenaza a este grupo de anfibios.

Yo salgo de esta entrevista, una vez más, con el corazón repleto de esperanzas. Miro el terrario, miró a las ranitas, y pienso que mientras haya científicos, como Ron, que dediquen su vida a salvaguardar a estos animalitos, estos continuarán anunciando buenos augurios para las cosechas y seguirán brindando serenatas de trasnoche. Y por no sé qué misteriosa asociación de ideas, acuden a mi mente dos estrofillas de “Sapo cancionero”, esa hermosa canción popularizada por los Chal-chaleros:

Sapo de la noche/ sapo cancio-nero/ que vives soñando/ junto a tu laguna.Tenor de los charcos/ grotesco trovero, que estás embrujado/ de amor por la luna.Sapo cancionero/ canta tu can-ción/ que la vida es triste/ si no la vivimos con una ilusión.

Sin duda ninguna, la distinción que más aprecio es la Beca

University Continuing Fellowship que me

otorgó la Universidad de Texas para financiar

mis estudios de doctorado por un año.

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62 Nuestra Ciencia n.º 16 (2014)

La Reserva de la Biósfera Yasuní es un tesoro natural que alberga tasas de diversidad inigualables

en grupos como los sapos, las plantas y los insectos. Este libro quiere mostrar a uno de los grupos más carismáticos, pero aún poco estudiados, las mari-posas. Presenta una guía fotográfica de más de 300 especies que habitan el Yasuní, y narra su historia natural y los retos para su conservación. Las ma-riposas revolotean a lo largo del texto describiendo cómo la conservación del medio del medio ambiente es vital para nuestra propia sobrevivencia. Van volando a la par que denuncian la des-aparición de sus otros compañeros de vida: los árboles, los ríos, los pueblos Tagaeri/Taromenani.

Este libro es una revisión de la fa-milia de plantas con mayor nú-mero de usos y de sobresaliente

importancia económica en Ecuador. Esta obra explora la diversidad y el endemismo de las palmas, los usos, las prácticas de manejo, el mercado de productos y la legislación relativa a su aprovechamiento. La segunda parte presenta el tratamiento de 15 especies seleccionadas por su relevancia econó-mica histórica y actual o por ser parte del acervo cultural. En cada caso se re-visa la biología, las prácticas de manejo, el estado de conservación y se ofrecen recomendaciones para el uso sosteni-ble de la especie y sus productos. Pro-fusamente ilustrada y escrita para un público amplio, esta obra ofrece textos sustentados en una extensa literatura científica. Los anexos traen informa-ción económica, nombres comunes por región y otros datos de interés.

N o t i C i e n c i a

Palmas ecuatorianas: biología y uso sostenible

Hadas aladas del yasuní

Editado por Renato Valencia, Rommel Montúfar, Hugo Navarrete y Henrik Balslev

Por María Fernanda Checa