‘Dime qué comes y te diré quién eres’ es una frase publicada en el libro “Fisiología del gusto” en 1825. Este tratado sentó las bases de la gastronomía como ciencia, instalando una idea vigente hasta el día de hoy: que los hábitos alimenticios y elecciones dietéticas de una persona, dicen mucho sobre ella.
También hablan de su entorno, pues reflejan la ubicación geográfica y las condiciones locales, pasadas y acumulativas, como se puede apreciar en los procesos de transferencia de nutrientes, que se desarrollan a través de las diferentes especies de una comunidad biológica.
Las cadenas alimentarias son sumamente importantes. La transferencia de nutrientes, en la que cada especie se alimenta de la precedente y es alimento de la próxima, mantiene el equilibrio de los ecosistemas, lo que se traduce en un sistema biológico en condiciones para el desarrollo pleno de todos los organismos que lo constituyen, interdependientes entre sí.
¿Qué están comiendo las especies que habitan los ecosistemas marinos australes?
El Laboratorio de Ecología Funcional (LEF) de la Universidad de Magallanes (UMAG) está empeñado en responder esta pregunta, tomando en consideración las investigaciones ya realizadas, y formando una red multidisciplinaria de conocimientos con la comunidad científica, académica e institucional, a nivel transfronterizo.
Gracias al proyecto “Evaluación del estado trófico y ecológico en comunidades bentónicas marinas: Predicciones sobre las respuestas funcionales de la biota Sub-Antártica“, organizaron un workshop que reunió a estudiantes de pre y postgrado, académicos de la UMAG y de otras universidades de Chile y de Argentina, además de especialistas que trabajan en el Estado. Este último es el caso del Instituto de Fomento Pesquero (IFOP), “que tiene mucho conocimiento sobre la dieta de especies, y que está en informes técnicos de diferentes instituciones públicas. Es lo que se llama literatura gris”, afirma el Dr. Tomás Ignacio Marina, académico participante del encuentro.
¿Cuál es el estado del arte, o qué dice la bibliografía ya existente? ¿Cuáles son las metodologías disponibles para investigar en esta área? Son preguntas que se respondieron al inicio de la jornada. Hacia el final, coincidieron “en la necesidad de avanzar en el borrador de un artículo científico, a partir de una revisión bibliográfica que identifique tanto los avances como las áreas que requieren más investigación”, según la Dra. Claudia Andrade Díaz. La estudiante de Magíster e integrante del LEF, Taryn Sepúlveda Cifuentes, complementó: “estas redes de colaboración son vitales para poder avanzar hacia un manejo más sostenible de nuestros recursos marinos, y del océano en general”.
Especie paragua
“La ballena jorobada está siendo una especie de mensajero, de cómo las condiciones ambientales pueden estar llevando al equilibrio del ecosistema de un punto a otro”.
El biólogo marino y especialista en cetáceos que lo afirma, es Jorge Acevedo Ramírez, profesional del Centro Regional Fundación CEQUA, doctorado en Ciencias Marinas y Costeras en la Universidad Autónoma de Baja California Sur, México. Su trabajo aborda el comportamiento y requerimientos energéticos de la ballena jorobada en la región de Magallanes. A su juicio, “es importante identificar vacíos de información y mapear la zona, para entender mejor cómo las condiciones ambientales, y factores como el cambio climático y la pesquería, han afectado la dieta de las ballenas”.
En “una sinopsis del conocimiento que se ha estado generando sobre la ecología trófica de esta especie en el Estrecho de Magallanes durante los últimos 20 años”, Acevedo observó “un empobrecimiento en las señales de carbono en su piel, que es la fuente de origen del flujo de energía que está regulando el ecosistema. Esta tendencia está indicando que ha habido, al menos en estos últimos años, cambios más importantes que lo que estábamos detectando entre el 2003 y 2012, por ejemplo”.
Acevedo comenta que esos cambios están asociados, aparentemente, con cambios en las condiciones ambientales, como los fenómenos de El Niño y La Niña, pero también está conectado con la dieta. “Hay años en los que domina el krill; otros, la sardina, y eso también está relacionado a otra condición ambiental”. Cita también como probabilidad, factores como “el aumento de la temperatura del mar o una combinación con el efecto de acidificación por efecto del cambio climático, pero también pueden ser efectos indirectos, como la pesquería de algunos de los recursos que forman parte de su dieta en regiones más norteñas de Chile. A lo mejor, con el transcurso de varios años, eso comienza a afectar”.
Aclara que lo ideal hubiera sido tener un monitoreo anual, pero que las ventanas temporales registradas, ofrecen información suficiente para tener una comprensión aproximada de cuál es la dinámica trófica de esta población. “Aparentemente, el empobrecimiento en la señal de carbono está mostrando que el Estrecho de Magallanes está pasando de un ambiente costero a un ambiente más pelágico, más oceánico. Ese movimiento del ecosistema de buscar un nuevo punto de equilibrio, se debe a factores que están afectando muy fuerte en el sistema. Teniendo en mente además, que los cambios en la biogeoquímica o en las condiciones ambientales van a afectar en definitiva a toda la cadena trófica, la ballena jorobada está siendo como una especie de mensajero que se está expresando a través de su piel”.
La genómica
“Yo trabajo con la genómica funcional, que es la expresión de los genes frente a diferentes tipos de estrés en organismos marinos, y también con microbiomas (comunidad de microorganismos que viven en un entorno específico) asociados a cambios por estrés, que pueden ser ocasionados por contaminación u otro factor antropogénico (humano), como el cambio de la temperatura por efecto del cambio climático”.
Esta descripción corresponde al Dr. en Genómica ambiental, Rodolfo Rondón Sallan, investigador del Departamento Científico del Instituto Antártico Chileno (INACH). Rondón está ejecutando, entre otros, un proyecto de fomento de vinculación internacional investigando el krill, y cree en la necesidad de estudiar los cambios en la alimentación para identificar cómo afectan la expresión genética de los organismos.
“Lo de las redes tróficas es algo nuevo para mí, pero es como abordar lo que se puede hacer a través de la expresión de genes para ver los efectos. Si hay cambios en la alimentación de los organismos, si hay cambios en las redes tróficas, se puede investigar qué efectos pueden ocurrir a nivel molecular y el fenotipo corporal del organismo. Perfecto. De esto no se sabe nada todavía. Entonces, justamente es ver si se hacen estudios experimentales, si se hacen estudios in situ, tomando muestras de organismos de la misma especie que se alimentan diferente, si hay diferencia en la expresión de genes, por ejemplo, o hacer una experimentación y alimentarlos diferencialmente como se hace actualmente en la acuicultura.
Por ejemplo, de lo que yo he hecho, cambios en, o sea, estrés a nivel de contaminante medianamente es implicado en la alimentación, como son los microplásticos, los nanoplásticos y los nanometales, hacen cambio en la expresión de genes. Y eso es lo que nosotros hacemos hoy en día, pero hacer cambios a través de lo que pasa cuando cambia la alimentación, eso es algo nuevo que se pudiera eventualmente hacer. O sea, la capacidad de crecer, la capacidad de reproducirse. Si eso cambia por cambio en la alimentación, eso tendríamos que evaluarlo y ver si hay efectos por desaparición de una especie, por ejemplo, en una red trófica o disminución, o que una especie esté buscando más otra que la que se alimentaba anteriormente.
Y si uno lo lleva al extremo, digamos, un cambio genómico, ¿a qué puede llevar? Justamente, cambios en el fenotipo al extremo de no reproducirse bien, de crecer menos. Si es que afecta a largo plazo, puede llegar a la extinción de una población al menos.
Acordar qué tipo de estudios se pudieran realizar, sean estudios experimentales o sean estudios in situ, tomar las muestras, guardarlas y enviar a secuenciar el ARN para estudiar la expresión de genes, o hacer experimentaciones y ver la diferencia cambiando la alimentación.
Las interacciones
El Dr. Tomás Ignacio Marina, investigador en Ushuaia, Tierra del Fuego, compartió su experiencia en el análisis de redes tróficas, subrayando la importancia de compilar información sobre las interacciones entre especies para entender mejor el funcionamiento del ecosistema. “La idea es estudiar toda la parte de la provincia magallánica, de los canales y fiordos de la provincia magallánica, y si uno conoce que hay estresores o perturbaciones muy puntuales, bueno, una de las líneas prioritarias podría ser cómo influye esa perturbación en la relación entre las especies, y cómo eso podría cambiar la estructura del ecosistema, o el funcionamiento y su estabilidad”.
Tomás Ignacio Marina. Investigador del Centro de Investigaciones Científicas, que es el CADIC, que depende de CONICET, esto es en Argentina, y el CADIC está localizado en Ushuaia, en Tierra del Fuego. Y mi background es, yo soy biólogo, después hice una maestría en Oceanografía Biológica en México, y después volví a Argentina a hacer mi doctorado, básicamente estudiando a través de modelos matemáticos cómo afectaba el derretimiento glacial en Antártida y también cómo afectaba toda la red de interacciones entre presas y depredadores. Perfecto.
Mi expectativa era poder dejar mi conocimiento en una metodología en particular, que es el análisis de redes, o sea, pensar la relación de las especies entre presas y depredadores como una red compleja que está conectada, que tiene muchos componentes y muchas interacciones. Y yo he estado trabajando esta temática en ecosistemas antárticos y ahora últimamente en el canal Beagle y en un área marina protegida en el Atlántico. Esa metodología particular no es tan comúnmente utilizada, porque en general requiere compilación de mucha información, o sea, requiere que vos sepas sobre la dieta de todos los organismos que habitan un ecosistema. Entonces requiere compilación de mucha información y colaboración también entre los diferentes grupos que trabajan en, qué sé yo, en peces, en centolla, en mamíferos marinos.
Y bueno, a través de este análisis de redes complejas hemos sacado conclusiones interesantes sobre la estructura del sistema, el funcionamiento, la respuesta ante perturbaciones. Como tiene un objetivo común, uno podría decir que es como un eje transdisciplinario, entre la biología, la ecología, la biología de los sistemas, que trata de tener esta visión un poco más holística, como uniendo todas las partes y ver cuál es la propiedad emergente que surge. El todo es más que la suma de las partes.
Entonces un poco con esa idea es con la que uno empieza a compilar información, porque por más que conozca cómo funciona cada especie o cada componente del sistema, seguramente haya una propiedad emergente o haya un conocimiento nuevo que se genere cuando vos compilas todo. Y el workshop en general me pareció muy productivo, y siempre abogo a que estas colaboraciones se hagan de manera presencial, algo que afiance los vínculos personales en general. Por eso vine desde Ushuaia.
La síntesis
La Dra. Claudia Andrade destacó la evolución de las investigaciones en los últimos 50 años y subrayó la importancia de identificar vacíos de información. “Muchos de los trabajos comenzaron a realizarse a comienzos del 70, fines de los 80, y después del 90, a comienzos del 2000, hay casi nula información. Entonces, esto se vuelve a retomar como el 2005, y hoy en día ya esto se ha ido incrementando con el número de trabajos y tesis”, aseveró.
Enfatizó su colaboración con la doctora Lisette Centeno, señalando que ambas trabajan con isótopos estables, aunque en enfoques distintos: “Ella, aplicando la misma metodología, trabajó más enfocada en mamíferos marinos, mientras que yo había estado más enfocada con invertebrados”. Este intercambio metodológico ha permitido formar estudiantes que han ampliado líneas de investigación en instituciones como el Instituto Fomento Pesquero, generando información clave para recursos pesqueros. “De alguna manera uno dice, ok, bueno, ha servido, por ejemplo, para nutrir el conocimiento de estas investigadoras, y se ha ido también haciendo más grande esta red de colaboración”.
Respecto al workshop, Andrade calificó como un privilegio contar con investigadores de alto nivel, como el doctor Carlos Montenegro y el doctor Tomás Marina, cuya colaboración permitirá nutrir significativamente las investigaciones locales: “Sabemos que las investigaciones se van a nutrir enormemente”. Además, subrayó la importancia de establecer una red de trabajo en ecología trófica, objetivo que considera cumplido tras el evento.
