Ecoblog-mx – Página 6

Propiedades emergentes: ecosistemas versus agroecosistemas

por Karina Figueroa15 noviembre, 202018 noviembre, 2020

Por: Arturo Pérez-Vázquez

Colegio de Posgraduados campus Veracruz, parturo@colpos.mx

La teoría general de sistemas fue generada por Ludwig Von Bertanlafy de 1937 al año 1969, cuando publica su libro teoría general de sistemas. A partir de ahí empezaron a acuñar conceptos basados con dicho fundamento teórico; bajo la premisa de que el todo es mas que la suma de las partes, y donde las partes interaccionan para funcionar como un todo (teoría de la síntesis). A partir de ahí surgen diversos conceptos, entre ellos el de ecosistema (Tansley, 1935 ) y posteriormente el de agro-ecosystem (Harper, 1974 ) o agroecosistema (Hernández X., 1977). El agroecosistema, definido como una abstracción de la realidad para entender a la agricultura en su sentido amplio como un todo. Desde la óptica agronómica son ecosistemas transformados por el ser humano que incluye a organismos vivos (componente biótico) y componentes abióticos (clima, suelo, tecnología, información) y la interacción entre éstos para generar productos con fines eminentemente de uso y beneficio antropocéntrico. Los agroecosistemas en comparación con los ecosistemas requieren de la intervención humana, es decir son una invención humana y no se dan per se en la naturaleza.

Uno aspecto básico de todo “sistema” es que al interaccionar sus componentes surgen propiedades emergentes que no están presentes en alguna de sus partes o componentes (Mitchell, 1972). El concepto de emergencia fue acuñado para designar aquellas propiedades que surgen como resultado de la interacción de los componentes de un sistema y que no necesariamente están presentes en alguno de sus componentes individuales (Mayr, 1982).

Cabe recalcar que varias de las propiedades emergentes inicialmente identificadas para los ecosistemas (productividad, estabilidad, diversidad, etc.) fueron después tomadas prestadas para aplicarlas a los agroecosistemas con su respectiva adaptación (Conway, 1987). Estas propiedades se han utilizado para valorar el desempeño de un agroecosistema respecto a otro en función de factores intrínsecos y extrínsecos (económicos, ecológicos, políticos, culturales y sociales). Además de evaluar dichas propiedades emergentes en términos de la escala espacial y temporal y tomar decisiones para optimizar su manejo o rediseñarlo en busca de una mayor y mejor producción de satisfactores, bienes y servicios a la sociedad en conjunción con aspectos de sustentabilidad. Una de las condiciones para entender a los ecosistemas o agroecosistemas y valorar sus propiedades emergentes como sistema complejo, es mediante el enfoque de sistemas complejos adaptativos.

En términos de agroecosistemas muchas de estas propiedades emergentes son las interacciones que se dan entre el medio físico-biológico-tecnológico y socieconómico. Al contrario de lo que ocurre en los ecosistemas o comunidades que son interacciones entre los componentes bióticos y abióticos. En los ecosistemas y agroecosistemas se presentan dos aspectos funcionales básicos, el ciclaje de nutrimentos y el flujo de energía. Ambos participan en la transformación de la energía lumínica en productos útiles al ser humano. Sin embargo, en los agroecosistemas estos procesos biofísicos son controlados, alterados y/o mediados por intervención humana. De hecho los estudios agroecológicos iniciales en agroecosistemas estuvieron centrados en interacciones bióticas (insectos plaga-insectos benéficos, plantas con propiedades alelopáticas-control de arvenses, etc.) Algunas de estas propiedades como productividad y estabilidad, están en riesgo debido al clima, factores biológicos y aún socioeconómicos.

Fuente: Conway (1982) y Marten (1988), Rutledge *et al.,* (1976).

Finalmente el problema principal es como retomar estas propiedades emergentes no solo para rediseñar el agroecosistema con principios ecológicos sino también sociales y económicos. Una de estas propiedades emergentes de los agroecosistemas es sustentabilidad. Sin embargo, hace falta que los investigadores nos introduzcamos a fondo en los temas y corrientes de sistemas y complejidad para poder entender con mayor certeza los temas de propiedades emergentes, ya sea en ecosistemas como en agroecosistemas.

Referencias

Conway, G R .1987. The properties of agroecosystems. Agricultural Systems 24: 95- 117
Hernández X E (1977) El agroecosistema concepto central en el análisis de la enseñanza, la investigación y la educación agrícola en México. In: Agroecosistemas de México: contribuciones a la enseñanza, investigación y divulgación agrícola (Hernández X Ed.). Colegio de Postgraduados, Chapingo, Mex pp 11-19

Marten GG (1988) Productivy, stability, sustainnability, equitability, and autonomy as propierties for agroecosystem assessment. Agric. Systems, 26: 291-316.
Mayr E. 1982. El crecimiento del pensamiento biológico. Cambridge: Belknap
Mitchell, S. D., 2012. Emergence: Logical, functional and dynamical. Synthese, 185(2): 171–186. doi:10.1007/s11229-010-9719-1
Rutledge R.W., Basore B.L. and Mulholland R.J. 1976. Ecological stability: An information theory viewpoint. Journal of Theoretical Biology 57 (2): 355-371

Reseña del autor

Arturo Pérez Vázquez biólogo por la Universidad Veracruzana. Obtuvo el grado de Maestro en Ciencias Agrícolas por el Colegio de Postgraduados y el Doctorado por el Imperial College London del Reino Unido con el estudio: “The future role of allotments in the southeast of England as a component of urban agriculture”. Interesado en los temas de agroecología, agricultura sostenible, bioeconomía y cambio climático. Se enfoca actualmente al estudio de la resiliencia de los agroecosistemas al cambio climático, etnobiología, agroecología y agricultura urbana. Ha sido reconocido como uno de los 100 Académicos Distinguidos del Colegio de Postgraduados, institución en la que se desempeña actualmente como Profesor/Investigador y es miembro del SNI con nivel 1.

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Naturalizar las ciudades

por Karina Figueroa15 noviembre, 2020

Por: Griselda Benítez Badillo

Instituto de Ecología, A.C. griselda.benitez@inecol.mx

Los seres humanos enfrentan desafíos globales complejos. Una gran parte de estos desafíos derivan del acelerado aumento de la población y de las enormes demandas de recursos que las concentraciones urbanas imponen sobre el ambiente. La masificación de las ciudades no ha ido acompañada del correspondiente crecimiento de la infraestructura, servicios y viviendas para los habitantes, ni de concepciones apropiadas de sustentabilidad ambiental Esto se refleja en las afectaciones a la calidad de vida de los ciudadanos y también de los habitantes de los espacios rurales. Hoy, 75% de la población ya vive en ciudades y se espera que para el año 2050 este porcentaje aumente hasta un 90% (según ONU–Hábitat). La urbanización es un proceso de ocupación territorial, así como de transformación del uso del suelo y por tanto de la cobertura ecosistémica. El cambio en el uso del suelo es el principal responsable de la actual pérdida de biodiversidad. Los beneficios potenciales del verde urbano dependen de sus atributos y extensión. Las peculiaridades naturales determinan si los paisajes urbanos se convierten o no en entornos habitables y seguros, preocupación cotidiana de nuestro tiempo. Las ciudades pueden ser percibidas como inhóspitas en la medida que carecen de remanentes ecosistémicos en su interior ¿cómo podríamos revertir este sentir? En la búsqueda de una respuesta, aunque no hay una única, se ve fácilmente que recurrir al “verdor urbano” es un camino, particularmente el enriquecimiento de la infraestructura verde (Figura 1). Se trata así de integrar sistemas naturales o seminaturales que proveen servicios demandados por los ciudadanos.

**Figura 1.** Interior de un espacio verde El Parque de los Tecajetes, con especies del bosque de niebla (Foto de G. Benítez).

La vegetación sea natural o no, tiene así un papel protagónico en la “naturalización” de las ciudades. Particularmente los árboles son un elemento estratégico, son protagonistas que articulan beneficios tanto ambientales como sociales. La presencia de los árboles es un requisito que frecuentemente demandan los habitantes para la ciudad, pues en el imaginario colectivo, son emblema de una ciudad más amable. Efectivamente, la falta de verde y especialmente de árboles se asocia con una exposición a mayor temperatura del aire, a la formación de islas de calor, y al aumento de la contaminación. La alteración de la cubierta vegetal está relacionada con la degradación de los servicios ecosistémicos de regulación. Por eso, la naturalización se concibe para mejorar las condiciones de confort y de calidad del aire. A pesar de que las ciudades son ambientes fuertemente dominados por el ser humano, inevitablemente dependen de la naturaleza por los muchos beneficios que los habitantes reciben directamente, derivados del funcionamiento ecosistémico sobre los que se han establecido. Pero también los de provisión importan, notablemente a través de los cultivos de traspatio y variaciones de agricultura urbana que benefician a las familias, como lo experimentamos en la ciudad de Xico, Ver. en búsqueda de opciones para propiciar seguridad alimentaria (Figura 2).

**Figura 2.** Cultivo alimentario de traspatio en Xico, Veracruz (Foto de G. Benítez).

La “naturalización de las ciudades” es parte de diversas herramientas que intentan promover ciudades resilientes. El reto es cómo identificar y en su caso poner en práctica las “indicaciones de la naturaleza”. Es decir, ¿cómo asimilar el actuar de la naturaleza y ponerlo en práctica a través de la mano de los seres humanos? La complejidad de los usos y funciones urbanas hacen que la adopción resulte desafiante para lograr beneficios amplios para la sociedad, pero ese es precisamente la meta. En el Proyecto i-Gamma se plantea identificar qué espacios actualmente desprovistos de vegetación ofrecen la posibilidad de motivar programas de reforestación y restauración ecológica. En ellos debe fomentarse el uso de especies nativas, como hicimos en la ciudad de Coatepec, Ver. en dónde reforestamos 4.6 ha en el Cerro de las Culebras con 11 especies del bosque de niebla. En Xalapa, el área desnuda ocupa 24.5% de la superficie de la ciudad, existe la posibilidad de establecer en algunos de estos sitios programas de reforestación y restauración ecológica con el consenso de los diversos actores.

La construcción de edificios suele ser planeada para ser “permanente” pero no sucede así al reforestar y restaurar, los espacios verdes, resultan por tanto más vulnerables, sean manchones de vegetación o árboles individuales. Al inicio, “naturalizar la ciudad” puede ser tan simple y directo como plantar árboles (Figura 3), pero habrá que agregarle una visión centenaria pues la longevidad del arbolado nos desafía a dimensionar su articulación con la demás infraestructura urbana en el largo plazo. Si se hace con suficiente compenetración con la tarea, esta práctica es sin duda el cimiento en la construcción de ciudades saludables y sostenibles. En el Parque Bicentenario en Xalapa, Veracruz una placa rinde homenaje a un árbol señalando que es “protector de la vida y testigo de nuestra historia” .

**Figura 3.** Fresno traído de Inglaterra en 1880. Aquí llegaban mulas con carbón del Cofre de Perote y paraba para realizar la venta bajo su sombra. (Foto de Pedro Franco)

Referencias

Chávez Alaffita, L., Hernández Bonilla, M., Benítez Badillo, G. 2020. Intervención y transformación de áreas naturales, en el contexto nanocuenca, como espacios públicos en la ciudad de Xalapa-México. ACE: Architecture, City and Environment, 15(44), 8984. DOI: http://dx.doi.org/10.5821/ace.15.44.8984

Eggermont, H., Balian, E., Azevedo, J.M.N., Beumer, V., Brodin, T., Claudet, J., Fady, B., Grube, M., Keune, H.. 2015. “Nature-based Solutions: New Influence for Environmental Management and Research in Europe”. Gaia – Ecological Perspectives for Science and Society. 24 (4): 243–248. doi:10.14512/gaia.24.4.9. hdl:10400.3/4170.

Zucchetti, A, Hartmann, N, Alcantara, T, Gonzales, P, Cánepa, M, Gutierrez, C. 2020. Infraestructura verde y soluciones basadas en la naturaleza para la adaptación al cambio climático. Prácticas inspiradoras en ciudades de Perú, Chile y Argentina. Plataforma MiCiudad, Red AdaptChile y ClikHub. Editado por: World Wildlife Fund INC Av. Gral. Trinidad Morán 853, Lince, Lima – Perú Primera edición digital, agosto 2020 ISBN: 978-612-46028-8-7 https://cdkn.org/wp-content/uploads/2020/09/REPORTE-CIUDADES-VERDES-FINAL-020920_rv_compressed.pdf

Reseña de la autora

Griselda Benítez Badillo bióloga por la Facultad de Ciencias de la UNAM (1984). Maestría en la Universidad de York, Inglaterra (M. Phl. 1994) y el Doctorado en Agroecosistemas Tropicales en el Colegio de Posgraduados (2011). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores Nivel I. Investigador Titular A de la Red de Ambiente y Sustentabilidad del Instituto de Ecología. Botánica de formación, actualmente está enfocada al entendimiento de la dinámica de cambio ambiental, particularmente la pérdida de la cobertura vegetal en las ciudades atribuidos a la urbanización. Tiene 69 Proyectos de Gestión Ambiental para entidades gubernamentales federales y locales, en los que la filosofía fue generar y aplicar conocimiento para propiciar la gestión ambiental sustentable y orientar proyectos de aprovechamiento de los recursos naturales con una perspectiva de conservación de la biodiversidad y de los valores ambientales del país. Participó en la elaboración del “Programa Veracruzano ante el Cambio Climático” (2008, INE-SEMARNAT y el Fondo de Oportunidades Estratégicas del Reino Unido). Éste fue el 1er. Programa hecho a nivel estatal en el País.

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Repensar nuestras relaciones entre sociedades humanas y con los demás seres vivos

por Karina Figueroa15 noviembre, 2020

Por: Alicia Barceinas Cruz

Universidad de Wisconsin-Madison barceinascru@wisc.edu

La pérdida de la biodiversidad es un fenómeno global quizás menos popularizado pero íntimamente relacionado con el cambio climático. Este fenómeno consiste en la pérdida de la diversidad de formas de vida en el planeta—animales, plantas, bacterias, hongos, algas—y del ensamble de relaciones que hay entre ellas y con los elementos del paisaje—ríos, suelo, minerales. Cuando perdemos lo anterior, perdemos beneficios de la biodiversidad como la salud y la seguridad alimentaria, además de perder la capacidad de mitigación y adaptación al cambio climático. Por ello, el bienestar humano depende de que logremos identificar y modificar las relaciones sociales que derivan en las acciones humanas causantes tanto del cambio climático como de la pérdida de biodiversidad.

**Figura 1.** Ejemplo de los beneficios de la biodiversidad para hacer frente a los efectos del cambio climático. Con el aumento de la temperatura planetaria se espera un aumento de los niveles del mar así como más tormentas y huracanes en algunas zonas. La figura ilustra la protección contra inundaciones brindada por dos ecosistemas: manglares y arrecifes de coral (Fuente: Losada *et al*., 2018)

El reporte más reciente de la Plataforma Intergubernamental de Ciencia y Política para la Biodiversidad identifica las acciones que directamente tienen un efecto negativo en la biodiversidad, así como los aspectos de las sociedades humanas que derivan en dichas acciones, es decir las causas indirectas o subyacentes. Por ejemplo, una de las principales causas directas de la pérdida de biodiversidad es la deforestación de bosques tropicales. La deforestación libera gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático y remueve la vegetación que contribuiría a mitigarlo. Cuando esto sucede en repetidas ocasiones y en áreas extensas, los ecosistemas tienden a la simplificación, lo cual reduce nuestra capacidad de adaptación a cambios ambientales. Las causas subyacentes de la deforestación tropical están frecuentemente relacionadas con la expansión de mercados y demanda de mercancías globales—palma de aceite, soya, carne, minerales, gas y petróleo. Dichas causas subyacentes también contribuyen al cambio climático.

¿Qué tipo de relaciones hay detrás de estas causas y cómo podemos cambiarlas? Siguiendo una rica tradición intelectual y de activismo de los pueblos originarios, el académico Potawatomi Kyle Whyte, experto en justicia ambiental y climática, propone que para superar los problemas sociales y ambientales debemos reformular nuestra relaciones entre sociedades humanas y con los demás seres vivos (Whyte, 2020). Whyte propone que nuestras relaciones deberían basarse en cinco cualidades de la reciprocidad: respeto mutuo, consenso, transparencia, confianza, y responsabilidad.

Sin embargo, las relaciones en las sociedades coloniales y poscoloniales derivan de una forma de crear valor económico basada en la explotación y dominación de territorios y cuerpos (WEA, 2017). Continuando con el ejemplo de la deforestación tropical, la expansión de algunos mercados globales genera valor económico pero conlleva la extinción de especies y la precarización de la vida. Por otro lado, las acciones humanas con efectos planetarios no son algo nuevo. Existe evidencia de que la invasión europea del siglo XVI en los territorios conocidos actualmente como América influyó en la pequeña edad de hielo. El genocidio del 90% de la población original llevó al abandono de extensas áreas de cultivo y los bosques secundarios que crecieron en esas zonas funcionaron como un inmenso sumidero de carbono que provocó la disminución de la temperatura global (Yusoff, 2018; Koch et al, 2019). Este caso ilustra cómo las soluciones a los retos planetarios actuales requieren una profunda reflexión sobre las relaciones sociales y de producción de valor que derivaron de este catastrófico evento.

**Figura 2.** Definición de soluciones basadas en la naturaleza (Fuente: Andrade et al., 2020)

En años recientes se ha discutido en la arena de la política ambiental internacional el concepto de las soluciones basadas en la naturaleza (SbN). Las SbN priorizan la protección del medio ambiente para superar desafíos sociales como la seguridad alimentaria y la reducción de riesgos de desastres, al tiempo que aumentamos nuestra capacidad de adaptación a las nuevas condiciones ambientales que ya vivimos (Andrade et al., 2020). Al implementar instrumentos que nos permiten cuidar a la biodiversidad para que la biodiversidad cuide de nosotros, este marco conceptual ofrece oportunidades de poner en práctica el principio de que las relaciones recíprocas en la naturaleza son la base del bienestar planetario y humano. No obstante, también existe el riesgo de reproducir relaciones de explotación y dominación al implementar dichas soluciones, lo cual debilitaría su potencial como solución a largo plazo. Construir relaciones basadas en el respeto, cuidado mutuo y la responsabilidad es necesario pero lleva tiempo. Lo mejor es empezar ya: conoce las comunidades humanas y la biodiversidad del lugar donde vives y conecta con ellas.

Referencias

Andrade, A., Cohen-Shacham, E., Dalton, J., Edwards, S., Hessenberger, D., Maginnis, S., Maynard, S., McElwee, P., Murti, R., Nelson, C., Ruiz, V., Siikamäki, J., L. Vasseur (principales colaboradores). 2020. Orientación para usar el Estándar Global de la UICN para soluciones basadas en la naturaleza. Un marco fácil de usar para la verificación, diseño y ampliación de las soluciones basadas en la naturaleza. Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. ISBN 978-2-8317-2063-0
Koch, A., Brierley, C., Maslin, M.M., S.L. Lewis. 2019. Earth system impacts of the European arrival and Great Dying in the Americas after 1492. Quaternary Science Reviews 207: 13-36
Yusoff, K. 2018. A billion Black Anthropocenes or none. The University of Minnesota Press, Minneapolis, MN
Whyte, K. 2020. Indigenous environmental justice: anti-colonial action through kinship. En B. Coolsaet (Ed), Environmental justice: key issues. Routledge, New York, pp. 266-278.
Women’s Earth Alliance y Native Youth Sexual Health Network. 2017. Violence on the land, violence on our bodies: building and indigenous response to environmental violence. Reporte y kit de herramientas: http://landbodydefense.org/

Reseña de la autora

Alicia Barceinas Cruz es bióloga egresada de la Facultad de Ciencias de la UNAM con Maestría en Política Pública por la Universidad de Chicago. Colaboró por varios años con Natura y Ecosistemas Mexicanos, A.C en el Programa de Conservación, Restauración y Manejo Sustentable en la Selva Lacandona. Actualmente estudia un doctorado conjunto en el Departamento de Geografía y el Instituto Nelson para Estudios sobre el Medio Ambiente de la Universidad de Wisconsin-Madison. Su investigación explora las intersecciones entre límites geopolíticos y corredores biológicos transfronterizos.

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Amenazas a la biodiversidad de la Península de Yucatán, retos y necesidades de investigación

por Karina Figueroa16 octubre, 202022 octubre, 2020

Por: Juan Manuel Dupuy Rada

Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C.

La Península de Yucatán (PY) incluye los estados de Campeche, Yucatán y Quintana Roo y el norte de Belice y Guatemala, alberga el segundo macizo forestal tropical más grande del continente después de la selva amazónica y constituye una provincia biótica homónima de gran biodiversidad. Posee una geología cárstica de origen marino, con un sistema de drenaje subterráneo, numerosos cenotes, extensos canales subterráneos y muy pocos ríos, y una topografía principalmente plana con elevaciones menores de 400 m. La porción mexicana alberga unas 2,300 especies de plantas vasculares, más de 3,000 especies de insectos, 543 de aves, 118 de reptiles y 60 de murciélagos. Además, posee diferentes tipos de vegetación, incluyendo selvas bajas, medianas y altas, selvas inundables (bajos), manglares, sabanas, petenes y dunas costeras (Durán y Méndez 2010, Islebe et al. 2015).

Esta región tiene una historia milenaria de uso de sus recursos naturales por los Mayas, con una población en épocas prehispánicas estimada en 5 millones, quienes identificaron y nombraron gran parte de la flora y fauna, y descubrieron muchas de sus propiedades útiles. Aún hoy se han documentado cerca de 680 especies de plantas medicinales, 130 especies maderables, 88 alimenticias y 28 melíferas. Además de estos bienes, los ecosistemas de la PY brindan importantes servicios ambientales (beneficios directos e indirectos a la sociedad), como la regulación del clima (temperatura, sequías, inundaciones, huracanes), la erosión del suelo, la calidad del aire y del agua y los vectores de enfermedades. Sus selvas albergan el reservorio de carbono forestal más grande del país –3,554 petagramos (10¹⁵ g)–, funcionando como un importante sumidero de CO₂ atmosférico y protector de uno de acuíferos kársticos más grandes del mundo (Islebe et al. 2015).

Los ecosistemas de la PY y su biodiversidad han sido afectados por actividades humanas. La Figura 1 muestra los cambios de cobertura ocurridos entre 1974 y 2014 y la ubicación de las principales áreas naturales protegidas (ANP). Para 2014 solo 22% de su extensión territorial estaba cubierta por vegetación madura (concentrada en las ANP), 59% estaba cubierta por vegetación secundaria y 19% por zonas urbanas o agropecuarias. El principal agente de cambio ha sido la ganadería, que ha sustituido ecosistemas biodiversos y benéficos para la sociedad por grandes extensiones de propiedad privada poco diversas, productivas y redituables. Los incendios forestales (otro agente de disturbio relacionado) en la PY representaron el 42% de la superficie arbolada afectada del país entre 2003 y 2014. Ambos agentes amenazan la biodiversidad y agravan el calentamiento global liberando grandes cantidades de gases de efecto invernadero.

**Figura 1**. Cambios en la cobertura forestal de la Península de Yucatán entre 1974 y 2014, señalando áreas con y sin vegetación. Con base en los primeros 5 mapas (1974, 1994, 2000, 2007 y 2014) se identificaron áreas que permanecieron ocupadas por vegetación o por sistemas agropecuarios, zonas urbanas y áreas en constante cambio (deforestación-revegetación), y se calculó la edad de la vegetación (último mapa). Los polígonos muestran las principales ANP. Modificado de Islebe et al. 2015. Fuente: Pronatura Península de Yucatán, 2015.

Una nueva gran amenaza es el megaproyecto Tren Maya, ruta ferroviaria de 1,460 km y 18 estaciones, con desarrollos turísticos, habitacionales, de transporte y comercio de mercancías, que suponen un profundo reordenamiento territorial en cinco estados del sureste, y se conecta con el megaproyecto Corredor Transístmico por ferrovías, carreteras, puertos y las actividades económicas proyectadas (Figura 2). Estos megaproyectos buscan acortar la ruta y disminuir los costos de transporte de mercancías entre las principales economías del mundo (Estados Unidos, la Cuenca del Pacífico y la Unión Europea), facilitar la explotación y transporte de petróleo, gas y minerales, y potenciar el turismo en la región. Sin embargo, representan un grave riesgo de deforestación, degradación y fragmentación de la vegetación mejor conservada de la PY en ANPs de vital importancia, como la Reserva de la Biosfera Calakmul, la Reserva de la Biosfera de Sian Ka’an, la Reserva Estatal Balam-Kú y el Área de Protección de Flora y Fauna Manglares de Nichupté, con las consecuentes pérdidas de biodiversidad y servicios ecosistémicos primordiales, incluyendo la capacidad forestal de mitigar el cambio climático y de recargar el acuífero (Figura 3). Urge entonces realizar investigaciones transdisciplinarias para evaluar los impactos ambientales y socioeconómicos de estos megaproyectos y otras actividades humanas y proponer estrategias para minimizar o revertir la pérdida de biodiversidad y de los servicios ecosistémicos de la PY.

**Figura 2**. Megaproyectos (Tren Maya y Corredor Transístmico) y principales yacimientos de hidrocarburos y minerales en el Sureste de México. Tomado de: http://geopolitica.iiec.unam.mx/sites/default/files/2020-03/RESUMEN-EJECUTIVO-GCTTM-ok.pdf

**Figura 3**. Principales Áreas Naturales Protegidas (ANP) y características geohidrológicas que se verían afectadas por el Tren Maya. Tomado de: http://geopolitica.iiec.unam.mx/sites/default/files/2020-03/RESUMEN-EJECUTIVO-GCTTM-ok.pdf

Referencias

Durán, R., Méndez, M. (Eds.). 2010. Biodiversidad y Desarrollo Humano en Yucatán. CICY, PPD-FMAM, CONABIO, SEDUMA. 496 pp.
Islebe, G.A., et al. (Eds.). 2015. Biodiversity and Conservation of the Yucatán Peninsula, Springer. 401 pp.
Grupo CONACYT para el análisis de riesgos en los territorios del Tren Maya. 2019. Territorios mayas en el paso del tren: situación actual y riesgos previsibles. http://geopolitica.iiec.unam.mx/sites/default/files/2020-03/RESUMEN-EJECUTIVO-GCTTM-ok.pdf

Reseña del autor

Juan Manuel Dupuy Rada es Biólogo por la Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia y Maestro y Doctor en Ecología por la Universidad de Connecticut, Estados Unidos. Es Investigador Titular C del Centro de Investigación Científica de Yucatán. Es Editor Asociado de la revista Tropical Conservation Science y lo fue también de Tropical Ecology. Actualmente es Investigador Nacional nivel II. Tiene amplia experiencia en investigación en ecología de selvas tropicales, abarcando temas como: 1) regeneración, sucesión y dinámica comunitaria de plantas leñosas, 2) patrones, procesos y factores que determinan la estructura, diversidad y composición florística de selvas en paisajes alterados por actividades humanas, 3) estrategias de vida y rasgos funcionales de plantas leñosas en selvas secas y 4) estimación y monitoreo del carbono en la biomasa forestal aérea.

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La conservación de la vegetación de duna costera de la península de Yucatán: entre el azar, la urbanización y las especies invasoras

por Karina Figueroa16 octubre, 2020

Por: Víctor Parra-Tabla

Departamento de Ecología Tropical, Campus de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Autónoma de Yucatán. Victor.parratabla@gmail.com

Las zonas costeras se consideran de los ecosistemas terrestres más vulnerables al cambio climático fundamentalmente por el incremento esperado en el nivel del mar. No obstante, por su alto valor turístico, la urbanización contemporánea de estas zonas ha llevado a una pérdida acelerada de su cobertura vegetal en periodos de tiempo notablemente cortos, originando diferentes efectos colaterales que afectan drásticamente su funcionalidad y, en consecuencia, su conservación.

La vegetación costera de la península de Yucatán, junto con la del Golfo de México, se consideran de las más diversas a nivel mundial y contienen una proporción significativa de especies endémicas; pero ¿qué procesos explican el ensamble de sus comunidades? ¿y cuáles las amenazas inmediatas que confrontan? Sabemos que un factor importante para entender la peculiaridad de esta vegetación es que presenta influencias fitogeográficas caribeñas y del Golfo de México. Estas influencias explican tanto su diversidad global, como su heterogeneidad espacial. Por ejemplo, existen regiones donde se favorece el establecimiento de comunidades con alta diversidad filogenética y otros con baja diversidad, lo cual responde a los filtros ambientales característicos, pero variables, de estos ecosistemas (e.g., altas temperaturas, alta exposición salina). Sin embargo, sabemos que eventos climáticos estocásticos (i.e., ciclones tropicales), han jugado un papel muy destacado para explicar la diversidad y el ensamble de estas comunidades.

Esta distintiva conformación de las comunidades costeras de la Península de Yucatán, sumada a los servicios ambientales que proporciona (e.g., fijación del sustrato, barrera ante ciclones), justifican ampliamente la importancia de su conservación. Desafortunadamente, sabemos que sus costas han sido intensamente urbanizadas (Fig. 1).

Fig. 1 (a) Vista de la vegetación de duna costera de Yucatán (Foto: Víctor Parra-Tabla). (b) Imagen actual de la urbanización de la costa de Yucatán del área de Puerto Progreso a Telchac Puerto (ca. 12 km; imagen tomada de Google Earth). En esta área hasta un 40% de las especies de la duna costera son exóticas invasoras (Fuente: Parra-Tabla et al. 2018. Plant Ecology and Diversity 11:157–172)

Esta urbanización ha resultado en perdida de cobertura vegetal, fragmentación y, especialmente, en la entrada masiva de especies exóticas invasoras (Fig. 1b). Trabajos de la década de los 80´s reportaban una muy baja incidencia de estas especies, pero datos recientes de la costa norte demuestran que en solo 30 años un tercio del total de las especies de comunidades de duna costera son exóticas invasoras (Fig. 1b). Más preocupante aun, es que estas especies actualmente ocupan lugares dominantes en la estructura de las comunidades, sugiriendo fuertes efectos en su funcionalidad. Por ejemplo, sabemos que la producción de semillas de las especies nativas es afectada por la competencia por polinizadores y por la transferencia de polen heteroespecífico que establecen con las especies exóticas (Fig. 2).

Fig. 2 Compartición de polinizadores entre la especie endémica (a) Cakile edentula, y la especie exótica (b) Bidens pilosa, en la duna costera de Yucatán. Se ha demostrado que la presencia de polen de B. pilosa en los estigmas de C. edentula afecta su éxito de polinización (Fuente: Suárez-Mariño et al. 2019. American Journal of Botany 106: 1-8) (Fotos: Cristopher Albor y Alexander Suárez Mariño, respectivamente).

A nivel global, existen evidencias de que las especies exóticas invasoras son capaces de introducirse fácilmente en las redes de interacción planta-polinizador, sugiriendo efectos a nivel comunitario. En comunidades costeras de la Península de Yucatán se ha observado un patrón similar (Fig. 3a), pero además se ha comprobado que en las redes de interacción planta-planta, establecidas vía la transferencia de polen heteroespecífico, estas especies exóticas no solo tienen una participación importante (Fig. 3b), sino que su éxito de polinización es menos afectado en comparación con el de las plantas nativas.

Fig. 3 (a) Red de interacción planta-polinizador (Modificado de Parra-Tabla et al. 2019. PloseOne 14: e0218227) y (b) planta-planta, vía el intercambio de polen heteroespecífico (Modificado de Parra-Tabla et al. Journal of Ecology en prensa), en una comunidad de duna costera. En la red planta-planta las flechas indican la dirección del flujo de polen

Estos hallazgos sugieren que las especies exóticas invasoras presentan una mayor tolerancia a la llegada de polen heteroespecífico, proporcionándoles una gran ventaja competitiva. Si bien este mecanismo ha sido poco estudiado, parece ser clave para facilitar la invasión y llevar potencialmente al remplazo de especies nativas. Aunque actualmente no existen datos demográficos que comprueben tales reemplazos en la duna costera de la Península de Yucatán, datos empíricos sugieren que las diferencias observadas en el éxito de la polinización podrían estar teniendo un efecto en el aumento de la dominancia de las especies exóticas.

Evidentemente es imprescindible seguir estudiando cómo el cambio climático afectará las comunidades costeras. Sin embargo, también es imprescindible acelerar nuestro entendimiento de cómo la urbanización y sus efectos colaterales las están afectando actualmente. Estas líneas de investigación junto con otras, como la restauración, deberían de considerarse prioritarias para establecer medidas de corto plazo que permitan contener y revertir el actual estado de deterioro de estos importantes ecosistemas.

Referencias

Angulo D., Tun-Garrido, J., Munguia-Rosas, M., Arceo-Gómez, G., and Parra-Tabla, V. (2018). Patterns of phylogenetic community structure of sand dune plant communities in the Yucatan Peninsula: the role of deterministic and stochastic processes in community assembly. Plant Ecology and Diversity 4: 515-526

Espejel I (1987) A phytogeographical analysis of coastal vegetation in the Yucatan Peninsula. Journal of Biogeography 14: 499–519

Martínez M.L. Moreno-Casasola, P., Espejel, I., Jiménez Orocio, O., Infante Mata D., Rodríguez Revelo, N., y Cruz González J.C. (2014) Diagnóstico general de las dunas costeras de México. CONAFOR 350 pp

Reseña del autor

Víctor Parra-Tabla. Soy biólogo egresado de la Facultad de Ciencias y doctor en ecología por el Instituto de Ecología de la UNAM. Por más de 25 años, junto con un excelente grupo de estudiantes, he investigado la ecología evolutiva de interacciones bióticas múltiples que ocurren entre microrganismos del suelo-plantas-polinizadores-herbívoros y parasitoides. Los últimos cinco años hemos enfocado nuestros esfuerzos en el estudio de la ecología de comunidades costeras con el objetivo de contribuir a su conservación. Estos esfuerzos incluyen desde describir y explicar su diversidad filogenética y funcional, hasta entender la dinámica espacio-temporal y el impacto de especies invasoras en las redes de interacción planta-polinizador y planta-planta. Soy miembro fundador y ex vicepresidente de la SCME. Profesor visitante del CSIC-EBD (España) y de la Universidad de Northampton (Reino Unido). Miembro del SNI desde el año 1997, e investigador nacional nivel III desde el 2013. Conócenos y colabora con nosotros, visita:

https://sites.google.com/site/victorparratablalab/

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La llegada del camarón tigre a México: efecto de las actividades antropogéncias en la biodiversidad de camarones peneidos del Atlántico Americano

por Karina Figueroa16 octubre, 2020

Por: Martha Gabriela Gaxiola Cortés

UMDI Sisal, Facultad de Ciencias, UNAM. mggc@ciencias.unam.mx

Una nueva especie de camarón ha sido detectada en la Península de Yucatán. Se trata del camarón tigre, Penaeus monodon (figura 1), un camarón peneido que ha sido reportado en distintos puertos de la Península. Al tratarse de una especie carnívora, los pescadores temen que pueda comerse a los camarones nativos (es hasta cuatro veces más grande que ellos) y ser portadores de enfermedades.

Figura 1. Penaeus monodon, el camarón tigre capturado vivo en Sisal, Yucatán. Foto Gabriela Gaxiola ( 3 de abril 2017)

Los camarones peneidos tropicales son crustáceos que presentan un ciclo de vida muy complejo, que se desarrolla en dos hábitats: el marino y el estuarino. México presenta una alta diversidad de especies de la familia peneidae, la cual está muy bien representada tanto en la costa del Pacífico, como en la costa Atlántica. Especialmente en la costa Atlántica, que incluye el golfo de México, se encuentran las siguientes especies: el camarón blanco del Golfo de México ( Litopenaeus setiferus), el camarón café (Farfantepenaeus aztecus), y el camarón rosado del Golfo de México (Farfantepenaeus duorarum). Para la Península de Yucatán se reportan solamente las especies del género Farfantepeaneus y del género Metapenaeopsis.

La distribución original del camarón tigre, que ahora está siendo reportado en la Península, era la costa oriental de África y Asia. Esta especie prefiere hábitats de aguas cálidas y se reporta como eurihalino y euritermo. El camarón tigre fue transportado para su cultivo en al menos tres sitios del continente americano durante el siglo XX: Carolina del Sur (1988); Cuba (1986) y Pernambuco, Brasil (1981). En la actualidad se ha reportado la presencia de adultos de esta especie en todos los países del Caribe, pero para la Península de Yucatán el reporte de su presencia es reciente.

Esto ha generado una pregunta central para la que aún no tenemos respuesta ¿Cuál es el origen de los adultos de camarón tigre registrados en la Península de Yucatán?. ¿Cuál fue el mecanismo de transporte por el cual arribaron los adultos a dichas costas?.

Los mecanismos de dispersión del camarón tigre pueden ser el transporte por corrientes y/o vectores como el sargazo pelágico y transporte en el agua de lastre de los barcos. En relación con el transporte por corrientes, se han definido las corrientes marinas de gran escala que dominan la circulación en la región: primero, la corriente cálida del Caribe (“Guyana”) que sube hasta las Antillas mayores, por donde pasa la corriente de Yucatán que ingresa al Golfo de México y se convierte en la corriente de Lazo. La corriente de Lazo desprende remolinos anticiclónicos de gran escala que viajan hacia el oeste en el Golfo de México, hasta colisionar con el talud continental en la región de Tamaulipas. Estos remolinos son capaces de transportar largas distancias a las masas de agua. Con base en este escenario y adjudicándoles el transporte de larvas del camarón tigre, se podría considerar que es la corriente cálida Guyana la responsable de la dispersión de este crustáceo desde Brasil (Pernambuco) hacia las costas de Venezuela, Colombia, y posteriormente a las Antillas y al Golfo de México, siguiendo la secuencia de corrientes descrita anteriormente. Esta dispersión podría verse potenciada por las arribazones de sargazo pelágico (que puede funcionar como vector de especies exóticas) que se han intensificado de manera significativa a partir del 2011. Sin embargo, responder este tipo de preguntas requiere de una investigación interdisciplinaria regional, que profundice en el modelo recientemente mencionado y la ampliación de la colecta de ejemplares, adicionales a los capturados en las costas de Sisal y Progreso, Yucatán, para confirmar el origen de estos camarones. Cabe señalar que este cambio en la diversidad podría ser atendido por una red internacional de investigación, que además proponga las medidas de manejo para toda la región del Caribe y que sirva de base para el tratamiento de las especies exóticas que, como el camarón tigre, pueden tener grandes impactos biológicos y económicos.

Referencias

Enriquez, C., Marino-Tapia, I.J., Herrera-Silveira, J.A., 2010. Dispersion in the Yucatan coastal zone: implications for red tide events. Continental Shelf Research 30, 127–137.

Fuller Pam L. Fuller, David M. Knott, Peter R. Kingsley-Smith, James A. Morris, Christine A. Buckel, Margaret E. Hunter and Leslie D. Hartman, 2014. Invasion of Asian tiger shrimp, Penaeus monodon Fabricius, 1798, in the western north Atlantic and Gulf of Mexico.Aquatic Invasions Volume 9, Issue 1: 59–70.

Wakida-Kusunoki, A.T., De Anda-Fuentes, D. & Lopez-Tellez, N.A. 2016a. Presence of giant tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius, 1798) in eastern Peninsula of Yucatan coast, Mexico. Latin American Journal of Aquatic Research 44(1): 155-158. doi: 10.3856/vol44-issue1-fulltext-16

Reseña de la autora

Martha Gabriela Gaxiola Cortés. Estudió la licenciatura en la Facultad de Ciencias de la UNAM en la carrera de Biología. Es maestra en Ciencias Biológicas (Biología Marina) por la Universidad de la Habana y la especialidad en Camaronicultura, también otorgada por la Universidad de La Habana, Cuba. Es Doctora en Ciencias (Biología) por la Facultad de Ciencias de la UNAM, especializándose en nutrición, bioquímica y fisiología de la nutrición en organismos acuáticos de interés comercial, así como en tecnología de cultivo de camarón.

La Doctora Gaxiola ha hecho aportes en el ámbito mundial sobre su especialidad y es reconocida como líder académica en las áreas de nutrición acuícola, la ecofisiología y la carcinología mexicanas.

Actualmente es Profesora Titular C de Tiempo Completo en la UNAM y pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel III. Su trayectoria ha sido reconocida con premios como la Medalla Gabino Barreda por sus estudios de Doctorado y el Reconocimiento Sor Juan Inés de la Cruz, otorgado por la UNAM. Es también miembro activo de la World Aquaculture Society y miembro fundador de la Asociación de Especialistas en Nutrición Acuícola de México y de la Red para el Conocimiento de los Recusos Naturales del Sureste de México.

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¿Rocas con vida? Los microbialitos de la Península de Yucatán

por Karina Figueroa16 octubre, 2020

Por: Luisa I Falcón

Instituto de Ecología, UNAM, Campus Yucatán, PCTY, 97302, México, falcon@ecologia.unam.mx

La biodiversidad de nuestro planeta se distribuye en bacterias, arqueas, y organismos con núcleo (eucariontes), además de regiones genéticas envueltas en cápsides proteicas, sin capacidad de auto replicación (virus). Este gran ensamble de formas y genomas interactúa entre sí, a partir de relaciones históricas y ecológicas, para conformar a las comunidades. El flujo de materia y energía que ocurre por estas interacciones es la base de lo que llamamos ecosistemas.

Un tipo de comunidad son los microbialitos, cuyas contrapartes fósiles, los estromatolitos, son las formas de vida más antigua que conocemos (datados hasta en 3,700 millones de años). Lo que es muy interesante de estos fósiles tan antiguos, es que no están conformados por un individuo o población, sino por una comunidad, es decir, las formas de vida más antiguas que conocemos, son comunidades. Existen en la actualidad ecosistemas acuáticos, tanto de agua dulce como salada, que sostienen a comunidades formadoras de microbialitos (Figura 1). Estas comunidades están sustentadas por la actividad de miles de bacterias, arqueas y virus que combinan sus capacidades metabólicas para hacer biomasa (alimento), misma que es utilizada por los diferentes integrantes, dando lugar a un flujo de materia y energía que vuelve a estas comunidades entidades autosustentables. Algunos de los metabolismos existentes en estas comunidades son la fotosíntesis, tanto oxigénica como anoxigénica, fijación de nitrógeno, desnitrificación, ciclaje del azufre y del fósforo. Estas comunidades además capturan carbono de la atmósfera en minerales de carbonato, como la calcita, lo que las vuelve muy importantes para contrarrestar los efectos del cambio climático global.

Figura 1. Microbialitos de Laguna Bacalar. a) arrecife de microbialitos jóvenes (aproximadamente 50 años de edad); b) acercamiento a superficie de microbialitos con microscopía estereoscópica (10x); c) microfotografía electrónica de barrido mostrando los filamentos de cianobacterias y la matriz mineral.

En México hay una serie de ecosistemas acuáticos que albergan comunidades de microbialitos, como pozas de desierto en el Valle de Cuatro Ciénegas, lagos de cráteres en la Faja Volcánica Transversal, y arrecifes bacterianos en la Península de Yucatán (PY). Los microbialitos de la PY se desarrollan en lagos, lagunas y cenotes, en donde conforman algunos de los arrecifes bacterianos de agua dulce más grandes del mundo. Se han registrado estas comunidades en profundidades que van de la superficie a más de 30 m, en donde los sistemas ricos en carbonatos de la península de Yucatán, aunado a la claridad del agua, favorecen su desarrollo.

Los microbialitos han existido en el planeta como un tipo de comunidad desde hace miles de millones de años y en México se han datado comunidades modernas hasta en 9,000 años. Es decir, los arrecifes bacterianos de tamaño colosal que vemos en algunos lugares de la PY, como en Laguna Bacalar, tienen miles de años de edad (Figura 2).

Figura 2. Microbialitos colosales en la Laguna de Bacalar, Quintana Roo, dando soporte e interactuando con los manglares.

El crecimiento de estas comunidades depende de que el agua sea transparente, que haya poca turbidez y sedimentación, y que no se vean afectadas sus estructuras, ya que solamente las primeras capas están vivas. Es decir, estas comunidades milenarias dependen de sistemas acuáticos sanos y de aguas transparentes. Desafortunadamente, durante la última década, se han favorecido prácticas agrícolas intensivas que son depredadoras del ambiente, ya que se basan en la deforestación y utilización de cantidades inmensas de agroquímicos. Esto ha provocado que el filtro natural constituido por selvas y manglares se haya reducido en regiones considerables de la PY, provocando la entrada de nitrógeno, fósforo y agroquímicos a los cuerpos de agua. Todo lo anterior permite que haya crecimiento de algas en el agua, lo cual las ha vuelto turbias (Figura 3). Aunado a este problema ambiental, se ha fomentado el turismo masivo y desordenado, sin que esta explosión demográfica resultante vaya acompañada de la infraestructura necesaria para el tratamiento de residuos, lo cual en conjunto, han provocado la pérdida de biodiversidad de las comunidades que forman microbialitos. Necesitamos recapacitar entonces sobre las acciones que estamos tomando como humanidad, al continuar con formas de desarrollo que atentan contra el equilibrio de la naturaleza. No es aceptable, por ejemplo, el deterioro de comunidades y ecosistemas milenarios en menos de una década. Estamos obligados a reestructurar la forma en que interactuamos con los ecosistemas de los que somos parte.

Figura 3. Laguna Bacalar con cambio de color del agua, aumento en la turbidez y producción primaria asociados al arrastre de suelo y agroquímicos por lluvia (agosto, 2020). Foto: EFECT Lab, ECoSur Chetumal, Dr. Héctor Hernández-Arana.

Referencias

Yanez-Montalvo A, Gómez-Acata S, Águila B, Hernández-Arana H, Falcón LI. The microbiome of microbialites in Bacalar lagoon, Mexico (2020) PLoS On
Valdespino-Castillo PM, Hu P, Merino-Ibarra M, López-Gómez LM, Cerqueda-Garcia D, González-De Zayas R, Pi-Puig T, Lestayo JA, Holman HYN, Falcón LI. Exploring biogeochemistry and microbial diversity of extant microbialites in Mexico and Cuba. Frontiers in Microbiology, 9 (2018).

Reseña de la autora

Luisa I Falcón. Investigadora Titular B de TC. Instituto de Ecología, UNAM. Parque Científico y Tecnológico de Yucatán. falcon@ecologia.unam.mx https://sites.google.com/a/ciencias.unam.mx/laboratorio-de-ecologia-bacteriana-instituto-de-ecologia-unam

Estudió la licenciatura de Biología en la Facultad de Ciencias de la UNAM, Maestría en Ciencias en el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM y en la Université Aix Marseille, obtuvo el grado de doctora en Ciencias en la Universidad de Stony Brook. Desde el 2006 se desempeña como Investigadora Titular en el Instituto de Ecología, donde fundó el Laboratorio de Ecología Bacteriana, mismo que es parte de la Unidad Mérida de dicho Instituto en el Parque Científico y Tecnológico de Yucatán. Ha sido profesora invitada en la Universidad de Kyoto, Japón y en el Lawrence Berkeley National Laboratory, EUA.
Se ha especializado en el estudio de ecología microbiana y trabaja con tapetes microbianos, microbialitos y biofilms en diferentes ambientes acuáticos, incluyendo regiones tropicales, templadas y polares. Recientemente, ha comenzado a trabajar con microbioma de fauna silvestre. Es autora de varios trabajos de investigación, divulgación y capítulos de libro. Contribuye con iniciativas que busquen el desarrollo sostenible en sus diversos sitios de estudio.

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Los parásitos en el estudio de la biodiversidad: ¿héroes o villanos?

por Karina Figueroa16 octubre, 2020

Por: Gerardo Pérez-Ponce de León

Escuela Nacional de Estudios Superiores Mérida (ENES-Mérida, UNAM). Instituto de Biología (UNAM).

La biodiversidad se refiere a la variedad de vida en el planeta a diferentes niveles, desde la variabilidad genética, pasando por la de especies (plantas, animales, hongos y microorganismos), y la de los ecosistemas donde éstos viven. En este amplio concepto del término no existe un apartado que indique que algunos organismos no deban ser considerados. ¿Porqué entonces los parásitos son ignorados generalmente en las iniciativas sobre biodiversidad y conservación?. Primero, quisiera resaltar que el parasitismo es una forma de vida muy exitosa en el planeta. Al menos la mitad de las especies que habitan en él son parásitos. Desafortunadamente, es muy común que sean considerados por el público en general, y aún por diferentes sectores de la comunidad científica, como seres repulsivos, dañinos, causantes de enfermedades que afectan la salud humana o aquella de los animales que el hombre usa como alimentos o mascotas, haciéndolos claramente los “villanos” de la historia (Figura 1).

Figura 1. Algunos helmintos parásitos de dos especies de peces endémicos de la Península de Yucatán, Fundulus grandissimus (A) y Fundulus persimilis (B). La figura 1C muestra larvas de céstodos liberados del quiste; la figura 1D muestra nematodos del género Contracaecum y la 1E larvas de céstodos. Estos parásitos cierran su ciclo biológico cuando los peces son comidos por aves ictiófagas. Imágenes A y B, Fuente: Laboratorio de Biología de la Conservación, UMDI-Sisal, Parque Científico y Tecnológico de Yucatán.

Sin embargo, debo enfatizar que los parásitos son componentes fundamentales de los ecosistemas y que éstos aportan información muy útil para entender las causas de la distribución y la abundancia de los seres vivos y de los flujos de energía de los ecosistemas (preceptos conceptuales de la ecología). Además, los parásitos tienen un papel fundamental por su contribución del flujo de biomasa, la conectividad de las redes tróficas y la regulación de poblaciones de hospederos; el conocimiento de sus complejos ciclos de vida de cuenta de ello (Figura 2). Paradójicamente, se creía que, por su pequeño tamaño, los parásitos contribuían con muy poca biomasa a los ecosistemas hasta que se publicó un estudio en 2008 demostrando que tan solo los tremátodos aportaban una biomasa sustancial en sistemas estuarinos de California, que incluso excedía aquella de los depredadores tope. Se sabe también que los parásitos son indicadores de la salud de los ecosistemas pues son sofisticados marcadores biológicos que se utilizan como “sondas” de biodiversidad; además, aportan datos importantes sobre la historia evolutiva y biogeográfica de los hospederos y de los procesos que determinan la diversificación de la vida en el planeta. ¿Podrían ser entonces considerados como héroes y no como “villanos”?. Mi respuesta como parasitólogo es: ¡Claro que si!.

Figura 2. Ciclo de vida del trematodo Austrodiplostomum compactum. H.D. = Hospedero definitivo (cormorán o “pato buzo”); 1 HD = primer hospedero intermediario (caracol planórbido); 2 H.I = segundo hospedero intermediario (cíclido). Esquema elaborado por: Alejandra López Jiménez.

La biodiversidad de la Península de Yucatán es impresionante. Entre sus ecosistemas mas notables están los sistemas lagunares costeros. Independientemente de su belleza y valor estético (Figura 3), éstos proveen importantes servicios ambientales como la captura de carbono y el procesamiento de nutrientes provenientes de las aguas continentales subterráneas. Además, por su elevada productividad, son utilizados por muchas especies de peces marinos como áreas de reproducción y/o alimentación. El conocimiento de la diversidad de parásitos que infectan a peces de la Península de Yucatán ha sido abordado por diversas instituciones (CINVESTAV, UADY, ECOSUR), principalmente para especies de importancia comercial. A este esfuerzo se suma desde ahora la UNAM a través de un proyecto de la ENES-Mérida que pretende caracterizar la diversidad morfológica y genética de los parásitos de peces en humedales costeros de la costa norte de Yucatán. Conocer en primera instancia la diversidad de parásitos en estos sistemas es fundamental para estudiar posteriormente el papel que éstos juegan en las redes tróficas y para utilizarlos como bioindicadores de la salud de estos ecosistemas. El principal reto es caracterizar la diversidad de parásitos utilizando métodos de vanguardia que permitan hacer estimaciones mas precisas. Para la costa norte de Yucatán hay reportadas poco mas de 200 especies de peces; de éstas, solo se han estudiado los parásitos que infectan a alrededor de 35. Mi grupo de trabajo se enfocará en los próximos años en estudiar los parásitos de los peces que no tienen importancia económica, pero que son fundamentales para entender la dinámica de los ecosistemas costeros.

Figura 3. Cienega de Sisal, Yucatán donde se muestra una enorme diversidad de aves acuáticas, hospederos definitivos de una vasta diversidad de parásitos que se encuentran como formas larvarias en los peces. Fotografía de: Laboratorio de Biología de la Conservación, UMDI-Sisal, Parque Científico y Tecnológico de Yucatán.

Referencias

Kuris, A. et al. 2008. Ecosystem energetic implications of parasite and free-living biomass in three estuaries. Nature 454: 515-518.
Pérez-Ponce de León, G. 2014. Los helmintos parásitos de peces como bioindicadores de la salud de los ecosistemas. En: Gonzalez-Zuarth et al. (eds). Bioindicadores: Guardianes de nuestro futuro ambiental. ECOSUR/INECC, pp. 253-272.
Poulin, R. 2014. Parasite biodiversity revisited: frontiers and constraints. International Journal for Parasitology 44: 581-589.

Reseña del autor

Gerardo Pérez-Ponce de León. Licenciatura, Maestría y Doctorado por la Facultad de Ciencias de la UNAM. Posdoctorado en la Universidad de Toronto, Canadá. Es Investigador Titular C; trabajó en el Instituto de Biología de la UNAM y ahora labora en la Escuela Nacional de Estudios Superiores-Mérida. Su investigación se centra en la descripción de la diversidad de helmintos parásitos de vertebrados silvestres utilizando herramientas de la sistemática molecular, con énfasis en el estudio de peces marinos y dulceacuícolas, así como en describir patrones y procesos de biogeografía e historia evolutiva de las asociaciones parásito-hospedero. Ha publicado mas de 200 trabajos en revistas indizadas, 22 capítulos de libros y un libro. En 2002 recibió el Premio de Investigación en Ciencias Naturales por la Academia Mexicana de Ciencias y en 2005 el H.B. Ward Medal Award por parte de la American Society of Parasitologists.

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Modelos de nicho ecológico como herramienta para el estudio y conservación de las serpientes de la península de Yucatán

por Karina Figueroa16 octubre, 2020

Por: Carlos Alberto Yáñez Arenas

Laboratorio de Ecología Geográfica, Unidad de Conservación de la Biodiversidad, Parque Científico y Tecnológico de Yucatán, UMDI-Sisal, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México. lichoso@gmail.com

Las serpientes son uno de los grupos de vertebrados más exitosos del planeta. Desde su aparición, hace unos 125 millones de años durante el período Cretácico, se han diversificado enormemente (existen ~3460 especies) y han sido capaces de colonizar casi todo tipo de ambientes, siendo un componente clave en las redes tróficas de muchos ecosistemas. Su forma física, así como sus hábitos y el potente efecto de su veneno han fascinado al ser humano por siglos, siendo veneradas y consideradas símbolos sagrados por muchas civilizaciones. Además de su valor cultural, proveen beneficios directos para el ser humano al consumir y controlar poblaciones de animales que afectan negativamente los cultivos y la salud de las personas. También se han vuelto muy importantes en la industria farmacéutica, ya que a partir del veneno de algunas especies se ha obtenido una amplia gama de componentes para la fabricación de medicamentos y para el tratamiento de múltiples enfermedades. No obstante, a pesar de todos estos beneficios en la actualidad siguen siendo estigmatizadas por gran parte de la sociedad debido a falsas creencias. De tal manera, que son relativamente poco consideradas en esfuerzos de conservación y su existencia se ha visto gravemente comprometida por muchas amenazas (Mullin & Seigel 2011). En la península de Yucatán se distribuyen 57 especies de serpientes, de las cuales aproximadamente 32% presentan algún grado de amenaza (Cuadro 1). Esto resalta la importancia y necesidad de llevar a cabo estudios sobre estos organismos ya que la implementación de medidas apropiadas para su conservación requiere información más detallada sobre diversos aspectos biológicos. Sin embargo, son relativamente pocos los estudios sobre serpientes en esta región, probablemente debido a lo complicado que es obtener información del grupo. Muchas especies presentan características crípticas y hábitos esquivos por lo que observarlas en vida silvestre resulta difícil, y medir atributos poblacionales es todavía más complicado.

Cuadro 1. Serpientes de la península de Yucatán con algún grado de amenaza en listados nacionales e internacionales. Se presenta también su estatus de endemismo: PBPY = provincia biogeográfica península de Yucatán, MPY = porción mexicana de la península de Yucatán.

No obstante, existen datos históricos de localidades dónde ha sido registrada su presencia. Esta información puede conseguirse a partir de diversos repositorios digitales (e.g., GBIF, VertNet), y también puede expandirse a partir de proyectos nacionales de ciencia ciudadana, como Naturalista de CONABIO o regionales como la Red para la Conservación de Anfibios y Reptiles de Yucatán. Entonces, una buena alternativa para estudiar a las serpientes de la PY es el uso de herramientas que puedan aportar información relevante para fines de conservación a partir exclusivamente de registros de presencia existentes.

Los modelos de nicho ecológico y de distribución de especies son posiblemente la mejor solución para el reto que plantea estudiar las serpientes de la PY. Éstos incorporan un conjunto de herramientas y técnicas de análisis con las que se correlacionan registros georreferenciados de presencia (y en ocasiones ausencia) de las especies con un conjunto de predictores ambientales (e.g., temperatura, precipitación, vegetación) para inferir sus requerimientos ecológicos (i.e., su nicho ecológico) y proyectarlos en la geografía para estimar su distribución potencial (Fig. 1).

Fig. 1. Representación de los insumos que requiere el modelado de nichos ecológicos y sus áreas de análisis. Los círculos amarillos representan los registros de presencia de la nauyaca hocico de cerdo (Porthidium yucatanicum), una de las serpientes amenazadas de la península de Yucatán.

En el Laboratorio de Ecología Geográfica de la UNAM estamos aplicando este tipo de modelos para estudiar los factores ambientales que determinan la distribución de serpientes con importancia cultural en la región como la víbora de cascabel – Crotalus tzabcan (Yañez-Arenas et al., 2020), evaluar los efectos del cambio climático sobre sus rangos geográficos, describir patrones de distintas expresiones de su diversidad (taxonómica, filogenética y funcional), evaluar la influencia de la vegetación sobre la presencia y diversidad de especies en ambientes urbanos (Figura 2), e identificar sitios prioritarios para su protección a partir de la representación espacial de métricas relacionadas con aspectos poblacionales como la distancia al centroide del nicho ecológico (Osorio-Olvera et al., 2020). No obstante, es relativamente incipiente el estudio de las serpientes de la PY por lo que el panorama de temas de estudio es amplio y diverso.

Fig. 2. Panel A: Densidad de registros de presencia de serpientes en relación a la variación en la combinación del valor mínimo y máximo del índice de vegetación normalizado (NDVI) en la zona metropolitana del municipio de Mérida (en el gradiente de la paleta de colores los colores más claros representan mayor cantidad de observaciones). Panel B: Relación entre la riqueza potencial de serpientes y el NDVI promedio en el área de estudio [modelo polinomial y~x+I(x^3); R²=0.64; p <0.01].

Referencias

Mullin, S. J., Siegel. R. A. (Editores). 2011. Snakes: Ecology and Conservation. Comstock Publishing Associates. ISBN 978-0801-459-09-2.
Yañez-Arenas, C., Castaño-Quintero, S., Rioja-Nieto, R., Rodríguez-Medina, K., X. Chiappa-Carrara. 2020. Assessing the relative role of environmental factors that limit the distribution of the Yucatan rattlesnake (Crotalus tzabcan). Journal of Herpetology 54(2): 216-224
Osorio-Olvera, L., Yañez-Arenas, C., Martínez-Meyer, E., A. Townsend Peterson. 2020. Relationships between population densities and niche-centroid distances in North American birds. Ecology Letters 23(3): 555-564

Reseña del autor

Carlos Alberto Yáñez Arenas. Profesor-investigador en ecología y biología de la conservación en la Universidad Nacional Autónoma de México. Es profesor de carrera adscrito a la Facultad de Ciencias de la UNAM, donde además se desempeña como el responsable académico del Laboratorio de Ecología Geográfica y curador de la Colección Científica Regional de Anfibios y Reptiles. Revisor de diversas revistas de circulación internacional y editor asociado de la Revista Latinoamericana de Herpetología y de la revista Nature Scientific Data. Con una producción científica prolífica, que abarcan más de 50 publicaciones de diversa índole, las cuales son producto del desarrollo de líneas de investigación relacionadas con la Ecología Geográfica, el estudio de las especies invasoras, la evaluación del efecto del cambio climático sobre la diversidad biológica, el modelado espacial de la distribución de las especies, entre otras. Los resultados de sus investigaciones también se han presentando en diferentes foros, que van desde congresos académicos hasta foros periodísticos.

Correo electrónico: lichoso@gmail.com

Teléfono de oficina: +52 (999) 341-0860 ext. 7627

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Seguridad alimentaria en Yucatán y los ecosistemas que la sostienen

por Karina Figueroa16 octubre, 202016 octubre, 2020

Por: Casandra Reyes García¹ y Alejandra García Quintanilla²

¹Centro de Investigación Científica de Yucatán, ²Colectivo Popol Vuh

La península de Yucatán presenta grandes retos para el cultivo de alimentos ya que en algunas zonas carece completamente de suelo o presenta suelos de escasos milímetros de profundidad y pobre en nutrientes. Las lluvias son estacionales, con una sequía prolongada. Sin embargo, la península cuenta con los saberes de la cultura maya, una cultura milenaria que ha adaptado sus prácticas productivas a un sistema tan estresante como este.

Para sobrevivir en este sitio, los mayas aprendieron a manejar la biodiversidad. A falta de suelo, la poda del bosque y su quema incorporan los nutrientes de éstos al sistema. Además de la milpa, las unidades familiares cuentan con un solar o traspatio donde cultivan plantas para alimentación, medicina y otros usos. También practican la cacería y recolección, incitando la presencia de los animales con alimentos cultivados en las milpas. Y por último, cuentan con apiarios para la producción de miel, en los que hoy en día han incluido a apis mellifera, además de las tradicionales abejas meliponas, nativas de la Península. De esta manera, su sistema productivo es diversificado, pero también diverso, la milpa cuenta con una gran diversidad de plantas con diferentes requerimientos y ciclos de vida que garantiza alimentos en años húmedos o secos. Así, pueden usarse hasta 67 especies de fauna y 407 variedades de plantas en una sola localidad.

En la actualidad dicho sistema está amenazado por el cambio climático, que significa un incremento en la variabilidad de las lluvias (confundiendo los mejores períodos para la quema o la siembra) y un aumento en las temperaturas (afectando la salud de abejas, animales y plantas). Otro gran problema es la destrucción de las selvas en las que está inmerso este sistema productivo.

Gran parte del éxito de este sistema productivo es la selva que lo sostiene. La selva provee los nutrientes para la siembra; un hogar a las plantas comestibles, medicinales, de combustible, de construcción, etc.; y un hogar para los animales de caza, polinizadores, dispersores o que controlan las plagas. La selva es también un regulador de temperatura, habiendo en las horas más calientes del día hasta 10°C menos en zonas arboladas en comparación con zonas aledañas sin árboles. Durante la noche, zonas de roca expuesta o con construcciones también mantienen el calor, siendo las zonas arboladas más frescas. Las selvas juegan un papel fundamental en aumentar la cantidad de lluvia, ya que sus árboles transpiran agua que contribuye a la formación local de nubes. Las zonas deforestadas pueden entonces sufrir una disminución en la lluvia. El intercambio de gases en las hojas de los árboles permite que el CO₂ (principal gas de efecto invernadero) se convierta en azucares, mientras libera el oxígeno, vital para la respiración.

Las grandes extensiones de tierra comunitaria, que posteriormente se organizaron en ejidos, permitían la rotación de las milpas dentro de una masa forestal abundante. Sin embargo, en las últimas décadas se ha incrementado la privatización y la deforestación para dar lugar a grandes extensiones de monocultivos, ganadería, y asentamientos urbanos (Fig. 1). Nuestros estudios en selvas remanentes, fragmentadas, ya encuentran afectaciones en algunas especies clave para la diversidad. La deforestación ya repercute sobre los sistemas productivos. Se ha reportado alta mortalidad de colmenas debido a agroquímicos rociados en campos cercanos, al aumento en la temperatura, a la falta de alimento y por enfermedades. Los sistemas productivos mayas aportan seguridad alimentaria y mantienen las materias primas para el estilo de vida y cultura de las familias. Pero al ser un sistema de baja monetización por su baja producción para la venta exterior, tiende a ser desvalorado desde la perspectiva gubernamental, donde se privilegian prácticas de privatización que ponen en riesgo la subsistencia de estos sistemas de gran biodiversidad. En un momento donde el foco internacional se fija en el dilema entre conservar la biodiversidad y usar los terrenos para la producción de alimentos, el modelo maya merece ser revalorado y visibilizado.

Figura 1. Propiedad social y delimitación de áreas naturales protegidas (ANP) en la Península de Yucatán. Se muestra la tierra de uso común o comunales, las tierras parceladas que son aquellas que han pasado a la propiedad privada para su aprovechamiento en diversos rubros (urbano, agrícola comercial, ganadería) y los polígonos de las ANP´s protegidas federales y estatales. La imagen fue elaborada por Casandra Reyes García usando la plataforma de Geocomunes (https://geocomunes.org/Visualizadores/PeninsulaYucatan/), quienes a su vez reportan datos de 2019 del Registro Agrario nacional (para los datos de propiedad), y de la Comisión de Áreas Naturales Protegidas para las ANPs.

Referencias

Orellana, R., C. Espadas, C. Conde y C. Gay (2009). Atlas Escenarios de cambio climático en la Península de Yucatán. Centro de Investigación Científica de Yucatán A.C. Mérida, Yucatán, México. pp. 111.
Reyes García, C. y Espadas Manrique, C. (2016). Oleadas de calor y el efecto de la vegetación en Yucatán. Desde el Herbario CICY, 8, 97-101.
Terán-Contreras S. (2010). Milpa, biodiversidad y diversidad cultural. En: Biodiversidad y Desarrollo Humano en Yucatán. Durán R. y M. Méndez (eds). CICY, PPD-FMAM, CONABIO, SEDUMA. 496 pp

Reseña de las autoras

Casandra Reyes García es bióloga egresada de la UNAM, cuenta con un doctorado en University of Cambridge, en Reino Unido y labora en el Centro de Investigación Científica de Yucatán desde 2007. Se especializa en la ecofisiología de plantas vasculares tropicales, con énfasis en indicadores del efecto del cambio climático. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores, nivel II. Ha tenido una serie de proyectos que le han permitido mantener durante una década el monitoreo de cuadrantes permanentes en diversos ambientes de la Península de Yucatán, donde ha usado indicadores biológicos para evaluar cambios en los ecosistemas. Su interés abarca también los servicios ambientales de la naturaleza y la relación con las poblaciones humanas.

Alejandra García Quintanilla es doctora en historia por la University of North Carolina at Chapel Hill. Su línea de investigación es la historia del pensamiento maya en relación a la naturaleza, aspectos epistémicos, filosóficos, éticos y estéticos. Es miembro del colectivo Popol Vuh, investigadora jubilada de la Universidad Autónoma de Yucatán. Fue fundadora desde 1999 del curso de alta cultura maya que se imparte en las comunidades a jóvenes mayas. Conductora del programa de radio Los Mayas de Ayer y Hoy del Instituto Mexicano de la Radio (2008-2016). Colabora con diversos grupos en el análisis de los megaproyectos que se propone implantar en Yucatán.