Veinte años de la fundación de la CONABIO

Memorias de la reunión de 1992 sobre biodiversidad de México

En febrero de 1992 se llevó a cabo en el Museo Nacional de Antropología de la Ciudad de México una reunión internacional “sobre la problemática del conocimiento y conservación de la biodiversidad”. Convocados por el Presidente de México, Carlos Salinas de Gortari, distinguidos expertos en diferentes áreas relacionadas con el estudio, la conservación y el uso de la diversidad biológica presentaron ponencias y discutieron alternativas para diseñar una política de manejo de la riqueza biológica de México. En la conclusión del evento, el 15 de febrero, el Presidente hizo dos anuncios importantes: la ampliación de la Reserva de la Biósfera de Montes Azules en Chiapas y la creación de una comisión nacional encargada de estudiar las especies biológicas y los ecosistemas de México con el fin de lograr su utilización racional y conservación. [1]

Un mes más tarde quedó oficialmente constituida la Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la Biodiversidad (CONABIO), quedando al frente José Sarukhán, entonces rector de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y reconocido especialista en el estudio de la ecología y la evolución. Aunque el concepto de diversidad biológica es más antiguo, la palabra “biodiversidad” tenía en 1992 apenas unos cinco años de haber sido acuñada y la CONABIO fue, junto con el Instituto Nacional de Biodiversidad de Costa Rica, una de las primeras agencias gubernamentales del mundo diseñadas específicamente para atender los problemas relacionados con la diversidad biológica.

En su discurso inaugural de la reunión de febrero, José Sarukhán hizo el siguiente señalamiento:

De la protección de la riqueza biológica depende también la protección de la capacidad productiva de los suelos, la conservación del agua y de la enorme riqueza genética y natural que apenas conocemos pero que ha sido la fuente de los satisfactores que han alimentado, vestido y provisto de medicamentos y de una plétora de productos a la humanidad en su historia sobre la Tierra.

Veinte años después, la CONABIO ha tenido importantes logros, como la consolidación del Sistema Nacional de Información sobre Biodiversidad y la publicación de Capital Natural de México, una obra de varios volúmenes que sintetiza y analiza la información existente sobre la diversidad biológica de México. Sin embargo, los retos que se planteó a si misma la CONABIO desde su inicio se han vuelto más complejos en los últimos años. Los cambios en los paradigmas científicos y en las políticas de administración de recursos naturales han obligado en diferentes momentos a la Comisión a redirigir esfuerzos. De igual forma, los cambios políticos y sociales y las fluctuaciones económicas en México y en el mundo han complicado de diversas maneras la labor de la Comisión.

Las palabras de José Sarukhán suenan tan actuales ahora como lo eran hace 20 años. Los años por venir, sin embargo, seguramente presentarán retos aún mayores para lograr las metas originalmente planteadas para la Comisión.

[1] Sarukhán J y R Dirzo. 1992. Presentación. Pp. 15-16 en México ante los retos de la biodiversidad (R Dirzo y J Sarukhán, compiladores). CONABIO, México.

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La Galería de la Extinción: el dodo (Raphus cucullatus)

La Galería de la Extinción:  El dodo (Raphus cucullatus). Pintura por Cornelis Saftleven, ca. 1638.

El último registro visual de un dodo vivo ocurrió en 1662. Sin embargo, un análisis estadístico de los registros conocidos muestra que lo más probable es que esta extraña ave, pariente de las palomas, haya desaparecido en 1690 de su hábitat natural en la isla Mauricio, en el Océano Índico.

¿Es la extinción para siempre?

“La extinción es para siempre”. Esta frase, que sirvió de slogan para una organización conservacionista en los años 1980s, hace énfasis en un aspecto del proceso de extinción que parecería obvio. Si la extinción de una especie se produce cuando muere el último de sus individuos, entonces sin duda el proceso debe ser irreversible. ¿O no?

El desarrollo de diferentes tecnologías, sobre todo las relacionadas con la obtención y replicación de información genética, ha llevado a especulaciones respecto a la viabilidad de proyectos para rescatar algunas especies de la extinción. Aunque la mayoría de los expertos considera que la tecnología disponible en este momento no es suficiente para reconstruir una especie, al menos en teoría no parece haber ningún impedimento físico o biológico para que en unas cuantas décadas se pueda realizar el sueño de volver a ver individuos de especies ya extintas. Existen varios niveles de complejidad, y por tanto de viabilidad, en los proyectos encaminados en este sentido. Examinemos algunos ejemplos.

En 1999, el Museo Australiano en Sydney anunció el inicio de un proyecto cuya meta era clonar un tilacino o lobo marsupial. El último tilacino (Thylacinus cynocephalus) que se conoce murió en un zoológico en 1936, y existen restos orgánicos de donde, en principio, podría extraerse DNA. El proyecto proponía replicar ese DNA, insertar la información en células de algún marsupial emparentado con el tilacino y clonar un individuo usando técnicas similares a las que se emplearon para clonar a Dolly la oveja.

El proyecto ha sido cancelado y reiniciado varias veces y se ha enfrentado a un considerable nivel de escepticismo, e incluso de escarnio. De hecho, a la fecha no ha sido posible siquiera reconstruir un porcentaje significativo del genoma del tilacino. Aún logrando ese objetivo, el siguiente paso sería organizar el DNA resultante en cromosomas, una labor que hasta ahora nadie ha podido realizar. Finalmente, se tendría que insertar estos cromosomas en el óvulo de algún marsupial emparentado con el lobo marsupial y esperar que el cigoto resultante fuese viable para gestar un tilacino en la madre sustituta.  La realidad es que las probabilidades de que este proyecto sea exitoso en el corto y mediano plazos son muy bajas, pero no es descabellado pensar que algún desarrollo tecnológico pudiera hacer posible la idea de traer de regreso al tilacino.

Aún más lejana parece estar la posibilidad de clonar un mamut. A finales de 2008, con el anuncio de que un porcentaje importante del genoma del mamut lanudo había sido dilucidado, se especuló sobre la posibilidad de clonar uno de estos espectaculares animales utilizando como madre sustituta una elefanta asiática. El entusiasmo ante la propuesta fue moderada por los expertos en el campo, que señalaron todos los obstáculos técnicos que no son salvables con la tecnología disponible ahora. A lo más que podemos llegar, realistamente, sería a insertar determinados fragmentos de información genética en elefantes modernos y recrear algunas de las características de los mamuts. El crear un mamut auténtico, por el contrario, es a estas alturas todavía un sueño irrealizable.

Otro tipo de estrategia que parece mucho más viable es la que un grupo holandés llamado Stitching Taurus ha planteado para reconstruir un uro (llamado también auroch, Bos primigenius).  Los uros fueron los ancestros del ganado vacuno actual y eran animales enormes, de dos metros de alzada y alrededor de una tonelada de peso. Existen numerosas representaciones de este animal en las pinturas rupestres, y parece ser que los últimos uros vivieron en Polonia todavía a finales del siglo XVII.

El plan del grupo holandés es la obtención del genoma del uro usando material genético extraído de pieles y otros restos orgánicos. Sin embargo, en este caso no se propone una clonación, sino un proceso de cruzamiento selectivo de ganado doméstico en el que se vayan seleccionando los individuos cuyo genoma sea más parecido al del uro. La premisa es, por supuesto, que en el ganado doméstico moderno exista todavía toda la información genética necesaria para duplicar, al menos en apariencia, a la especie extinta.

Este proyecto parece en principio ser viable, pues no implica el uso de tecnologías aún no probadas. Los escépticos, sin embargo, no están seguros de que el posible resultado pudiera considerarse un uro auténtico o simplemente un toro grande con aspecto primitivo.

[Nota agregada el 10 de marzo de 2012: Ver también el caso similar de la quagga, una variedad de cebra extinta en forma silvestre]

¿Estamos al borde de la sexta extinción masiva?

Desde la publicación de un artículo de David Raup y Jack Sepkoski en 1982 (Mass extinctions in the marine fossil record, Science 215:1501-1503), los paleobiólogos han reconocido la existencia de cinco grandes eventos de extinción en el Fanerozoico (los últimos 540 millones de años de la historia de la Tierra). Dos de esos eventos son los más conocidos, el primero por su intensidad y el segundo por el tipo de especies asociadas.

La extinción del final del Pérmico (hace 251 millones de años) ha sido llamado el evento que casi terminó con la vida en el planeta. Se calcula que entre el 80 y el 96% de todas las especies vivas en la Tierra perecieron en este episodio.  Aunque la posibilidad de que el choque de un cuerpo espacial haya desencadenado esta extinción se sigue debatiendo, la mayoría de los expertos piensa que una serie de fenómenos detonados por enormes erupciones volcánicas en lo que ahora es Siberia pueden explicar esta extinción.  Las erupciones podrían haber causado lluvia ácida y cambios radicales en el clima y composición atmosférica, llevando a una condición de anoxia en los ambientes marinos.

El evento de finales del Cretácico (hace 65 millones de años), conocido informalmente como la extinción de los dinosaurios, fue causada por el impacto de un asteroide en lo que ahora es el norte de la península de Yucatán. La destrucción producida por la explosión y sus efectos inmediatos (extensos fuegos y enormes tsunamis) fue seguida en el transcurso de menos de dos millones de años de grandes cambios climáticos, un colapso de la productividad primaria y la subsecuente extinción de cerca del 76% de las especies existentes.

Los otros tres eventos de extinción masiva son el evento del Ordovícico (hace 443 millones de años), el evento del Devónico (hace 359 millones de años) y el evento del Triásico (hace 200 millones de años), en los que se extinguió el 86%, 75% y 80% de las especies existentes, respectivamente.

En publicaciones recientes se ha comparado el proceso de extinción reciente de especies, provocada en la gran mayoría de los casos por la actividad humana, con estas cinco grandes extinciones.  Se habla en los círculos conservacionistas de que nos encontramos a la mitad de la sexta gran extinción de la historia del planeta Tierra.

En el número de Nature de esta semana, Anthony Barnosky, paleobiólogo de la Universidad de California en Berkeley,  y sus colegas, publican un artículo de revisión sobre el tema, analizando varias formas de comparar las tasas de extinción actuales con las del pasado geológico.  Escriben Barnosky et al. en el resumen del artículo:

Palaeontologists characterize mass extinctions as times when the Earth loses more than three-quarters of its species in a geologically short interval, as has happened only five times in the past 540 million years or so. Biologists now suggest that a sixth mass extinction may be under way, given the known species losses over the past few centuries and millennia. Here we review how differences between fossil and modern data and the addition of recently available palaeontological information influence our understanding of the current extinction crisis. Our results confirm that current extinction rates are higher than would be expected from the fossil record, highlighting the need for effective conservation measures.

En la clase hemos discutido diferentes formas de medir las tasas de extinción.  Barnosky et al. discuten a profundidad este tema y llegan a la conclusión de que la tasa de extinción causada por el ser humano (calculada a partir del dato de que 76 especies de mamíferos se han extinguido en los últimos 400 años) no es aún comparable con las tasas durante las extinciones masivas.  Sin embargo, las tendencias actuales muestran que las extinciones causadas por Homo sapiens podrían alcanzar en unas pocas décadas niveles equiparables a los de las grandes extinciones en el tiempo geológico.

Discutiremos este artículo en una futura sesión de nuestro curso de Biología de la Conservación.

Barnosky, A. D. et al. 2011. Has the Earth’s sixth mass extinction already arrived? Nature 471:51-57 (3 de marzo de 2011).

La escala espacial de la biodiversidad

En el curso discutimos la dinámica de la diversidad biológica en términos de las escalas de espacio y de tiempo.  Como hasta ahora no hay evidencia tangible sobre la existencia de la vida extraterrestre, los estudios sobre biodiversidad se restringen a un intervalo que va desde el tamaño de las bacterias más pequeñas (un poco menos de un micrómetro, 10-6 metros) hasta el tamaño del planeta entero, que tiene un radio ecuatorial de aproximadamente 6,370  kilómetros o 6.37 x 106 m).

Aunque ese intervalo de 12 órdenes de magnitud puede parecernos enorme en el contexto de nuestras experiencias cotidianas, es sólo una pequeñísima fracción de los posibles tamaños en nuestro universo. Recientemente se estimó que el radio de un protón es de 0.8768 femtómetros (1 fm = 10-15 m) y generalmente se le atribuye al electrón un tamaño cercano a 10-18 m, aunque realmente el concepto de tamaño a estas escalas tiene poco sentido. En el extremo, la longitud de Planck (1.6 x 10-35 m) podría ser un límite absoluto de medida de longitud.

En la otra dirección, el planeta Tierra es sólo un diminuto objeto flotando en la inmensidad del espacio. El vídeo que se muestra abajo nos da una muy buena idea del tamaño relativo de la Tierra y otros objetos espaciales, especialmente las estrellas más grandes.

Pero aún las enormes estrellas no son sino un pequeño componente del cosmos. Se calcula que la Vía Láctea contiene alrededor de 200 mil millones de estrellas y que es sólo una galaxia común y corriente entre miles de millones de ellas.  Se puede calcular que la distancia a los objetos más lejanos en nuestro universo debe ser del orden de 4.2 x 1026 m.

Es altamente probable que la vida exista en múltiples lugares del universo. En teoría, pues, el ámbito de acción de la ciencia de la biodiversidad podría ampliarse considerablemente si pudiéramos incorporar esas formas de vida a nuestros estudios. Por lo pronto, mientras no tengamos evidencia empírica de vida extraterrestre, seguiremos restringiendo los estudios sobre diversidad a nuestro pequeño planeta azul.

¿Cuántas especies de artrópodos tropicales existen?

En 1982, Terry Erwin estimó el número de especies de artrópodos tropicales en cerca de 30 millones. Su método se basó en una extrapolación de sus observaciones sobre el número de escarabajos en las ramas de árboles de Luehea seemannii, de la siguiente manera:

Total de especies de escarabajo en Luehea = 1,200
Total de especies especialistas (únicas de Luehea) = 163 (Por tanto, 1037 especies no únicas de Luehea).
Existen 50,000 especies de árboles tropicales; Total de escarabajos = 163 x 50,000 = 8, 150, 000
Los escarabajos constituyen el 40% de las especies de artrópodos; Total de artrópodos de dosel=8, 150, 000 / 40 x 100 = 20.4 millones
Los artrópodos del dosel constituyen 2/3 del total de especies. Total de artrópodos = 20.4 millones x 3/2 = 30.6 millones.

(En el artículo original se estima también el número de especies en una hectárea de bosque tropical en más de 41,000).

Los cálculos de Erwin han sido criticados, tanto por el método en sí como por los valores empleados.  Sin embargo, hay que recordar que el trabajo fue publicado en 1982, cuando había muy poca información disponible, y en forma de un ensayo para plantear una hipótesis, más que como un artículo definitivo. De hecho, la mayoría de los especialistas considera que debe haber entre cinco y diez millones de especies de artrópodos terrestres.

El método de Erwin es un ejemplo de lo que en física se llama un “problema de Fermi”.  Enrico Fermi, físico de origen italiano, era muy adepto a realizar cálculos estimativos para problemas con muy poca información. Un ejemplo clásico es la afirmación de Fermi de que debe haber alrededor de 125 afinadores de piano en Chicago, basado en estimaciones de la población en la ciudad, el número de personas por familia, el porcentaje de afectos a la música, etc.  Fermi murió de cáncer de estómago, padecimiento seguramente desencadenado por su continua exposición a la radiactividad. Se dice que en sus últimos días Fermi pasaba el tiempo calculando las dosis de sus medicamentos, estimando para ello la tasa de goteo de los aparatos, el volumen de los recipientes, el número de bolsas de suero por día, etc.

Otro ejemplo de estimaciones al estilo Fermi es la ecuación de Drake, propuesta hace 50 años para estimar la probabilidad de establecer contacto con alguna civilización extraterrestre. De acuerdo con datos recientes, podría haber en este momento al menos dos civilizaciones en nuestra galaxia lo suficientemente avanzadas como para poder establecer contacto. Ver más detalles sobre la ecuación de Drake en mi artículo Wimbledon y la inteligencia extraterrestre.

Recientemente, con el anuncio de la NASA del descubrimiento de 1,200 posibles nuevos planetas (“candidatos”), varios de ellos con características y posiciones similares a las de la Tierra, se ha estimado que debe haber al menos un millón de planetas en nuestra galaxia con condiciones propicias para la vida.

Por cierto, de acuerdo con la aplicación “Exoplanet” disponible para iPhone y iPad, hasta el 4 de febrero de 2011 se ha confirmado la existencia de 526 planetas fuera del sistema solar. (En Wimbledon y la inteligencia extraterrestre, menciono 490 como el número de planetas conocidos hasta el 29 de agosto).

[Actualización (30 de enero 2012): la base de datos de Exoplanet incluye ahora 755 planetas conocidos fuera del Sistema Solar]

¿Por qué el caballito de mar tiene forma equina?

Por petición popular, comentaré sobre las explicaciones que se han propuesto para el color de los ojos de algunas ranas, la forma de los caballitos de mar y la existencia de los insectos palo e insectos hoja. Algunos de mis colegas dirán que estas explicaciones son demasiado “adaptacionistas”, por lo que cabe señalar que en la clase discutiremos las cuatro formas en las que, según Niko Tinbergen, se puede contestar una pregunta “¿Por qué …?”

Caballitos de mar. La semana pasada Sam van Wassenbergh, de la Universidad de Amberes, y sus colaboradores publicaron en Nature Communications un estudio morfológico y matemático que propone que la forma en S de los caballitos de mar probablemente evolucionó para permitir a estos peces capturar las presas de las que se alimenta. A diferencia de sus parientes los peces aguja (o peces pipa), los caballitos de mar no persiguen a los pequeños crustáceos que son sus presas, sino que permanecen inmóviles hasta que alguno de ellos se acerca y entonces, según muestran los vídeos de alta velocidad de van Wassenbergh, los caballitos de mar extienden su cabeza hacia arriba y capturan su alimento. La forma sigmoidal y la cabeza alargada, que le dan a las 50 especies del género Hippocampus su característica apariencia equina, contribuyen a ampliar el radio de acción de estos peces durante sus actividades de alimentación, según concluye el estudio.

 

Ranas de ojos rojos.  La rana Agalychnis callidrias se distribuye en el sur de México y en Centroamérica. Se reconoce por su brillante color verde con vivos azulados y, sobre todo, por sus enormes ojos rojos. Aunque nadie ha hecho un estudio experimental para explicar el aspecto estrambótico de este anfibio, se piensa que la coloración puede ser un mecanismo de defensa contra los depredadores. La rana es nocturna, pero durante el día se encuentra en lugares en los que puede ser localizada por los depredadores. Al momento de ser perturbada, la rana abre repentinamente sus ojos y muestra el flanco azulado de su cuerpo. Este despliegue podría distraer y hasta ahuyentar a los posibles depredadores, según esta hipótesis.

Insectos palo e insectos hoja. Las cerca de 3,000 especies de fásmidos son reconocidas por su increíble semejanza con la vegetación que los circunda. Algunos semejan ramas y otros son prácticamente idénticos a las hojas de las plantas en las que viven. Por supuesto, esta morfología les permite pasar inadvertidos y constituye una eficaz defensa contra los depredadores.  Para mayor información sobre estos fascinantes animales, les recomiendo este artículo de mi amiga y colega Ek del Val: Fantasmas entre los insectos.

Créditos de las fotografías
Imágenes tomadas de Wikimedia Commons, Nick Hobgood (hipocampo), Carey James Balboa (rana), Drägüs (fásmido).