"Ingenieros ecosistémicos": respuesta a recursos naturales limitados

La producción científica ha contribuido al desarrollo de los diferentes sectores sociales y económicos de la humanidad, a través del descubrimiento y control de algunos fenómenos de la naturaleza. Este es el caso de la meteorización biogénica o el proceso mediante el cual los hongos y algunas especies arbóreas interactúan entre sí con el ánimo de obtener los nutrientes necesarios en un ecosistema con recursos restringidos. En este ciclo, ciertas especies de hongos arbusculares entran a las células de las raíces de las plantas, invaden e intercambian nutrientes procedentes de rocas que cohabitan el ecosistema.

Esta relación simbiótica entre los organismos ha sido investigada en los últimos años por el biólogo ambiental tadeísta César Marín, quien ha realizado sus indagaciones en algunos parques naturales del centro sur chileno. Algunos de los resultados obtenidos fueron compartidos por el científico el pasado 24 de julio, a través de la conferencia “Hongos que comen rocas: meteorización biogénica en una cronosecuencia de material parental en la Patagonia chilena”.

De esta forma, el científico colombiano va más allá de los estudios tradicionales propuestos desde la ciencia, donde usualmente se indaga cómo el ambiente afecta a los organismos. En esta ocasión el planteamiento gira en torno a cómo afectan los organismos al ambiente. Al respecto, Marín sostiene que “siempre me interesó cómo los organismos interfieren o modifican el medio ambiente, a tal punto que muchos los denominan los ingenieros ecosistémicos. Entonces no es sólo el ambiente el que está operando o modificando la selección natural, sino que es un proceso retroactivo”.

La investigación realizada por Marín se constituye en una novedad científica para la región que beneficiaría al agro, debido a que una de sus posibles aplicaciones podría darse a través del mejoramiento de prácticas que contribuyan al crecimiento efectivo de algunos cultivos, haciendo uso de hifas (filamentos) que transfieran nutrientes provenientes de las rocas: “uno podría evaluar, conociendo características muy básicas del suelo que prácticamente todo agricultor conoce, qué tipo de hongos se pueden inocular. La inoculación con hongos es ampliamente desarrollada en muchos países porque incrementa altamente la productividad y aumenta la biomasa vegetal producida por área” sostiene el científico tadeísta, quien ha desarrollado esta serie de estudios en el marco de su tesis de grado de doctorado en Ciencias con mención en Ecología y Evolución de la Universidad Austral de Chile.

¿Cómo operan los “ingenieros ecosistémicos”?

La meteorización biogénica ocurre cuando las rocas se degradan en partículas físicas, a través de un proceso biológico en el que no sólo intervienen los hongos sino también algunos micro organismos y bacterias. Sin embargo, las hifas de los hongos son aquellos organismos con mayor posibilidad de meteorización en la vegetación, entretanto tienen la misma fuente de energía que las plantas y son muy específicas a la hora de captar nutrientes, de acuerdo con las necesidades de su organismo asociado.

De esta manera nacen las micorrizas, una asociación simbiótica que permite el ingreso de nutrientes al sistema, el cual tiene como fin la estabilización del suelo, la interconexión de plantas de diferentes especies y la transferencia de nutrientes en red, posibilitando una especie de cooperación entre los organismos del ecosistema. Sin embargo, la hipótesis acerca de los hongos que “comen” rocas no es nueva. Los primeros hallazgos se dieron en 1997, cuando Jongsmans y su equipo de investigadores descubrieron que las hifas estaban entrando por las grietas de las rocas para obtener nutrientes. Pese a ello, Marín destaca que hasta la fecha los estudios que se han realizado al respecto son en ecosistemas in vitro o controlados, razón por la cual era necesario ver el comportamiento de los organismos en el campo.

Esto llevó a que el investigador seleccionara cinco parques nacionales del centro sur de Chile, los cuales se encuentran muy bien conservados, al tiempo que presentan altos niveles de precipitación. En este fenómeno, las redes de micorrizas arbusculares juegan un papel muy importante en los procesos de biometeorización, dado que si hay mayores entradas de nutrientes originarios del suelo, menor serán las entradas por vía atmosférica, entre ellas la lluvia, lo cual ha generado una mayor diversidad genética de los vegetales, llegando incluso al hallazgo de 245 especies de plantas vasculares que han formado este tipo de asociaciones.

En tal virtud, la investigación sugirió como hipótesis que la meteorización biogénica aumenta la disponibilidad de nutrientes. Para comprobarlo, el investigador realizó un estudio de suelos, mediante el cual se introdujeron al ecosistema unas cápsulas que contenían diferentes tipos de nutrientes, entre ellos apatita, muscotita y biotita. En segundo lugar, se instalaron resinas, en las cuales se captaron los nutrientes provenientes de entradas atmosféricas y del suelo. En tercera medida, Marín realizó una clasificación de las especies de hongos que cohabitan el ecosistema, y de esta forma determinar cuáles son las estructuras comunitarias de los hongos. Finalmente, se extrajeron esporas de algunos fragmentos del suelo, con el ánimo de clasificar el tipo de redes que estos hongos han conformado.

Dentro de los hallazgos obtenidos en la investigación, Marín señala que la biometeorización es una estrategia muy importante cuando hay limitación de nutrientes, de igual manera este proceso biológico conduce a la diversificación de las especies vegetales, al tiempo que los grupos funcionales de hongos cambian de acuerdo con la profundidad de los suelos.

Como el investigador egresado de Utadeo lo sostiene, en Colombia aún no se ha realizado este tipo de investigaciones, razón por la cual invitó a los estudiantes de Biología Ambiental a trabajar sobre este tipo de temas, especialmente en ambientes como los páramos, dado que es allí donde podrían presentarse este tipo de relaciones simbióticas.

Una oportunidad para proyectar la investigación a nivel internacional

César Marín se autodefine como un enamorado por el conocimiento y la ciencia con sentido social en sus diferentes aplicaciones. Sin embargo, el investigador sugiere que ese gusto nació gracias a la enseñanza impartida en Utadeo: “particularmente, fueron muchos docentes que a lo largo de la carrera me dieron el amor por la investigación, entre ellos Gonzalo Fajardo, Elvira Alvarado, Mónica Puyana, Francisco de Paula Gutiérrez y Luis Ernesto Beltrán, entre otros. A ellos se les nota en sus clases que les gusta mucho lo que hacen y para uno como estudiante es sumamente importante”, asegura el tadeísta.

El biólogo ambiental puntualizó que las oportunidades para investigar son múltiples en la región, al tiempo que señaló que muchas universidades están dispuestas a becar investigadores que demuestren alto nivel de compromiso e innovación: “el planeta está lleno de países que ofrecen muy buenas oportunidades de beca y de investigación. No es necesario quedarse en el país si las condiciones no son muy buenas. No hay que tenerle miedo a estudiar en el exterior. Hay que apasionarse por un tema. Si a uno le gusta algo tiene que ir a buscarlo”, agrega Marín.

Por su parte, Luz Estela Fuentes, profesora del programa de Biología Ambiental, destacó que Marín es un modelo a seguir, dado que a su corta edad se ha consolidado en el panorama científico gracias a sus investigaciones disruptivas: “son trabajos que no se han realizado aquí en Colombia y muy novedosos incluso a nivel mundial, y por lo tanto es un modelo de investigación en el cual hay mucho por indagar en otros temas que se pueden profundizar. Con este tipo de conferencias se construye el impacto social. Yo creo que cuando ya salgan los resultados de la investigación se puede ver la forma de implantar en la comunidad”, aseguró la docente.

Finalmente, para Alejandra Garzón, bióloga ambiental de Utadeo y funcionaria del área de control biológico del Centro de Biosistemas, este tipo de conferencias es un incentivo para seguir investigando, al tiempo que permite visualizar nuevas oportunidades de apoyo a la investigación en otros países de la región: “este tipo de temas están hoy en día en furor y pueden llegar a ser una solución para problemas en la agricultura, incluso en la medicina, entonces puede llegar a hacer aportes muy importantes”, puntualiza la egresada.