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Investigan propiedades de musgos antárticos para entender el impacto del cambio climático y replicarlas en la industria

Por La Prensa Austral sábado 20 de febrero del 2016

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“Respuestas metabolómicas de los musgos antárticos Sanionia uncinata y Polytrichastrum alpinum al calentamiento global” se denomina el estudio financiado por el Fondecyt y el Inach

Que algunos tipos de musgo antártico permitan entregar respuestas y aplicaciones para fortalecer la industria agrícola. Ese es uno de los desafíos de un proyecto que está realizando un grupo de científicos de la Universidad de Santiago (Usach), liderada por el reconocido investigador nacional Gustavo Zúñiga Navarro.

Este profesor de Biología y Química, magister y doctor en Ciencias Biológicas es uno de los profesionales chilenos pioneros en investigación antártica. No por nada fue reconocido en el año 2011 con el Premio al Espíritu Antártico por sus dos décadas dedicado a la temática antártica en el país.

El académico de la Usach se desempeña en el Laboratorio de Fisiología y Biotecnología Vegetal de esa casa de estudios y, desde esa vitrina, se ha convertido en el formador de entusiastas nuevos profesionales que -gracias a su ejemplo- se motivaron por seguir trabajando en la investigación antártica.

“Respuestas metabolómicas de los musgos antárticos Sanionia uncinata y Polytrichastrum alpinum al calentamiento global” es el nombre del proyecto que Gustavo Zúñiga encabeza y que cuenta con financiamiento del Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt) y el Instituto Antártico Chileno (Inach).

Explica que en su contexto profesional se dedica a trabajar en fisiología de plantas. Esto se traduce en cómo las plantas responden a condiciones adversas, lo que es definido como estrés porque las plantas se estresan igual que los humanos. A ello suma una línea aplicada de biotecnología acerca de cómo podemos usar las plantas como fuentes productoras de moléculas de interés. Por ejemplo, antibióticos y antioxidantes en moléculas que tengan uso en distintos campos humanos.

Dos décadas de ciencia antártica

El doctor Zúñiga partió en 1992 analizando temáticas vinculadas con la Antártica, en un proyecto en que no era el investigador principal sino que parte de un equipo de trabajo. Cinco años después, en 1997, presentó un proyecto propio al Inach, y desde ese entonces es investigador “de mis propias ideas”, como él mismo señala.

Hacia los años 2009 y 2013 participó en un proyecto financiado por la Corporación de Fomento de la Producción (Corfo) y el Inach, junto a la doctora Jenny Blamey, que, permitió habilitar un Laboratorio de Biología Molecular que facilita  trabajar en varias áreas de interés. “Fue un proyecto -denominado Biorrecursos naturales y ligado al ámbito biotecnológico- con buenos recursos que permitió comprar casi todo el equipamiento que está disponible en ese laboratorio. Ese proyecto tenía como objetivo fundamental generar en la Base Escudero capacidades para hacer biología  que permitiera obtener resultados de alto impacto”, advierte.

“En ciencia una de las cosas más relevantes es poder publicar los resultados en revistas que tengan impacto. O sea, si uno es capaz de mostrar resultados a la comunidad científica al menos, significa que el trabajo tiene un nivel reconocido por otros. Entonces Chile estaba un poco atrás en ese sentido y desde ahí el Inach se ha encargado de mantener el laboratorio y lo ha ampliado a otros grupos. En un principio esto estaba restringido al proyecto, pero después se abrió a todos los que tuvieran necesidad de usar ese laboratorio”, comenta.

Y agrega que “los investigadores  en la actualidad tienen en esta instalación (la base científica Profesor Julio Escudero) la capacidad de poder realizar su trabajo sin grandes limitaciones. Aún cada grupo trae material específico para trabajar, como en mi caso que yo traje directamente un equipo para realizar trabajo en fotosíntesis en terreno y que después nos lo llevamos de vuelta al laboratorio a Santiago”.

Hacia el año 2014 Zúñiga comenzó a liderar un nuevo proyecto antártico, centrado en musgos. Centro  su interés antártico a los musgos porque ellos son organismos “tan o más interesantes que las plantas vasculares (en la Antartica existen sólo dos, Deschampsia antarctica y Colobanthus quitensis), tienen menos uso porque el hombre no le ha encontrado aplicaciones, pero hay muchos aspectos de la biología en los musgos que hacen que ellos sean extremadamente interesantes”. Menciona que son primitivos y eso significa que son anteriores a las plantas. En la evolución están primero las briófitas, de las cuales los musgos forman parte, y después vienen las plantas vasculares. Los musgos tienen una historia evolutiva de cientos de miles de años. La historia de las plantas es de unos 400 millones de años y uno no alcanza a imaginarse, porque uno cree que todo partió hace dos mil años, porque ése es el calendario que manejamos. Pero de ahí para atrás hay mucha historia”, agrega, entusiasmado con el tema.

“Nosotros estamos tratando de investigar los musgos en la Antártica por varias razones. Primero porque la Antártica está cambiando y hoy en día eso es un hecho y no hay quien lo contradiga. Están cambiando las condiciones climáticas particularmente, lo que significa para estos organismos una presión alta. Está aumentando la radiación UV, la falta de agua en algunos lados porque se acumula menos nieve, hay fuertes vientos y el viento es un agente secante extremo. Esperamos que la información que encontremos en algún momento se va a poder usar para mejorar otros organismos y otras plantas de interés como el trigo, el maíz o el tomate”.

“Si estas plantas no se riegan, se mueren. Si hay sequía los agricultores se quejan de que la producción no es la esperada, suben los precios y se genera toda una cadena negativa para los productores y los consumidores”, recalca.

Otro antecedente relevante es que hay conciencia en distintos sectores que hacia el año 2050 el agua será un factor limitante, lo que deparará varios desafíos desde el punto de vista humano. El doctor Zúñiga señala que uno de esos desafíos tiene relación con la población que hacia ese año crecerá en 50% de la actual (actualmente hay unos 7 mil millones de personas en todo el mundo) y lo otro tiene que ver con el área dedicada a la producción, ya que se verá reducida por el notorio aumento poblacional en todo el mundo. El tercer factor está vinculado con las condiciones de la producción, que serán más extremas de las actuales.

“Entonces la pregunta es cómo lo haremos para generar súper cultivos que efectivamente tengan la capacidad de producir más en condiciones más desfavorables. Y ése es el desafío que yo no sé si mucha gente lo tiene claro a futuro. Quizás a las generaciones actuales no les va a afectar tanto, pero las generaciones futuras sí tendrán que resolverlo y en muchas partes ya se está trabajando para buscar más información para tener herramientas que permitan tener las mejoras necesarias. Y yo pienso que nuestra información en algun momento puede servir a ese nivel. Creo que vamos a identificar mecanismos de tolerancia en los musgos y conocidos los mecanismos ya  uno puede tener una visión más general de cuáles son los elementos que forman parte de estos mecanismos y se pueden utilizar”, refuerza.

“En el fondo lo que uno busca son genes: el gen a nivel celular es una unidad que contiene información. Por ejemplo, una persona es como es porque contiene un conjunto de genes que se expresaron y que permiten que uno tenga un aspecto y una forma de ser específica Ahora existe tecnología a nivel mundial para obtener el gen de un organismo y ponerlo en otro, la transgenia, y hacer mejoramientos en distintos niveles”, remarca.

“Por razones obvias nosotros trabajamos a microescala, no colectamos toneladas de musgo para hacer nuestras investigaciones. Sin embargo, la información que recolectamos aquí es súper valiosa. Aquí hay una serie de elementos que están afectando de manera simultánea a las especies antarticas, entonces si encuentras un musgo tolerante a un factor, por ejemplo, a la desecación, ése es un avance importante, porque no hay cultivos que nosotros conozcamos que sean tolerantes a esa condicion. Ademas, nosotros estudiamos la respuesta a la radiación ultravioleta, la respuesta a la falta de agua o a la desecación y la respuesta al exceso de sales, que son tres condiciones que se dan de manera simultánea en algunas de las especies de musgos que se estamos investigando”, explica sobre su investigación antártica.