Experimentos de cocción lenta como receta para entender impactos del cambio global

En las selvas húmedas de Centro y Sur América, unos pequeños escarabajos pasan su vida escondidos en los tubos que forman las hojas jóvenes de varias plantas parientes del banano, el jengibre y los platanillos. Allí nacen, se alimentan de las hojas tiernas, crecen, se reproducen y mueren. Sus vidas parecerían simples, pero comprenderlas bien ha brindado luces sobre el tipo de respuestas que las especies tropicales presentarían frente al cambio climático, quizás la principal amenaza que enfrenta nuestro planeta y todos los seres vivos que lo habitamos. Esa comprensión ha sido posible gracias a lo que Carlos García-Robledo, quien lleva más de dos décadas estudiando estos insectos, sus interacciones con las plantas y sus respuestas a cambios en el ambiente, denomina “experimentos de cocción lenta”.

Un día cualquiera, cuando Carlos era estudiante de biología en la Universidad de los Andes, a donde llegó gracias a una oportunidad para estudiar becado en la década de 1990, recibió una invitación a almorzar. La profesora Bette Loiselle, gran figura de la biología tropical del momento, visitaba Bogotá y la universidad, y se había organizado un encuentro con estudiantes al mediodía para conocerla. Carlos recuerda que, mientras comían sandwiches con Bette, varios de sus compañeros se presentaron brevemente y con timidez, pero él se lanzó a hablar. No tuvo que recurrir a su terrible inglés del momento ya que Bette hablaba español. Describió sus intereses refiriéndose a preguntas de investigación, a hipótesis, a predicciones. Algo de lo que dijo ese joven locuaz debió llamar la atención de Bette, pues pronto le propuso vincularse a una investigación que desarrollaba con dos colegas colombianos, Carolina Murcia y Gustavo Kattan, en bosques de la Cordillera Central. Semanas después empezaría la trayectoria de Carlos como biólogo de campo en el Parque Ucumarí y el Santuario de Fauna y Flora Otún Quimbaya. Allí dio sus primeros pasos trabajando en interacciones ecológicas entre insectos y plantas. También iniciándome, yo tuve la fortuna de compartir esos primeros días—y muchos más a lo largo de los años—con él en el monte.

Tiempo después, cuando ya había completado un estudio sobre el impacto que los insectos herbívoros de esos bosques tenían sobre plantas silvestres de la familia del café, Carlos tuvo una especie de epifanía. Gracias a la libertad para explorar que le daba pasar tiempos largos en el campo trabajando para Carolina y Gustavo, conoció una planta de la familia de los anturios que parecía comportarse de forma extraña. En lugar de abrir sus flores en el día, lo hacía en la noche. Al caer la tarde, las flores producían un aroma dulce y también calor, lo que llamaba la atención de escarabajos. Una vez los insectos llegaban a las flores calentitas para alimentarse de su néctar, éstas se cerraban, dejándolos atrapados hasta la noche siguiente. Cuando por fin volvían a abrirse, los escarabajos salían, cubiertos de polen, que luego dejarían en flores de otras plantas, contribuyendo así a su reproducción. Entre más visitas recibieran las plantas por parte de dos especies de escarabajos, mayor resultaba su producción de frutos y semillas. Una tercera especie también era un polinizador significativo, pero jugaba a dos bandas: además ponía sus huevos en las plantas, de modo que sus larvas se alimentaban de una cantidad nada despreciable de los frutos. El bicho era, a la vez, un mutualista y un enemigo natural de las plantas.

Carlos se metió de cabeza a estudiar ese sistema de interacción entre las plantas y sus insectos visitantes. Se maravilló. Dejó volar su curiosidad naturalista por conocer más, por observar y seguir observando. Disfrutó como un niño midiendo la temperatura de flores durante noches enteras usando un termómetro diseñado para medir la temperatura de la cloaca de pájaros. Pero también empezó a ver nuevas oportunidades.

En las ciencias, muchas veces se piensa que los trabajos más rigurosos son aquellos que involucran experimentos, en los que los investigadores ponen a prueba hipótesis mediante la manipulación de variables que permitan verificar si sus predicciones se cumplen. Carlos comprendió que los sistemas de interacción entre plantas e insectos, como los de esa planta que luego supimos que se llamaba Xanthosoma daguense, se prestaban para hacer manipulaciones. Empezó, entonces, a soñar con hacer estudios de ecología experimental. Con insectos y plantas, en el campo.

Cuando Carlos quiso contarle sobre sus descubrimientos en esa planta extraña y sus escarabajos polinizadores -y depredadores- a la profesora Carol Horvitz, de la Universidad de Miami, a quien recién había conocido, se puso tan nervioso que se regó un café encima. La reunión no debió ser tan desastrosa, pues por invitación de Horvitz, Carlos muy pronto estaría haciendo su primera visita a la Estación Biológica La Selva, un lugar icónico para los estudios tropicales en las tierras bajas del Caribe de Costa Rica. Allí se encontraría con los escarabajos del género Cephaloleia que viven en las hojas enrolladas de las plantas zingiberales del bosque tropical, empezando una aventura de largo plazo que hoy continúa.

Flash forward a la década de 2020. Carlos terminó sus estudios doctorales bajo la tutoría de Horvtiz en Miami hace varios años y hoy trabaja como profesor asociado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Connecticut, donde dirige el Laboratorio de Interacciones Bióticas y Cambio Global. Su grupo de investigación estudia las consecuencias ecológicas y evolutivas del cambio global en las interacciones entre plantas y artrópodos. Las herramientas que usan son experimentos hechos en el laboratorio y el campo —en lugares increíbles en Costa Rica, Colombia y México— combinados con análisis de demografía, genética, biología molecular y fisiología.

«La gente lee esos estudios míos de demografía y se duerme. Son puras ecuaciones, qué pereza!», me confesó Carlos hace unos días. Es cierto: parte de lo que escribe es árido y difícil de digerir para los no expertos. Sin embargo, ese tipo de trabajo es un elemento necesario de su agenda de investigación.

Al hablar de otros de sus artículos, Carlos se emociona más. Hace poco, él y sus colegas descubrieron que el escarabajo Cephaloleia belti, que habita el volcán Barva en Costa Rica, presenta dos variantes genéticas, una predominante en zonas bajas y cálidas y otra en zonas altas más frescas. Demostraron que cada variante está bien ajustada a su propio rango de temperaturas pero que, cuando la temperatura suba más de 2°C, tanto los escarabajos con genes de clima frío como los que tienen genes de clima cálido enfrentarían dificultades en las zonas más bajas, lo que podría llevar a la reducción de sus poblaciones o incluso a la extinción local. En cambio, las zonas más altas servirían como refugio, permitiendo que los escarabajos persistan a pesar del calentamiento global. Entonces, la conservación de especies en un entorno de clima cambiante, se favorecería si pensáramos en conservar una diversidad de poblaciones de cada una, de manera que preservemos su diversidad genética resultado de procesos de adaptación local, y con ella su capacidad de responder a cambios en el ambiente.

¿Cómo supieron todo eso?

Mediante experimentos de cocción lenta. Experimentos que, como muchas preparaciones culinarias que requieren tiempo y cuidado, han requerido paciencia y método, echando mano de inventiva, intuición, rigor, tecnología. Ha sido trabajo meticuloso, enlazado en varios artículos científicos publicados con constancia y disciplina.

Cuando este capítulo esté completo, les contaré cómo se hacen esos experimentos de cocción lenta y cómo Carlos y su equipo los usan para producir ciencia fascinante y de extrema relevancia para entender el cambio ambiental global.

Ahí van viendo el sabor que espero tenga mi libro. Este será el último adelanto sobre el trabajo de Carlos - en la próxima les cuento sobre alguien más.

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Fotos tomadas de:

García-Robledo, C., G. Kattan, C. Murcia & P. Quintero-Marín. 2004. Beetle pollination and fruit predation of Xanthosoma daguense (Araceae) in an Andean cloud forest in Colombia. Journal of Tropical Ecology 20: 459-469.