Entre marzo y junio de 2019, se realizó el concurso universitario de imágenes fijas “Espacios de aprendizaje y enseñanza de la comunidad unam”, con la intención de documentar la perspectiva de la comunidad universitaria sobre los espacios de enseñanza y aprendizaje que prefieren, incluyendo a los estudiantes y a los docentes. Se buscó reconocer esos lugares, promover la reflexión universitaria sobre sus prácticas de estudio y docencia, ampliar los ámbitos de expresión creativa y brindar información para el diseño de futuros espacios.

La convocatoria se lanzó el 25 de marzo de 2019, la recepción de trabajos del 1 de abril al 4 de mayo. Se recibieron 56 trabajos provenientes de 40 entidades académicas de la unam, con aportaciones de diversos niveles y regiones, lo cual contribuye al enriquecimiento de los diálogos colectivos. Los resultados se dieron a conocer el 7 de junio y la premiación ocurrió el 14 de junio. Te invitamos a acercarte a las imágenes ganadoras.

Conclusiones

Gracias a la participación de todos los concursantes, pudimos evidenciar la diversidad de expresiones y realidades de nuestra comunidad en torno al fenómeno educativo. Las distintas imágenes son un testimonio vivo que nos permiten reconocer que la enseñanza y el aprendizaje no sólo se dan en el aula; que nuestros estudiantes y profesores se valen de una gran variedad de estrategias, recursos y herramientas de aprendizaje y enseñanza en su respectiva formación y práctica docente; que las áreas verdes, los espacios abiertos o los celulares pueden conectarnos también al conocimiento; que “cada persona encuentra su propio método de aprendizaje”, pero que la comunidad con su acompañamiento, retroalimentación y colaboración son esenciales; que también se enseña y aprende “fijando metas y sueños”; que existe una diversidad de pensamientos y lugares en los que cada uno se realiza aprendiendo o enseñando; que de todas estas diferencias se conforma y enriquece nuestra máxima casa de estudios.

Recepción: 07/06/2019. Aprobación: 14/06/19.

Información general
Objetivo general

Objetivos específicos

Asimismo, se busca que los participantes conozcan los diferentes medios (revistas, plataformas digitales, libros, museos, pláticas, conferencias, entre otros) y que se familiaricen con los diversos formatos para comunicar el conocimiento (textos, infografías, materiales audiovisuales y multimedia).

A lo largo del taller, los participantes desarrollarán un proyecto de comunicación pública propio, elegirán un tema y un mensaje, el medio y el formato con los cuales trabajarán. De igual forma, conocerán las fuentes de consulta útiles para su proyecto de comunicación, así como algunas herramientas necesarias para la elaboración de un material multimedia.

Al término del taller, el alumno será capaz de construir y comunicar un mensaje coherente, riguroso y atractivo para la audiencia, que se plasmará en un artículo de CPCH o un producto digital, con el objetivo de su publicación.

Temario

Consulta y descarga el temario completo.

Horario
Del 29 de agosto al 24 de octubre
Jueves 16:00-20:00

Costos
Estudiantes: $350
Personal UNAM: $1000
Externos: $2000

Sede
Sala 2 de usos múltiples CODEIC

Inscripción

Contacto
Correo electrónico: educontinua.codeic@unam.mx
Télefono: 56226666 ext. 82308

Resumen

El conocimiento del mundo microbiano cada día crece, sorprendiéndonos y cuestionando los paradigmas de la Biología y la Química. Contrario a lo que solemos pensar, los microbios no viven solos sino en asociación con otros, formando en ocasiones capas tan delgadas como la punta de una aguja. Estas delgadas biopelículas están por todas partes y sus componentes son microscópicos, casi invisibles. Su estructura, diversidad y funciones son tan diversas como desconocidas; es decir, el conocimiento de las biopelículas apenas ha comenzado. Aquí hacemos un recuento de lo que estamos descubriendo y de lo que se vislumbra que está por descubrirse si estudiamos estas películas. Investigaciones recientes han revelado que las biopelículas juegan papeles clave en el equilibrio de los sistemas biológicos, por ejemplo, en los mecanismos de salud-enfermedad, ya que los causantes de las infecciones son biopelículas y no bacterias solitarias, como solíamos pensar. Es hasta ahora que empezamos a contar con los instrumentos y métodos necesarios para saber cuáles microbios están involucrados y qué composición química tienen las películas “babosas” que cubren alimentos y materiales. La participación de los microbios en las biopelículas es un tema creciente que impactará el desarrollo tecnológico en áreas como la biorremediación, la producción de energía y la terraformación o colonización de hábitats inhóspitos.
Palabras clave: biopelículas, microbioma, diversidad microbiana, biología de sistemas, salud-enfermedad, biotecnología.

On biofilms and other films

Abstract

Our knowledge of the microbial world is growing every day, surprising us and challenging the paradigms of Biology and Chemistry. Microbes do not live naturally isolated, but in association with other microbes, often forming films thin as a needle tip. These biofilms are everywhere, but they are microscopic and, therefore, practically invisible. Their structure, variety and functions are as diverse as they are unknown, since we have only begun to understand them. Here, we present an overview of the recent discoveries and promising new ones on biofilm research. Biofilms play key roles in the mechanisms that control health and disease in humans and in ecosystems’ equilibrium. It is only lately that we are beginning to have the instruments and techniques required to identify the type of microbes involved in each biofilm and to understand the chemistry of the slimy films that cover food and other materials. The role of microbes in these biofilms is a growing research area that will impact the future of technological development in areas such as bioremediation, energy production and colonization of extreme environments (such as terraformation).
Keywords: biofilms, microbiome, microbial diversity, systems biology, health-disease, biotechnology.

Introducción

¿Te gustan las películas? Seguro ya has visto éstas: los biofilms (o biopelículas), producciones realizadas completamente por microbios. Los protagonistas de estas películas son diversos microorganismos. Ahora están en los reflectores y en nuestra vida cotidiana porque hasta hace poco sólo éramos capaces de conocer ¡menos de 1% de la diversidad de microbios del planeta! Pero ahora, a partir de la secuenciación del ADN de muestras ambientales, estamos prácticamente redescubriendo el mundo microbiano y sus estrechas relaciones con los animales, las plantas y los ecosistemas (Gallego, 2018).

Bajo ciertas condiciones –por ejemplo, los microambientes fisicoquímicos relacionados al estrés, a cambios de temperatura, a desnutrición del hospedero, etcétera–, los microbios se agrupan formando películas (biopelículas, biotapetes o, en inglés, biofilms), donde cada participante aporta diversas funciones al conjunto (McGraw-Hill, 2017; UAEH, 2019). Por ejemplo, algunas bacterias rompen los compuestos químicos más complejos, favoreciendo así el crecimiento de otras bacterias; o bien, en contraste, algunos microbios producen compuestos que limitan el desarrollo de otros.

Dichas biopelículas son más frecuentes de lo que crees y, de hecho, seguramente fueron las primeras asociaciones de vida en el planeta. Se trata complejos mundos que pueden desarrollarse en capas tan delgadas como la punta de una aguja. Donde solíamos pensar que había un sólo tipo de microbio involucrado, ahora sabemos que hay una amplia colectividad, en la que conviven bacterias y otros microorganismos (arqueas, hongos, protistas, etcétera), de diversas especies. Esto tiene implicaciones muy importantes para entender el funcionamiento de los sistemas vivos.

¿Has visto esta película?

Hay biopelículas a color o incoloras, las hay “buenas”, terroríficas, efímeras, duraderas, simples y complejas; es decir, las hay ¡de todo tipo! Por ejemplo, la fina capa transparente que cubre los dientes de los mamíferos, el moho pardo de las paredes de la ducha, o las lamas verduzcas en las piedras de los ríos, etcétera. Estamos empezando a reconocer los talentos de estos protagonistas; es decir, tanto su vasta diversidad, como el papel que desempeñan los microbios involucrados, lo cual tendrá implicaciones en nuestra vida futura, ya que el “éxito” de los biofilms influye en los mecanismos de salud-enfermedad de organismos y ecosistemas. De hecho, hoy sabemos que las infecciones en nuestro cuerpo están directamente vinculadas con el desarrollo de biopelículas (Meza-Villezcas et al., 2019). Además, pueden esconder claves para futuros desarrollos tecnológicos.

Hoy en día la biopelículas se usan para diversos procesos como el tratamiento de aguas residuales (González-Brambila et al., 2008) o la producción de biocombustibles (Ozkan et al., 2012). Los biofilms también son un factor clave en los mecanismos de salud-enfermedad, por lo que entender sus impactos nos llevará a rediseñar los tratamientos médicos, ya que anteriormente éstos se basaban en contener a un solo microorganismo patógeno (Morones Ramírez, 2009; Meza-Villezcas et al., 2019; UAEH 2019).

Qué película tan babosa

¿Alguna vez has tomado del refrigerador algún alimento, por ejemplo, un pedazo de carne o de pescado que huele muy extraño y se siente baboso? ¡Sí! Como bien lo intuyes, esa capa superficial o película que te parece resbalosa al tacto y que tiene un olor característico (que puede ocasionarte ganas de vomitar) es una biopelícula. Se trata de asociaciones muy complejas y diversas de microbios (bacterias, arqueas, virus y hongos). Pero no te asustes demasiado: no todo lo que tenga que ver con microbios es malo. Recuerda que hay ciertos productos muy necesarios en nuestra dieta que conllevan ingeniería microbiana, como el yogurt, los quesos, los alimentos fermentados, etcétera. Estos productos y sus microbios han acompañado la salud de los humanos desde tiempos milenarios.
Eso sí, como en todas las relaciones, es necesario escuchar y entender para tener una buena convivencia con las biopelículas. De hecho, cotidianamente nos deshacemos de muchas que están en los alimentos simplemente con agua y jabón o con desinfectantes basados en plata coloidal o compuestos clorados; lo cual puede salvarte de una gastroenteritis.

Pero hay otras biopelículas que debes cuidar cotidianamente, pues, ¡te acompañarán toda la vida! Por ejemplo, la biopelícula de la cavidad oral, o las que están asociadas a las mucosas genital y nasal. Es sorprendente que, aunque las biopelículas son genéricamente similares entre personas, en detalle, su composición es única y además cambia con el tiempo. En resumen: ¡no hay dos películas iguales!

¿De qué trata esta película?

Una gran dificultad para estudiar los microbios y su microambiente es que la mayoría de ellos se desarrollan en agrupaciones biodiversas y son organismos invisibles a nuestra vista. Aún con un microscopio con buena resolución, la mayoría de los microbios son muy similares a simple vista y no podemos distinguirlos por su apariencia (ver figura 1). Gracias a novedosos desarrollos tecnológicos e instrumentos recientes, ahora estamos empezando a conocer en detalle la identidad de los “actores microbianos” y la composición química de las biopelículas. ¡Ésta es una era muy emocionante para estudiar los microbios! Así, la secuenciación de nueva generación permite hoy en día entender la identidad y la abundancia de microorganismos en muestras ambientales a partir de su señal genética. De manera similar, novedosos tipos de microscopía acoplada al análisis químico por imagen son también herramientas esenciales para entender de qué tratan estas películas (incluyendo su composición elemental y los factores que las favorecen).

A simple vista, es fácil confundir las biopelículas con otros materiales. Por ejemplo, la baba del nopal, el gel del Aloe vera o el sustancioso caldo de tu abuelita no son productos microbianos, aunque lo parezcan porque tienen una consistencia gelatinosa similar a la de las biopelículas. Esta consistencia resbaladiza o babosa se debe a un componente esencial, al que damos un nombre tan poco específico como Sustancias Poliméricas Extracelulares (EPS por sus siglas en inglés, Extracellular Polymeric Substances). Las EPS son una colección de polímeros (cadenas largas que se forman por la unión de varias subunidades elementales, como las cuentas de un collar), construidos a base de ácidos orgánicos, carbohidratos, proteínas o ácidos nucleicos, entre otros (ver figura 1). Esta mezcla de sustancias constituye en sí misma un microambiente con condiciones apropiadas de humedad, acidez, nutrientes, movilidad, etcétera, para que los microbios realicen sus funciones (como individuos y como comunidad). El grosor de las EPS puede ser tan delgado como decenas de nanómetros hasta centímetros (1 nanómetro equivale a una diez millonésima de un centímetro).

Figura 1. De arriba hacia abajo se muestra la secuencia de la formación de una biopelícula sobre una superficie. Células dispersas se van agregando, embebidas en una matriz polimérica (o EPS) y forman una biopelícula sobre una superficie. En un microscopio normal es difícil distinguir diferencias entre las distintas especies de microorganismos que componen la biopelícula.

Si hay nicho hay bicho

El ambiente dentro de la biopelícula no sólo es diferente a nuestro entorno, sino que además cambia drásticamente; ¿puedes imaginar la existencia de condiciones muy diferentes de humedad, de oxígeno o de acidez/alcalinidad en una capa tan delgada? Si hacemos un acercamiento a una biopelícula que crece en el margen de un río veríamos que su superficie está expuesta a la luz del sol, al flujo del agua, al oxígeno atmosférico. Esta parte de la película es un ambiente propicio para hacer fotosíntesis (fabricar moléculas orgánicas usando luz y CO2). Indudablemente, aquí hay microorganismos fotosintetizadores, capaces de explotar en particular este nicho ecológico (el nicho comprende el microambiente y –a la vez– el rol del organismo que lo puede habitar). Aunque parezca difícil de imaginar, los microorganismos que crecen algo más abajo dentro de la biopelícula se encuentran ya en un ambiente muy distinto, donde, por ejemplo, la luz y el oxígeno ya no están disponibles. Este sería un nicho adecuado para microbios que utilizan para su desarrollo rutas metabólicas que no dependen del oxígeno, como las bacterias fermentadoras. En resumen, como podrás imaginar, la diversidad microambiental coincide con la diversidad biológica (número y tipo de microorganismos) de cada biofilm. Esto tiene implicaciones en su sobrevivencia y la resistencia al cambio ambiental.

Películas buenas y películas malas

Cualquier pequeño sabe que debe lavarse las manos antes de comer porque están llenas de bacterias y ¡eso es muy malo! Ese contacto infantil con el mundo microbiano ha marcado nuestra interacción con éste y naturalmente hemos percibido a los microorganismos como los “malos de la película”, como agentes de enfermedades. Ahora que comenzamos a entenderlos con mayor claridad, sabemos que hay un inmenso mundo microbiano en el ambiente y que algunos de estos microorganismos realizan funciones muy importantes para los ecosistemas, y en general para todas las plantas y los animales (por ejemplo, el microbioma dentro de nosotros). Algunas bacterias son los personajes “buenos” que nos ayudan a vivir; por ejemplo, las bacterias fermentadoras Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri o Lactobacillus acidophilus, que ya están disponibles comercialmente (como probióticos) y que son auxiliares en trastornos digestivos, del tracto genital-urinario, de la piel, etcétera.

Efectivamente, hay biopelículas “de terror” (como las que crecen en el pollo o en el pescado que tienen muchos meses en el refrigerador), pero hay también biopelículas “buenas”, como los biofilms microbianos en la boca que nos ayudan a procesar los alimentos y defendernos de bacterias patógenas. Cuando visites los márgenes de ríos y lagos, observa las biopelículas verdes o pardas que allí existen, las forman los “productores primarios” (organismos fotosintéticos, el primer eslabón de las redes alimenticias en los ecosistemas). Estas biopelículas pueden también fijar el nitrógeno atmosférico en forma de biomasa o contribuir a degradar contaminantes (como hidrocarburos); asimismo, son importantes para el ecosistema, pero son muy resbalosas, así que ¡procura no pisarlas porque puedes caerte!

Como siempre ocurre en la naturaleza, que tan “buenos” o que tan “malos” son los microbios depende de equilibrios muy sensibles entre el anfitrión y el huésped. ¿Recuerdas el caso de los mineros chilenos que quedaron atrapados en una mina por 70 días? Cuando felizmente los rescataron, uno de los principales problemas de salud que presentaron fue una alteración terrible en la salud de la boca. Y es que ahí viven en cada uno de nosotros de cientos a miles de millones de microorganismos –de más de 600 tipos diferentes–, que nos ayudan a procesar los alimentos (y todas las partículas que entran al organismo por ella (ver Luyo, 2005). La salud de la cavidad oral implica tener una higiene frecuente, pero bajo ciertas circunstancias se pueden alterar las condiciones microambientales del cuerpo y de la boca. Por ejemplo, cuando nos deshidratamos, nos exponemos a fuertes dosis de radiación solar, estamos muy estresados o en tratamiento médico, cuando nos lavamos los dientes excesivamente o cuando nos ocurren accidentes agradables como intercambiar un beso, puede haber consecuencias desde imperceptibles o leves (como inflamación de las encías, manchas o caries en los dientes) hasta alteraciones más graves que pueden implicar lesiones por virus o infecciones (ver Luyo, 2005).

Películas del futuro

Las biopelículas microbianas están actualmente inspirando historias de ciencia ficción y experimentos científicos, ya que diversos procesos o compuestos generados en ellas pueden ser aprovechados en la industria del futuro. Mencionaremos dos casos solo para darte una idea de qué tan diversas pueden ser las aplicaciones de estas delgadas biomáquinas.

1. Las biopelículas son estudiadas y usadas como filtros de contaminantes para sanear el agua de drenajes y de residuos de la agricultura. Ciertos microbios son capaces de transformar aguas contaminadas y llenas de nutrientes en aguas claras y útiles (González-Brambila y López-Isunza, 2008).

2. La especie humana ya está buscando colonizar otros astros como consecuencia del deterioro ambiental que estamos provocando en nuestro planeta. A la fecha consideramos que los actores más poderosos para cambiar los ambientes extraterrestres de hostiles a habitables son los microbios, en especial aquellos asociados a biopelículas, que serán participantes claves en estos procesos denominados terraformación. Ya se ejecutan a bordo de la Estación Espacial Internacional múltiples experimentos buscando las características y estrategias que permitan a los microbios vivir en condiciones de baja presión, baja temperatura, limitación de nutrientes o microgravedad (Qin et al., 2018; NASA News, 2019).

Actores secundarios

Como sucede en las películas, algunas veces los actores secundarios se roban la escena; en este caso, los organismos más pequeños o que no conocemos bien pueden tener una relevancia brutal y definir el éxito de toda la biopelícula. Un ejemplo muy claro son los microbios que habitan las zonas polares. Allí, los microorganismos se asocian y se recubren con una película que ellos mismos producen, la cual les permite sobrevivir en condiciones extremas de baja temperatura, alta radiación ultravioleta y ciclos de congelamiento-descongelamiento. Algunas bacterias pueden producir polímeros, parecidos a plásticos, pero de origen microbiano, que son materiales muy resistentes que permiten a los microbios sobrevivir en estos ambientes crueles. También se ha detectado que algunos de estos microbios pueden degradar moléculas que son tóxicas o difíciles de procesar para la mayoría de los organismos, como los hidrocarburos (Ruberto et al., 2009).

Conclusiones

Son los conjuntos de microbios asociados, que frecuentemente forman biopelículas, los que regulan los equilibrios de los sistemas naturales o las infecciones de plantas y animales (no se trata de microorganismos individuales). El entendimiento de las interacciones microbianas en estas películas, así como la interacción con su entorno, serán fundamentales en las siguientes décadas para beneficio de la humanidad y de los sistemas naturales.

Quizá en este punto ya estarás convencido de que este mundo “invisible a nuestros ojos” tiene repercusiones muy importantes para nuestra vida y para nuestro planeta. Para conocer más, acércate a las exposiciones, museos y recursos digitales dedicados al mundo microbiano, por ejemplo, Comicbacterias. Pero si no tienes tanto tiempo para salir a buscarlas, puedes también ponerte unos guantes, buscar una lupa y explorar el moho en tu bañera o tu charco más cercano, seguro te sorprenderás. ¡Ah, y no olvides buscar ese pedazo de queso que tienes olvidado en tu nevera!

Referencias

• Gallego, A. [dirección y producción] (18 de septiembre, 2018). Matilde, la holobionte. El bosque interior. Podcast recuperado de: http://www.rtve.es/alacarta/audios/el-bosque-interior/bosque-interior-matilde-holobionte-18-09-18/4743224/.
• González-Brambila, M. y López-Isunza, F. (2008). Membrane-attached biofilm reactor under different flow rate conditions in the treatment of a synthetic wastewater. Revista Mexicana de Ingeniería Química, 7(3), 183-193.
• iTunes U-UAEH. (2019). Bacterias Formadoras de Biofilm . Recuperado de: https://youtu.be/u7IQQSHL8OQ.
• Luyo, A. G. P. (2005) La biopelícula: una nueva visión de la placa dental. Revista Estomatológica Herediana, 15(1), 82-85. Recuperado de: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=421539343016.
• McGraw-Hill Animations. (6 de junio de 2017) Biofilms formation . Recuperado de: https://youtu.be/ZYG5LzgQ-s8.
• Meza-Villezcas A., Gallego-Hernández A. L., Yildiz F. H., Jaime-Acuña O. E., Raymond-Herrera O. y Huerta-Saquero A. (2019). Effect of antimicrobial nanocomposites on Vibrio cholerae lifestyles: Pellicle biofilm, planktonic and surface-attached biofilm. PLoS One, 14(6): e0217869. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217869.
• Morones Ramírez, R. (2017). El uso de la Plata en los antibióticos del futuro. Revista Digital Universitaria, 10, núm. 10, octubre. http://www.revista.unam.mx/vol.10/num10/art69/art69.pdf.
• NASA News. (2018). Recuperado de: https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/microorganisms.html.
• Ozkan, A., Kinney, K., Katz, L., & Berberoglu, H. (2012). Reduction of water and energy requirement of algae cultivation using an algae biofilm photobioreactor. Bioresource technology, 114, 542-548. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.03.055.
• Peruzzo N. y Rodríguez Juele, A. (s.f.). Comic bacterias. Bacterias: La historia más pequeña jamás contada. Recuperado de: https://www.comicbacterias.com/.
• Qin, Y., Fu, Y., Chen, H., Liu, H., y Sun, Y. (2018). Microgravity effect on endophytic bacteria communities of Triticum aestivum. Acta Astronautica, 143, 297-301. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2017.11.008.
• Ruberto, L., Dias, R., Lo Balbo, A., Vazquez, S. C., Hernandez, E. A., y Mac Cormack, W. P. (2009). Influence of nutrients addition and bioaugmentation on the hydrocarbon biodegradation of a chronically contaminated Antarctic soil. Journal of applied microbiology, 106(4), 1101-1110. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2008.04073.x.

Recepción: 12/02/2019. Aprobación: 27/06/2019.

Resumen

La rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) es una especie de roedor endémico de México, de importancia ecológica, evolutiva y en conservación. Desafortunadamente, es poco conocida y se encuentra en peligro de extinción. Habita únicamente en las selvas secas de la vertiente del Pacífico mexicano en Jalisco y Colima, y últimamente se le ha registrado sólo en la Reserva de la Biósfera Chamela-Cuixmala. Es un mamífero de hábitos arborícolas, solitario, nocturno, que se alimenta principalmente de hojas, yemas y frutos. En la actualidad, se efectúan estudios sobre su distribución geográfica, morfología y genética molecular para dar a conocer su existencia y características principales; así como contribuir en acciones para su conservación.
Palabras clave: rata de Magdalena, Cricetidae, Rodentia, endémico, selva seca, vertiente del Pacífico mexicana.

Magdalena rat: an important mexican mammal, little known and at risk of extinction

Abstract

The Magdalena Rat (Xenomys nelsoni) is a species of rodent endemic to Mexico, of ecological, evolutionary and conservation importance. Unfortunately, it is little known and threatened with extinction. It only inhabits the dry jungles of the Mexican Pacific slope in Jalisco and Colima and lately it has only been reported in the Chamela-Cuixmala Biosphere Reserve. It is a mammal of arboreal habits, solitary, nocturnal, which feeds mainly on leaves, buds and fruits. Currently, studies are being carried out on its geographical distribution, morphology and molecular genetics, in order to make its existence and main characteristics known, as well as to contribute with actions for its conservation.
Keywords: Magdalena rat, Cricetidae, Rodentia, endemic, dry forest, Mexican Pacific slope.

Introducción

El roedor Xenomys nelsoni o rata de Magdalena, es una especie distintiva de mamífero, que, desafortunadamente, es poco o nada conocida en su ambiente natural (ver figura 1). Existen diversos motivos por los cuales debemos conocer a esta especie: sólo existe en una pequeña región de México, está asociada a las continuamente perturbadas selvas secas (bosques tropicales caducifolios) del Pacífico mexicano y, lamentablemente, se encuentra en una de las categorías de riesgo de extinción reconocidas por el gobierno mexicano. Asimismo, los biólogos han reportado que se trata de un mamífero emblemático que, aunque de tamaño pequeño y difícilmente visible en su hábitat natural, es de gran importancia ecológica, biogeográfica y evolutiva. Además, debemos conocer a la rata de Magdalena porque, como otras especies amenazadas de México como el jaguar, el tapir, el berrendo y el lobo mexicano, también contribuye a la sumatoria de especies que colocan a México como un país con uno de los niveles más elevados de biodiversidad. La rata de Magdalena es, por lo tanto, una especie más de nuestra fauna silvestre que debe ser conocida por académicos, estudiantes, comunidades locales, organizaciones no gubernamentales y los distintos niveles de gobierno, para contribuir en acciones para su conservación.

¿Quién es, entonces, Xenomys nelsoni?, ¿cómo es y en dónde habita?, ¿cuáles son los factores que amenazan su supervivencia?, ¿qué podemos hacer al respecto? Lo expondremos a continuación.

Figura 1. Ejemplar macho adulto de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) registrado en una selva seca (bosque tropical caducifolio) de la región de la costa de Chamela, Jalisco, México, en marzo de 2005 (Cervantes, Ramos, Vargas y Montaño, 2019a).

Xenomys nelsoni pertenece al orden Rodentia, uno de los grupos de mamíferos más abundantes del mundo en cuanto a número de individuos y de especies (casi 2 300; Tzab y Macswiney, 2014: 12). Asimismo, con excepción del continente australiano, los roedores se encuentran en casi todas partes del mundo y habitan prácticamente en todo tipo de hábitat natural conocido. De acuerdo con esto, los roedores en México suman poco menos de 50% de las especies conocidas de mamíferos silvestres (casi 550) y se les encuentra tanto en ecosistemas templados como tropicales. Sin embargo, existen especies de roedores endémicas de México, esto es, las que sólo se encuentran dentro de los límites geográficos del país. Las áreas geográficas que se distinguen por su alto número de este tipo de especies son las selvas secas (bosques tropicales caducifolios) del occidente, que cubren la vertiente del Pacífico mexicano (ver figura 2; Ceballos y Martínez, 2010: 123). En esta región podemos encontrar diversas especies de los ocho géneros de roedores endémicos que hay en México, entre los cuales destaca Xenomys, el cual contiene solamente una especie (ver figura 3).

Figura 2. Riqueza de especies de mamíferos de las selvas secas mexicanas, incluyendo la fracción de especies que habitan sólo en México y la proporción de taxa en alguna categoría de riesgo de extinción (imagen tomada de Ceballos y Martínez, 2010: 123).

Figura 3. Vista dorsal comparativa de pieles de ejemplares de colección científica de algunos roedores endémicos (excepto Neotoma albigula), con presencia en la vertiente del Pacífico mexicano. De arriba hacia abajo: Nelsonia goldmani, Neotoma albigula, Xenomys nelsoni y Hodomys alleni (Cervantes y Hernández, 2016a).

Distribución geográfica

La rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) sólo se puede encontrar en una zona relativamente pequeña de la costa tropical de los estados de Jalisco y Colima (ver figura 4; Ceballos y Martínez, 2010: 125). Los biólogos han reportado su presencia sólo en tres áreas: Armería y Pueblo Juárez (Colima), así como en Chamela (Jalisco). Afortunadamente, esta última área forma parte de la Reserva de la Biosfera Chamela-Cuixmala (RBCC), en el municipio de la Huerta, aproximadamente a 120 km al norte de Manzanillo, Colima, entre el margen norte del río Cuitzmala y el arroyo Chamela.

Figura 4. Distribución geográfica de algunas especies de mamíferos pequeños endémicos de las selvas secas mexicanas, incluyendo la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni). Imagen tomada de Ceballos y Martínez, 2010: 125.

Dicha especie tiene una de las distribuciones geográficas más pequeñas de todos los mamíferos de México. Biológicamente es interesante que las áreas de distribución de las especies endémicas de las selvas secas son menores que el promedio de todos los mamíferos de México (Ceballos y Martínez, 2010: 128). Sin embargo, esta condición representa una situación difícil para la conservación de la biodiversidad pues hay que proteger, aunque pequeñas, muchas áreas dispersas y sin corredores para su conexión.

Clima y hábitat

Xenomys nelsoni habita en la selva baja caducifolia o selva seca, donde las especies arbóreas normalmente miden entre 5 y 10 m (ver figura 5A). Este ambiente se caracteriza por una fuerte estacionalidad climática, donde la época húmeda se concentra prácticamente en cuatro meses, de junio a septiembre, y el resto del año la mayoría de los árboles pierden sus hojas por un período de cinco a siete meses (ver figura 5B; Hayden, Greene y Quesada, 2010: 238).

Figura 5. A) Vista de la selva seca (bosque tropical caducifolio) de las cercanías de la población El Tuito, Municipio Cabo Corrientes, Jalisco, sitio probable de la presencia de la Rata de Magdalena (Xenomys nelsoni; fotografía de M. López Zamora). B) Marcha mensual del clima de los alrededores de Chamela, Jalisco, región donde más se ha registrado la presencia de X. nelsoni en su habitat natural (imagen tomada y modificada de Hayden et al. 2010: 238).

Es notable que numerosas especies de árboles nunca presenten hojas y flores simultáneamente, produciendo abundantes flores durante la sequía (Bullock y Solís, 1990: 27). Los biólogos han registrado la presencia de individuos de la rata de Magdalena, por lo general, en áreas con una alta densidad de árboles y con follaje denso y cerrado, principalmente en las copas de los árboles. En particular, han detectado su presencia en árboles de anona (Annona reticulata), palo mulato (Bursera simaruba) y hule (Castilla elastica; Schaldach, 1960: 4).

Características generales

La apariencia de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) es similar a la de otras especies de rata. La longitud, en adultos, de su cuerpo y cola juntos es de 250 a 350 mm (Miranda, 2002: 439; ver figura 6). El color del pelaje del dorso varía de canela-marrón a amarillo claro-marrón y es pálido en la cabeza y brillante sobre las caderas; muchos pelos tienen puntas negras. Las partes inferiores son de color blanco cremoso (Ceballos y Miranda, 2000: 185); las orejas son redondeadas y miden de 20 a 24 mm de longitud. Una de sus características distintivas son las manchas blancas que tiene arriba de cada ojo y detrás y en la base de cada oreja. La cola es peluda, sin escamas y casi del mismo tamaño que el resto del cuerpo (145-175 mm). Su peso varía de 90 a 130 g en los adultos, mientras que en los subadultos de alrededor de 65 g y los jóvenes de 40 g.

Figura 6. Rata de Magdalena (Xenomys nelsoni), que muestra la fisionomía típica de roedor. Los tonos de color y su combinación, así como sus manchas particulares la hace muy distintiva a la vista (Cervantes et al. 2019b).

Excepto por el tamaño y el peso, no se conocen otras diferencias entre sexos o categorías de edad. El cráneo de este roedor es característico, donde destaca el hueso timpánico (que contiene a los oídos medio e interno) relativamente grande e inflado, con su eje longitudinal casi paralelo al eje del cráneo; el borde supraorbital es levantado y prominente (ver figura 7A). Además, la superficie del molar inferior 3 (el más posterior de la mandíbula) tiene una forma diagnóstica en forma de “S” (ver figura 7B). Las medidas craneales de adultos, al combinar datos de ambos sexos, son: longitud mayor del cráneo, 40.5-44.6 mm; longitud condilobasal, 35.3-39.6 mm; ancho cigomático 20.2-21.9 mm; longitud de los nasales 14.1-15.9 mm; y longitud de la hilera superior de dientes 8.0-9.0 mm (Ceballos y Miranda, 2000: 185).

Figura 7. Cráneo y pieza dental de ejemplares adultos de colección científica de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni). A) Vista dorsal donde se aprecia el borde supraorbital prominente sobre cada una de las órbitas oculares (Cervantes y Hernández, 2010a). B) Vista ventral que muestra las bulas timpánicas típicas que alojan a cada uno de los oídos de este roedor (Cervantes et al., 2010b). C) Acercamiento de la vista superior del molar inferior 3 de la mandíbula derecha, que muestra el patrón de esmalte diagnóstico de la especie (Cervantes, Castañón, Sánchez, Vargas y Hortelano, 2016).

Crecimiento, reproducción, alimentación, comportamiento

Xenomys nelsoni es un roedor de hábitos principalmente arborícolas (ver figura 8A). Si bien ha sido capturado en trampas dispuestas sobre la superficie del suelo, los biólogos consideran que la mayor parte del tiempo la pasa entre el follaje de los árboles, a una altura de entre 1 y 4 metros. Este mamífero utiliza huecos y oquedades en las ramas y tronco de los árboles como refugio, así como enramadas y conglomerados de follaje. Se desconoce el impacto que tiene la época seca del año cuando disminuye considerablemente el follaje de los árboles.

Figura 8. A) La rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) se ha especializado en vivir principalmente en la copa de los árboles de las selvas secas de la vertiente del Pacífico mexicano, aprovechando huecos y oquedades como refugio y sitio de nidificación (fotografía de Gustavo Zaragoza). B) Como la mayoría de los roedores, es una especie de hábitos nocturnos (fotografía de Diana Fuentes R.).

Como la mayoría de los roedores, la rata de Magdalena es de hábitos nocturnos; en ese horario busca su alimento y lleva al cabo actividades de exploración de su territorio (ver figura 8B). Se ha reportado que se encuentra activa de 1 a 1.5 horas después de la oscuridad y hasta la medianoche (Schaldach, 1960: 4). Hasta donde se sabe, es una especie cuyos individuos adultos son solitarios, no forman agrupaciones o colonias. Acostumbran orinar y defecar en letrinas que hacen sobre horquetas y cavidades de los árboles.

Las observaciones de campo indican que su temporada de reproducción es desde el final de la estación seca y durante la temporada de lluvias, lo que comprende finales de mayo hasta noviembre. Estos roedores construyen nidos en forma de esfera entre las ramas de los árboles con hojas, ramitas, pasto y fibras vegetales de plantas como el árbol de la ceiba (Ceiba pentandra; Mendoza, 1997). En cada parto nacen una o dos crías, ciegas, sin pelo, de tonalidad rosada y pesan alrededor de 5 g (Ceballos y Miranda, 2000: 185). En una ocasión –22-29 de mayo de 1970– se encontró un nido con dos hembras jóvenes que midieron y pesaron, respectivamente, 140 y 141 mm de longitud total y 17.1 y 18.1 g (López-Forment, Sánchez y Villa, 1971: 103). De manera similar, otro par de crías (hembra y macho) de una selva seca de las cercanías de Chamela, Jalisco, que fueron encontradas en el estómago de su depredador –la culebra ratonera: Senticolis triaspis (Hernández, Rodríguez y Jaramillo, 2018)– midieron 171 mm de longitud total y 20 g de peso, y 160 mm y 19 g, respectivamente (ver figura 9).

Figura 9. Crías de rata de Magdalena encontradas en el estómago de su depredador, el 18 de octubre de 2016 y convertidas en ejemplares de colección para su preservación y estudio científico (Cervantes, Vargas, Montaño y Montes de Oca, 2019c). Se incluye un ejemplar hembra adulta para motivos de comparación colectada el 1 de noviembre de 2004. Los tres ejemplares proceden de una selva seca (bosque tropical caducifolio) del estado de Jalisco.

Como especie presa, la rata de Magdalena es de importancia ecológica pues, al igual que la mayoría de los roedores, representa uno de los alimentos principales de diversos reptiles, aves y mamíferos de su ecosistema, lo que ayuda a mantener un equilibrio armónico entre la presencia de animales presa y los depredadores que los consumen.

Xenomys nelsoni no presenta dientes caninos y sus incisivos son de crecimiento continuo, por lo que necesita roer constantemente para gastarlos. Por sus hábitos alimentarios los roedores juegan un papel importante en las comunidades naturales, ya que son de los principales consumidores de plántulas, así como depredadores y dispersores de semillas. Su alimentación es principalmente a base de hojas, yemas y frutos, pero también puede complementarla con insectos y otros invertebrados (Ceballos y Miranda, 2000: 185).

En el área de Chamela, Jalisco, la rata de Magdalena comparte su hábitat con otras especies de roedor. Entre ellos se cuenta la rata arborícola vespertina (Nyctomys sumichrasti), la semiarborícola rata arrocera (Osgoodomys banderanus), el ratón pantanero (Peromyscus perfulvus); y roedores terrestres como el ratón espinoso pintado (Liomys pictus), del que se distingue por su mayor tamaño; en contraste, es de menor tamaño que la rata Hodomys alleni. Por lo tanto, X. nelsoni es parte de una rica e interesante comunidad de roedores en las selvas secas.

Relaciones de parentesco filogenético y genética

Los escasos estudios que existen sobre X. nelsoni se refieren principalmente a datos ecológicos y a temas generales sobre la especie; poco se sabe sobre su origen, historia evolutiva y relaciones de parentesco con otros roedores de su familia (Cricetidae). Sin embargo, estudios comparativos de las estructuras reproductivas entre roedores han permitido saber que X. nelsoni está emparentada cercanamente con ratas de bosque, roedores de los géneros Hodomys, Nelsonia y Neotoma, y que forma parte del grupo de especies neotomino-peromyscino. Incluso, se ha dicho que los caracteres únicos de la morfología de Xenomys y Hodomys, en particular de las estructuras reproductivas masculinas, sugieren que el origen de este par de géneros se coloca cerca del ancestro común del numeroso conjunto de especies del género Neotoma, de importante presencia en México (Carleton, 1980: 130). Esta información contribuye de manera importante al conocimiento del origen y evolución de los roedores mexicanos.

No obstante, otros estudios mostraron que Xenomys podría estar más cercano a roedores del género Peromyscus que a Neotoma. El estudio del material genético de la herencia (DNA) de X. nelsoni reveló que este mamífero tiene un número de cromosomas diploide (2n) de 48 (ver figiura 10A). Destaca que comparte con el ratón de los arbustos (Peromyscus boylii) la condición birrámea (un brazo de cada lado del centro del cromosoma) del cromosoma 1, similar al cariotipo de otras especies del género Peromyscus. Esto indica que comparte una ascendencia común con P. boylii en un linaje que posteriormente fue divergente de otros cricétidos (Haiduk, Sánchez y Baker, 1988: 400); por lo tanto, estaría más cercanamente emparentado a Peromyscus que a Neotoma.

Finalmente, ensayos moleculares de secuenciación de genes mitocondriales y nucleares y su análisis filogenético concluyeron que Xenomys está más estrechamente emparentado con Hodomys alleni y el resto de ratas de bosque (Longhofer y Bradley, 2006: 965; ver figura10B).

Figura 10. A) Comparación de los cromosomas con bandas G de Peromyscus boylii y X. nelsoni. En cada par de cromosomas el de la izquierda es de P. boylii mientras que el de la derecha es de X. nelsoni (imagen tomada de Haiduk et al., 1988: 400). B) Dendrograma que indica las relaciones de parentesco filogenético de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni; modificado de Longhofer y Bradley, 2006: 965).

Colecciones biológicas

En la Colección Nacional de Mamíferos (CNMA) del Instituto de Biología, UNAM, actualmente se encuentran varios ejemplares de Xenomys nelsoni preparados en forma convencional para estudio científico. Esto incluye pieles, cráneos, esqueletos y tejidos frescos congelados de ejemplares de cada sexo, de distintas categorías de edad (crías, jóvenes, adultos jóvenes, adultos viejos); ninguna otra colección mexicana contiene ejemplares de este roedor. Estos individuos preservados provienen solamente de la región de Chamela, Jalisco (ver figura 11); haciendo visible que no hay ejemplares disponibles en México de la otra zona donde ha sido registrado, ni reportes recientes publicados de su presencia. Sin embargo, se tiene conocimiento de la existencia de 59 ejemplares de este mamífero depositados en colecciones biológicas norteamericanas (Enciclovida, 2019). Sin duda, esta representación científica debería ser un aliciente para promover la atención a este roedor, al menos, entre la comunidad académica.

Figura 11. Ejemplar hembra de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) preservado en forma convencional (piel, esqueleto y tejidos congelados), para su estudio científico y custodiado por la Colección Nacional de Mamíferos del Instituto de Biología, UNAM (Cervantes et al., 2016b).

Los ejemplares de colección son evidencias científicas que documentan la biodiversidad. Por lo tanto, son muy valiosos ya que muestran las características de la especie, sus registros de presencia en tiempo y espacio, y el tipo de vegetación a la que se encuentran asociados. Los datos derivados de estos ejemplares son de vital importancia para el conocimiento íntegro de la especie en cuestión y sin esta fuente de información resultaría muy difícil elaborar propuestas completas para su conservación.

Categoría de riesgo de extinción y conservación

El gobierno de México considera que la rata de Magdalena se encuentra en la categoría de riesgo de extinción “Amenazada” (Vázquez, 2018). De la misma manera, el organismo internacional International Union for the Conservation of Nature (IUCN) coloca a este roedor en su “lista roja” como “Endangered” (en peligro de extinción; Vázquez, 2018). Su principal amenaza es la destrucción de los bosques tropicales caducifolios o selvas secas (Ceballos y Martínez, 2010: 467), particularmente por el efecto de la fragmentación y pérdida de hábitat debido a la deforestación para la agricultura y el desarrollo (ver figura 12). Gran parte de las selvas secas donde existe X. nelsoni se han convertido en plantaciones de cítricos, palmera y plátano, así como áreas de desarrollo para el turismo. Las dos localidades de Colima donde había sido registrada esta especie se han visto gravemente perturbadas, y no se sabe si la rata de Magdalena hoy en día existe allí. Su hábitat en la costa de Jalisco está protegido sólo por la Reserva de la Biosfera Chamela-Cuixmala (Ceballos y Miranda, 2000: 185). Sin duda, es necesario buscar la presencia de este roedor en un área más grande que en la que se le ha registrado actualmente, pues es probable que exista en lugares remotos aún inexplorados. Sin duda, se requieren estudios detallados con validación de campo de modelado de nicho ecológico que conduzcan a la identificación de nuevos registros de su presencia.

Figura 12. La sobrevivencia de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) en su ambiente natural depende totalmente de la estructura y función apropiadas del ecosistema del bosque tropical caducifolio, donde la presencia del follaje nutrido de los árboles es un elemento indispensable de las selvas secas (fotografía de G. Ceballos, tomada del Banco de Imágenes de la CONABIO).

Actualmente, biólogos del Instituto de Biología de la UNAM se encuentran investigando diversos aspectos de la historia natural, morfología, genética y evolución de este interesante roedor endémico de México. Sus esfuerzos involucran conocer detalles sobre su tamaño y forma; su estructura craneal y poscraneal. Asimismo, examinan molecularmente muestras de tejidos de individuos de distintas localidades para su identificación molecular; y comparan la variación genética entre grupos de individuos (ver figura 13). Con evidencias morfológicas y genéticas se busca conocer el origen evolutivo de la especie y entender sus relaciones de parentesco con otras especies afines de roedores. Los resultados generados y la difusión de los mismos seguramente contribuirán a su conocimiento integral y a planear acciones para su conservación.

Figura 13. Los resultados del estudio del material genético de la rata de Magdalena (Xenomys nelsoni) en el proyecto internacional Código de Barras de la Vida, en el que participa el Instituto de Biología, UNAM, permitirán distinguir a cada individuo, su sexo y a caracterizar genéticamente a la población a la que pertenece, así como estimar sus niveles de variación genética para motivos de conservación. Las 5 secuencias parciales de la molécula de la herencia (fragmento 370-400 de 550 pares de bases nucleotídicas de ADN) mostradas corresponden al gen mitocondrial Citocromo Oxidasa subunidad I, información central para la elaboración del Código de Barras de ADN.

Sin embargo, es necesario que un mayor número de personas participen en la divulgación de la existencia y conocimiento de este mamífero pequeño único de México y de importancia en la estructura y función de las selvas secas; sobre todo, difundir información sobre el riesgo de extinción en que se encuentra. Afortunadamente, la presencia de esta especie en un área natural protegida como Reserva de la Biosfera, ya es una condición favorable para la protección de sus poblaciones al promover la disponibilidad de su hábitat en condiciones naturales inalteradas de las selvas secas.

Conclusiones

La rata de Magdalena (X. nelsoni) es una especie única de México, de relevancia para el ecosistema en el que habita. Desafortunadamente se trata de una especie en riesgo de desaparición. Por lo tanto, se debe fomentar su estudio y efectuar acciones para que sea del conocimiento de la sociedad. Es necesario que comunidades locales, académicos y estudiantes, organizaciones no gubernamentales y los sectores del gobierno interactúen y diseñen a la brevedad acciones orientadas a la conservación de este mamífero. En consecuencia, las expectativas para la supervivencia de este interesante mamífero dependerán de los esfuerzos que se inviertan en su conocimiento y conservación.

Agradecimientos

Dedicamos esta contribución con respeto y admiración al Dr. Jorge Humberto Vega Rivera, amigo y colega, por su brillante y significativa labor en beneficio de la Estación de Biología Chamela (EBC) del Instituto de Biología, UNAM. Su intenso trabajo e inquebrantable actitud universitaria al frente de esa área natural protegida impactaron favorablemente el estudio y protección de la biodiversidad de la región, la formación académica de numerosos estudiantes y la divulgación del conocimiento sobre las selvas secas. Agradecemos la ayuda de Susana Guzmán Gómez para subir información e imágenes al portal IREKANI.

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Recepción: 27/03/2019. Aprobación: 03/07/2019.