Resumen

Los residuos de camarón son una fuente importante de compuestos industriales, como la quitina. Sin embargo, a pesar de los estudios realizados, estos residuos no se aprovechan completamente. Actualmente, solo se utiliza un proceso químico para obtener quitina, pero este método no permite recuperar otros componentes valiosos como proteínas y carotenoides, y consume grandes cantidades de agua y energía. Por ello, se han explorado alternativas más eficientes. La fermentación láctica (fl) ha demostrado ser una estrategia económica y eficaz para aprovechar los residuos de camarón. Este proceso genera dos fases: una sólida y una líquida (licor), que contienen proteínas hidrolizables, minerales, ácidos grasos poliinsaturados, carotenoides y quitina. Estos productos tienen potencial para ser utilizados como fuentes de antioxidantes, antiinflamatorios, inmunomoduladores y en la formulación de alimentos. De este modo, la fl de los residuos de camarón no solo contribuye a la reducción de problemas ambientales, sino que también añade valor a los desechos de la industria pesquera.
Palabras clave: residuos de camarón, fermentación láctica, quitina, valoración de residuos, antioxidantes naturales.

Shrimp that is discarded is lost: lactic fermentation as a solution

Abstract

Shrimp waste is an important source of industrial compounds, such as chitin. However, despite the studies conducted, these residues are not fully utilized. Currently, only a chemical process is used to obtain chitin, but this method does not recover other valuable components such as proteins and carotenoids, and it consumes large amounts of water and energy. Therefore, more efficient alternatives have been explored. Lactic fermentation (fl) has proven to be an economical and effective strategy for utilizing shrimp waste. This process generates two phases: a solid and a liquid (liquor), which contain hydrolyzable proteins, minerals, polyunsaturated fatty acids, carotenoids, and chitin. These products have the potential to be used as sources of antioxidants, anti-inflammatory agents, immunomodulators, and in food formulation. Thus, fl of shrimp waste not only contributes to reducing environmental issues but also adds value to the waste from the fishing industry.
Keywords: shrimp waste, lactic fermentation, chitin, waste valorization, natural antioxidants.

Introducción

Durante años, la generación de residuos alimenticios ha generado problemas sociales, económicos y ambientales. En particular, los alimentos marinos obtenidos por la acuicultura y la pesca producen grandes volúmenes de residuos (Navarrete-Bolanos et al., 2020; Suresh et al., 2018). En México, el consumo de camarón es muy popular, pero las cáscaras, cabezas y colas son tiradas a la basura ya que no hay formas eficientes para aprovecharlos (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a). Los científicos han descubierto que los residuos de camarón tienen grandes cantidades de quitina,1 proteínas, ácidos grasos y pigmentos de gran valor en la industria (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Jafari et al., 2023; Leiva-Portilla et al., 2023). El problema es que estos compuestos son obtenidos mediante métodos químicos que generan residuos tóxicos de solventes, y también se consume mucha agua y energía durante su obtención (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021b). Por lo tanto, se han buscado estrategias más eficientes para obtener estos compuestos, entre ellos se encuentra la tecnología de ultrasonido, altas presiones y fluidos supercríticos, así como la fermentación ácido-láctica (fl) (Cabanillas-Bojórquez, et al., 2021b; Cabanillas-Bojórquez et al., 2023; Leiva-Portilla et al., 2023; Navarrete-Bolanos et al., 2020; Suresh et al., 2018). Estas técnicas reducen el uso desmedido de agentes químicos, agua y energía; además, también mejoran la recuperación de dichos compuestos.

¿Qué es la fermentación láctica?

La fermentación láctica se define como la transformación de los azúcares contenidos dentro de un medio, a un compuesto llamado ácido láctico,2 mediante bacterias denominadas ácido-lácticas, las cuales degradan la pared celular de las células, entre ellas, las de los residuos de camarón mediante el descenso de pH,3 aunado a la generación de enzimas4 durante el proceso (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Peña García et al., 2020; Zhou et al., 2021). Y si te preguntas, ¿cómo se lleva a cabo este proceso? La explicación es la siguiente: la fermentación láctica se desarrolla principalmente en recipientes herméticos y a temperaturas entre los 20-40°C; esto ocurre debido a la descomposición de las moléculas de azúcar por el metabolismo de las bacterias como Bacillus, Enterococcus, Streptococcus y Lactobacillus. Asimismo, distintas fuentes de carbono han sido estudiadas como sacarosa,5 fructosa, glucosa, así como la mezcla de todas ellas. Por otro lado, se han utilizado fuentes de azúcares provenientes de residuos industriales como la melaza de caña, un subproducto de la refinación del azúcar comercial, que contiene un alto contenido de azúcares como fructosa y sacarosa, entre otros (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021b; Doan et al., 2019; Suresh et al., 2018; Ximenes et al., 2019).

¿Cómo afecta el proceso de fermentación láctica a los compuestos bioactivos de los desechos de camarón?

Según investigaciones publicadas a lo largo del mundo, la fl separa los componentes de los residuos de camarón, ya que durante este proceso las proteínas se modifican por la disminución del pH y por las enzimas producidas por algunas bacterias ácido-lácticas (Hamdi et al., 2024; Navarrete-Bolanos et al., 2020; Suresh et al., 2018). Esto a su vez, permite que se liberen los pigmentos que se encuentran atrapados con las proteínas, así como azúcares, ácidos grasos, minerales y quitina. En este sentido, se obtienen dos fases al final del proceso, un sólido y un líquido denominado licor (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Cabanillas-Bojórquez et al., 2021b) (ver figura 1).

Figura 1. Diagrama de proceso de fermentación láctica de residuos de camarón. Crédito: elaboración propia.

¿La fermentación ácido-láctica produce compuestos de valor económico?

Según ciertos reportes, el sólido obtenido de la fl de los residuos de camarón posee principalmente quitina y trazas de minerales, ácidos grasos y pigmentos; mientras que el licor contiene importantes cantidades de ácidos grasos, proteína, minerales y pigmentos (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Jafari et al., 2023; Ximenes et al., 2019) (ver figura 2). Te preguntarás si estos compuestos obtenidos son importantes, pues en estudios previos, la quitina proveniente de residuos de camarón es comparable con la obtenida mediante tratamientos químicos con agentes nocivos, como son el hidróxido de sodio6 (NaOH) y ácido clorhídrico (HCl),7 los cuales al utilizarse en grandes volúmenes necesitan ser estabilizados antes de ser desechados al ambiente, por lo que procesos alternativos como la fermentación láctica se convierte en un método atractivo, debido a que se reduce el gasto energético, el uso de agentes químicos y de agua (Cabanillas-Bojórquez et al., 2023; Peña García et al., 2020; Suresh et al., 2018).

Figura 2. Composición de los productos de la fermentación láctica de residuos de camarón. Crédito: elaboración propia.

Una pregunta importante de resolver es: ¿qué aplicaciones en la industria tiene la quitina? Y es fácil de responder: ya que son diversos los usos que se le dan a la quitina obtenida mediante fermentación láctica. Esta se ha utilizado como antioxidante, estimulador de crecimiento en plantas,8 y como material para obtener otro biopolímero importante en la industria llamado quitosano. (Cabanillas-Bojórquez et al., 2023; Canpulat et al., 2022; Peña García et al., 2020; Xin et al., 2020) (ver figura 3). El quitosano es un compuesto natural derivado de la quitina, el cual es considerado uno de los biopolímeros más importante, debido a su variada aplicación en la industria cosmética, farmacéutica y de los alimentos (Cabanillas-Bojórquez et al., 2023).

Figura 3. Características del sólido fermentado de los residuos de camarón. Crédito: elaboración propia.

Si el sólido proveniente de la fermentación láctica contiene importantes compuestos como la quitina, ¿entonces, por qué estudiar el licor? El licor obtenido de la fermentación láctica de los residuos de camarón, se compone de proteínas que fueron reducidas a un menor tamaño, denominadas hidrolizadas, y fracciones aún más pequeñas con aminoácidos esenciales, conocidos como péptidos, los cuales pueden usarse para mejorar el sabor, como ingrediente funcional o aditivo nutricional para alimentos de animales de granja y peces de cultivo (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Peña García et al., 2020; Jafari et al., 2023; Leiva-Portilla et al., 2023; Ximenes et al., 2019).

Además, el licor tiene un alto contenido de ácidos grasos poliinsaturados omega-3,9 que se han relacionado con la prevención de diversas enfermedades como alergias, y problemas cardiovasculares como la hipertensión y trombosis, mediante la modulación de colesterol (hdl) y triglicéridos (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021b; Suresh et al., 2018) (ver figura 4).

Figura 4. Características del licor fermentado de los residuos de camarón. Crédito: elaboración propia.

Por otro lado, el licor de la fermentación de residuos de camarón es alto en pigmentos antioxidantes como la astaxantina. Pero ¿qué es la astaxantina? Se trata de un compuesto ampliamente estudiado ya que tiene una elevada capacidad antioxidante, la cual se ha relacionado con la protección contra los rayos UV en ojos, retarda la aparición de manchas y arrugas en la piel, además de prevenir la obesidad y diabetes (Jafari et al., 2023; Leiva-Portilla et al., 2023; Suresh et al., 2018). Asimismo, se ha relacionado a este compuesto con una disminución en la incidencia de enfermedades relacionadas con inflamación como la diabetes, la hipertensión y el cáncer. También se ha demostrado que la astaxantina obtenida por el proceso de fermentación láctica tiene una mayor estabilidad al estar en combinación con ácidos grasos, potencializando sus efectos en la salud.

Perspectivas

¿Sabías que México sigue siendo uno de los principales productores y consumidores de camarón? Según, datos de la conapesca, nuestro país tuvo una producción de camarón de más de 192 mil toneladas, con un valor equivalente a 19 mil 800 millones de pesos, posicionándolo como el séptimo país productor de este alimento (conapesca, 2024). Sin embargo, también se producen grandes volúmenes de residuos (alrededor de 96 mil toneladas), debido a que alrededor del 50% en peso del camarón no se consume, por lo que se acumulan en las costas o se vierten al medio ambiente, provocando un impacto ambiental considerable.

Entonces, ¿qué hacemos con los residuos de camarón si no se pueden consumir? Como se ha expuesto en líneas anteriores, existen diversas estrategias para valorizar estos residuos, la más interesante es la extracción de compuestos de interés industrial (ver figura 5), como las proteínas hidrolizadas (Leiva-Portilla et al., 2023), pigmentos (como la astaxantina) (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021; Jafari et al., 2023), quitina (Gharibzadeh et al., 2023) y ácidos grasos poliinsaturados (Suresh et al., 2018); por lo tanto, se han buscado estrategias para la extracción de estos compuestos.

Figura 5. Potenciales industrias de los productos de la fermentación láctica de los residuos de camarón. Crédito: elaboración propia.

¿Es la fermentación láctica una estrategia innovadora para la obtención de los compuestos de los residuos de camarón? Si, se ha reportado que el proceso de fl se ha convertido en una estrategia interesante en la búsqueda de optimizar los recursos (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Navarrete-Bolanos et al., 2020).

Actualmente, se siguen realizando modificaciones al proceso de fermentación láctica de residuos de camarón, donde se ha reportado el uso de diferentes especies de bacterias ácido-lácticas, mezclas del efecto de las bacterias lácticas con enzimas, así como el uso de distintas fuentes de carbono no convencionales con el fin de reducir el costo energético y el consumo de agua (Cabanillas-Bojórquez et al., 2021a; Cabanillas-Bojórquez et al., 2023; Gharibzadeh et al., 2023; Ximenes et al., 2019; Xin et al., 2020). Por lo anterior, se espera que surjan estrategias innovadoras para la reutilización de los residuos de camarón con vías de explotar este recurso, siendo una gran oportunidad de desarrollo económico y social.

Conclusión

Los residuos de camarón poseen compuestos de interés en la industria, entre ellos se destacan la quitina, los ácidos grasos poliinsaturados, las proteínas y los carotenoides. Actualmente, los desechos de camarón son vertidos al ambiente, por lo que se han buscado estrategias para darles valor. Entre estas estrategias, se encuentra la fermentación láctica, la cual es un proceso sencillo y económicamente viable; además, durante este proceso se obtienen dos productos (sólido y licor) que han sido reportados como ricos en compuestos de interés industrial. Por lo tanto, la fermentación láctica de los residuos de camarón es una estrategia sustentable para valorizar un residuo de la industria pesquera.

Referencias

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Recepción: 2023/09/18. Aceptación: 2024/09/25. Publicación: 2025/01/13.

Resumen

Las orquídeas son plantas cautivadoras, tanto por su belleza como por su diversidad. Con alrededor de 30,000 a 35,000 especies distribuidas globalmente, estas plantas son conocidas por su delicadeza y necesidades específicas para crecer. Una de las claves para su reproducción es la simbiosis con hongos microscópicos, los cuales juegan un papel crucial en la germinación de sus semillas. Este proceso simbiótico no sólo beneficia a la orquídea, sino también al hongo, y se ha convertido en una herramienta fundamental para la conservación y el cultivo de orquídeas. En este artículo, exploramos cómo se lleva a cabo la germinación simbiótica, los beneficios de esta relación y su potencial para mejorar las estrategias de conservación y propagación de estas fascinantes plantas.
Palabras clave: simbiosis, micorriza orquideoide, germinación, conservación, hongos.

Orchid Germination: The Key Lies in Fungal Partnerships

Abstract

Orchids are captivating plants, both for their beauty and diversity. With approximately 30,000 to 35,000 species distributed globally, these plants are known for their delicacy and specific growth requirements. One of the keys to their reproduction is the symbiosis with microscopic fungi, which play a crucial role in the germination of their seeds. This symbiotic process benefits not only the orchid but also the fungus and has become a fundamental tool for the conservation and cultivation of orchids. In this article, we explore how symbiotic germination takes place, the benefits of this relationship, and its potential to improve conservation and propagation strategies for these fascinating plants.
Keywords: symbiosis, orchid mycorrhiza, germination, conservation, fungi.

La germinación simbiótica y el crecimiento de las orquídeas

La germinación es un proceso esencial en las plantas que permite al embrión, alojado dentro de una semilla, desarrollarse hasta convertirse en una planta. Este proceso se divide en tres etapas principales:

1. Imbibición o hidratación: la semilla absorbe agua del entorno, lo que provoca su hinchamiento.

2. Emergencia: conocida como la germinación propiamente dicha, en esta etapa las cubiertas protectoras de la semilla se rompen y el embrión, o alguna de sus partes, emerge, destacando la radícula, que posteriormente dará origen a la raíz.

3. Crecimiento: el embrión se alarga y sus tejidos se diferencian para formar la raíz primaria, que crece hacia el suelo, y el tallo primario, que se dirige hacia la superficie junto con las hojas embrionarias, conocidas como cotiledones1 (Carrera-Castaño et al., 2020).

Sin embargo, no todas las semillas siguen este patrón de desarrollo. Las semillas de orquídeas presentan características únicas que influyen significativamente en su proceso de germinación. Conocidas como “semillas polvo” debido a su diminuto tamaño, estas semillas se dispersan fácilmente con el viento. Además, carecen de estructuras y tejidos típicos de otras semillas, como el endospermo, que en la mayoría de las plantas sirve como fuente de alimento para el embrión durante la germinación y el desarrollo inicial.

El embrión de las semillas de orquídeas es un conjunto de células sin cotiledones ni radícula, lo que las convierte en semillas excepcionalmente particulares. Estas características requieren de una estrategia igualmente especial para lograr la germinación: una asociación simbiótica2 con hongos micorrizógenos orquideoides (hmo), organismos que desempeñan un papel crucial al proporcionar nutrientes esenciales a las orquídeas durante las primeras etapas de su desarrollo (Sathiyadash et al., 2020).

Etapas de desarrollo: del protocormo a la plántula

El desarrollo de las orquídeas transcurre en varias etapas desde la germinación hasta la formación de plantas completas con hojas y raíces. Después de la imbibición, las semillas forman una masa de células embrionarias conocida como protocormo, una estructura exclusiva de las orquídeas. Posteriormente, en el protocormo se desarrollan los rizoides, estructuras especializadas que absorben agua y nutrientes. Finalmente, un complejo proceso de diferenciación celular da lugar a hojas y raíces, completando la formación de una planta funcional (Yeung, 2017).

La participación de los hmo es clave en todas las etapas de este proceso, desde la imbibición inicial hasta la formación de la plántula. Incluso, estos hongos pueden persistir durante todo el ciclo de vida de la orquídea, estableciendo una relación simbiótica beneficiosa conocida como micorriza orquideoide.

Figura 1. Simbiosis en orquídeas promovida por hongos micorrizógenos orquideoides. Se observa una orquídea adulta de vainilla (A), una sección transversal de una raíz de vainilla colonizada por HMO (B), y un protocormo colonizado por HMO (C). Las etapas de germinación y desarrollo temprano en simbiosis con HMO incluyen la imbibición y desarrollo de rizoides, la ruptura de la cubierta seminal (testa) y emergencia del protocormo, el protocormo con primordio foliar, y finalmente, la formación de una plántula con hojas y raíz (D). Crédito: elaboración propia.

Micorrizas: claves para entender cómo crecen las orquídeas

Las micorrizas son asociaciones simbióticas entre las raíces de las plantas y diversos tipos de hongos, que resultan en beneficios mutuos para ambos organismos. Existen varias clases de micorrizas, y una de ellas, la micorriza orquideoide, se da específicamente entre las orquídeas y un grupo de hongos con características únicas, los hongos micorrizógenos orquideoides (hmo).

Cuando un hongo es compatible para formar una micorriza orquideoide, lo primero que ocurre es que su cuerpo, compuesto por filamentos llamados hifas,3 rodea a la semilla. Las hifas entran en contacto con la semilla, penetran sus cubiertas externas y llegan hasta el embrión. Dentro de este, las hifas crecen y se enrollan, formando una estructura llamada pelotón (Yeung, 2017). Este término se debe a la apariencia que adquieren las hifas, que conforman una masa compacta y redondeada similar a una pelota dentro de las células de la orquídea. Las células en las que se forman los pelotones, conocidas como células parenquimáticas,4 funcionan como hospedadoras del hongo y suministran al embrión los nutrientes necesarios para su germinación y desarrollo inicial (Figura 2).

Figura 2. Presencia de hongos micorrizógenos en la germinación de orquídeas. A) Semilla de orquídea en etapa de hinchamiento. B) Ruptura de la cubierta seminal (testa). C) Protocormo. D) Amplificación de células parenquimáticas en la parte inferior del protocormo con pelotones en su interior. Las tinciones fueron realizadas con azul de tripano siguiendo el protocolo descrito por Navarro (2021). Descripción: e, embrión; ce, cubierta del embrión; cp, célula parenquimática; p, pelotón; r, rizoides. Crédito: elaboración propia.

Parte de los nutrientes que necesita la semilla provienen del hongo, que le transfiere compuestos nutrimentales obtenidos del medio circundante. Estos compuestos desencadenan procesos como el metabolismo, la división celular y el aumento del volumen del embrión de la orquídea, permitiéndole desarrollarse hasta convertirse en una planta. Curiosamente, la semilla en desarrollo también puede alimentarse directamente del hongo al digerir los pelotones presentes en sus células. Este comportamiento demuestra la asombrosa estrategia de las plantas para asegurar su desarrollo.

Una vez que la orquídea desarrolla hojas verdaderas, el flujo de nutrientes cambia. Los hongos, al ser organismos heterótrofos,5 aprovechan la capacidad fotosintética de las orquídeas para recibir azúcares esenciales para su metabolismo, obteniendo así una fuente constante y segura de carbono orgánico (Salmeron-Santiago et al., 2022).

La germinación simbiótica beneficia tanto a las orquídeas como a los hongos micorrizógenos. Para las orquídeas, el principal beneficio es que esta asociación les permite germinar en condiciones adversas, donde otras plantas no podrían sobrevivir. Gracias a los hongos, las orquídeas pueden colonizar hábitats extremos, como troncos y ramas de árboles (orquídeas epífitas), rocas y acantilados (orquídeas litófitas) o incluso áreas subterráneas, como lo hace la especie Rhizanthella gardneri (Bougoure et al., 2010). Además, los hongos les brindan una ventaja competitiva frente a otras plantas al facilitarles el acceso a fuentes de nutrientes inaccesibles para especies que no tienen esta interacción (Smith y Read, 2008).

Hongos simbióticos: aliados en la propagación de orquídeas nativas

Las orquídeas son plantas fascinantes y muy valoradas, no sólo por su belleza, sino también por su importancia agrícola en algunas especies. En el diseño de estrategias eficientes para su manejo agronómico y conservación, la capacidad de sus semillas para asociarse con hongos micorrizógenos orquideoides (hmo) ha cobrado gran interés. Esto se debe, en parte, a que muchas especies de orquídeas están amenazadas por factores como la pérdida de hábitat, la extracción de individuos de sus entornos naturales, el cambio climático, entre otros (Tejeda-Sartorius et al., 2017).

La germinación simbiótica ofrece una alternativa eficaz para propagar estas especies en condiciones controladas, como invernaderos, y reintroducirlas posteriormente a su hábitat natural. A diferencia del cultivo in vitro, que requiere técnicas sofisticadas y suele producir plantas genéticamente idénticas, este método fomenta la variabilidad genética, ya que cada semilla genera una planta diferente. Esto es especialmente relevante para la conservación, ya que aumenta la resiliencia genética de las poblaciones reintroducidas. Además, en el ámbito agronómico, esta técnica permite seleccionar plantas con características sobresalientes, como resistencia a plagas, enfermedades o la capacidad de producir frutos más grandes y numerosos (Debouck et al., 2008).

Métodos de propagación y conservación con hongos simbióticos

Para lograr la germinación simbiótica bajo condiciones controladas, es crucial identificar los hmo específicos que se asocian con cada especie de orquídea (Montes, 2016). Una estrategia común es aislar estos hongos a partir de raíces de plantas adultas, cultivarlos en medios artificiales y luego probar su capacidad para inducir la germinación de semillas en condiciones controladas. Este proceso requiere un manejo preciso de variables como temperatura, humedad y luz (Beltrán-Nambo et al., 2018).

Cuando las plántulas obtenidas se destinan a fines comerciales, se trasplantan a macetas o medios de cultivo, donde se cuidan hasta alcanzar la madurez. Por otro lado, en esfuerzos de conservación, las orquídeas producidas se reintroducen en su hábitat natural para contribuir a la preservación de la especie.

Aunque también es posible realizar la germinación de forma asimbiótica,6 sin hongos micorrizógenos, este método requiere medios de cultivo específicos y costosos, y produce plántulas más débiles y susceptibles a enfermedades. En contraste, la germinación simbiótica respeta la relación evolutiva entre las orquídeas y los hmo, y genera plántulas más vigorosas y mejor adaptadas para sobrevivir en condiciones naturales.

En nuestro grupo de trabajo, hemos desarrollado metodologías para aislar e identificar hongos simbiontes de orquídeas a partir de raíces de plantas adultas. Estos hongos se prueban en cocultivo con semillas de especies mexicanas como Epidendrum radicans, Vanilla spp. y Laelia speciosa (Figura 3), algunas de las cuales están catalogadas en peligro de extinción. Nuestro objetivo es mejorar las tasas de éxito en la propagación sexual de estas especies, promoviendo su conservación y explorando su valor ecológico, cultural y comercial.

Figura 3. Germinación de semillas de orquídeas por cocultivo con un hongo micorrizógeno orquideoide. A) Hongo simbiótico de orquídeas aislado en nuestro grupo de trabajo. B) Protocormos generados por cocultivo de semillas de Epidendrum radicans con el hongo aislado. C) Frasco de cocultivo con plántulas en la etapa de desarrollo de hojas y raíces. Crédito: elaboración propia.

Además, hemos alcanzado importantes avances, como un 100% de germinación en semillas de vainilla, reduciendo a la mitad el tiempo necesario para el proceso. Estos resultados no sólo tienen un impacto biotecnológico significativo, sino que también nos inspiran a seguir explorando los misterios bioquímicos y fisiológicos detrás de esta fascinante simbiosis.

Esperamos que esta relación simbiótica te resulte tan increíble como a nosotros, y que logres apreciar aún más la importancia de estas interacciones para la propagación y conservación de las orquídeas.

El futuro de las orquídeas: una simbiosis clave

La simbiosis micorrizógena orquideoide es fundamental para la perpetuación de las orquídeas, ya que permite el intercambio de nutrientes esenciales para la germinación de sus semillas. Este proceso, resultado de millones de años de coevolución entre hongos micorrizógenos orquideoides (hmo) y las orquídeas, es clave tanto para su ciclo de vida natural como para su conservación. El estudio de la germinación simbiótica no sólo revela la complejidad y belleza de las interacciones planta-hongo, sino que también proporciona una herramienta biotecnológica invaluable para cultivar o mejorar con fines agronómicos, y para generar estrategias de conservación ecológica de estas fascinantes plantas.

Referencias

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Recepción: 2023/09/22. Aprobación: 2024/10/23. Publicación: 2025/01/13.

Resumen

Las tortugas son organismos carismáticos, por lo que son muy buscadas como mascotas. La especie más vendida a nivel mundial es la tortuga de orejas rojas (Trachemys scripta elegans), que es considerada entre las 100 más invasivas en todo el mundo. La falta de información ha llevado a su liberación en hábitats naturales convirtiéndose en animales exóticos invasores. La presencia de la tortuga en México es preocupante, ya que se desconoce si en los hábitats acuáticos naturales hay presencia de poblaciones viables ya establecidas. Debido a que México tiene una gran diversidad de tortugas, resulta importante evaluar la situación actual de esta especie invasora y su influencia en la diversidad de tortugas en el país.
Palabras clave: reptiles, mascotas, especies exóticas, hábitats acuáticos.

The duality of the red-eared slider: charismatic pet and invasive species

Abstract

Turtles are charismatic organisms and are very popular as pets. The most popular species worldwide is the red-eared slider (Trachemys scripta elegans), which is considered among the 100 most invasive species worldwide. The lack of information has led to their release into natural habitats, becoming invasive alien species. The presence of the red-eared slider in México is alarming since it is unknown if there are already established viable populations in natural freshwater habitats. Because Mexico has a high diversity of turtles, it is important to evaluate the current situation of this invasive alien species and its influence on the diversity of turtles in the country.
Keywords: reptiles, pets, alien species, aquatic habitats.

Introducción

Desde hace más de 220 millones de años, en la tierra ya habitaban las tortugas (Lovich y Gibbons, 2021), a las que podemos considerarlas fósiles vivientes, puesto que a lo largo de todo este tiempo su forma ha cambiado muy poco. Actualmente, son organismos muy exitosos pues han logrado colonizar gran variedad de hábitats como los desiertos, bosques, ríos y océanos. El caparazón de una tortuga es su rasgo más característico y sobresaliente, con lo que estos organismos han fascinado a los humanos desde hace mucho tiempo. Históricamente han sido fuente de alimento, y se han encontrado en representaciones artísticas como pinturas rupestres y esculturas (ver figura 1). Además, forman parte del imaginario colectivo a través de historias y leyendas en diferentes culturas alrededor del mundo (Campbell, 2002; Guevara Chumacero et al., 2017).

Figura 1. Artesanías de tortuga hechas con chuspata en el mercado municipal de Pátzcuaro, Michoacán. Crédito: Ernesto Becerra, 2023.

Cuando hablamos del hábitat natural de las tortugas, es inevitable pensar en los estanques, ríos, arroyos, lagunas, océanos, o cualquier cuerpo de agua. En particular, los sistemas de agua dulce y las especies que los habitan son ecosistemas vitales para el desarrollo de la humanidad y sus sociedades. Los ríos y cuerpos de agua dulce proveen servicios básicos, entre los que se encuentra el agua para consumo y uso doméstico, el riego de cultivos agrícolas, el consumo para uso ganadero y actividades industriales (Arthington et al., 2010). Además, los sistemas de agua dulce albergan el 10% de la biodiversidad mundial (Strayer y Dudgeon, 2010; Kopf et al., 2015). Desafortunadamente son ecosistemas frágiles que han sufrido importantes alteraciones por causa de las actividades humanas, como su sobreutilización, desecación, contaminación, modificación de sus cauces naturales, y la introducción de especies exóticas, como peces y tortugas (Arthington et al., 2010; Dudgeon, et al., 2006; Oberdorf, 2022), lo que ha ocasionado una pérdida importante de su biodiversidad natural (Strayer y Dudgeon, 2010).

Debido a que las tortugas acuáticas son impresionantemente diversas, desde las formas, los colores vistosos, los tamaños, y sus patrones del caparazón, suelen ser organismos carismáticos y atractivos, y aún más cuando son crías, por su tamaño tan pequeño. De la misma manera, por su bajo precio en el mercado y sus cuidados en apariencia sencillos, se han convertido en uno de los organismos más adquiridos como mascota. Probablemente, en algún momento de nuestra vida, tuvimos alguna mascota, como gatos, perros, peces y, sin duda, pequeñas tortugas. De acuerdo con algunos datos, en 1970, aproximadamente entre el 1.5 y 3.2% de la población de Estados Unidos de América (eua) tenía al menos una tortuga como mascota. Aunque, es común que se tenga más de una, por lo que se estima que existen alrededor de 2.5 a 15 millones de tortugas como mascotas sólo en eua (Lamm et al., 1972). Pero ¿cuál es el problema?

De mascotas a especies invasoras

Muchos amantes de las mascotas compran tortugas sin considerar los requerimientos y cuidados que necesitan. Por ejemplo, muchas veces se desconoce que pueden llegar a medir hasta 40 cm, lo que requiere de espacios grandes. Por ejemplo, para mantener dos tortugas acuáticas se recomienda un espacio de 1.5 m de largo, 60 cm de ancho y 50 cm de profundidad, con capacidad de 75 litros de agua como mínimo, ya sea un estanque artificial o un contendor plástico que cumpla con dichas características (Petco, s.f.). Con respecto a su dieta y conducta, pocas veces se sabe que son carnívoras, y que poseen un comportamiento competitivo, lo cual puede parecer que son agresivas cuando son manipuladas, ya que lanzan mordidas a modo de defensa, las cuales pueden ser dolorosas y de riesgo considerable. Por ello, cuando son adultas se torna complicado cuidar de ellas, lo que lleva a los dueños a buscarles un mejor lugar para vivir. Como sus dueños piensan que los ríos, lagos o presas, son el hábitat indicado para que las tortugas vivan libremente, éstas suelen terminar en estos cuerpos de agua; sin embargo, rara vez se considera que pueden ocasionar consecuencias negativas para las especies nativas del lugar en donde se depositaron.

La tortuga más vendida en las tiendas de mascotas a nivel mundial es la tortuga de orejas rojas, cuyo nombre científico es Trachemys scripta elegans. Esta especie es nativa del río Misisipi, en Norteamérica, y recibe su nombre por las manchas rojas detrás de sus ojos en ambos lados de su cabeza (Legler y Vogt, 2013). Su caparazón es de color verde con diferentes tonalidades, que van desde el olivo hasta el verde muy obscuro, con un patrón de líneas horizontales amarillas o incluso negras (ver figura 2). La tortuga de orejas rojas también es considerada una de las 100 especies más invasivas en el mundo (Global Invasive Species Database [gisd], 2023). En este sentido, se estima que entre los años 1999 y 2018, más de 192 millones de tortugas fueron exportadas de eua a otras partes del mundo para el mercado de mascotas, y 88% de ellas eran tortugas de oreja roja (Easter y Carter, 2024), lo cual trae consecuencias serias para la invasión de ecosistemas naturales alrededor del mundo.

Figura 2. Tortuga de orejas rojas (Trachemys scripta elegans). Crédito: Areli Gutiérrez, 2023.

¿Por qué es riesgoso introducir una especie a un ambiente natural?

Los animales exóticos invasores son llamados así por ser especies que establecen una población fuera de su área de distribución natural y que pueden convertirse en una amenaza para la diversidad biológica nativa y sus ecosistemas. La introducción de especies invasoras es la segunda causa de amenaza para la biodiversidad en todo el mundo, después de la pérdida de hábitat (conabio, 2023). Si una especie llega a un nuevo ambiente y tiene alguna ventaja competitiva sobre las especies nativas, sus poblaciones pueden crecer dramáticamente, e incluso pueden reproducirse con especies cercanas y nativas, resultando en descendencia híbrida, es decir, organismos con características intermedias entre dos especies.

Las tortugas no son malas por naturaleza, pero el descuido del hombre las ha llevado al extremo de ser perjudiciales para muchas especies y sus ecosistemas. Por sus características, la tortuga de orejas rojas tiene una gran capacidad para adaptarse a diversos ecosistemas acuáticos, los cuales puede llegar a perturbar de manera severa, afectando a distintos organismos, como a otras especies de tortugas nativas. Por ejemplo, en Francia, se han realizado experimentos en condiciones controladas en los que pusieron a coexistir a la tortuga de orejas rojas y a una especie nativa, la tortuga de estanque europea (Emys orbicularis). Se observó que la especie nativa redujo considerablemente su peso y su capacidad de sobrevivir, posiblemente debido a la capacidad superior de competencia de la tortuga de orejad rojas (Cadi y Joly, 2004). En eua también se observó un resultado similar con la tortuga vientre rojo (Pseudemys rubriventris), la cual es nativa y está amenazada (Pearson et al., 2015).

La presencia en sistemas acuáticos naturales de la tortuga de orejas rojas ocasiona que ésta compita con las especies nativas por el alimento, sitios para anidar, espacios de asoleo y refugios. Además, pueden introducir parásitos o enfermedades que afectan a las tortugas nativas (Aresco 2010; Cadi y Joly, 2003). Los efectos de la invasión de la tortuga de orejas rojas son tan severos que en la actualidad su importación y comercio están prohibidos en varios países (gisd, 2023).

Situación en México

Para México existen pocos registros de la presencia de la tortuga de orejas rojas: en Coahuila, Chiapas, Yucatán, Veracruz, Puebla y Aguascalientes. Sin embargo, se desconoce con certeza en dónde hay poblaciones viables ya establecidas, y los daños que puede ocasionar (Becerra et al., 2024).

El establecimiento de la tortuga de orejas rojas en los ecosistemas de agua dulce puede ocasionar la competencia con las especies nativas y además aumentar el riesgo de hibridación con otras especies, es decir que se haya reproducido con las especies nativas, pudiendo dejar descendencia (ver figura 3), cuyos efectos sobre los ecosistemas se desconoce. Debido a que México tiene una gran diversidad de tortugas, resulta importante evaluar la situación actual de esta especie invasora y su influencia en la diversidad de tortugas en el país.

Figura 3. Tortuga con patrones de coloración que indica que puede ser la cruza híbrida de una especie nativa con la tortuga de orejas rojas. Crédito: Ernesto Becerra, 2022.

¿Qué dice la ley?

En México existen diferentes mecanismos y formas de atender el problema de las especies invasoras. Este país cuenta con un documento federal que lista todas las especies que se encuentran en alguna categoría de peligro, el cual es la nom-059-semarnat-2010. En dicho documento la especie de tortuga de orejas rojas (Trachemys scripta) se encuentra clasificada como especie protegida. A su vez, debido al riesgo que representan los organismos invasores para el país, se ha elaborado un análisis de riesgo de invasividad a partir del cual se creó la lista de especies exóticas para México; en dicho documento, la tortuga de oreja roja se encuentra como especie invasora (Diario Oficial de la Federación dof-2016). En este caso, la legislación es inconsistente, lo que puede tener consecuencias serias para la conservación debido a la confusión que se podría generar por la inclusión de la especie en ambos documentos oficiales y vigentes.

¿Qué podemos hacer para resolver el problema?

La situación actual de degradación para los ecosistemas en México y el riesgo para la biodiversidad son evidentes, pero ¿qué acciones podemos realizar para contribuir a solucionar esta situación? Existen tres acciones que los ciudadanos podemos hacer de forma concreta: 1) no comprar ningún tipo de especie de tortuga; 2) considerar la adopción de una tortuga (si conoces a alguien que ya no pueda tenerla y deseas tener una), y 3) evitar su liberación en ambientes naturales.

Es muy importante recordar que las tortugas son organismos silvestres que se encuentran mejor en su ambiente natural (ver figura 4), por lo que, si está en nuestras manos, hay que evitar comprar cualquier especie de tortuga. Muchas veces no lo sabemos, pero las especies pueden venir directamente de ecosistemas naturales, o bien haber sido colectadas de forma ilegal, con lo que al comprarlas estamos contribuyendo al tráfico ilegal de especies. El que las tortugas sean organismos asombrosos no significa que debamos tener una como mascota, ya que, al igual que un perro o un gato, requiere esfuerzo, cuidados y espacio por un periodo prolongado de tiempo.

Si nosotros o alguna persona cercana tiene una tortuga en casa, es importantísimo no liberarla a cuerpos de agua naturales. Es fundamental tener en cuenta que la liberación de cualquier especie de tortuga nunca debe ser una opción, pues, una vez que una tortuga es liberada es extremadamente difícil poder removerla de ese medio natural.

Figura 4. Tortuga casquito (Kinosternon) en su hábitat natural, El Palmito, Durango. Crédito: Ernesto Becerra, 2023.

Para ayudar a la conservación de las especies de tortugas nativas y de sus hábitats naturales, y a pesar de que actualmente es muy fácil encontrarlas a la venta en tiendas de mascotas o en mercados informales, hay que tener en cuenta que la compra no es la única opción de adquirir una tortuga. El hacerlo conlleva a que el problema siga creciendo en magnitud y consecuencias. Por lo tanto, una mejor elección sería buscar la posibilidad de adoptar, ya que existen muchas personas u organizaciones que no pueden mantener a su mascota y que están buscando un nuevo dueño. De esta manera no sólo estamos ayudando a la tortuga que adoptamos a encontrar un nuevo hogar, sino que también estamos contribuyendo con la conservación de las especies nativas y con la conservación en general de los ecosistemas, previniendo la liberación de estos ejemplares en los lugares que no son nativos. De igual forma, si nosotros tenemos una tortuga de la especie que sea, y ya no podemos mantenerla más con nosotros, es importante nunca liberarla al ambiente natural y mejor buscar darla en adopción para encontrar un nuevo dueño responsable de sus cuidados.

Agradecimientos

Agradecemos a las organizaciones Rufford Foundation, Idea Wild y swan por el financiamiento del proyecto del cual se deriva el presente escrito.

Referencias

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Recepción: 2023/08/15. Aprobación: 2024/11/20. Publicación: 2025/01/13.

Resumen

Se presenta el avance de resultados de un cuestionario acerca del uso de la inteligencia artificial generativa (IAGen) aplicado en noviembre de 2024 al profesorado (n=2,069) y estudiantado (4,725) del bachillerato, licenciatura y posgrados de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam). Entre los resultados destaca la amplia presencia que la inteligencia artificial generativa tiene entre el personal docente y el estudiantado; no obstante, esto no se refleja en los usos que le dan para actividades académicas, siendo las y los estudiantes quienes la emplean en mayor medida en comparación con sus profesores(as) para estas actividades. Entre los hallazgos se observa que los principales usos que tanto el profesorado como el estudiantado hacen de la IAGen tienen que ver con la obtención y búsqueda de información, seguido de aspectos de apoyo del proceso de enseñanza y de aprendizaje, lo cual advierte acerca de la necesidad de formar a la comunidad universitaria en las capacidades reales y específicas que tienen las herramientas de inteligencia artificial generativa, con el fin de prevenir su infrautilización, y uso incorrecto o poco ético.
Palabras clave: inteligencia artificial generativa, docentes universitarios, estudiantes universitarios, educación superior, tecnología educativa.

Presence and use of generative artificial intelligence at the National Autonomous University of Mexico

Abstract

This report describes the preliminary results of a questionnaire on the use of generative artificial intelligence (GenAI), conducted in November 2024 among faculty (n=2,069) and students (n=4,725) from the high school, undergraduate, and graduate programs at the National Autonomous University of Mexico (unam). The results highlight the widespread presence of GenAI among faculty and students. However, its use in academic activities is more prevalent among students than faculty. The main uses of GenAI tools for both groups involve obtaining and searching for information, followed by supporting teaching and learning processes. These findings highlight the need to train the university community in the specific and effective capabilities of generative artificial intelligence tools as to prevent its subutilization, and improper or unethical use.
Keywords: generative artificial intelligence, university faculty, university students, higher education, educational technology.

Introducción1

Parte del análisis de las referencias para la conformación del marco teórico se hizo apoyados por Notebook lm bajo supervisión y evaluación humana.

En este artículo se presentan algunos avances de los resultados de un estudio que la Coordinación de Evaluación, Innovación y Desarrollo Educativos (ceide), de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam), realizó con docentes y estudiantes de bachillerato, licenciatura y posgrado. El propósito fue identificar algunas de las percepciones y usos de la comunidad universitaria sobre la inteligencia artificial generativa (IAGen).

Para los fines de este artículo se reportan los resultados que se obtuvieron en torno a las siguientes variables que se exploraron en el cuestionario:

• Porcentaje del profesorado y estudiantado que ha usado alguna herramienta de IAGen.
• Tipo de actividades académicas en las que el profesorado y estudiantado hacen uso de la IAGen.
• Presencia de estrategias a partir de las cuales se incentiva el uso de la IAGen en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

La incorporación de las tecnologías digitales como parte de los procesos educativos es hoy en día un hecho ineludible. Aunque desde hace décadas se creía que la innovación en educación surgiría de la disrupción tecnológica, la investigación educativa ha mostrado que, más allá de un cambio radical, el vínculo tecnologías-educación es un proceso que tiene diferentes matices, ritmos, direcciones y resultados. Esto reconoce la importancia de evitar interpretaciones simplificadas, en las que, en un extremo, se piense que todos los problemas educativos se pueden resolver con un uso intensivo de las tecnologías o, en el otro, que las tecnologías no solucionan ninguno de los problemas estructurales de la educación (Reich, 2020). Entender de qué manera y en qué condiciones las tecnologías digitales pueden contribuir a la mejora de los procesos de enseñanza y aprendizaje es un tema que sigue generando debate.

A finales de 2022, los horizontes de este debate se habían expandido y enriquecido con la comercialización y masificación de una nueva tecnología conocida como inteligencia artificial generativa (IAGen). El ícono más representativo es ChatGPT (Chat Generative Pre-Trained Transformer), una aplicación desarrollada por la compañía OpenAI, la cual en muy poco tiempo tuvo un amplio impacto en los distintos ámbitos de la vida cotidiana, tales como la educación, la salud, el entretenimiento, la comunicación y el mundo laboral. Su irrupción marcó un hito al ser la primera tecnología digital en alcanzar los 100 millones de usuarios a sesenta y cuatro días de su lanzamiento (Liu y Wang, 2024).

De acuerdo con una encuesta realizada por Microsoft y la plataforma de vinculación profesional LinkedIn, en la que participaron 31 mil profesionales y líderes de empresas en 31 países (entre ellos México), 75% de los trabajadores ya son usuarios de estas herramientas de IAGen en sus espacios laborales, de los cuales 46% las empezó a utilizar hace menos de seis meses (Microsoft Corporation y LinkedIn, 2024). Estos datos reafirman la penetración que esta tecnología ha alcanzado en su corto tiempo de difusión. Es importante señalar que desde el lanzamiento de ChatGPT han surgido otras inteligencias artificiales generativas de distintas compañías, como Meta, Google o Microsoft; no obstante, para marzo de 2024, ChatGPT continuaba siendo la aplicación con mayor mercado al abarcar 82% de las visitas entre cuarenta herramientas de IAGen con alta popularidad, porcentaje que equivale a más de 2,343 millones de visitas mensuales (Liu y Wang, 2024, p.12).

A pesar de que en la historia de las tecnologías digitales sus principales desarrolladores e impulsores son empresas particulares, esto no significa que su impacto únicamente pueda ser medido por su éxito comercial o de compra. Sino que se refleja en cómo las tecnologías permean y modifican la vida diaria, es decir en su uso, y es en esa misma medida que se vuelven objetos de investigación para entender el sentido que tienen estos cambios y cómo pueden contribuir a transformar los procesos sociales y educativos.

La irrupción de la IAGen se ha seguido de una intensificación de sus estudios en los círculos académicos. Al respecto, en la revisión bibliográfica en bases de datos como Scopus y Web of Science, realizada por Fanning Balarezo et al. (2024), se revela que la literatura científica en este tema es un reflejo del dominio en las distintas áreas del conocimiento científico y tecnológico, al ser Estados Unidos y China los dos países que producen mayor investigación publicada sobre el tema. En la misma revisión, acerca del área de educación y específicamente en educación superior se observa que las temáticas se centran en dos principales asuntos: por un lado, la necesidad de la formación en el uso de la IAGen en distintos ámbitos profesionales y, por otro lado, el debate en torno a la ética de su uso.

En la revisión de la literatura realizada para el presente trabajo también se identificaron estos dos temas como aquellos que tienen mayor presencia en el campo educativo y que, dada su persistencia, se pueden calificar como las actuales problemáticas. Cabe señalar que estos temas no aparecen como desconectados sino entretejidos. Será interesante ver cómo estas problemáticas evolucionan y si se solucionan o se recrudecen en un ámbito en el que nadie o muy pocos son expertos, a pesar de la explosión de artículos y cursos, en que la mayoría son descubridores y adoptadores tempranos.

Por otra parte, estos temas tienen sentido en la medida que se reconocen las posibilidades que la incorporación de la IAGen representa en los procesos educativos. Esta apertura se refleja tanto en los datos que más adelante se mostrarán en la sección de resultados, como en investigaciones ya publicadas; por ejemplo, la realizada por la Universidad Iberoamericana de la Ciudad de México con su comunidad escolar, la cual muestra que existe una percepción positiva del uso de la IAGen por parte de su profesorado y estudiantado. Entre los datos más relevantes del profesorado se señala que 74% conoce alguna herramienta de IAGen, principalmente ChatGPT; de esta proporción 28% del profesorado usa la IAGen para mostrar ejemplos en clase y 20% para diseñar materiales. En el caso del estudiantado, 33% usa IAGen, principalmente ChatGPT, para sus tareas escolares, seguido de 17% que lo emplea como apoyo para tareas escolares y 17% para la generación de tareas (Chao-Rebolledo y Rivera-Navarro, 2024).

La diseminación y uso de la IAGen conllevan la necesidad de contar con referentes teóricos, metodológicos y prácticos, que orienten la manera cómo se están incorporando estas tecnologías en los procesos de enseñanza y aprendizaje. La importancia de desarrollar marcos conceptuales en el uso de la IAGen está presente en las propuestas de los organismos internacionales, por ejemplo, la unesco elaboró un marco con cinco dimensiones de uso: i) mentalidad centrada en el humano; ii) ética de la inteligencia artificial; iii) fundamentos y aplicaciones de la inteligencia artificial; iv) pedagogía de la inteligencia artificial, y v) inteligencia artificial para el desarrollo profesional, el cual contempla tres niveles de desarrollo: 1) adquisición, 2) profundización y 3) creación (unesco, 2024). Con este marco la unesco plantea la relevancia del uso ético de la inteligencia artificial generativa, reconociendo sus ventajas para el aprendizaje y desarrollo profesional y de formación y actualización de las y los docentes, sin olvidar que ésta depende de los fines y control humano.

Otro de los marcos o perspectivas conceptuales es el enfoque de literacidades académicas, que subraya la importancia de comprender los usos de la IAGen como parte de un proceso de enculturación del que las personas participan, en un mundo cada vez más tecnologizado (Leander y Burris, 2020). Este enfoque reconoce las desigualdades en el acceso a recursos y prácticas digitales, así como el papel central de la mediación discursiva en las interacciones entre los seres humanos y los objetos tecnológicos. Problemáticas relacionadas a las formas comunicativas que se construyen entre los humanos y las máquinas, así como las relaciones entre los textos, la multimodalidad, la identidad y la mediación algorítmica son centrales en esta perspectiva crítica.

Lo anterior se complementa con una concepción compleja de las tecnologías, en donde más que herramientas aisladas, se concibe la vinculación de las IAGen con otras tecnologías que conforman los ecosistemas digitales, como el metaverso, big data, blockchain y la computación en la nube. Este ensamblaje socio-técnico considera a los algoritmos como agentes actantes y toma una mirada crítica hacia estos desarrollos tecnológicos (Tufekci, 2015). Asimismo, se advierte la necesidad de desarrollar una infraestructura digital que garantice el acceso del profesorado a la IAGen y promover el desarrollo de prácticas, habilidades y conocimientos relacionados con la innovación, la ética y la interdisciplinariedad (Ng et al. 2023):

No se trata solo de adquirir habilidades técnicas, sino de comprender cómo la IA puede mejorar la gestión del aula, la personalización del aprendizaje y la creación de experiencias de aprendizaje más atractivas (p. 143).

Es necesario también contar con una discusión teórica del quehacer docente que se centre y analice las actividades que realiza el profesorado, las cuales incluyen el diseño y selección de actividades de aprendizaje, la gestión de la clase, la elaboración de materiales y la evaluación del aprendizaje, entre otras. Planteamientos como los de Ng et al. (2023) señalan que la IAGen puede favorecer la práctica docente en aspectos como la reducción de la carga de trabajo, la gestión de la evaluación del estudiantado, así como la creación de entornos personalizados de aprendizaje, de ahí su propuesta de reformular los marcos ya vigentes de competencias digitales docentes para considerar estos aspectos y las capacidades asociadas a ellos.

En este contexto, resulta fundamental la formación docente desde un sentido crítico, relacional y contextual (Benavides Lara et al. 2024; Cox, 2024). Este enfoque requiere trascender la simple adquisición de habilidades tecnológicas, para incluir el desarrollo de una perspectiva ética y pedagógica sobre su integración en las prácticas educativas que involucran procesos de gestión, evaluación y comunicación con el estudiantado y el profesorado. Por ejemplo, Sánchez Mendiola y Carbajal Degante (2023) apuntan el papel que la IAGen puede tener para la evaluación, al incluir tareas como la elaboración de actividades, estrategias y recursos de evaluación, así como la retroalimentación personalizada de los trabajos del estudiantado. Los autores enfatizan su potencial en la identificación de áreas de mejora del proceso de enseñanza y aprendizaje.

Respecto al proceso de aprendizaje, los artículos consultados coinciden en señalar el aporte de la IAGen en el desarrollo de capacidades cognitivas en actividades como la escritura y el pensamiento crítico y creativo. De aquí que es oportuno pensar en el aprendizaje como un proceso que concierne tanto al estudiante como al docente, es decir, más que centrarse sólo en el estudiante, se debe entender como una actividad continua y constante entre las personas involucradas y sus interacciones con las herramientas de IAGen.

Lo anterior ha llevado a cuestionar la manera en la que se conciben los procesos cognitivos vistos desde las capacidades que manifiesta la IAGen. Si bien la naturaleza del pensamiento humano se ancla en la experiencia sensorial y la capacidad de representarla e interpretarla, en el caso de la IAGen el “pensamiento” que construye se basa en el procesamiento estadístico, lo que hace que ambos procesos no sean del todo equiparables. No obstante, es posible establecer paralelismos en ciertos aspectos del pensamiento relacionados con el aprendizaje, a saber: el aprendizaje por simulación, el aprendizaje por explicación, el aprendizaje por analogía y la comparación (Lombrozo, 2024).

Las características de cómo funciona y cuál es la naturaleza del conocimiento que produce la IAGen presenta múltiples retos. Como lo señala Marco Lemus, catedrático de la Facultad de Ciencias de la unam, es imposible hacer el seguimiento del procesamiento que las tecnologías de inteligencia artificial generativa hacen con la información, lo que las convierten en auténticas cajas negras en las que sólo se observa el resultado final (Sala Mtro. José Luis Ceceña Gámez, 2024, min. 20:25).

Se han señalado algunas ventajas que el uso de la IAGen puede tener para el aprendizaje, en aspectos como la mejora de la escritura, la generación de ideas, la personalización en el estudio, entre otras oportunidades que se abren con la incorporación de esta tecnología en el aprendizaje (Sánchez Mendiola y Carbajal Degante, 2023). Sin embargo, también existen controversias respecto al aporte real del uso de la IAGen en el aprendizaje, e incluso sobre la manera en que pueden llegar a afectarlo negativamente. Por ejemplo, Alysworth y Castro (2024) advierten que un uso intensivo de la IAGen en actividades como la escritura puede interferir en el proceso cognitivo, que incluye el desarrollo del pensamiento creativo y la autonomía, al elaborar argumentos originales, analizar información y construir conclusiones, procesos involucrados en la escritura.

Además de los puntos mencionados, se deben considerar aspectos relacionados con el contexto social en el que la IAGen se inserta, tales como el acceso desigual a esta tecnología, los riesgos en la privacidad de los datos, los sesgos ideológicos en los algoritmos y el impacto ambiental asociado al uso de la inteligencia artificial. La discusión sobre las formas en que se incorpora la IAGen en los procesos sociales no se puede simplificar a una visión dicotómica completamente positiva o negativa; por el contrario, existen tensiones que no están resueltas, pero que se pueden explorar en el corto y mediano plazo. Entre estas tensiones se encuentran el acceso a la creación de contenidos digitales frente a un aumento en la desinformación, el aumento en la productividad que contrasta con una eventual sustitución de personal por la IAGen y una menor demanda de las cualificaciones especializadas (Capraro et al. 2024).

La incorporación de la IAGen en procesos educativos también requiere una reforma curricular a gran escala que parta de la transversalización de la inteligencia artificial y que, por tanto, implique enseñar y aprender con ella abarcando el desarrollo de habilidades como la valoración crítica del contenido producido por inteligencia artificial, la identificación de información falsa y de cómo se producen los contenidos, a fin de evitar la antropomorfización de la inteligencia artificial. En este sentido, la premisa de la que se parte en este texto es que la IAGen complementa mas no sustituye a los actores educativos (Alysworth y Castro, 2024; Capraro et al. 2024, García Peñalvo, 2024, Ka Yuk Chan, 2024 y Sánchez Mendiola y Carbajal Degante, 2023).

Metodología

El presente trabajo tiene un carácter exploratorio, por lo cual está enfocado en generar información cuantitativa de carácter descriptivo sobre la manera en que una muestra del estudiantado y profesorado de la unam han tenido acceso y utilizado algunas herramientas de IAGen para sus actividades académicas. Para recopilar los datos, se diseñaron dos instrumentos: el primero, dirigido a docentes que cuenta con 13 reactivos; mientras que el segundo está enfocado en los estudiantes y se conforma de 11 reactivos. Ambos instrumentos fueron elaborados en la plataforma LimeSurvey, gestionada por la Coordinación de Universidad Abierta y Educación Digital (cuaed). El período de recolección de datos abarcó del 17 de octubre al 11 de noviembre de 2024.

El muestreo realizado no fue probabilístico ya que, para el caso del profesorado, se hizo un muestreo por conveniencia, en el cual los datos se obtuvieron mediante una invitación al profesorado inscrito a la base de datos de formación docente de la Coordinación de Evaluación, Innovación y Desarrollo Educativos de la unam, a través de un correo electrónico. En este mensaje se solicitó al profesorado que compartieran el cuestionario dirigido a estudiantes con sus grupos, de tal manera que se realizó un muestreo de bola de nieve. El tamaño de la n para el caso del personal docente fue de 2,069; mientras que para los estudiantes se obtuvieron 4,725 respuestas. El análisis de las respuestas se procesó mediante el lenguaje de programación R y R Studio.

Como nota metodológica aclaratoria, existen diferencias entre el tamaño de la muestra reportado en las tablas y el tamaño de la n que se presenta en las gráficas, lo cual se debe a que las respuestas están filtradas para incluir sólo a aquellos profesores(as) y estudiantes que señalaron hacer uso de la IAGen y que no se corresponden al total de quienes contestaron el cuestionario, que incluye tanto a la comunidad universitaria que la emplea, como quienes la conocen, pero no la usan.

Resultados

A continuación, se presentan los resultados de los cuestionarios aplicados a docentes y estudiantes de la unam, de los tres niveles educativos: bachillerato, licenciatura y posgrado. Dichos resultados corresponden a una selección que se hizo de las preguntas relacionadas con la presencia de la IAGen entre el profesorado y estudiantado, así como a las formas de uso en el contexto académico de ambos actores.

En primer lugar, se presenta el profesorado que ha usado alguna herramienta de IAGen. Los resultados muestran que, en todos los casos, la mayoría del profesorado ha empleado este tipo de herramientas, ya que más de la mitad contestó afirmativamente. No obstante, la distribución de las respuestas muestra diferencias entre los niveles educativos: el profesorado de bachillerato registra la mayor proporción de uso, con un 83% de respuestas afirmativas, seguido del profesorado de posgrado con un 73% y, finalmente, el profesorado de licenciatura con un 70% (ver tabla 1).

Tabla 1. Número y porcentaje del profesorado universitario que ha usado o usa la IAGen.

En el caso del estudiantado, los resultados son muy similares al de las y los profesores, ya que más de la mitad de quienes contestaron el cuestionario respondieron afirmativamente el haber usado alguna herramienta de IAGen. Al analizar la distribución, se observa que 87% del estudiantado de bachillerato contestó positivamente a haber empleado alguna herramienta de IAGen, seguido de 88% de estudiantes de posgrado quienes contestaron en el mismo sentido y, finalmente, 81% de estudiantes de licenciatura (ver tabla 2).

Tabla 2. Número y porcentaje del estudiantado universitario que ha usado o usa la IAGen.

Cabe señalar que, tanto en el caso del profesorado como del estudiantado, los porcentajes reflejan una amplia penetración de las IAGen, no sólo en cuanto al conocimiento que se tiene de ellas, sino a sus usos para los procesos educativos. Por ello, se requiere desarrollar estudios más detallados que documenten en primera instancia la presencia de estas tecnologías y con base en ello los usos y apropiaciones de estas herramientas en la enseñanza y el aprendizaje.

Una vez que se identificó el porcentaje de la comunidad universitaria que ha empleado la IAGen, se ahondó sobre el tipo de actividades académicas en las que se utilizan estas herramientas, así como su frecuencia. De los resultados obtenidos, destaca que es el profesorado de posgrado quien hace un mayor uso de la IAGen en todas las actividades académicas por las que se preguntó (ver figura 1).

Figura 1. Porcentaje del profesorado que hace uso de la IAGen para actividades académicas. Crédito: elaboración propia.

Como se muestra en la gráfica anterior, los principales usos en el profesorado de los tres niveles son la obtención de información y la búsqueda de recursos bibliográficos. Resalta que las y los profesores de posgrado y licenciatura emplean las IAGen para actividades relacionadas con el manejo de la información, como la búsqueda y obtención de fuentes, hasta el análisis de datos y de la literatura científica, lo cual se relaciona con sus funciones de investigación. En contraste, el profesorado de bachillerato además de usar las IAGen en actividades informativas, una mayor proporción reporta usos de la IAGen relacionadas a actividades de la docencia, como diseño de actividades de aprendizaje (18%), diseño de materiales didácticos (17%) y diseño de instrumentos de evaluación (15%) (ver figura 1).

De igual manera, aquellos usos de la IAGen relacionados con planificar clases, comunicarse con sus estudiantes, gestionar el trabajo con los grupos, generar código de programación y calificar a sus estudiantes, presentan los porcentajes más bajos. En todos los casos se observa que, a pesar de que la mayoría señaló emplear herramientas de IAGen, sólo entre un 5% y 14% del profesorado que dijo usar a la IAGen indicaron emplearlas en estas actividades específicas en todos los niveles educativos.

En cuanto al estudiantado, los porcentajes más altos en el uso de las herramientas de IAGen incluyen la obtención de explicaciones de un contenido (45% bachillerato, 40% licenciatura y 38% posgrado), la búsqueda y obtención de información (42% bachillerato, 37% licenciatura y 32% posgrado) así como el obtener ideas para iniciar una tarea escolar (35% bachillerato, 33% licenciatura y 23% posgrado). Esto quiere decir que, a diferencia del profesorado, el estudiantado reporta un mayor uso de la IAGen para sus actividades de aprendizaje, principalmente los y las estudiantes de bachillerato (ver figura 2).

Figura 2. Porcentaje del estudiantado que hace uso de la IAGen para actividades académicas. Crédito: elaboración propia.

Como se puede apreciar en la figura 2, en la mayoría de las actividades que se plantearon en el cuestionario, el estudiantado de bachillerato reportó mayores porcentajes de uso. De forma similar, existe un gran porcentaje de estudiantes en todos los niveles que reportaron usos relacionados con la comprensión de los contenidos curriculares, como obtener explicaciones más accesibles o resolver dudas. Otros usos reportados se relacionan con la escritura de textos académicos lo cual incluye obtener ideas para iniciar una actividad, elaborar trabajos y tareas escolares y redactar textos.

En cuanto a los datos referidos a las estrategias que el profesorado aplica para promover el uso de la IAGen, así como las que reporta el estudiantado, se desprende que son las y los profesores de bachillerato quienes en mayor porcentaje señalaron aplicar diferentes estrategias para incentivar el uso de las IAGen. De éstas, la realización de actividades que contemplan el uso de la IAGen es la que alcanza una mayor proporción, no sólo de parte del profesorado de bachillerato (71%) sino del profesorado de licenciatura (55%) y de posgrado (63%). En contraste, el enseñar a utilizar diferentes herramientas de IAGen y contemplar criterios de su uso en el programa de asignatura son estrategias que menos de la mitad del profesorado que contestó considera (ver figura 3).

Figura 3. Estrategias que el profesorado emplea para incentivar el uso de la IAGen. Crédito: elaboración propia.

Por último, es interesante ver las diferencias entre las perspectivas del estudiantado y del profesorado, ya que, aunque más de la mitad de las y los docentes dijo realizar actividades con IAGen y permitir que sus estudiantes la emplearan, las respuestas del estudiantado tuvieron porcentajes más bajos. En el caso del estudiantado de posgrado, 57% reportó que sus profesores(as) les enseñan a usar diferentes herramientas, lo cual contrasta con el estudiantado de bachillerato quienes reportaron menores porcentajes al respecto (37%). De igual forma, las y los estudiantes de posgrado fueron quienes señalaron que en sus programas de las asignaturas ya se contemplan criterios de uso de las herramientas de IAGen (39%), lo cual en licenciatura y bachillerato ocurre en menor medida (28%) (ver figura 4).

Figura 4. Estrategias que de acuerdo con el estudiantado el profesorado emplea para incentivar el uso de la IAGen. Crédito: elaboración propia.

Discusión y conclusiones

En los resultados presentados, se puede observar que existe una amplia incorporación de las herramientas de IAGen, tanto en el profesorado como el estudiantado que participó en esta investigación. Si bien autores como García Peñalvo (2024) destacan el recelo que muchos profesores(as) y estudiantes pueden tener sobre el uso de estas herramientas, los datos presentados indican la presencia de este tipo de herramientas en las actividades educativas que se llevan a cabo en la unam, en los distintos niveles y sistemas educativos. Es así que más de la mitad de los docentes y estudiantes que contestaron el cuestionario señalaron emplear herramientas de IAGen, principalmente quienes pertenecen al nivel de bachillerato.

En relación con algunos de los usos que profesores(as) y estudiantes mencionaron, se pueden apreciar ciertas diferencias relacionadas al nivel educativo y el tipo de actividades académicas que se realizan. Por ejemplo, para las y los profesores y estudiantes de posgrado, los usos de la IAGen se enfocaron en actividades relacionadas con la investigación, lo cual puede estar relacionado a que en este nivel educativo la generación de conocimiento es una de las principales funciones que se realizan en la Universidad.

Es necesario advertir que la mayoría de las herramientas de IAGen de acceso gratuito, como ChatGPT o Gemini, no está diseñada específicamente para la búsqueda y análisis de literatura académica. De hecho, en muchas de éstas se producen “alucinaciones” o información falsa generada por la herramienta, lo cual conlleva el riesgo de desinformación. No obstante, es importante profundizar en este aspecto, ya que algunas versiones de IAGen cuentan con una suscripción de paga que permite realizar este tipo de búsquedas, además de que existen otras herramientas especializadas, que en sus versiones más completas y poderosas también generan un costo, por ejemplo, Elicit, Consensus o Scite.

En el caso del profesorado de licenciatura y bachillerato, si bien el empleo de la IAGen se relacionó con sus actividades de enseñanza, en particular, el diseño de actividades, materiales e instrumentos de evaluación, hay mayor presencia de un uso vinculado con la búsqueda y obtención de información, aunque en menor proporción que en el caso del posgrado. Por su parte, el estudiantado reportó emplear estas herramientas para apoyar su propio aprendizaje en actividades como explicar contenidos curriculares de forma más comprensible, proponer ideas para elaborar trabajos o apoyar la escritura de sus textos. Es importante resaltar el potencial que tienen estas herramientas para apoyar el estudio y el aprendizaje autodirigido, así como extender y profundizar la comprensión de los contenidos curriculares abordados en el aula. Sin embargo, se tiene que considerar que en ocasiones puede haber un uso inadecuado de la IAGen debido al contenido inventado que genera y a la dependencia excesiva de los usuarios, lo que puede llevar a una restricción del pensamiento crítico y creativo (García Peñalvo, 2024).

Un aspecto que sobresale en los resultados se refiere al mayor porcentaje de usos de IAGen reportados por los estudiantes de bachillerato en comparación con los de licenciatura y posgrado. Esto es relevante ya que muestra diferencias de uso a nivel generacional, lo cual es importante profundizar con estudios a futuro: ¿este mayor uso de la IAGen por las generaciones más jóvenes se debe a su mayor exposición a estas herramientas o, por el contrario, las y los estudiantes de posgrado tienen mayor cautela en el uso de las IAGen debido a las implicaciones éticas que pueden derivarse de su uso?

Si bien un porcentaje considerable del profesorado señala que incentiva y promueve el uso de las herramientas de IAGen, es necesario que esta integración cuente con criterios específicos de uso, tanto en las planeaciones de las y los profesores como en los programas de las asignaturas. Es por eso que el presente trabajo plantea la necesidad de establecer pautas pedagógicas sobre la manera en la que se pueda emplear la IAGen, así como un cambio en cómo se valora, evalúa y pondera el aprendizaje en las instituciones educativas, donde el fin último no sea entregar un producto libre de errores, sino que el énfasis esté colocado en el aprendizaje como proceso y en el desarrollo de conocimientos y habilidades, como el pensamiento crítico, la creatividad, el desarrollo de la voz del estudiante, y un enfoque ético en el que errar y equivocarse son parte de este proceso.

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Recepción: 2024/12/02. Aprobación: 2025/01/06. Publicación: 2025/01/13.