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La investigadora del Instituto Milenio de Biología Integrativa –iBio- Dra. Francisca Diaz, se sumerge en el pasado de las plantas del norte de Chile mediante la utilización de ADN ambiental, estudiando los ecosistemas desde la perspectiva del tiempo en el que ocurren los procesos naturales.
La Dra. Francisca Díaz presentó recientemente en el panel “Evo-devo como herramienta de descubrimiento” (Más información), organizado por Plantae, y habló sobre las relaciones presentes y pasadas entre diversidad vegetal y el cambio climático en el desierto de Atacama. En su exposición dio a conocer parte de su interés científico, experiencia y conocimientos como paleoecóloga.
La investigadora comenzó a utilizar ADN ambiental para recuperar la diversidad vegetal oculta de las plantas durante su posdoctorado. Luego, partió a Nueva Zelanda para aprender cómo extraer ADN antiguo de restos de plantas y aplicar esta técnica en el desierto de Atacama. ¿Cómo saber qué plantas estuvieron presentes sin verlas? Una forma es a través del ADN Ambiental (eDNA) y el secuenciamiento masivo, lo que permite conocer qué especies vegetales han estado presentes en ese lugar. Con esta información se construye una verdadera tarjeta de presentación de las especies que han estado en el desierto, o en cualquier otro lugar, y que dejan una huella invisible a los ojos.
Con esta experiencia y conocimientos la Dra. Francisca Díaz se ha enfocado en estudiar el pasado, y lo hace en un clima muy frío y en altura, pues realiza muestras sobre los 4.500 metros sobre el nivel del mar. Esta diferencia de altura con el nivel del mar hace complejo moverse e incluso pensar con normalidad cuando se trata de estadías prologadas, lo que se conoce como “mal de puna”. Este año, dice, hubiesen completado el décimo año de muestreos consecutivos en el desierto junto con los integrantes del laboratorio del Dr. Rodrigo Gutiérrez, subdirector de iBio y académico de la Pontificia Universidad Católica de Chile y el Dr. Claudio Latorre académico del departamento de Ecología de la misma universidad. Lamentablemente, explica, a consecuencia de la pandemia esto no pudo ser así, lo que provocará que se tenga un vacío en los datos, los que esperan cubrir con un nuevo muestreo en terreno en abril de 2021.
Con el ADN ambiental antiguo hay que ser muy cuidadosos, explica la científica, ya que contaminar una muestra es muy fácil, por lo que es necesario tomar algunas precauciones: “El ADN antiguo está fragmentado y degradado, por lo que su concentración es muy baja, y si se contamina con el polen que traías en tu ropa no serás capaz de recuperarlo. Por eso se toman medidas extremas de limpieza, tales como cambiarse completamente de vestimenta, usar un traje limpio sobre ella, dobles guantes que se cambian constantemente y por supuesto, un laboratorio especialmente acondicionado para trabajar con ADN antiguo, donde todo se limpia constantemente en salas aisladas para cada procedimiento”.
“Estudiar el pasado te permite comprender los ecosistemas en un contexto histórico que es fundamental para su conservación. Los paleoecólogos hacemos un trabajo de detectives intentando reconstruir cómo fueron los ambientes en el pasado y cómo eso repercute en cómo son hoy. Así intentamos comprender los ecosistemas desde una perspectiva acorde al tiempo que toman sus procesos naturales en ocurrir”, explicó.
A la doctora le apasiona poder aprender a leer un paisaje, pues le permite “mirar e hipotetizar, por ejemplo, cómo es el clima local, por qué ciertas especies crecen en un lugar particular y cómo la historia pasada ha modelado su geografía y su biota”.
Una de las observaciones del desierto de Atacama que más interés ha despertado en la especialista son las variaciones ambientales de la última década. Estas aún no son de la magnitud suficiente para generar modificaciones importantes en las plantas del altiplano, pero el cambio global que se estima para el fin de este siglo, probablemente generará modificaciones profundas en los ecosistemas del desierto, tales como las ocurridas hace 15.000 años.
“Hace 15.000 años, cuando las temperaturas eran menores y las precipitaciones mayores, las plantas se movieron por el desierto descendiendo hasta 1000 metros desde los Andes. El problema es que ahora se estima que las precipitaciones disminuyan, mientras las temperaturas aumentan lo que generará el efecto contrario, es decir que las plantas asciendan sobre los Andes refugiándose en las montañas, pero claramente el área disponible a medida que aumentamos en altitud es menor, por lo tanto, las especies se verán restringidas y expuestas a la extinción” comentó la especialista en plantas.
