Vol. 25, núm. 2 marzo-abril 2024

Tras bastidores del ojo humano: anatomía, problemas comunes y soluciones

Ana Laura Martínez Rodríguez y José Luis Maldonado Rivera Cita

Resumen

“Tus ojos, qué bellos son tus ojos”, qué bonita frase que la mayoría de nosotros hemos dicho al menos alguna vez a alguna persona. Pero, ¿cómo es el ojo humano? ¿Cómo vemos? ¿Por qué muchas personas necesitan usar lentes, ya sean anteojos o lentes de contacto? En este breve artículo, se describen las partes principales del ojo humano y su función. Se explica cómo es posible la visualización, es decir, cómo vemos. Asimismo, se detallan las ametropías o alteraciones visuales más comunes, como la miopía, hipermetropía y astigmatismo, y se explica cómo se pueden corregir con lentes. También se menciona un procedimiento alternativo como es la cirugía láser. Se destaca la importancia de la revisión periódica de nuestros ojos por parte de los profesionales correspondientes, ya sean oftalmólogos y optometristas.
Palabras clave: ojo humano, visión, enfermedades del ojo humano, lentes.

Behind the scenes of the human eye: anatomy,common issues and solutions

Abstract

“Your eyes, how beautiful they are,” what a lovely phrase that most of us have said at least once to someone. But how is the human eye? How do we see? Why do many people need to use glasses, whether they are eyeglasses or contact lenses? In this brief article, the main parts of the human eye and their function are described. It explains how visualization is possible, that is, how we see. Likewise, the most common visual disorders, such as myopia, hypermetropia, and astigmatism, are detailed, and it explains how they can be corrected with lenses. An alternative procedure, such as laser surgery, is also mentioned. The importance of regular eye examinations by the corresponding professionals, whether ophthalmologists or optometrists, is emphasized.
Keywords: human eye, vision, human eye’s illnesses, lenses.

Detrás de la mirada

Nuestros ojos funcionan como lentes biológicas para formar imágenes (figura 1), de manera análoga a cómo una cámara fotográfica utiliza una serie de lentes para crear una imagen (Hecht, 2000, p. 207-210). La comprensión del funcionamiento de estas lentes biológicas ha sido confusa a lo largo del tiempo. Inicialmente, la teoría emisionista sostenía que la visión se lograba mediante rayos de luz que salían de los ojos, siendo luego reemplazada por la teoría inmisionista o intromisionista, que postula que los rayos provienen de los objetos (Educar Portal, 2023; Aivar y Travieso, 2009, p. 11-15). En 1625, Christoph Scheiner (1575-1650), físico, astrónomo y profesor universitario alemán, realizó observaciones pioneras al quitar la cubierta posterior del ojo de un animal y percibir una pequeña imagen invertida de la escena frente al ojo a través de la retina transparente (Hecht, 2000, p. 207).


Ojo humano

Figura 1. Ojo humano. Crédito: fotos realizadas en el CIO.

Prevención de la ceguera

De acuerdo con la Agencia Internacional para la Prevención de la Ceguera (The International Agency for the Prevention of Blindness [iapb], 2023), más de mil millones de personas sufren enfermedades oculares como cataratas, retinopatía diabética o glaucoma debido a la falta de acceso a servicios oftalmológicos/optométricos. La ausencia de revisiones oculares y el no uso de lentes contribuyen a esta problemática, siendo evitables en 3 de cada 4 personas con debilidad visual.

Estos datos alarmantes resaltan la importancia de los sistemas de salud ocular, la formación del personal oftalmológico y optométrico1 , y la infraestructura para la investigación y la salud ocular. Diversas instituciones y programas, como el Laboratorio Nacional de Óptica de la Visión (lanov) en el Centro de Investigaciones en Óptica a.c. (cio), conahcyt, en León, Guanajuato, así como la Licenciatura en Optometría en la enes-León de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam), desempeñan un papel crucial. La Clínica de Optometría Salud Visual de la enes-León ofrece servicios especializados, incluyendo tomografía de coherencia óptica (oct), topógrafo corneal, perímetro (campos visuales), cámara de fondo de ojo y electroretinograma. Además, la clínica tiene un programa dedicado a la atención gratuita de pacientes con diabetes para prevenir y tratar la retinopatía diabética, una causa principal de ceguera en México. El complejo inaugurado en agosto de 2023 por el rector Enrique Graue está asociado a la licenciatura de optometría y la clínica de salud visual, con la expectativa de convertirse en una de las instalaciones más grandes y completas de Latinoamérica.

El ojo humano y algunas enfermedades o alteraciones comunes (ametropías)

El ojo humano se puede conceptualizar como un sistema positivo de lentes que converge haces de luz2 , similar al sensor de una cámara fotográfica (Hecht, 2000, p. 204-210). En la parte a) de la figura 2, se presentan sus componentes básicos.


Las distintas partes del ojo humano

Figura 2. Las distintas partes de un ojo humano. Crédito: imagen realizada en el CIO.

El ojo, esencialmente una masa gelatinosa casi esférica dentro de una membrana blanca llamada esclerótica, contiene la córnea como parte del sistema de lentes. Tras la córnea, se encuentra el humor acuoso, un líquido, y el iris, un diafragma que regula la cantidad de luz a través de la pupila. La variabilidad en el tamaño de la pupila, controlada por músculos circulares y radiales, determina la cantidad de luz que ingresa, dando a nuestros ojos su característico color café, verde, azul o gris. Detrás del iris está el cristalino, similar en tamaño y forma a un frijol, compuesto por aproximadamente 22,000 capas finas y transparentes. Aunque su flexibilidad disminuye con la edad, su capacidad de ajustar la distancia focal permite enfocar objetos lejanos o cercanos, ¡una propiedad aún inigualable por las lentes fabricadas por el ser humano! Tras el cristalino, se encuentra el humor vítreo, una sustancia gelatinosa transparente, y la coroides, una concha interna y oscura que absorbe la luz de manera similar a la cubierta interna de una cámara fotográfica.

Finalmente, la retina, la pantalla óptica-biológica para la formación/proyección de imágenes, es una capa de células receptoras que cubre la mayor parte de la superficie interior de la coroides. La luz se absorbe y recolecta mediante reacciones electroquímicas en dos tipos de células sensibles a la luz y al color: los bastones, altamente sensibles a la luz pero incapaces de distinguir colores, y los conos, encargados de la percepción del color. La retina, con aproximadamente 125 millones de bastones y conos, es esencial para nuestro sistema ojo-cerebro en el análisis continuo de las imágenes retinianas. Como referencia de tamaño, la imagen de la luna llena en la retina tiene aproximadamente 0.2 milímetros de diámetro (Hecht, 2000, p. 209).

Ojo normal o emétrope y ametropías: corrección visual

Un ojo normal o emétrope genera imágenes nítidas, claramente definidas o focalizadas sobre la retina. Sin embargo, en las personas, un ojo normal no es tan común como se podría esperar. Cuando la imagen no se focaliza en la retina, se considera amétrope, presentando ametropías como la miopía (figura 3a), hipermetropía (figura 3b) o astigmatismo (figura 4a).


Corrección de la miopía mediante lentes negativas y Corrección de la hipermetropía usando lentes positivas

Figura 3. a) Corrección de la miopía mediante lentes negativas (de sección esférica), cuya parte central es más angosta que en sus extremos. b) Corrección de la hipermetropía usando lentes positivas (de sección esférica), su parte central es más gruesa que en sus extremos. Crédito: imagen realizada en el CIO.

Para una persona miope, la imagen de un objeto se forma antes de la retina, viendo bien de cerca pero mal de lejos. En cambio, para una persona hipermétrope, la imagen se forma después de la retina, viendo mal de cerca pero bien de lejos. El astigmatismo ocurre cuando la imagen está deformada o distorsionada (figura 4a), debido a deformaciones de la córnea, haciendo que los objetos se vean deformados o incluso dobles. Afortunadamente, estas ametropías pueden corregirse fácilmente mediante el uso de lentes, anteojos o lentes de contacto, como se aprecia en las partes a) y b) de la figura 3.


Astigmatismo y visión corregida

Figura 4. a) Astigmatismo, deformación de la imagen. d) Visión corregida. Crédito: Ilustraciones elaboradas en el CIO.

La corrección de la miopía se logra con lentes negativas (figura 3a), también conocidas como lentes divergentes. Estos cristales desvían los haces de luz, permitiendo que la imagen se forme directamente sobre la retina, logrando una visión nítida y enfocada. De manera similar, las personas hipermétropes requieren lentes positivas o convergentes (figura 3b) para acercar la imagen desde detrás de la retina hacia su posición correcta, corrigiendo así la visión borrosa. La corrección del astigmatismo implica el uso de lentes esférico-cilíndricas, que tienen una forma ligeramente más compleja, similar a la sección de un cilindro o tubo circular.

Para una comprensión más detallada de los conceptos mencionados en los párrafos anteriores, se recomienda visualizar los videos Partes del ojo humano: anatomía y funcionamiento del ojo para niños y Partes del ojo humano y sus funciones (Brill Pharma, 2023; Cogollo, 2023). En estos videos, se presenta y explica de manera visual la estructura y el funcionamiento del ojo humano.

Causas de las ametropías oculares

Las ametropías en nuestros ojos se deben principalmente a la forma y/o tamaño de los mismos: los miopes tienen ojos grandes, los hipermétropes tienen ojos pequeños y los astigmatas tienen ojos con una curvatura desigual o asimétrica. Otra causa es que, por diversas razones como la edad, el cristalino ya no puede focalizar adecuadamente, siendo el punto más cercano que un ojo puede enfocar conocido como punto cercano. Este punto varía en un ojo normal, siendo de aproximadamente 7 centímetros para una persona adolescente, 25 centímetros para una persona adulta joven y alrededor de un metro para alguien de edad cercana a los 60 años. Para una persona geriátrica, esta focalización puede ser de varios metros. Una tercera razón de nuestros problemas visuales puede ser el efecto acumulativo de malos hábitos en nuestra vida moderna actual, como la lectura bajo poca iluminación o movimiento, así como el uso excesivo de dispositivos electrónicos.

Graduación de lentes

En óptica fisiológica, el poder dióptrico (o potencia P) de una lente se refiere al inverso de la distancia focal (f) (figura 5). Cuando la distancia focal se mide en metros (m), la unidad de potencia es la dioptría. Por ejemplo, una lente convergente o positiva con una distancia focal positiva de un metro tiene una potencia de 1 dioptría. Si la lente tiene una distancia focal de 20 centímetros, equivalente a 0.2 metros, su potencia es de 5 dioptrías. Para una lente divergente o negativa con una distancia focal de -20 centímetros, su potencia es de -5 dioptrías. En resumen, mientras más curvas sean las lentes o anteojos, es decir, más gruesas sean, mayor será su poder dióptrico. Los anteojos denominados “fondos de botella”, muy gruesos, son de “alta graduación” y las personas que los usan tienen problemas visuales bastante desarrollados.


a) Anteojos o lentes para corrección visual. b) Potencia óptica (P) de una lente: inverso de la distancia focal f de la lente, ver ejemplos de su uso/aplicación en el texto previo. c) Visión corregida usando lentes adecuadamente graduadas. Crédito: imágenes elaboradas en el CIO.

Figura 5. a) Anteojos o lentes para corrección visual. b) Potencia óptica (P) de una lente: inverso de la distancia focal f de la lente, ver ejemplos de su uso/aplicación en el texto previo. c) Visión corregida usando lentes adecuadamente graduadas. Crédito: imágenes elaboradas en el CIO.

Cirugía láser

Bajo ciertas circunstancias, una persona con problemas refractivos de miopía, hipermetropía y/o astigmatismo puede someterse a una cirugía ocular mediante radiación láser, que es luz altamente dirigida. Este procedimiento puede eliminar o reducir la necesidad de anteojos o lentes de contacto. La cirugía refractiva con láser excímero, conocida como lasik, destaca como la opción más reconocida y realizada para abordar problemas de visión. En el procedimiento de queratomileusis in situ con láser (lasik), se lleva a cabo una precisa modificación en la forma de la córnea mediante luz ultravioleta, con el objetivo de mejorar la visión. Es imperativo que la persona se someta a una evaluación previa por parte del oftalmólogo correspondiente (MedlinePlus, 2023; Brigham and Women’s Hospital, 2023). Los riesgos asociados a esta cirugía son generalmente bajos, lo que implica que las ametropías mencionadas pueden corregirse en la mayoría de los casos sin consecuencias significativas. Para obtener una representación visual de este procedimiento ocular quirúrgico, se puede consultar el siguiente video sobre Cirugía Ocular (Nucleus Medica Art, 2009).

Cuidar con atención

En este breve artículo, hemos explorado los conceptos fundamentales sobre la estructura del ojo humano y sus componentes principales, así como el proceso de formación de imágenes de los objetos que percibimos. También abordamos la necesidad de utilizar lentes para corregir tres de las ametropías o problemas refractivos más comunes: miopía, hipermetropía y astigmatismo, afectando a una gran parte de la población mundial.

En este contexto, comprendimos la graduación de una lente y el significado de una dioptría. Es probable que los avances científicos en esta área visual continúen siendo de gran ayuda en la prevención y corrección de problemas visuales. A lo largo del aprendizaje, reconocimos que los ojos, ya sean percibidos como “lindos” o “feos”, no solo poseen una estética, sino que representan dos instrumentos ópticos biológicos extremadamente útiles, delicados y complejos, que nos permiten percibir el mundo exterior.

Tomar conciencia de la importancia de visitar regularmente al oftalmólogo u optometrista es crucial, ya que la salud visual debe ser una preocupación compartida por todas las personas. ¡Debemos cuidar con atención nuestros ojos!

Agradecimientos

Por la elaboración de las imágenes y fotografías que ilustran este artículo, los autores agradecen a las siguientes personas del cio: Raymundo Mendoza, Ricardo Valdivia, Eleonor León, Annette Torres, Diego Torres y Lucero Alvarado. También, por las excelentes observaciones al artículo, agradecemos a Janet Irina Preciado del cio.

Referencias



Recepción: 12/06/2022. Aceptación: 30/01/2024.

Vol. 25, núm. 2 marzo-abril 2024

Heliconias: de plantas ornamentales a pequeños microhábitats dentro de las selvas tropicales

Diana María Méndez-Rojas, Juan Manuel Lobato-García y Julieta Benítez-Malvido Cita

Resumen

Las heliconias, conocidas como “platanillos”, son plantas que se destacan por la llamativa coloración de sus inflorescencias. Este escrito explora a fondo estas especies que habitan las selvas tropicales, centrándose en sus múltiples facetas. Examina los usos predominantes de las heliconias, tanto como plantas ornamentales en entornos rurales y urbanos como en rituales religiosos. Una atención especial se dedica a las inflorescencias de las heliconias, consideradas como ecosistemas en miniatura. Estas estructuras albergan diversas especies de insectos y otros invertebrados que viven, se alimentan y se reproducen dentro de las hojas modificadas conocidas como brácteas. Sin embargo, el artículo resalta una amenaza inminente: la destrucción de las selvas tropicales. Este factor no sólo pone en peligro la supervivencia de las heliconias, sino también la diversidad de insectos e invertebrados asociados a ellas.
Palabras clave: heliconias tropicales; inflorescencias; microhábitat; conservación; selvas tropicales; interacciones planta-insecto.

Heliconias: from ornamental plants to small microhabitats in tropical rain forests

Abstract

Heliconias, known as “platanillos,” are plants distinguished by the striking coloring of their inflorescences. This writing delves into these species inhabiting tropical forests, focusing on their multifaceted nature. It examines the prevalent uses of heliconias, both as ornamental plants in rural and urban settings and in religious rituals. Special attention is given to the inflorescences of heliconias, regarded as miniature ecosystems. These structures harbor various species of insects and other invertebrates that live, feed, and reproduce within the modified leaves known as bracts. However, the article underscores an imminent threat: the destruction of tropical forests. This factor jeopardizes not only the survival of heliconias but also the diversity of insects and invertebrates associated with them.
Keywords: tropical heliconias; inflorescences; microhabitat; conservation; tropical forests; plant-insect interactions.


Selvas tropicales: desafíos y la importancia de las heliconias

Las selvas tropicales lluviosas han maravillado siempre a naturalistas y científicos del mundo debido a su exuberancia, verdor y diversidad biológica. A medida que generamos más conocimiento sobre los mecanismos y procesos ecológicos y evolutivos que mantienen y originan su diversidad, nos percatamos del complejo entramado de interacciones bióticas que las sustentan y de su fragilidad y vulnerabilidad frente a perturbaciones ocasionadas por actividades humanas.

En las décadas de los 80 y 90, México experimentó el proceso de degradación ambiental más acelerado de su historia, con cerca del 48% de la cobertura vegetal nativa deforestada y transformada, principalmente en el sureste del país (Challenger et al., 2008). Este escenario no ha cambiado en los últimos veinte años, y gran parte del paisaje original del trópico mexicano se ha convertido en un mosaico de cultivos y potreros muy cambiante y complejo (Figura 1; Berget et al., 2021). Miles de especies animales y vegetales se han visto afectadas por la deforestación y cambio de uso del suelo. Diferentes especies vegetales, como las heliconias (Heliconia spp.), habitan las selvas tropicales y pueden verse afectadas por el impacto de las actividades humanas.

Pero, ¿qué son las heliconias y por qué son importantes en las selvas tropicales? En este escrito, aprenderemos sobre la historia natural de las heliconias, así como sus interacciones con animales, y conoceremos por qué son relevantes para las selvas tropicales y las comunidades humanas que las habitan.

Deforestación de la selva

Figura 1. Deforestación de la selva para crear áreas de alimentación y mantenimiento de ganado, conocidos como potreros en la región de Marqués de comillas, Chiapas. a) recién talado y quemado, b) con la introducción del ganado.
Crédito: J. Manuel Lobato García.

¿Qué son las heliconias y dónde se encuentran?

¿Sabías que las heliconias son especies de plantas herbáceas? Es decir, carecen de un tallo leñoso o maderable; su estructura principal, en cambio, es flexible y tierna. ¿Cómo podemos distinguirlas? Las heliconias, al igual que los plátanos, tienen hojas grandes y anchas en forma de paleta. Aunque están estrechamente relacionadas, pertenecen a familias distintas: los plátanos a la familia Musaceae y las heliconias a la Heliconiaceae. En muchas regiones de México, las heliconias son comúnmente conocidas como platanillos o papatlilla.

Estas plantas herbáceas tienen un tamaño mediano a grande, con especies que varían desde 1.5 metros hasta 10 metros de altura. Una vez que florecen, se diferencian claramente de los plátanos por la presencia de sus vistosas y coloridas inflorescencias. Estas inflorescencias están compuestas de varias hojas modificadas conocidas como brácteas (entre seis a veinte), albergando de diez a veinte flores, dependiendo de la especie de heliconia (Stiles, 1975; Figura 2).

Morfología general de los platanillos o heliconias

Figura 2. Morfología general de los platanillos o heliconias destacando sus principales características.
Crédito: J. Manuel Lobato García.

Dentro de las principales características que permiten diferenciar las especies de heliconias se encuentran la coloración, el tamaño y la disposición de sus inflorescencias. Existen inflorescencias donde las flores están dirigidas hacia arriba, conocidas como erectas, mientras que cuando las flores se dirigen hacia abajo se les llama pendulares (Figura 3; Gutiérrez-Báez, 2000; Santos et al., 2009). En las inflorescencias erectas (Figura 3a), las flores se resguardan y protegen dentro de las brácteas; y en las inflorescencias pendulares, la mayoría de sus flores se encuentran totalmente expuestas (Figura 3b).

Tipos de inflorescencias de las heliconias

Figura 3. Tipos de inflorescencias de las heliconias donde podemos ver la disposición de las brácteas: erecta (a) o pendular (b).
Crédito: J. Manuel Lobato García.

El color y la forma de las inflorescencias son los principales atractivos para una variedad de visitantes florales, como abejas, moscas, escarabajos y colibríes. El néctar, como el recurso ofrecido por las heliconias para los colibríes (sus principales polinizadores), facilita una relación mutualista donde ambos se benefician (ver video). Esta asociación mutualista favorece la reproducción sexual de las plantas y satisface los requerimientos energéticos de los colibríes. Por ejemplo, una de las heliconias más vistosas en La Selva Lacandona, la heliconia arcoíris (Heliconia wagneriana), cuyas flores tienen pétalos largos y curvos, son frecuentemente visitadas y polinizadas por el colibrí ermitaño (Phaethornis longirostris), cuyo pico también es largo y curvo (Stiles, 1975; Figura 4). Una vez que la flor es polinizada y su ovario madura, los frutos de estas plantas sirven como alimento para varias especies de aves, como las chachalacas, tucanetes y el carpintero castaño, las cuales, a su vez, contribuyen a la dispersión de sus semillas (Berry y Kress, 1991).

Visita del colibrí Phaethornis longirostris

Figura 4. Visita del colibrí Phaethornis longirostris a Heliconia wagneriana. Haz clic para ver el video.
Crédito: J. Manuel Lobato García.

En nuestro país, podemos encontrar dieciocho especies nativas de heliconias, principalmente en los estados de Chiapas, Oaxaca, Veracruz, Puebla, Guerrero, Campeche y Tabasco (Gutiérrez-Báez, 2000; Ortíz-Curiel et al., 2015). Particularmente en Chiapas, la Selva Lacandona cuenta con el 50 % de las especies reportadas para el país. Las heliconias que habitan en la selva muestran una enorme variación en forma y tamaño de sus inflorescencias, con colores que van desde los amarillos pálidos, pasando por los naranjas, hasta los rojos radiantes, que contrastan con el verde de las selvas tropicales (Figura 5). Algunas heliconias crecen al sol y otras a la sombra; además, hay algunas especies que viven tanto en hábitats iluminados como en sombreados. De las heliconias que prefieren áreas soleadas, podemos encontrar, por ejemplo, Heliconia latispata, Heliconia collinsiana, Heliconia wagneriana (Figura 5; Stiles, 1975), y en las especies tolerantes a la sombra se encuentran Heliconia aurantiaca y Heliconia vaginalis (Figura 5).

Diferencias en la forma, tamaño y coloración de las brácteas de las heliconias

Figura 5. Diferencias en la forma, tamaño y coloración de las brácteas de las heliconias que se encuentran en la región de Chajul, Chiapas. (a) Heliconia aurantiaca, (b) H. vaginalis, (c) H. librata, d) H. latispata, (e) H. bourgaeana, (f) H. collinsiana, (g) H. spissa, (h) H. wagneriana.
Crédito: J. Manuel Lobato-García.

Las heliconias y sus pequeños inquilinos

Hasta ahora, hemos explorado algunos detalles sobre las heliconias, su apariencia, diversidad y sus principales polinizadores. Sin embargo, aún desconocemos ciertos aspectos de las funciones que desempeñan en las selvas y por qué es crucial priorizar esfuerzos de conservación en los hábitats donde estas especies habitan para garantizar su supervivencia.

Lo que muchos ignoran es que, durante su periodo de floración, las heliconias se transforman en pequeñas residencias que albergan un sinnúmero de especies de invertebrados. Imaginemos que nosotros, los humanos, pudiéramos reducir nuestro tamaño al de un mosquito y explorar el interior de las inflorescencias de heliconias, sumergiéndonos entre flores, hojas y materia orgánica, incluso nadando en el líquido floral que las plantas producen como mecanismo de defensa para proteger los ovarios de las flores (Wootton y Sun, 1990).

¿Se imaginan qué encontraríamos en ese diminuto ecosistema? ¡Exacto! ¡Insectos! Sí, ¡muchísimos insectos! Diversas especies de moscas, mosquitos, escarabajos, hormigas y chinches utilizan el espacio de las brácteas como hogar para alimentarse, refugiarse y reproducirse (Seifert y Seifert, 1976). Algunos insectos son herbívoros, consumiendo partes frescas como flores, brácteas y hojas, mientras que otros se alimentan de las partes más viejas y descompuestas, siendo conocidos como detritívoros. Además, invertebrados como arañas actúan como depredadores, cazando otras especies de insectos y creando un complejo entramado de interacciones en la planta (Figura 6).

Comunidades de insectos acuáticos y terrestres

Figura 6. Comunidades de insectos acuáticos y terrestres que viven en las brácteas de las heliconias (Representación gráfica de H. wagneriana).
Crédito: J. Manuel Lobato García.

Los inquilinos de las heliconias pueden ser visitantes ocasionales, que utilizan la planta como sustrato para alimentarse, o residentes permanentes, como algunas especies de escarabajos especialistas y orugas de mariposas que desarrollan sus ciclos de vida en las heliconias (López-Pérez et al., 2020; Seifert 1982).

Las comunidades de insectos y otros invertebrados que habitan estos microhábitats pueden variar según la especie de heliconia y el tipo de inflorescencia. Por ejemplo, especies como la sangre maya (Heliconia bourgaeana, Figura 5e) o la heliconia arcoíris (Heliconia wagneriana, Figura 5h), cuya inflorescencia es erecta y sus brácteas son grandes y cóncavas como un cuenco, pueden albergar una alta diversidad de especies de insectos, especialmente moscas y mosquitos que crían sus larvas en estas pozas (Seifert y Seifert, 1976). Mientras que otras especies tienen brácteas menos profundas que almacenan poca agua y restringen o impiden el desarrollo de insectos cuyas larvas son acuáticas (Heliconia latispatha, Figura 5d; Heliconia collinsiana, Figura 5f); pero especies de arañas, escarabajos y hormigas pueden predominar en este tipo de inflorescencias (Benítez-Malvido et al., 2014).

La mayoría de las especies de invertebrados que visitan ocasionalmente o incluso desarrollan parte de sus ciclos de vida en las inflorescencias no causan ningún daño a la planta; simplemente, utilizan el espacio y los recursos disponibles en las brácteas, flores y hojas. Aunque algunas especies de invertebrados, especialmente arañas y escarabajos, pueden resultar beneficiosas para las heliconias, al depredar a los herbívoros que dañan sus partes florales y hojas jóvenes.

Las heliconias y las comunidades humanas

¿Eres de esas personas que admiran la naturaleza? ¿Te fascinan los colores de las plantas o disfrutas del canto de las aves? ¿Te maravillas con los árboles gigantes que perduran por siglos? ¿Te deslumbras con los hermosos colores de las flores, los insectos y las aves? A lo largo de la historia, a los seres humanos nos ha cautivado la belleza de la naturaleza, especialmente de las flores. Las heliconias no son la excepción; estas llamativas plantas han deslumbrado a habitantes de zonas rurales y urbanas, no sólo por su exuberancia y el colorido de sus inflorescencias, sino también por su durabilidad.1

Por ejemplo, en la Sierra Norte de Puebla, las comunidades indígenas conocen a las heliconias como chamakis o chamakijme en náhuatl, y las siembran en sus cafetales y jardines productivos como ornamento y para atraer colibríes. Sin embargo, las heliconias no siempre se utilizan como plantas ornamentales; seguramente te sorprendería observar cómo en una comunidad rural del ejido de Chajul en Chiapas se emplean hojas de heliconia como sartén para hacer unos deliciosos huevos estrellados. En otras regiones en el centro y sur de México, también utilizan sus hojas como envoltura de tamales e itacates, e incluso las emplean en fiestas, rituales y ceremonias religiosas, principalmente para formar arcos, caminos y ofrendas florales (Toledo et al., 2015) (Figura 7).

Usos de las heliconias en comunidades humanas

Figura 7. Usos de las heliconias en comunidades humanas: a) auxiliar en cocina, b) envoltura de tamales, c) adornos en festivales y d) ornamentos en recintos religiosos.
Crédito: Zyanya Valdez.

Consideraciones finales

Durante miles de años, las selvas tropicales han proporcionado diversos bienes a las distintas poblaciones humanas establecidas en ellas. Varias especies de plantas tropicales han sido aprovechadas para alimentación, medicina, vestimenta, higiene corporal y vivienda. En este escrito, hemos viajado a través de las selvas tropicales para mostrar las exuberantes inflorescencias de las heliconias y entender su función en estos ecosistemas. También nos hemos sumergido en cómo las comunidades humanas perciben, disfrutan, cultivan y utilizan diferentes especies de heliconias. Finalmente, hemos examinado detalladamente la enorme diversidad de pequeños inquilinos que habitan en sus inflorescencias, destacando su importancia no solo como el hogar de cientos de invertebrados, sino también como fuente de alimento para colibríes y otras especies de aves que se alimentan de sus frutos. Además, algunas especies de heliconias nativas se utilizan en programas de restauración y reforestación debido a su contribución al control de la erosión del suelo (Alvarado-García y Zuñiga, 2014).

En la actualidad, se observa una pérdida alarmante de las selvas tropicales, comprometiendo no sólo la permanencia de las sociedades humanas que dependen de ellas, sino también la enorme diversidad de seres vivos que las habitan. Las especies de heliconias no son la excepción. La tala indiscriminada y la fragmentación de las selvas pueden ocasionar efectos en cascada, es decir, no solo la pérdida de especies de heliconias, sino también afectar a las comunidades de insectos asociados a las inflorescencias de estas plantas (Benítez-Malvido et al., 2016). Considerando que algunos insectos sincronizan sus ciclos reproductivos con los periodos de floración de las plantas y presentan restricciones en su distribución, siendo específicos al elegir a su heliconia hospedera (Seifert, 1982), establecer planes y estrategias para conservar las selvas contribuiría también a preservar estos sistemas únicos y específicos de interacciones entre insectos y plantas, garantizando así el mantenimiento de las heliconias y sus relaciones con diversos tipos de organismos.

Referencias

  • Alvarado-García, V., y Zuñiga, M. A. (2014). Plantas nativas para el control de la erosión. Editorial Tecnológica de Costa Rica.
  • Benítez-Malvido, J., Martínez-Falcón, A. P., Dáttilo, W., y Del Val, E. (2014). Diversity and network structure of invertebrate communities associated to Heliconia species in natural and human disturbed tropical rain forests. Global Ecology and Conservation, 2, 107-117. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2014.08.007.
  • Benítez-Malvido, J., Dattilo, W., Martinez-Falcon, A. P., Duran-Barron, C., Valenzuela, J., Lopez, S., y Lombera, R. (2016). The multiple impacts of tropical forest fragmentation on arthropod biodiversity and on their patterns of interactions with host plants. Plos one, 11(1), e0146461. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146461.
  • Berget, C., Verschoor, G., García-Frapolli, E., Mondragón-Vázquez, E., y Bongers, F. (2021). Landscapes on the move: land-use change history in a mexican agroforest frontier. Land, 10 (10), 1066. https://doi.org/10.3390/land10101066.
  • Berry, F. y W. J. Kress. (1991). Heliconia: an identification guide. Smithsonian Institute Press. 334 pp.
  • Challenger, A., Soberón, J., y Soberón, J. (2008). Los ecosistemas terrestres. En Capital natural de México, vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad (pp. 87-108). Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad [ conabio].
  • Gutiérrez-Baéz, C. (2000). Heliconiaceae. Flora de Veracruz, (fascículo 118). Instituto de Ecología, A.C. p. 2-30. http://www1.inecol.edu.mx/publicaciones/resumeness/FLOVER/118-Gutierrez.pdf.
  • López-Pérez, S., Benítez-Malvido, J., Lobato-García, J. M., Siliceo-Cantero, H. H., y Santillán-Mendoza, R. (2020). A New State Record for Chelobasis bicolor Gray (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae: Arescini) and New Host Association with Heliconia bourgaeana Peterson (Heliconiaceae) in Mexico. The Coleopterists Bulletin, 74(3), 572-575. https://doi.org/10.1649/0010-065X-74.3.572.
  • Ortíz-Curiel, S., Avendaño-Arrazate, C. H., Grajales-Solís, M., Canul-Ku, J., Cortés-Cruz, M., y Iracheta-Donjuan, L. (2015). Heliconia L.: Género subutilizado en México. Agroproductividad, 8(4), 51-59.
  • Santos, B. A., Lombera, R., y Benítez-Malvido, J. (2009). New records of Heliconia (Heliconiaceae) for the region of Chajul, Southern Mexico, and their potential use in biodiversity-friendly cropping systems. Revista mexicana de biodiversidad, 80(3), 861-865. https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2009.003.153 .
  • Seifert, R. P., y Seifert, F. H. (1976). A community matrix analysis of Heliconia insect communities. The American Naturalist, 110(973), 461-483. https://doi.org/10.1086/283080.
  • Seifert, R. P. (1982). Neotropical Heliconia insect communities. The Quarterly Review of Biology, 57(1), 1-28. https://doi.org/10.1086/412573.
  • Stiles, F. G. (1975). Ecology, flowering phenology, and hummingbird pollination of some Costa Rican Heliconia species. Ecology, 56(2), 285-301. https://doi.org/10.2307/1934961.
  • Sosa-Rodríguez, F. M. (2013). Cultivo del género Heliconia. Cultivos Tropicales, 34(1), 24-32. https://goo.su/ivfs.
  • Toledo V. M, Moguel P., Durán, L., Albores, M. L., Rodriguez-Aldabe, A., y Ayó, A. (2015). Un diseño agroforestal de la Sierra Norte de Puebla, México. En: V. M., Toledo (Ed.), El kuojtakiloyan: patrimonio biocultural Nahuatl de la sierra norte de Puebla, México (pp. 93-113). Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.
  • Wootton, J. T., y Sun, I. F. (1990). Bract liquid as a herbivore defense mechanism for Heliconia wagneriana inflorescences. Biotropica, 22(2) 155-159. https://doi.org/10.2307/2388408.


Recepción: 26/10/2022. Aprobación: 24/01/2024.

Vol. 25, núm. 2 marzo-abril 2024

Serpientes venenosas: ¿una problemática o una alternativa en la biotecnología?

Adrián Marcelo Franco-Vásquez, Fernando Lazcano-Pérez, Ariadna Rodríguez-Vargas y Roberto Arreguín-Espinosa Cita

Resumen

Las serpientes, a pesar de cumplir un papel crucial en los ecosistemas, han sido catalogadas históricamente como animales peligrosos debido a desinformación y creencias infundadas. La mordedura de serpiente, considerada un problema de salud pública, se estima en alrededor de 5,400,000 casos anuales, con consecuencias que van desde la pérdida de funcionalidad hasta la muerte. A pesar de esto, los venenos de serpiente, ricos en proteínas y péptidos con actividades biológicas, han captado la atención científica, impulsando investigaciones para comprender su funcionamiento y explorar su potencial terapéutico. Estos componentes representan un enorme potencial en el tratamiento de diversas enfermedades humanas, por lo tanto, es necesario aumentar los programas de educación ambiental para contrarrestar la desinformación, destacar la importancia ecológica y biotecnológica de las serpientes, y contribuir a su conservación en hábitats naturales.
Palabras clave: serpientes, mordedura, venenos, toxinas, antivenenos, terapéutico, conservación.

Venomous snakes: a problem or an alternative in biotechnology?

Abstract

Snakes, despite playing a crucial role in ecosystems, have historically been classified as dangerous animals due to misinformation and unfounded beliefs. Snakebite, considered a public health problem, is estimated at around 5,400,000 cases annually, with consequences ranging from loss of functionality to death. Nevertheless, snake venoms, rich in proteins and peptides with biological activities, have captured scientific attention, driving research to understand their functioning and explore their therapeutic potential. These components demonstrate significant potential in treating various human diseases. The abstract emphasizes the need to increase environmental education programs to counter misinformation, highlight the ecological and biotechnological importance of snakes, and contribute to their conservation in natural habitats.
Keywords: snakes, snakebite, venoms, toxins, antivenoms, therapeutic, conservation.


Orígenes y diversidad de las serpientes

Las serpientes han sido objeto de veneración en muchos pueblos alrededor del mundo desde la antigüedad, debido a que son criaturas extraordinarias y cumplen un papel muy importante en la naturaleza. Su origen es un misterio, ya que no existen muchos fósiles de animales escamosos como estos. Se proponen dos teorías contrastantes que explican su origen.

La primera teoría sugiere una evolución a partir de un grupo ya extinto de grandes reptiles marinos conocidos como mosasaurios, organismos gigantes y aterradores que dominaban la vida en el mar. Estos se alimentaban de peces, tortugas y otros organismos tan grandes como los dinosaurios. La segunda teoría se refiere a un origen terrestre, donde las serpientes evolucionaron a partir de un grupo de lagartos conocidos como anguimorpha, con forma de anguila. En la actualidad, este grupo incluye organismos como los caimanes y el venenoso monstruo de Gila, entre otros (O’Shea, 2018). Aunque la opinión de los expertos está dividida, la segunda teoría es la más aceptada en la comunidad científica (ver Figura 1).

¿De dónde provienen las serpientes?

Figura 1. ¿De dónde provienen las serpientes? Una travesía por el origen. a. Mosasaurio, b. Iguana verde (Ilustraciones de Megachirella de Davide Bonadonna). c. Lachesis acrochorda.
Fotografía de Elson Meneses Pelayo.

Se han identificado alrededor de 4000 especies de serpientes (Uetz y Hošek, 2023) distribuidas en todos los continentes, con excepción de la Antártida. Aproximadamente el 15% de estas especies son organismos categorizados como de importancia médica, ya que tienen la capacidad de provocar daño o incapacitar al ser humano mediante su veneno. Este veneno es una mezcla compleja de toxinas producidas en un par de glándulas ubicadas en la cabeza y conectadas con un par de grandes colmillos especializados (dientes modificados ranurados) capaces de penetrar fácilmente la piel de sus presas o depredadores (ver Figura 2).

Representación de una serpiente

Figura 2. ¿Belleza, temor o cultura? Representación de una serpiente exhibiendo toda su maquinaria venenosa (izquierda) y su contraparte, una representación de un ser divino para la mitología mexicana (derecha).
Fotografía de Olivia Lundberg, extraída y modificada.

Serpientes y humanos

Las serpientes pueden evocar fascinación o amenaza con un solo movimiento de su lengua, razón por la cual han ocupado un lugar especial en la existencia humana y en las civilizaciones a lo largo de la historia. Se les ha atribuido significados relacionados con la fertilidad, las cosechas, el pecado y la muerte (Fernández-Rubio, 2017). El proceso de mudar de piel es un claro ejemplo de estas atribuciones, ya que puede interpretarse como un símbolo de renovación y vida, pero al mismo tiempo puede señalar a la serpiente como portadora de muerte (ver Figura 2).

La realidad es que la historia evolutiva de estas criaturas es extensa, abarcando alrededor de 160 millones de años, y sus venenos se han convertido en un requisito básico para su subsistencia debido a la capacidad de sus toxinas para paralizar, incapacitar, digerir y matar presas (O’Shea, 2018). Gracias a esto, en la actualidad, estos animales representan un amplio espectro de maravillas debido a la especificidad y al potencial biológico de sus componentes, características que han captado la atención de científicos de todo el mundo en la búsqueda de aplicaciones biotecnológicas o medicinales (Oliveira et al., 2022).

Un coctel venenoso pero importante

Como resultado de la selección natural y la evolución, los componentes de este coctel tóxico, conocido como veneno, han presentado un amplio espectro de actividades farmacológicas. Dado que los objetivos de las toxinas, en general, están relacionados con funciones biológicas que desempeñan un papel importante en las enfermedades humanas, estos compuestos se utilizan para diseñar nuevos productos terapéuticos y cosméticos (Bordon et al., 2020). Sin embargo, para el desarrollo de nuevos productos no es suficiente solo con el descubrimiento de toxinas potencialmente útiles, sino que también es necesario llevar a cabo diversas pruebas farmacológicas y bioquímicas para conocer sus posibles efectos perjudiciales, su dosificación y sus márgenes de seguridad. Algunos ejemplos de compuestos desarrollados a partir de moléculas encontradas en venenos de serpientes se resumen en la Tabla 1.

Nombre comercial Molécula Organismo de origen Producción Usos
Aggrastat® Tirofiban Echis carinatus Sintético Síndrome coronario agudo
Reptilase® Batroxobin Bothrops atrox Purificada del veneno Eventos trombóticos
Capoten® Captopril Bothrops jararaca Sintético Inhibidor de la enzima convertidora de angiotensina
Cobrotoxin Cobratida Naja naja atra Purificada del veneno Ciática, cefalea neuropática
Defibrase® Batroxobina Bothrops moojeni Purificada del veneno Infarto cerebral
Integrilin® Eptifibatida Sistrurus miliarius Sintético Síndrome coronario agudo
Plateltex-Act® Batroxobina Bothrops atrox Purificada del veneno Gelificación de la sangre
Vasotec® Enalapril Bothrops jararaca Sintético Hipertensión
Vivostat® Batroxobina Bothrops moojeni Purificada del veneno Sellador de fibrina en cirugía

Tabla 1. Medicamentos con origen en serpientes. Modificado de Bordon et al., 2020.

Es evidente que los venenos de serpiente poseen un enorme potencial terapéutico. Sin embargo, la posibilidad de explorar completamente este potencial se vislumbra distante, ya que los estudios se han centrado en grupos reducidos de organismos, generalmente aquellos más comúnmente encontrados (Lomonte y Calvete, 2017). Por esta razón, es crucial llevar a cabo un estudio más exhaustivo de los venenos. Este no sólo tiene como objetivo la obtención de compuestos bioactivos y su aplicación en medicina, sino también el entendimiento de la sintomatología en personas víctimas de mordeduras por serpientes venenosas.

¿En qué consiste el envenenamiento por mordedura de serpiente?

Las mordeduras de serpientes venenosas pueden dar lugar a casos tanto leves como graves de emergencias médicas. Los síntomas tienden a ser más severos en niños que en adultos debido a su menor masa corporal. Estos síntomas abarcan desde trastornos hemorrágicos, parálisis de los músculos respiratorios, insuficiencia renal irreversible y destrucción de tejidos, lo que podría resultar en discapacidades permanentes, amputaciones o incluso la muerte (Organización Mundial de la Salud, 2021).

En términos generales, la mayoría de las muertes por mordedura de serpiente son prevenibles, ya que existen tratamientos eficaces capaces de contrarrestar o limitar la gran mayoría de los efectos causados por los venenos. A estos tratamientos se les conoce como antivenenos, una mezcla de anticuerpos utilizados como antídotos para el tratamiento de mordeduras o picaduras de animales venenosos. No obstante, el problema radica en la disponibilidad y accesibilidad de estos antivenenos en los centros de salud, ya sea por la falta del medicamento o restricciones en el acceso debido a eventos geográficos. Además, se suma la desinformación sobre cómo actuar en estas situaciones, especialmente en lugares remotos donde con mayor frecuencia ocurren estos accidentes. Como solución a este problema, se han creado infografías que facilitan el entendimiento y ayudan a determinar qué medidas son útiles y cuáles son ineficaces (ver Figura 3).

Qué hacer y qué no hacer en caso de mordedura de serpiente

Figura 3. Primeros auxilios básicos de qué hacer y qué no hacer en caso de mordedura de serpiente.
Crédito: elaboración propia.

Desafíos

El 19 de septiembre se conmemora el Día Internacional de Concientización sobre las Mordeduras de Serpiente, una oportunidad para resaltar la importancia del accidente ofídico, minimizar riesgos y mejorar la atención primaria de las víctimas, asegurando que lleguen con vida a los centros de salud (Global Snakebite Initiative, 2020). Sin embargo, la escasez de datos sobre el número y el tipo de mordeduras limita la capacidad de calcular las necesidades regionales, exacerbada por políticas deficientes de distribución. Todo esto forma parte de los desafíos que afectan significativamente el aumento de precios y la falta de disponibilidad de antídotos por parte de los fabricantes.

La producción tradicional de antivenenos implica el ordeñado de serpientes (extracción de veneno de los colmillos del animal), la inmunización subsiguiente de caballos u ovejas (mediante inyecciones de dosis no letales de veneno), seguida de la extracción de una fracción de la sangre del animal inmunizado. Posteriormente, se aíslan los anticuerpos y se completa el proceso con la concentración, formulación y embotellado de las biomoléculas (ver Figura 4).

Cómo se producen los antivenenos

Figura 4. Representación de cómo se producen los antivenenos.
Modificado de Kini et al., 2018.

Dado que las poblaciones más afectadas por esta problemática suelen pertenecer a áreas rurales y ser compuestas por agricultores, el objetivo es garantizar el acceso universal y oportuno a los antivenenos, así como reconocer las necesidades de rehabilitación de las personas víctimas de mordeduras de serpientes dentro de las iniciativas mundiales para contrarrestar este padecimiento.

Conclusiones

En última instancia, es comprensible que las serpientes no sean del agrado de todos; sin embargo, esto no disminuye el papel crucial que desempeñan en los ecosistemas y la imperativa necesidad de su conservación. Actúan como controladores biológicos al reducir las poblaciones de roedores que transmiten enfermedades y dañan cultivos. Además, ofrecen múltiples alternativas para mejorar nuestra calidad de vida y abordar padecimientos para los cuales aún no se ha encontrado cura.

Es esencial un esfuerzo conjunto entre la comunidad científica y la población civil para superar la desinformación. Este enfoque no sólo mejoraría nuestra relación con estos organismos, sino que también podría cambiar el panorama de la problemática de las mordeduras de serpiente a nivel mundial. Contribuiría al conocimiento y los estudios sobre este fascinante grupo de animales. Además, resalta la importancia de nuestro compromiso y relación con la naturaleza, ya que conservar las serpientes equivale a conservar la diversidad biológica y mantener el equilibrio en los ecosistemas globales.

Referencias



Recepción: 28/01/2023. Aprobación: 24/01/2024.

Vol. 25, núm. 2 enero-febrero 2024

Transformar la educación: integrando tecnologías para el desarrollo sostenible

Martha Patricia García Morales Cita

Resumen

Las e-actividades representan una opción para el logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ods) de la agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas (onu). La e-actividad implica una propuesta estructurada de aprendizaje para favorecer la técnica de formación en línea. Es precisamente su diseño tecnopedagógico lo que favorece la pedagogía transformadora y orientada a la acción, que según la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Cultura y la Ciencia (unesco) es fundamental para contemplar la educación para el desarrollo sostenible, con el fin de favorecer contextos de enseñanza y aprendizaje interactivos y centrados en el alumno, que fomenten la participación y la reflexión de nuestro comportamiento hacia la problemática ambiental y sus efectos en todo ámbito.
Palabras clave: e-actividades, objetivos de desarrollo sostenible, innovación educativa, educación de calidad, educación para el desarrollo sostenible

Transforming education: integrating Technologies for Sustainable Development

Abstract

E-activities represent an option for achieving the Sustainable Development Goals (sdg) of the 2030 agenda of the United Nations (un). The e-activity implies a structured learning proposal to promote the online training technique. Its techno-pedagogical design favors transformative and action-oriented pedagogy, which, according to the United Nations Educational, Cultural and Scientific Organization (unesco), is essential to contemplate education for sustainable development, in order to promote interactive and student-centered teaching and learning contexts that encourage participation and reflection on our behavior towards environmental problems and their effects in all areas.
Keywords: e-activities, sustainable development goals, educational innovation, quality education, education for sustainable development.

Introducción

Nuestro sistema educativo y su compromiso con la educación de calidad debe favorecer procesos de enseñanza-aprendizaje que conduzcan a la innovación educativa. Esto ofrecería al estudiante una enseñanza creativa, que implique nuevas formas de pensar y que motive su interés e imaginación para la resolución de los grandes problemas de nuestro país.

Por tanto, el compromiso debería de ser con asuntos de trascendencia social y ambiental. Un ejemplo sería el manejo de los recursos naturales en relación con el cambio climático. Debido a su sobreexplotación, sin pensar en las próximas generaciones de seres humanos y su sustento a futuro, es necesario reorientar nuestra relación con la naturaleza, atendiendo incluso aspectos de índole política y económica, a la par de lo ambiental. Así, este problema repercute en todo ámbito de la sociedad y nos compete a todos cuidar esos recursos vitales de nuestro hogar: el planeta Tierra.

Una visión sostenible se hace imprescindible en la actualidad para comprender y luchar contra el cambio climático. Por ello, a nivel global, se cuentan con iniciativas inscritas en varios tratados internacionales a partir de objetivos puntuales, que cristalizan metas ambientales a mediano y largo plazo: los objetivos de desarrollo sostenible (ods), de la Organización Mundial de las Naciones Unidas (onu). En este sentido, la educación a todos niveles y bajo todas las formas (formal, no formal e informal) cobra especial importancia en la ardua tarea de muchos organismos de la sociedad civil e internacionales, como la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (unesco), que están salvaguardando las acciones respecto a la educación de calidad indispensable que permitirá, a su vez, el cumplimiento de los demás ods.

En qué ayuda la educación al logro de los ods

El planeta necesita que seamos agentes de cambio ante la crisis ambiental que se vive, o sea, que tengamos una actitud de respeto y conservación de la naturaleza. Esto es sólo posible si fomentamos una cultura al respecto, ante lo cual la educación juega un rol fundamental.

Múltiples y variadas son las acciones que están en marcha por el planeta en respuesta a la agenda 2030 de la unesco, que contempla el logro de 17 objetivos para el desarrollo sostenible, que se requiere se diseminen en todo el mundo. Estos objetivos son: 1) fin de la pobreza, 2) hambre cero, 3) salud y bienestar, 4) educación de calidad, 5) igualdad de género, 6) agua limpia y saneamiento, 7) energía asequible y no contaminante, 8) trabajo decente y crecimiento económico, 9) industria, innovación e infraestructura, 10) reducción de las desigualdades, 11) ciudades y comunidades sostenibles, 12) producción y consumo responsables, 13) acción por el clima, 14) vida submarina, 15) vida de ecosistemas terrestres, 16) paz, justicia e instituciones sólidas, 17) alianzas para lograr objetivos, siendo la educación de calidad fundamental para su consecución.

Estos objetivos se consideran cruciales para la sobrevivencia humana, y los seres humanos debemos ser esos agentes de cambio que tanto se requiere. Así, la educación contribuirá con una nueva visión de desarrollo mundial sostenible, en la medida que favorezca el desarrollo de valores, habilidades y actitudes en los individuos, o sea, se requiere de una nueva cultura que permita, a su vez, el logro de los demás objetivos.

En consecuencia, una educación de calidad que permita el logro de los ods requiere de una pedagogía transformadora y orientada a la acción (unesco, 2017), que favorezca contextos de enseñanza y aprendizaje interactivos y centrados en el alumno, donde se fomente la participación, la colaboración, el aprendizaje autodidacta, la resolución de problemas y la reflexión de nuestro comportamiento hacia la problemática ambiental y, por supuesto, sus efectos en todo ámbito y a todos niveles.

Por tanto, la tarea es entre todos: gobierno, instituciones educativas y sociedad civil. De ahí surge la importancia de incluir o reestructurar planes y programas de estudio con contenidos y diseños curriculares que contemplen esta innovación educativa en su tarea formativa y de compromiso con la sociedad, para la resolución de problemas como la sobreexplotación y mal uso de los recursos naturales, que están afectando gravemente al planeta.

Para dar respuesta a esa agenda 2030 de la unesco, específicamente al ods 4 que tiene que ver con la educación de calidad, tenemos que considerar lo que se conoce como Educación para el Desarrollo Sostenible (eds):

La eds apunta a desarrollar competencias que empoderen a los individuos para reflexionar sobre sus propias acciones, tomando en cuenta sus efectos sociales, culturales, económicos y ambientales actuales y futuros desde una perspectiva local y mundial…… la eds no solo integra contenidos tales como el cambio climático, la pobreza y el consumo sostenible dentro de los planes de estudio, sino que también crea contextos de enseñanza y aprendizaje interactivos y centrados en el alumno. (unesco, 2017, p. 7)

Entonces, la pedagogía transformadora y orientada a la acción que implica la eds, según la unesco, debería favorecer aprendizajes cognitivos, socioemocionales y conductuales específicos, que permitan a las personas abordar los desafíos particulares de cada objetivo para el desarrollo sostenible.

Transformando la educación con apoyo de las tic

Los recursos digitales o las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (tic) son una opción para la innovación educativa y para ofrecer una educación de calidad que vislumbre procesos de enseñanza-aprendizaje que complementen a la educación formal que se practica en el aula escolar. De igual manera, pueden fortalecer la transición hacia un modelo híbrido, en el que prevalecen con la misma importancia los procesos de enseñanza-aprendizaje presencial y el no presencial (en línea). Estos últimos pueden apoyarse con recursos digitales que se conocen como e-actividades o aquellos andamiajes estructurados de aprendizaje para favorecer la técnica de formación en línea (Vásquez, 2011) y que podemos diseñar utilizando las tic, con posibilidad de ser implementadas en todos los niveles educativos.

Las e-actividades como material didáctico implican una visión tecnopedagógica, es decir, contemplar las dimensiones pedagógica, didáctica y tecnológica en el diseño instruccional de la propuesta educativa. Hoy en día es vital que la tecnología no sea implementada en la educación sin guía alguna o perspectiva de aprendizaje específica. De esta manera, un diseño tecnopedagógico implica poner al centro de los procesos educativos a las nuevas tecnologías (Lorenzo-Ledo, 2018) y aprovecharlas para enriquecer o transformar los métodos de enseñanza, así como desarrollar nuevas competencias y habilidades digitales en profesores y estudiantes. De igual forma, para aprovechar los beneficios que nos reportan las nuevas tecnologías como la flexibilidad o adaptación a las necesidades de los estudiantes, la interacción y el trabajo colaborativo, se considera más viable una visión constructivista para definir el diseño de enseñanza o instruccional, ahora de tipo tecnopedagógico, ya que favorece la experiencia educativa que caracteriza a este enfoque de aprendizaje.

Las e-actividades y los ods de la agenda 2030

Por otro lado, como habíamos mencionado, para el logro de los ods se requiere una educación de calidad, que implica, según la onu, una pedagogía transformadora y orientada a la acción, la cual tiene que ver con la eds y que es necesaria para fomentar nuevas habilidades y competencias que contribuyan a la resolución de los grandes problemas, como el mal uso de los recursos naturales. Esta pedagogía transformadora se caracteriza por contextos de enseñanza-aprendizaje interactivos y centrados en el alumno para favorecer su participación, la colaboración entre pares, así como la resolución de problemas y la reflexión de nuestras acciones respecto a los efectos sociales, culturales, económicos y ambientales a nivel local y mundial (unesco, 2017).

Estas características de la pedagogía transformadora corresponden en parte con el enfoque de aprendizaje constructivista y con los beneficios que nos reportan las tic. Por lo tanto, es viable cristalizarlas en el diseño tecnopedagógico de una e-actividad, lo cual permite la implementación de este recurso en línea como secuencia didáctica o práctica guiada, lo que contribuye al aprendizaje de un estudiante, ya que están contempladas las dimensiones o los aspectos tanto pedagógico, didáctico como tecnológico.

En estas prácticas guiadas o e-actividades es fundamental retomar el contenido curricular. La eds debería formar parte de los planes y programas de estudio en aras de responder a la agenda 2030 de la onu y a los 17 ods que se esperan lograr dentro unos años y en los que la educación de calidad (ods 4) será el eje rector para su realización. Por ende, para favorecer una educación ambiental (ver video 1), los contenidos curriculares pueden contemplar temas que se desprendan de los ods y trabajarse de manera transversal en las diferentes asignaturas de los planes de estudio. Por ejemplo, en el caso de la asignatura de biología, se pueden abarcar temas en apoyo al ods 13 “acción por el clima” y al ods 15 “vida de ecosistemas terrestres”, por mencionar algunos de los objetivos. De igual forma con las demás asignaturas es posible vincular temáticas que contemplen las problemáticas de los otros ods de la agenda 2030.



Video 1. Educación ambiental para el desarrollo sostenible (Ecovida Saludable, 2021).


Aunado al contenido, los objetivos de aprendizaje son fundamentales para el diseño de una secuencia didáctica, que como sabemos implica la planificación de una práctica guiada para el cumplimiento de un objetivo de aprendizaje que, en este caso, al poner a las nuevas tecnologías al centro de los procesos educativos se convierte en una e-actividad. Por tanto, al definir un objetivo de aprendizaje de la e-actividad, estamos definiendo el enfoque o teoría de aprendizaje que la determina y, por ende, la estrategia didáctica, así como lo contenidos y los materiales y recursos tecnológicos, es decir, estamos cristalizando los aspectos o las dimensiones pedagógica, didáctica y tecnológica de su diseño tecnopedagógico. Asimismo, como parte del diseño tecnopedagógico siempre serán importantes aspectos tales como la revisión del tema y la rúbrica de evaluación, que permite reconocer lo comprendido o aquello que se “lleva” el alumno de su inmersión en la actividad educativa.

Respecto a la definición de objetivos de aprendizaje que implica la eds , la onu a través de la unesco ha diseñado la guía Educación para los objetivos de desarrollo sostenible, objetivos de aprendizaje, en la que para cada uno de los objetivos de desarrollo sostenible se propone un objetivo de aprendizaje general, pero a su vez, objetivos específicos con la intención de desarrollar habilidades cognitivas, socioemocionales y conductuales para ayudar a subsanar los desafíos particulares de los ods que nuestro planeta tanto requiere, en términos de ser esos agentes del cambio de mentalidad y de conducta que ya es un imponderable que la educación contemple. Dicha guía establece que los objetivos de aprendizaje propuestos no son definitivos o que pueden ser modificables, ya que es necesaria su adaptación a los planes y programas de estudio de cada institución educativa, así como a los diferentes niveles escolares, de ahí que se trate sólo de una referencia para definir tanto objetivos, temas y estrategias de enseñanza.

Aprendiendo sobre el diseño de e-actividades

Hoy en día, aprender de y con las nuevas tecnologías es fundamental, incluso, el mismo docente está aprendiendo. Por ello, en el caso que nos ocupa, es importante conocer sobre las formas con la que contamos para diseñar las e-actividades. Hay varias propuestas al respecto, las cuales no necesariamente son excluyentes, pues las diferentes perspectivas pueden complementarse y permitir obtener un producto más robusto.

Aquí presentaremos el modelo de Gilly Salmon para el diseño de las e-actividades (Vásques, 2011), que implica contemplar cinco etapas para definir las e-actividades (ver figura 1).


TEXTO_ALTERNATIVO

Figura 1. Modelo de Gilly Salmon donde se vislumbran las cinco etapas para el diseño de las e-actividades. Crédito: elaboración propia, basado en Vásques, 2011.

      1. Acceso y motivación. Nos refiere la importancia de introducir a los estudiantes a la formación en línea, lo que tiene que ver con adentrarlos en el uso de la plataforma en donde se encuentre la secuencia didáctica, cómo utilizarla. Asimismo, hay que considerar que la actividad a desarrollar tenga un valor para el alumno y señalar la importancia de aprender juntos en línea.
      2. Socialización virtual o en línea. Aquí será necesario que los estudiantes se interrelacionen y creen una microcomunidad, a partir de acciones donde ellos definan sus identidades en línea, que se fomente el interés por conocer a sus compañeros interactuando con ellos. Lo importante será practicar no en la tecnología, sino en trabajar juntos.
      3. Intercambio de información. Para lograr dicho intercambio entre los alumnos, además de motivarlos, es importante referir algunas herramientas y estrategias para aprender a buscar información productiva y efectiva. Saber extraer adecuadamente la información es fundamental, y estará en función de los objetivos de aprendizaje que la actividad nos requiera, en la que el material que se revise deberá favorecer la clarificación y explicación precisa de los contenidos.
      4. Construcción del conocimiento. Sirve para aterrizar en específico la dimensión pedagógica del diseño tecnopedagógico de una e-actividad, que, como habíamos comentado favorece un enfoque constructivista y, por ende, tiene que ver con proporcionar a los alumnos una experiencia con nuevas formas de control de su proceso de construcción de conocimiento. O sea, promueve habilidades para el proceso activo de pensar cómo es explorar, aplicar el conocimiento, evaluar o reflexionar y favorecer un pensamiento crítico, de ahí que es fundamental que el docente ofrezca diferentes puntos de vista, perspectivas y ejemplos, así como el que aborde temas de tipo estratégico, basados en problemas reales.
      5. Desarrollo. Por último, será fundamental la retroalimentación. Se sugiere que se encauce a los alumnos a reflexionar sobre la experiencia y significado que les reporta la realización de la e-actividad, crear un puente entre los objetivos de aprendizaje y los objetivos personales, con la intención de que comprendan la importancia de la e-actividad. Es decir, orientar y motivar a los alumnos a conocerse mejor a ellos mismos, de ahí que la reflexión es permanente: no sólo durante la secuencia didáctica, sino también al finalizarla. Por tanto, estamos hablando de generar habilidades metacognitivas para el control de sus propios pensamientos, lo que redundará en una construcción más consciente de su conocimiento.

Para el diseño de la e-actividad, también hay que considerar otros aspectos que contribuyen a conseguir el aprendizaje que se pretende lograr en el alumno. Por ejemplo, incorporar instrucciones concisas y precisas que contengan la información específica que requiere el estudiante, así como una estructura donde los títulos vayan definiendo el contenido y guiando la atención del alumno hacia los objetivos que se persiguen, sin dejar de considerar un uso y adecuado manejo del tiempo para llevar a buen fin la e-actividad.

Algunos comentarios finales

Un posible modelo híbrido de enseñanza (entre presencial y a distancia) ha surgido después de la pandemia del covid-19, en el que las nuevas tecnologías tienen una función primordial. Es importante sopesarlo en términos de funcionalidad y resultados benéficos para los procesos de enseñanza aprendizaje que hoy en día se requieren.

Pero, no sólo se trata de incluir las tic, sino de justificarlas pedagógica y didácticamente: concebir diseños tecnopedagógicos. Aún más, es necesario que los contenidos curriculares respondan a un compromiso social y favorezcan la formación de individuos comprometidos con problemáticas ambientales de gran importancia, como la sobreexplotación de los recursos naturales que está incidiendo en el cambio climático que hemos generado como sociedad, sin considerar los recursos que necesitarán las próximas generaciones, y que tenemos que atender como sujetos de cambio en pro del planeta y de nosotros mismos. Este compromiso, además, debiera dar respuesta a la agenda 2030 de la onu, y por ende, al logro de los ods, principalmente el ods4, que implica educación de calidad, lo cual cumple una función vital para el logro de los demás objetivos.

Por tanto, la Educación para el Desarrollo Sostenible o la educación de calidad que propone la unesco, y que requerimos como sociedad para hacer realidad la agenda 2030, puede ser un buen soporte para construir un nuevo modelo educativo. En este modelo hay que tener como base la pedagogía transformadora y orientada a la acción, misma que puede encontrar un gran apoyo en las tecnologías emergentes o implementadas en la actualidad como parte de la nueva normalidad educativa que están experimentando las instituciones escolares, pero que requieren de propuestas formales y sistemáticas que les den mayor certidumbre a su actuar educativo.

Referencias

  • Ecovida Saludable. (2021, 14 de octubre). EDUCACIÓN AMBIENTAL para el DESARROLLO SOSTENIBLE [Video]. YouTube. https://goo.su/HU0nPbb
  • Lorenzo-Ledo, A. (2018, mayo). Innovación en el aprendizaje desde el diseño tecno-pedagógico. International Studies on Law and Education, 29-30,119-130. http://hdl.handle.net/10045/70320
  • Organización de las Naciones Unidas para la Cultura, las Ciencias y la Educación (unesco). (2017). Educación para los objetivos del desarrollo sostenible, objetivos de aprendizaje. https://goo.su/UNWCpi
  • Vásquez, M. (2011). Modelo de diseño de E-actividades de apoyo a las clases presenciales. Experiencia pedagógica aplicada en educación superior. Universidad Tecnológica de Chile, inacap, Campus La Serena. https://dimglobal.net/revistaDIM33/docs/DIMBP33eactividades.pdf

Recepción: 16/02/2023. Aceptación: 24/01/2024.

Vol. 25, núm. 2 marzo-abril 2024

Probabilidad y estadística en la toma de decisiones

Alan David Ramírez Noriega, Carolina Tripp-Barba y Samantha Paulina Jiménez Calleros Cita

Resumen

La probabilidad y estadística son áreas de estudio que tienen su origen en el siglo xvi y que se han desarrollado a lo largo de la historia. La probabilidad se refiere al grado de certeza de que un suceso ocurra o no, mientras que la estadística se encarga de recopilar y analizar datos para generar explicaciones y predicciones. Estas disciplinas se aplican en diferentes ámbitos. Algunos ejemplos de sus aplicaciones son predecir el clima, conocer qué equipo de fútbol ganará el mundial o el comportamiento de las inversiones en la bolsa de valores. Además, ante el incremento de la información, se han desarrollado sistemas más complejos para diagnosticar enfermedades, asignar precio a pólizas de seguros o la construcción de coches autónomos. En este artículo hablamos de estos temas a mayor profundidad.
Palabras clave: incertidumbre, probabilidad, estadística, toma de decisiones, Bayes.

Probability and statistics in decision making

Abstract

Probability and statistics are areas of study that originated in the 16th century and have developed throughout history. Probability refers to the degree of certainty that an event will occur, while statistics is responsible for collecting and analyzing data to generate explanations and predictions. These disciplines are applied in different fields. Some examples of applications of probability and statistics are predicting the weather, knowing which soccer team will win the World Cup or the behavior of investments in the stock market. Furthermore, given the increase in information, more complex systems have been developed to diagnose diseases, assign a price to insurance policies, or build autonomous cars. In this article we talk about these topics in greater depth.
Keywords: uncertainty, probability, statistics, decision making, Bayes.


Introducción

A partir del siglo xvi se comenzaron a estudiar muchos fenómenos que seguían patrones aleatorios y eran inciertos, por lo tanto, difíciles de predecir. Blaise Pascal y Pierre de Fermat desarrollaron la teoría de probabilidad para dar respuesta a este tipo de situaciones. Muchos otros investigadores tales como Bernoulli, Bayes, Lagrange, Laplace, Gauss y Poisson, por mencionar algunos, siguieron desarrollando esta ciencia (Restrepo y González, 2003). Alguien que toma decisiones debe de ser consciente que la variabilidad está en muchas áreas relacionadas a esa decisión, por lo que la probabilidad y estadística ayudan a enfrentar ese riesgo.

Según la teoría de incertidumbre, una afirmación no es verdadera o falsa, sino que hay ciertas expectativas de que sea una u otra. Generalmente, esta incertidumbre se debe a la falta de un conocimiento absoluto sobre los hechos y las leyes que rigen dicho fenómeno (Gómez-Romero et al., 2014).

El estudio de la incertidumbre genera un interés genuino en el ser humano y se utiliza para diferentes aspectos cotidianos como predecir el clima, conocer qué equipo de fútbol ganará el mundial o el comportamiento de las inversiones en la bolsa de valores. La predicción del futuro para tomar decisiones siempre ha despertado interés, es por eso que desarrollar una ciencia que apoye a los seres humanos en estas situaciones ha cobrado tanta popularidad (Gutiérrez y Vladimirovna, 2014).

La probabilidad y la estadística son dos áreas de estudio independientes pero ligadas comúnmente, por su facilidad de acoplamiento. La probabilidad se define como el grado de certeza de que ocurra o no un suceso. La estadística se encarga de obtener y analizar datos para generar explicaciones y predicciones (Anderson et al., 2008).

La estadística es tan importante que la Organización de la Naciones Unidas (onu) estableció, a partir del 2010, que el 20 de octubre se conmemore el día mundial de la estadística (Naciones Unidas, 2023); como dato curioso el día se celebra cada cinco años. La estadística se emplea comúnmente en estudios demográficos, económicos, políticos, sociales y científicos por lo que su estudio y aplicación se vuelven indispensables para la toma de decisiones en la vida diaria. En la siguiente sección se describen algunos ejemplos donde se aplica la probabilidad y estadística.

Aplicaciones de la probabilidad y estadística

Un ejemplo del uso de la probabilidad y la estadística es el de medir la intención de voto de las personas, con ellas se pueden hacer predicciones para conocer el posible candidato ganador. Esto es muy importante para los partidos políticos, ya que permite generar datos para tomar decisiones. Así, candidatos a la baja podrían establecer campañas más activas para tratar de recuperar votantes.

Asimismo, las compañías de seguro, de manera general, basan el precio de sus pólizas de acuerdo con la probabilidad y estadística. Por ejemplo, estas compañías llevan registro de los robos y choques de autos, de tal forma que, si el vehículo tiene un alto índice de robos, su póliza será más alta que otros con un índice menor.

La probabilidad y estadística se aplican también en la esperanza de vida de la población, éste es un factor importante en un país, ya que representa la media de años que una persona puede vivir. En México para 2023, la esperanza de vida de las mujeres fue de 78.6 años y en los hombres 72.3 años, de acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (inegi, 2023). Estos valores son útiles porque describen el nivel de desarrollo de una población, es decir, tener una esperanza de vida alta indica niveles de vida adecuados, pues la población tiene una vida larga y saludable. La probabilidad y estadística permiten medir estos factores y predecir tendencias sobre ellos. Así, el gobierno puede estar preparado para incrementar los servicios para personas mayores, tales como hospitales, medicinas o apoyos económicos, si fuese necesario.

Los ejemplos anteriores son aplicaciones de la probabilidad y estadística desde hace muchos años, en las que el cálculo se podía hacer con lápiz y papel utilizando las fórmulas desarrolladas en estas ciencias. Después, con la aparición de la tecnología, la obtención de estas predicciones se transformó debido al uso de calculadoras potentes y computadoras, así como hojas de cálculo o software especializado en estas áreas.

Aún más, debido al crecimiento exponencial de los datos, los medios tecnológicos antes mencionados quedaron rebasados y no fueron suficientes para el procesamiento y análisis de la información. Fue así que los sistemas de cómputo inteligente y las técnicas de inteligencia artificial tomaron tanta relevancia en los últimos años (Nasteski, 2017). Estos son algunos ejemplos de aplicaciones de sistemas inteligentes en la probabilidad y estadística.:

  • Detección de enfermedades. Uno de los primeros usos fue el diagnóstico de enfermedades. Este tipo de predicción se dan con base en datos del paciente, tales como síntomas, sexo, edad, historial clínico, entre otros, estas variables son analizadas para determinar la probabilidad de una determinada enfermedad. Esto brinda mayor rapidez en el diagnóstico de un padecimiento. Cabe destacar que este tipo de sistemas son apoyo a la toma de la decisión para profesionales y no son aptos para autodiagnósticos.
  • Clasificación de correo spam. El spam es correo que llega a la cuenta de un usuario y que no tiene un beneficio para él, se considera correo basura, y generalmente son ofertas, invitaciones a usar aplicaciones, suscripciones a sitios, intentos de extorsión, entre otros. Este tipo de correo puede ser molesto cuando llega en grandes cantidades, por lo que las aplicaciones de correo como Outlook o Gmail filtran la recepción de estos mensajes enviándolos a la sección de correos no deseados. Hay diferentes formas de detectar el spam, una de ellas es que las aplicaciones tienen registros de correos spam, y los usuarios ayudan con esta clasificación de forma manual. Cuando un correo nuevo llega a la cuenta, este correo es analizando con base en las palabras que contiene, si hay muchas que coincidan con el correo spam ya detectado, es probable que este nuevo también lo sea, por lo que se clasifica como correo basura. Aun así, los usuarios verifican la clasificación de correo y pueden recuperar correos asignados a esta categoría.
  • Toma de decisiones en vehículos autónomos. Un vehículo autónomo implica el desarrollo de un sistema complejo1 que pretende realizar las mismas funciones que hace un coche convencional, pero sin intervención humana. Dentro de este sistema, una de las partes más importante son los algoritmos de toma de decisiones, ya que éstos permitirán dotarlos de información de experiencias previas para configurar su respuesta y comportamiento en tiempo real, o sea, le proporcionará al auto la capacidad de ir aprendiendo, lo que le permitirá tomar decisiones en décimas de segundos (como lo haría un conductor). Lo anterior es gracias a que será programado con información que le permita discriminar y evaluar situaciones de riesgo, como cambiar de carril, desviarse, evitar peatones, etcétera. Sin embargo, debido a las lagunas legales que introduce el hecho de que estas decisiones las tome una máquina, la entrada de este tipo de vehículos (totalmente autónomos) al mercado ha sido un poco más lenta de lo esperado (Valero-Matas y De la Barrera, 2020).
  • Detección de clientes que no pagarán un crédito. Las empresas que se dedican a dar préstamos de dinero están interesadas en saber si los clientes pagarán la ayuda otorgada. Así, pueden evitar autorizar los préstamos a personas con características relevantes y similares a quienes no saldaron su crédito. Estas características pueden ser número de hijos, salario, deudas, monto del préstamo, casa propia, entre otros.

La probabilidad y estadística en detalle

Para explicar a mayor profundidad la forma en que se aplica la probabilidad y estadística, se brinda el siguiente ejemplo basado en la detección de clientes que no pagarán el crédito. En la tabla 1 se muestra la base de conocimiento, es decir, el histórico de clientes con sus atributos (datos) y si devolvieron el crédito o no. Estas bases de datos son de millones de registros, pero para fines explicativos sólo se muestran 5 casos. Las características consideradas son el salario (bajo, medio, alto), la edad (joven, mayor), el préstamo (bajo, medio, alto) y si devuelve el crédito (si, no).

Id Salario Edad Préstamo Dev. créd.
1 Alto Mayor Medio Si
2 Alto Joven Bajo Si
3 Medio Joven Alto No
4 Bajo Joven Bajo Si
5 Bajo Mayor Medio No

Tabla 1. Ejemplo base de conocimiento.

El algoritmo representa el motor de inferencia, esto significa, la probabilidad y estadística aplicada para determinar matemáticamente si es buen cliente o no. De acuerdo con el ejemplo, tenemos un nuevo cliente con salario bajo, joven y que solicita un préstamo medio (ver figura 1). La cuestión es: ¿la empresa debe otorgar el préstamo al cliente?

Figura 1. Representación del nuevo cliente.
Crédito: elaboración propia.

La lógica de decisión está representada en la figura 2. El proceso indica el cálculo de probabilidades para un buen cliente (sí devuelve el crédito) y un mal cliente (no devuelve el crédito). La probabilidad mayor será tomada como la decisión recomendada.

Figura 2. Lógica de decisión.
Crédito: elaboración propia.

El algoritmo considera tomar las características del nuevo cliente y buscar las coincidencias en la base de conocimiento. Es decir, se considera el salario del nuevo cliente, el cual es bajo, y se buscan cuántos clientes hay con salario bajo y si devolvieron el crédito. Según la búsqueda, hay un cliente de tres (1/3) que si devolvió el crédito. Igualmente se aplica con la edad (2/3) y con el préstamo (1/3), todo lo obtenido se multiplica considerando la proporción de clientes que si devolvieron el crédito del total de registros de la base de conocimiento (3/5). Esto brinda un 0.044 de probabilidades de que el cliente con los atributos en la figura 2 devuelva el crédito.

El mismo procedimiento se aplica para calcular la probabilidad de que el cliente no devuelva el crédito. Este cálculo arroja una probabilidad de 0.050. Convirtiendo el dato en porcentaje a través de la normalización, es decir, sumando ambos valores obtenidos y obteniendo la proporción individual de los valores. Así, tenemos un 46.81% (0.044) y un 53.19% (0.050). O sea, la probabilidad determina que hay un 53.19% de que el cliente no devuelva el préstamo, contra un 46.81% de que sí lo haga. La decisión es muy cerrada, sin embargo, el sistema recomienda rechazarlo, ya que sus características están más cercanas a las personas que no devuelven el crédito. Como en todo sistema de apoyo a la decisión, el usuario que manipula el sistema toma la decisión final.

Este algoritmo se llama Bayes ingenuo, es de los primeros sistemas que surgieron para predicción, y es muy efectivo aun cuando su procesamiento sea muy simple. El algoritmo está basado en el teorema de Bayes propuesto por el matemático Thomas Bayes en el siglo xviii (Stylianides y Kontou, 2020).

Como se aprecia en el procedimiento, este algoritmo supone independencia entre los atributos (Hernández et al., 2004), es decir, no considera una relación entre el salario y la edad, de ahí se deriva la palabra ingenuo. Por lógica, se podría pensar que una persona con muchos años laborales tendría mejores oportunidades de crecimiento y por lo tanto mejor salario; sin embargo, aunque el algoritmo considera que los atributos son independientes, es competitivo en cuanto a rendimiento contra otros algoritmos. El algoritmo de Bayes ingenuo fue presentado aquí resumiendo muchas de sus funcionalidades, sin embargo, se logra ejemplificar su forma de trabajo. El algoritmo explicado es solo un método para el apoyo a la toma de decisiones, sin embargo, existen otros métodos basados en estadística como: regresión logística, redes bayesianas o arboles de decisión (Ghahramani, 2015).

Conclusiones

La probabilidad y estadística son útiles en la toma de decisiones cuando no hay certeza en cómo se comportarán los eventos. Quien toma las decisiones debe de ser consciente de que la variabilidad está presente en muchas áreas relacionadas con la decisión, por lo que la probabilidad y estadística ayudan a enfrentar este riesgo. Las decisiones no se deben tomar por intuición, sino basadas en datos históricos relacionados con la problemática, de tal forma que, la decisión tenga el mayor margen de éxito.

Tal como se muestra en el artículo, está área matemática puede ser aplicada a diversos campos; sin embargo, requiere desarrollar pensamiento matemático para ser empleada adecuadamente. En la investigación, la estadística inferencial es ampliamente usada para la experimentación y la prueba de hipótesis, por lo que ha sido vital en el desarrollo de la ciencia. La probabilidad y estadística es un área de estudio muy importante ya que brinda una visión para la toma de decisiones y un análisis del pasado para predecir el futuro.

En los tiempos actuales, la ciencia de datos2 tiene un enfoque multidisciplinario, sin embargo, toma muchas bases de la probabilidad y estadística, por lo que tener conocimientos en estas dos áreas cobra particular importancia para diseñar y aplicar modelos predictivos que puedan resolver problemas cotidianos y mejoren la calidad de vida del ser humano.

Referencias




Recepción: 19/02/2023. Aprobación: 24/01/2024.

Show Buttons
Hide Buttons

Revista Digital Universitaria Publicación bimestral Vol. 18, Núm. 6julio-agosto 2017 ISSN: 1607 - 6079