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.

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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).

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).

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.

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).

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).

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

• Bordon, K. de C. F., Cologna, C. T., Fornari-Baldo, E. C., Pinheiro-Júnior, E. L., Cerni, F. A., Amorim, F. G., Anjolette, F. A. P., Cordeiro, F. A., Wiezel, G. A., Cardoso, I. A., Ferreira, I. G., De Oliveira, I. S., Boldrini-França, J., Pucca, M. B., Baldo, M. A., y Arantes, E. C. (2020). From Animal Poisons and Venoms to Medicines: Achievements, Challenges and Perspectives in Drug Discovery. Frontiers In Pharmacology, 11. https://doi.org/10.3389/fphar.2020.01132.
• Fernández-Rubio, F. (2017). El impacto de las serpientes sobre la mente humana. Argutorio: Revista de La Asociación Cultural “Monte Irago,” 37, 75–88. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5802997.
• Global Snakebite Initiative. (2020). Global Snakebite Initiative USA Foundation. Global Snakebite Initiative eua Foundation. https://www.globalsnakebite.org/.
• Kini, R. M., Sidhu, S. S., y Laustsen, A. H. (2018). Biosynthetic Oligoclonal Antivenom (boa) for Snakebite and Next-Generation Treatments for Snakebite Victims. Toxins, 10(12), 534. https://doi.org/10.3390/toxins10120534.
• Lomonte, B., y Calvete, J. J. (2017). Strategies in ‘snake venomics’ aiming at an integrative view of compositional, functional, and immunological characteristics of venoms. Journal Of Venomous Animals And Toxins Including Tropical Diseases, 23(1). https://doi.org/10.1186/s40409-017-0117-8.
• O’Shea, M. (2018b). The Book of Snakes. University of Chicago Press https://doi.org/10.7208/chicago/9780226459424.001.0001.
• Oliveira, A., Viegas, M. F., Da Silva, S. L., Soares, A. M., Ramos, M. J., y Fernandes, P. A. (2022). The chemistry of snake venom and its medicinal potential. Nature Reviews Chemistry, 6(7), 451-469. https://doi.org/10.1038/s41570-022-00393-7.
• Uetz, P., y Hošek, J. (2023). The Reptile Data Base. http://www.reptile-database.org.
• World Health Organization (who). (2021). Snakebite envenoming. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/snakebite-envenoming.

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

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).

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

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.

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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).
  Sistemas de muchos componentes que interactúan entre sí. Cuantos más componentes y mayor sea la variedad de sus comportamientos, mayor será su complejidad.
• 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).

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

• Anderson, D., Sweeney, D., y Williams, T. (2008). Statistics for Business and Economics (10a. ed.). Thomson/Southwestern.
• Ghahramani, Z. (2015) Probabilistic machine learning and artificial intelligence. Nature 521, 452–459. https://doi.org/10.1038/nature14541.
• Gómez-Romero, J., García, J., y Molina, J. M. (2014). Modelos de Representación de Imprecisión e Incertidumbre en Fusión de Alto Nivel. xvii Congreso Español Sobre Tecnologías y Lógica Fuzzy (ESTYLF), Zaragoza, España. https://bisite.usal.es/archivos/2014_estylf.pdf.
• Gutiérrez, E., y Vladimirovna, O. (2014). Probabilidad y estadística. Aplicaciones a la ingeniería y las ciencias (1ª. ed.). Grupo Editorial Patria.
• Hernández, J., Ramirez Ma. J., y Ferri C. (2004). Introducción a la minería de datos. Pearson Educación.
• Instituto Nacional de Estadística y Geografía (inegi). (2023, 6 de octubre). Esperanza de vida al nacimiento por entidad federativa según sexo, serie anual de 2010 a 2023. http://tinyurl.com/23fdccr4.
• Naciones Unidas. (2023, 9 de octubre). Día Mundial de la Estadística. https://www.un.org/es/observances/statistics-day.
• Nasteski, V. (2017). An overview of the supervised machine learning methods. Horizons, 4, 51-62. https://doi.org/10.20544/HORIZONS.B.04.1.17.P05.
• Restrepo B., L. F., y González L., J. (2003, marzo). La Historia de la Probabilidad. Revista Colombiana de Ciencias Pecuarias, 16(1), 83-87. https://www.redalyc.org/pdf/2950/295026121011.pdf.
• Stylianides N., y Kontou E. (2020). Bayes Theorem and its Recent Applications. Mathematics Research Journal, 2. https://journals.le.ac.uk/ojs1/index.php/lumj/article/view/3488/3130
• Valero-Matas, J. A., y De la Barrera, A. (2020). The Autonomous Car: A better future? Sociología y tecnociencia, 10(1), 136-158. https://revistas.uva.es/index.php/sociotecno/article/view/4225

Resumen

El alimento es un recurso fundamental para la supervivencia de las especies animales. Los mamíferos carnívoros son bien conocidos por alimentarse de otros animales, pero no todos son especialistas en comer carne debido a que existen algunos grupos que consumen otros recursos. Las excretas de los carnívoros son más que un desecho orgánico, son fuentes de información importantes comúnmente utilizadas para determinar a las presas que utilizan en los ecosistemas. La identificación se realiza a partir de métodos de comparación de los restos alimentarios (pelo, huesos, escamas, plumas, semillas) que se extraen de las excretas y se comparan con ejemplares de colecciones científicas, y recientemente a través de pruebas genéticas. Existen diversas formas para analizar la composición del inventario de las presas que se identifican, se estima la diversidad de presas que consumen y a través de pruebas estadísticas se compara su alimentación entre poblaciones, temporadas y especies. Los estudios sobre la alimentación de los carnívoros permiten evaluar la composición de su nicho trófico y conocer el estado de sus poblaciones, lo cual apoya el desarrollo de estrategias para su conservación como son los planes de translocación, reintroducción o control de poblaciones silvestres.
Palabras clave: alimentación, carnívoros, conservación, mamíferos, nicho.

Between habits and scats: a glimpse into the diets of carnivorous mammals

Abstract

Carnivorous mammals are well known for feeding on other animals, but not all are specialists in eating meat because some groups consume other resources. Carnivore excreta are more than organic waste; they are essential sources of information commonly used to determine the prey they use in ecosystems. Researchers identify specimens by comparing food remains (hair, bones, scales, feathers, seeds) extracted from excreta with specimens from scientific collections. Recently, they have also used genetic tests for identification. Also, the researchers used various methods to analyze the composition of the identified prey inventory. The diversity of prey that they consume is estimated, and through statistical tests, their diet is compared between populations, seasons, and species. Studies on the feeding of carnivores allow us to evaluate the composition of their trophic niche and know the status of their populations, which supports the development of strategies for their conservation, such as translocation, reintroduction, or control plans for wild populations.
Keywords: feeding, carnivores, conservation, mammals, niche.

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Introducción

Los excrementos de las especies animales son una fuente esencial para el conocimiento científico de sus historias de vida. La revisión de su contenido parcialmente digerido permite identificar y analizar los componentes de su nicho trófico, estableciendo así la relación entre depredadores y sus presas. Con esta información, se explora el papel de los depredadores y sus presas en los procesos ecológicos y evolutivos en escalas espaciales y temporales. Por lo tanto, no solo se trata de revisar “excrementos”, sino de interpretarlos.

El alimento vivo es un recurso vital para la supervivencia de las especies de carnívoros. A través de la selección de ciertos alimentos, podemos categorizar a los organismos según sus hábitos alimenticios, ya sean frugívoros, herbívoros, insectívoros o, especialmente interesante para la comunidad científica, carnívoros. Aunque algunas especies de este grupo taxonómico consumen carne y se clasifican en el orden Carnívora, surge la pregunta: ¿Solo comen carne? Y, en caso afirmativo, ¿qué tipo de carne consumen? O, mejor dicho, ¿qué animales comen? Responder a estas preguntas se vuelve complejo debido a la naturaleza esquiva de estos animales frente a la presencia humana, lo que limita la observación directa de eventos de depredación.

Los estudios básicos sobre la historia natural de los mamíferos carnívoros consisten en determinar y listar las especies de las que se alimentan. Esto ayuda a reconocer qué recursos son fundamentales para su supervivencia, analizando aspectos de su composición alimentaria que permiten evaluar su papel ecológico dentro de los ecosistemas. Aunque los hábitos nocturnos y crípticos de estos animales dificultan la observación directa de eventos de depredación, la tecnología actual, a través de estaciones de foto trampeo, ha permitido documentar algunos eventos de manera fotográfica y de video (Figura 1). Sin embargo, este método tiene limitaciones en su éxito debido al esfuerzo físico y económico requerido para su implementación y los resultados obtenidos.

Figura 1. Depredación de un lagomorfo por una zorra gris (Urocyon cinereoargenteus) captada por una estación de foto trampeo.
Créditos: foto del Laboratorio de Conservación Biológica-aab-uaeh; Tomada en la región de Nopala-Hualtepec, Hidalgo.

A pesar de existir un número considerable de estudios sobre la alimentación de diferentes especies de carnívoros a través del análisis de sus excretas, surge la pregunta: ¿Cómo determinan de qué se alimentan los carnívoros? Desde el siglo pasado hasta la actualidad, la manera más eficiente de reconocer su dieta es examinar la composición de sus excretas mediante su recolección y revisión. A simple vista, las excretas de carnívoros estrictos, como el puma (Puma concolor) o el gato montés (Lynx rufus), que se alimentan en gran medida de otros mamíferos, se componen esencialmente de pelo, plumas, escamas y estructuras óseas. En cambio, para especies omnívoras como el coyote (Canis latrans), además de los restos animales, se encuentran partes de invertebrados como artrópodos y componentes vegetales como semillas u hojas parcialmente digeridas.

Las excretas, también llamadas heces, son los desechos de los animales después del proceso de digestión. Están compuestas por residuos de alimentos sólidos o líquidos que han sido parcialmente digeridos. Aunque la percepción común de las personas es de repulsión debido a su apariencia y mal olor cuando están frescas, en el ámbito científico algunos las aprovechan como un medio esencial para realizar estudios de investigación sobre la alimentación de los carnívoros y evaluar aspectos de su ecología.

El análisis de los excrementos permite identificar la presencia de los carnívoros en los sitios, siendo la revisión de su contenido una forma práctica y eficiente de evaluar su alimentación. Sin embargo, no es el único método, ya que algunos estudios determinan la dieta a partir de la revisión del contenido estomacal de animales muertos por accidentes automovilísticos o por caza (Rose y Prange 2015, Landry et al., 2022). Trabajar con excretas tiene la ventaja de ser un método no invasivo, económico y, en muchos casos, de fácil obtención, lo que permite obtener un tamaño de muestra grande y tener una buena aproximación sobre la alimentación de las especies.

En general, las excretas de los mamíferos carnívoros presentan una forma alargada, cilíndrica y con una serie de segmentaciones a lo largo del tronco, principalmente en los excrementos de félidos (Figura 2). Cada especie tiene formas particulares en sus excrementos, lo que permite su identificación en campo mediante guías de fauna silvestre que describen diferentes características como la forma, la textura, el tamaño y la composición. También existen métodos más refinados para determinar la especie y el género a partir de la extracción del adn y la identificación de ácidos biliares presentes en las excretas (Palomares et al. 2002, Morin et al., 2016), pero suelen ser métodos costosos, limitando su accesibilidad.

Figura 2. Excrementos de: a) gato montés (L. rufus), b) cacomixtle (Bassaricus asstututs) y c) coyote (C. latrans).
Créditos: fotos tomadas por laah en diferentes localidades del estado de Hidalgo.

Métodos para determinar la dieta de carnívoros

Para llevar a cabo los estudios sobre la alimentación de los carnívoros, lo primero es obtener las excretas, lo cual se realiza mediante una búsqueda aleatoria o sistematizada a través de transectos establecidos bajo consideraciones como el ámbito hogareño o el desplazamiento máximo individual de la(s) especie(s) bajo estudio. La búsqueda y colecta se ven favorecidas mediante la identificación de rastros, madrigueras, huellas y letrinas, además del uso de guías de identificación de excrementos (Aranda 2000, Elbroch 2003). Las excretas colectadas se depositan en bolsas de papel y se etiquetan con la fecha, el número de excreta, las coordenadas, la localidad y el sustrato sobre el que se encontraron.

Por lo general, la identificación del contenido de las excretas se realiza mediante el siguiente método:

1. Pesar las excretas mediante una balanza granataria.
2. Ingresar cada excreta en un sobre o un saco hecho con una media textil y depositar los sacos en una solución de agua con jabón de uno a tres días, dependiendo de la textura de la excreta.
3. Extraer los sacos de la solución, enjuagarlos y dejarlos secar un día a temperatura ambiente.
4. Extraer las excretas del saco y, mediante el uso de guantes de látex y pinzas de disección, separar todos los restos alimentarios (pelo, plumas, escamas, restos óseos, dientes, garras, entre otros) y depositarlos en un frasco con una etiqueta de campo correspondiente.
5. Identificación de los recursos alimentarios (Figura 3).

Figura 3. Procedimiento para la limpieza de los excrementos de mamíferos carnívoros. a) ingreso de excretas en sacos hechos de media textil, b) depositar los sacos en una solución de agua con jabón, c) disección del contenido de los excrementos y d) extracción de los restos alimentarios para su identificación.
Crédito, foto tomada de Alanis-Hernández, L.A (2016) Alimentación del lince (Lynx rufus) en la región de Nopala-Hualtepec, Hidalgo.

La identificación se realiza mediante la revisión de los restos extraídos, comparándolos con ejemplares de colecciones científicas y mediante literatura especializada, ya que existen caracteres diagnósticos que permiten determinar a las presas bajo alguna categoría taxonómica.

La identificación de los mamíferos consumidos se realiza principalmente mediante la comparación de estructuras dentales (Figura 4), ya que las estructuras óseas suelen estar altamente dañadas debido a la masticación y trituración. Además, también se identifican mediante la revisión del patrón cuticular y las características de la médula del pelo de guarda (Figura 4), que se procesan a través del siguiente procedimiento de aclaramiento: 1) Sumergir el pelo durante una hora en alcohol para remover la grasa y partículas de polvo, y 2) Sumergir el pelo en agua oxigenada durante un período de uno a dos días, dependiendo del tamaño y textura del pelo, hasta que la médula sea visible.

Posteriormente, se realizan dos impresiones del pelo sobre una capa fina de barniz transparente colocada en un portaobjetos; la primera impresión se realiza colocando un pelo sin el proceso de aclaramiento y retirándolo después de un par de minutos para que marque el patrón cuticular, y la segunda impresión se hace colocando un pelo del procedimiento del agua oxigenada para observar la médula al microscopio óptico. La identificación se lleva a cabo utilizando guías de pelos de guarda, como las de Monroy-Vilchis y Rubio (2003) y Pech-Canché et al. (2009). No obstante, es importante considerar que se necesita un mayor esfuerzo para describir y crear una guía actualizada que permita una identificación más precisa, así como para evaluar la variación considerable que existe en los patrones de la médula en el pelo de una misma especie.

Figura 4. Identificación de mamíferos a partir de: a) la comparación de estructuras dentales y b) la revisión de características de la médula del pelo de guarda. La figura “a” corresponde a dientes de la mandíbula y la figura “b” corresponde a un pelo de guarda de la rata algodonera (Sigmodon toltecus).
Crédito, Fotos del Laboratorio de Conservación Biológica-aac-uaeh.

La identificación de otros grupos biológicos es posible, aunque suele ser más complicado. Por ejemplo, para aves se hace uso de guías de identificación mediante las características de las plumas (las cuales suelen estar muy dañadas), picos y la condición dactilar. Para los reptiles se utilizan los patrones de las escamas y algunas partes óseas, en el caso de los artrópodos, en muchas ocasiones solo es posible llegar hasta el nivel de orden debido a la alta trituración de los artejos, y para componentes vegetales, lo común es lograr la germinación de las semillas que se extraen, además de una colecta de las especies de plantas presentes en el área de estudio como material de referencia.

En todos los casos, a pesar de los esfuerzos de identificación de las presas que consumen los carnívoros, es común que algunos de los componentes alimentarios, por sus características de desgaste o daño, no permitan una identificación precisa. Sin embargo, cada vez son más usuales los estudios en los que se realiza la identificación de las presas a partir de la extracción de adn (Shi et al., 2021) y por la determinación de isotopos estables (Hatch et al., 2019), pero estos análisis no son frecuentes debido a sus costos económicos.

La esencia de los trabajos sobre la alimentación de los carnívoros es enlistar y determinar de qué se alimentan en los diferentes ambientes donde se encuentran, pero ¿Cómo analizar la información?

Las métricas más comunes para analizar la composición del listado de presas son:

• Frecuencia de ocurrencia: el número de veces que ocurre una presa en el total de las excretas.
• Porcentaje de Ocurrencia: la proporción que ocupa una presa respecto al total de los recursos.
• Biomasa relativa consumida.

Además, se mide la diversidad de presas consumidas a partir de índices de diversidad1 como el de Shannon y el de diversidad verdadera. Se realizan comparaciones de la composición alimentaria entre poblaciones y temporadas mediante pruebas estadísticas como t de Student, Chi cuadrada, anova y ancova.

También, se tienen métricas como la amplitud y el traslape de nicho como medidas para evaluar la gamma de recursos que utilizan y comparar su alimentación con otras especies. La amplitud de nicho se define como la extensión de los recursos que usa un organismo en el ecosistema y se pueden clasificar en dos grupos: especialistas, cuando tienen requerimientos específicos, y generalistas, cuando poseen un espectro alimentario amplio (Donovan y Welden 2002).

En la actualidad, las diferentes métricas utilizadas para el estudio de la dieta de los mamíferos carnívoros son empleadas para analizar la composición alimentaria del listado de presas que constituyen su nicho trófico. Sin embargo, se limitan al análisis de aspectos sobre la estructura de sus relaciones tróficas como componentes de las redes alimentarias que dirigen las relaciones dentro de las poblaciones (por ejemplo, a nivel de individuos y sexos) o de las comunidades que conforman los ecosistemas (entre especies), lo cual podría ser explorado mediante análisis como las redes de interacción (Martínez-Falcon et al., 2019).

Importancia de estudiar la dieta de los mamíferos carnívoros para su conservación

Determinar la alimentación de los carnívoros, además de conocer la gama de recursos que utilizan en los ecosistemas, permite estudiar su papel ecológico y determinar la competencia potencial con otros carnívoros que coexisten en la simpatría. Además, se evalúan aspectos de su dinámica poblacional sobre el uso de los recursos y sus preferencias, lo cual apoya el desarrollo de medidas de conservación y mitigación para el manejo de sus poblaciones.

En función del análisis de la alimentación de los carnívoros, se han determinado los roles ecológicos de dos grandes grupos de mamíferos consumidores de carne. Por un lado, tenemos a los de gran tamaño cuyo peso es superior a los 10 kilogramos, como el jaguar (Panthera onca), el cual controla las densidades poblacionales de otras especies de animales herbívoros. Estos, potencialmente, si su tamaño no es regulado, afectan los procesos ecológicos en los ecosistemas (Davis et al., 2021). Por otro lado, están los mesocarnívoros o carnívoros de mediano tamaño, con un peso menor a los 10 kilogramos, como la zorra gris (U. cinereoargenteus), que además de controlar poblaciones de animales pequeños, favorecen la conectividad y la colonización de comunidades vegetales mediante la dispersión de semillas (García-Rodríguez et al., 2022).

Por otro lado, la información que se obtiene de estos estudios sirve como una herramienta para el manejo y monitoreo de sus poblaciones, especialmente si son económicamente importantes (especies cinegéticas) o especies en peligro de extinción ante problemáticas como el conflicto Humano-carnívoros, el cual radica principalmente por la depredación de la fauna doméstica y la transmisión de enfermedades. La pérdida de ganado es uno de los conflictos más comunes, aunque esto pueda ser asumido de forma equivocada en muchos casos debido a la cosmología de las personas, la cual generalmente culpa a la fauna silvestre por sus pérdidas domésticas y económicas ante el desconocimiento de los hechos, así como la falta de conciencia del cuidado de sus especies domésticas (Anaya-Zamora et al., 2017).

En otras ocasiones, el conflicto puede provenir de la percepción de un valor mágico de las partes de los carnívoros que le asignan algunas comunidades rurales. Por ejemplo, se cree que tener la cola de zorra o coyotes proveen al poseedor las mismas características del depredador como ingenio, astucia, etc. (Hernández-Melo et al., 2021). Este tipo de percepciones debe ser demostrado como falsa debido a que la pérdida de los depredadores, por efecto de las creencias rurales, causa un efecto en la integridad de los ecosistemas, ya que su pérdida desencadena una serie de efectos negativos en las cadenas tróficas y en los procesos ecológicos.

Un claro ejemplo de cómo la desinformación y falta de conocimiento social propició la extinción casi completa de una especie en vida silvestre fue la eliminación del lobo mexicano (Canis lupus baileyi), el cual fue cazado y envenenado bajo el argumento de que asesinaban a especies domésticas (Lara-Díaz et al., 2015). Pero en la actualidad, se tomaron acciones para rescatar y conservar el linaje de esta especie a través de estudios previos sobre su ecología (Lara-Díaz et al., 2015). Por otro lado, el cambio climático, la cacería ilegal y la fragmentación y degradación del hábitat son algunas otras problemáticas globales que promueven la pérdida de los carnívoros y sus roles ecológicos, pero a partir de estudios sobre la ecología, como son estudios sobre su alimentación, se han realizado algunas estrategias y planes para su conservación.

Algunos ejemplos de estrategias para la conservación de mamíferos carnívoros a partir de estudios previos sobre su alimentación son los planes de reproducción y reintroducción de las especies extintas en vida silvestre. Algunos ejemplos son:

• En Cumberland Island, Georgia, Estados Unidos, se reintrodujeron gatos monteses (L. rufus) como parte del esfuerzo para recuperar a la especie extirpada de la isla. Fueron monitoreados durante tres años, y sus resultados fueron positivos ante la recuperación de la población de gatos monteses debido a la relación con la disponibilidad de alimento en la isla (Baker et al., 2001).
• En España, el lince Ibérico (L. pardinus) es una especie que se encontró vulnerable a la extinción en vida silvestre. Pero por medio de estrategias de reproducción y recuperación por proyectos como el Life+iberlince, en apoyo con el conocimiento sobre sus requerimientos alimentarios, se han logrado restaurar algunas de sus poblaciones y se evitó la pérdida de la especie.
• En México, es sabido que diversas especies han sido extirpadas de sus ecosistemas naturales, tal es el caso del lobo mexicano, para el cual se han logrado recuperar sus poblaciones debido a proyectos que promueven su reproducción y reintroducción. Estos desarrollan planes de manejo de las poblaciones reintroducidas en el país, apoyados por estudios previos realizados en Estados Unidos sobre su alimentación (Saldívar Burrola, 2015; Reyes Díaz, 2021).

Además de los proyectos para recuperar y evitar la extinción de las especies, los estudios sobre la dieta de los carnívoros son fundamentales para llevar a cabo planes de control biológico de poblaciones de animales que potencialmente dañan a los ecosistemas. Tal fue el caso de la translocación de zorros rojos (Vules vulpes) en la Región de Murcia, España, para regular las poblaciones del conejo de monte (Oryctolagus cuniculus), el cual es una presa altamente depredada por el zorro cuando es abundante en los ecosistemas (Pascual-Rico et al., 2023).

Es importante considerar que el estudio de la alimentación de los carnívoros ha recibido gran atención en Estados Unidos, mientras que en México no se le ha dado el interés suficiente a pesar de la variedad de especies existentes. Por tanto, hace falta realizar un esfuerzo mayor en nuestro país que permita realizar estudios continuos y sistemáticos, que evalúen a través del tiempo cómo se puede ver modificada su alimentación y que esta información apoye en estrategias para su conservación.

Finalmente, “Para conservar, hay que saber qué conservar”. Los estudios que determinan la alimentación de los carnívoros resultan ser esenciales para comprender su papel en procesos ecológicos y evolutivos, y la información que se genere sea de utilidad para su conservación y el manejo de sus poblaciones. Por tanto, reconocer los componentes de gran importancia en su dieta es necesario para implementar estrategias que favorezcan su supervivencia desde aspectos fundamentales como es su alimento. Sin los recursos alimentarios requeridos, su éxito de supervivencia se vería limitado.

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Recepción: 28/2/2023. Aprobación: 24/01/2024.

Resumen

Los cactus son plantas terrestres que se distribuyen principalmente en las zonas áridas del continente americano y las islas del Caribe, aunque también se encuentran en ambientes no áridos desde Canadá hasta Tierra del Fuego. La mayoría de las 1,500 especies de cactus son nativas del continente americano y únicamente Rhipsalis baccifera tiene distribución natural en el viejo continente. México contiene la mayor riqueza a nivel mundial con casi 700 especies. Los cactus proveen múltiples beneficios ecosistémicos, ya que reducen los impactos de la desertificación, tienen interacciones ecológicas y tróficas con otros organismos. Algunas especies median o favorecen el establecimiento de otras plantas, facilitan la permeación del agua hacia los mantos freáticos y disminuyen la erosión del suelo, así como también tienen usos alimentarios y medicinales. La mayoría de las cactáceas enfrentan riesgos de supervivencia debido a la pérdida y fragmentación de los hábitats naturales, así como la extracción intensiva para el comercio ilícito. Existen leyes mexicanas y acuerdos internacionales para conservar y proteger a los cactus y los ambientes en donde ocurren. Todos podemos contribuir con buenas prácticas comerciales para adquirir cactus legalmente y así ayudar a su conservación.
Palabras clave: amenazas, cactus, conservación, conservación, biodiversidad.

Cacti: natural heritage of Mexico

Abstract

Cacti are land plants that are distributed mainly in the arid zones of the American continent and the Caribbean islands, though they also occur in non-arid environments from Canada to Tierra del Fuego. Most of the 1,500 species of cacti are native to the American continent, and only Rhipsalis baccifera has a natural distribution in the old world. Mexico contains the highest world richness with nearly 700 species. Cacti provide multiple ecosystemic benefits since they reduce the impacts of desertification and have ecological and trophic interactions with other organisms. Some species promote or facilitate the establishment of other plants, allowing the permeation of water into the waterbeds, diminishing soil erosion, or having medicinal and alimentary uses. Most cacti deal with survival risks from the loss and fragmentation of natural habitats, as well as from intensive harvesting for illegal trade. There are Mexican laws and international agreements to conserve and protect cacti and their habitats. Everybody may contribute with good commercial practices that support cacti conservation.
Keywords: cacti, conservation, rarity, threatened species, threats.

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Introducción

No todas las plantas con espinas son cactus. Las cactáceas son plantas que crecen en ambientes terrestres; muchas de ellas producen flores de colores vistosos y suelen tener cuerpos suculentos cubiertos de espinas.

Sin embargo, algunos cactus tienen hojas y también espinas, y sus tallos pueden ser o no suculentos (Figura 1).

Las espinas son hojas que se modificaron para evitar perder agua por evaporación, regular la incidencia de luz y la temperatura, así como proteger y dotar de formas de propagación a las plantas.

Los cactus pueden almacenar agua hasta en un 90% de su volumen (Bravo y Sánchez, 1978; Anderson, 2001), por eso se dice que son plantas suculentas.

La capacidad de almacenar agua se debe a que los tejidos internos de los cactus son como una esponja que absorbe y almacena agua en mucílagos azucarados o resinosos (Anderson, 2001). Las espinas, los cuerpos suculentos y las cutículas cerosas aislantes son adaptaciones a ambientes donde el agua es escasa (Anderson, 2001; Bravo y Sánchez, 1978; Oldfield, 1997). No obstante, estas características no son exclusivas de las cactáceas, ya que otras plantas también las tienen. Por ejemplo, los cuerpos suculentos y con espinas se encuentran también en otras familias como Euphorbiaceae (Figura 2a) y en otras del orden Asparagales de las familias Agavaceae (magueyes, Figura 2b) y Asparagaceae (yucas, izotes, sotoles y soyates, Figura 2c).

Figura 2. a) Euphorbia meloformis (©Adriaan Grobler), b) Agave americana (©Ma. Eugenia Mendiola González) y c) Yucca gigantea (©Tim Quinn) son ejemplos de especies que se asemejan a los cactus, ya sea por ser suculentos o por tener espinas. Estos son ejemplos de evolución paralela convergente como respuesta a la aridez, la estabilidad estructural y el mimetismo.

Entonces, ¿cómo distingo a los cactus?

Si las espinas y los cuerpos suculentos no definen a los cactus, lo que sí los define son las areolas, que son visibles a simple vista. Las areolas son áreas que parecen “botones”, donde se desarrollan las espinas, flores e incluso ramas (Bravo y Sánchez, 1978). En los nopales y en las tunas (Figura 3), podemos observar esas areolas algodonosas y espinosas que constituyen meristemos de crecimiento especializados característicos. Todas las plantas que tienen areolas son cactus y, por tanto, pertenecen a la familia Cactaceae, que además presentan ovarios ínferos rodeados por pericarpelos carnosos (Anderson, 2001). Por ejemplo, al pelar los nopales y las tunas, retiramos las espinas grandes y pequeñitas, concentradas en esas pequeñas areolas (Figura 3).

Figura 3. El nopal de la foto es de la especie Opuntia ficus-indica; tiene espinas en los tallos y en los frutos (tunas). Las areolas son las zonas de donde salen las espinas.
Créditos: ©Fred Watson modificada por Sharon Rosas y Sofía Solórzano.

Centros de diversidad cactológica del mundo

Desde el sureste de Canadá hasta la Patagonia hay cactáceas, y aunque se les puede encontrar en bosques húmedos y templados, en selvas tropicales y manglares, así como en bosques fríos de coníferas; estas son más diversas en las zonas áridas y semiáridas del sureste de Estados Unidos, México y América del Sur (Anderson, 2001).

Los patrones actuales de distribución de las cactáceas señalan a ciertas áreas del continente americano como centros de mayor diversidad. Algunos autores han identificado que esos centros se hallan principalmente en México y en América del Sur. De acuerdo con Mutke et al. (2015) se destacan siete centros por su alta diversidad cactológica, los que suman 877 especies y 173 géneros. Cuatro de ellos se ubican en México y suman 542 especies y 100 géneros; los otros tres centros están en América del Sur, en donde destacan la región de los Andes Centrales, la Caatinga y la Mata-Atlántica, que suman 335 especies y 73 géneros. Respecto a los cuatro centros de México, estos abarcan a los desiertos Chihuahuense y Sonorense (centro Chihuahua), otro está en el estado de Jalisco (centro Jalisco), al centro-sur de México está el Valle de Tehuacán-Cuicatlán (centro Puebla-Oaxaca) y una región de los estados de Sonora y Sinaloa (centro Sonora-Sinaloa). Sin embargo, varios estudios previos ya habían reconocido a algunas de estas zonas por su diversidad de cactus. Por ejemplo, Hernández et al. (2004) identificaron que el Desierto Chihuahuense registra 324 especies agrupadas en 39 géneros. Recientemente, Brailovsky y Hernández (2022) reconocieron a los desiertos Chihuahuense y Sonorense, así como al Valle de Tehuacán-Cuicatlán como áreas que destacan por su diversidad de cactus. Por lo anterior, a México se le reconoce como el país que concentra la mayor riqueza mundial de cactáceas, con casi 700 especies, de las cuales el 74% (517 especies) solo viven en el territorio mexicano, es decir, son endémicas (Ortega-Baes y Godínez, 2006).

Debido a que no hay fósiles de cactus, con base en filogenias moleculares se ha propuesto su origen en América del Sur (Nyffeler, 2002), que se estima ocurrió hace 35 millones de años (Arakaki et al., 2011). En estudios palinológicos realizados en el Valle de Tehuacán-Cuicatlán (Puebla y Oaxaca) se han hallado granos de polen de cactus columnares (Ramírez-Arriaga et al., 2014; Ramírez-Arriaga et al., 2017) en estratos geológicos cuya edad se estimó en 16 millones de años. Desde ese entonces, los cactus en esa región de México han evolucionado. En particular, en la zona árida del Altiplano Mexicano, los cactus globosos pequeños han proliferado y diversificado en los últimos 7 millones de años (Chincoya et al., 2023).

La dramática situación de la conservación de los cactus.

La Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (iucn) incluye 1,478 taxa (especies y subespecies) distribuidos en cinco categorías de riesgo. México encabeza esta lista con 601 taxa, seguido de Brasil con 274. Las categorías de mayor amenaza son en Peligro Crítico de extinción (cr) y en Peligro de Extinción (en), que agrupan a 277 taxa de cactus (iucn, 2023; ver Cuadro 1). Por otro lado, en México, la Norma Federal nom-059-semarnat-2010 incluye a 269 taxa (ver Cuadro 1) en tres categorías de riesgo, según sus propias evaluaciones y criterios (dof, 2019).

Cuadro 1. Categorías de riesgo y número de especies de cactus incluidas en listas de riesgo a nivel nacional (NOM-059-SEMARNAT-2010) y a nivel mundial (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, IUCN).

Por otro lado, México, junto con otros países, firma el acuerdo cites (Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres) con el propósito de controlar, regular o prohibir la venta internacional de especies. El cites jerarquiza estas restricciones de comercio en tres Apéndices, siendo el Apéndice i el más estricto, ya que contiene a las especies para las que se prohíbe la venta de individuos completos vivos o muertos, y partes de ellos, como serían pedazos de plantas y semillas en el caso de los cactus, salvo mediante permisos especiales o para efectos de colección y manejo científico de los ejemplares. El Apéndice I contiene 81 taxa de cactus, mientras que el resto están en el Apéndice ii, exceptuando a los géneros Pereskia, Pereskiopsis y Quiabentia, que no están incluidos en ninguno de los tres apéndices (CITES, 2023).

Amenazas que ponen en riesgo a los cactus

Las principales amenazas reconocidas para los cactus son la expansión de la agricultura, la ganadería y la acuacultura, las grandes obras de infraestructura, el uso biológico y los desarrollos residenciales y comerciales (Oldfield, 1997). Esto evidencia que el cambio en el uso del suelo y el saqueo de plantas vivas representan las principales amenazas para la persistencia a largo plazo de los cactus; incluso la extracción de ejemplares y la construcción de desarrollos urbanos pueden diezmar poblaciones enteras (Goettsch et al., 2015). Por ende, su conservación requiere la protección tanto de las especies como de los lugares en los que habitan. Las plantas vivas y las semillas también son destinadas a grandes colecciones privadas, y la alta demanda del mercado ilegal, conformado por consumidores aficionados a nivel nacional e internacional, pone en riesgo a los cactus (Margulies et al., 2022).

Figura 4a. Echinocactus platyacanthus.
Crédito: monitorzapotitlansalinas.

La extracción intensiva y crónica de plantas por motivos culturales también plantea un problema para la conservación de las cactáceas (profepa, 2016). Por ejemplo, en la gastronomía mexicana, el acitrón, un ingrediente de varios platillos, solía obtenerse de los cactus, principalmente de Echinocactus platyacanthus (Figura 4a) y Ferocactus histrix (Figura 4b). Estas especies son endémicas de México y se encuentran en la categoría de en Peligro de Extinción y Sujeta a Protección Especial, respectivamente (dof, 2019). La explotación de especies en peligro de extinción está estrictamente prohibida, y cualquier actividad extractiva debe ser denunciada ante la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (profepa). Además, estas dos especies, al igual que la mayoría de las cactáceas, presentan tasas de crecimiento muy lentas, dificultando la recuperación de sus poblaciones. Por ejemplo, la biznaga burra, E. platyacanthus, en condiciones naturales crece de 1 a 2 cm por año (Jiménez-Sierra y Eguiarte, 2010; Figura 4a), lo que implica que se necesitan décadas para tener plantas adultas capaces de reproducirse. En el ámbito culinario, una alternativa es reemplazar el acitrón obtenido de los cactus por dulces de camote, papaya y chilacayote (Cedillo, 2020).

Figura 4b. Ferocactus histrix.
Crédito: ©Juan Carlos Flores.

El saqueo de plantas, un problema que todos podemos evitar

Todos podemos contribuir a evitar el saqueo de plantas implementando el buen hábito ciudadano de no comprar plantas cuyo origen sea desconocido o sospechoso. El saqueo masivo de cactus, sin control, se ejerció desde el siglo pasado hacia países extranjeros, particularmente hacia Alemania, Austria, Bélgica, Holanda, República Checa, Japón y Estados Unidos de América (Scheinvar, 2004). Algunos naturalistas al parecer se interesaron en coleccionar cactus con fines de estudio (Mottram, 2014); sin embargo, la gran mayoría ha sacado plantas y semillas para venderlos en sus propios países (Robbins, 2003).

Esta práctica de comercio ilegal intenso ha llevado a que hoy día muchas especies raras y en peligro de extinción se vendan sin restricciones en varios sitios de internet de distintos países de Europa occidental y Asia (Olmos-Lau y Mandujano, 2016). El comercio ilegal trafica tantas plantas que puede acabar con toda una población y colocar a toda una especie en la posibilidad de desaparecer (Goettsch et al., 2015). Entre los cactus, los que más preocupan son las llamadas especies raras. Estas especies suelen tener una distribución geográfica altamente restringida, con una o pocas poblaciones las que en general son de tamaño pequeño (Hernández y Godínez, 1994). Desde hace décadas, las especies raras han estado bajo una presión de recolección y saqueo tan intensos que casi todos se encuentran en peligro crítico de extinción (Margulies et al., 2022). Esto se debe a la alta demanda que tienen las especies raras en el mercado ilegal donde alcanzan los precios más altos (Robbins, 2003); sin embargo, muchas de estas plantas mueren en el tránsito antes de llegar a sus compradores, principalmente coleccionistas privados del extranjero.

Además, en las últimas décadas, en lo que se conoce como arquitectura del paisaje, especies suculentas, incluyendo varios cactus columnares y biznagas de gran tamaño, se extraen de poblaciones naturales para decorar jardines residenciales y áreas verdes públicas. Para mitigar esta extracción, en el sur de Estados Unidos de América (Arizona y Texas) se ha implementado la producción de estas plantas en invernaderos legales, siendo Arizona líder como exportador de cactus, vendiendo a más de 40 países (Robbins, 2003). En contraste, en México, obtener la autorización para cultivar y exportar plantas propagadas es complejo, ya que se enfrentan a regulaciones estrictas y trámites complicados que desalientan a muchos productores (Bárcenas, 2003).

En México, muchas plantas extraídas ilegalmente se venden localmente en mercados y en la calle, y varias páginas de internet anuncian especímenes sin mostrar permisos que garanticen un origen y producción legal (Olmos-Lau y Mandujano, 2016). Para dimensionar el problema, el lector puede considerar el impacto de mil personas comprando una planta cada una, lo que equivale a mil plantas lo que puede representar a toda una población o especie completa (Solórzano et al., 2016). Otro aspecto a tener en cuenta es que a mayor precio de un cactus, mayor es el riesgo de su desaparición, ya que la falta de opciones legales impulsa la extracción ilegal con sus costos asociados (Robbins, 2003).

Si el saqueo de cactus es un delito y su venta una amenaza, ¿cómo obtener un cactus sin perjudicarlos? Si te apasionan los cactus, puedes adquirirlos con la garantía de que fueron producidos en viveros y en unidades de manejo con los permisos legales correspondientes, o de aquellos vendidos en jardines botánicos. Estos lugares exhiben permisos en sus instalaciones y colocan etiquetas en las macetas que indican el origen del vivero que propagó esa especie. En nuestro país, los permisos son emitidos por la semarnat, a través de Unidades de Manejo Ambiental, Predios de Manejo Ambiental, Instituciones Universitarias y organizaciones ambientales. Aunque puede ser tentador, se debe evitar comprar en sitios de internet con plantas de procedencia dudosa. También es recomendable no adquirir cactus vendidos en la calle o aquellos que carezcan de la etiqueta de producción certificada en las macetas.

El caso de los cactus pequeños

Los cactus de tamaño reducido (menos de 30 cm de altura) son codiciados por su tamaño compacto, sus flores vistosas y sus formas llamativas (Figura 5a y 5b). Estos cactus son ideales para cualquier azotea, balcón o ventanal, ya que requieren cuidados sencillos, convirtiéndolos en plantas ornamentales de alta demanda. No sorprende que estas plantas de pequeño tamaño, al igual que sus contrapartes más grandes, los cactus globosos y columnares, estén siendo afectadas por el mercado ilícito.

Esta demanda se ha sumado a la problemática del cambio en el uso de suelo en sus hábitats naturales, llegando al punto en que en México el mayor porcentaje (63%) de especies en riesgo pertenece a géneros de cactus pequeños, destacando entre ellos los géneros Ariocarpus (7 especies) y Mammillaria (109) (dof, 2019; Figura 5).

Figura 5. Los cactus se ven seriamente afectados por el mercado ilícito debido a sus formas y flores llamativas: a) Mammillaria humboldtii, b) Ariocarpus fissuratus.
Crédito: Sharon Rosas.

Además de amenazar la existencia de estas especies, el mercado ilegal de cactus conlleva daños económicos significativos, estimándose que pueden alcanzar hasta los dos mil millones de dólares al año (Lawrence, 2022). Cuantificar el impacto real del saqueo de especies es un desafío, ya que se comercializan plantas completas o partes de ellas, e incluso semillas, lo que complica aún más el problema (Olmos-Lau y Mandujano, 2016; Robbins, 2003). Algunas estimaciones indican que anualmente se comercializan entre 7 y 8 millones de cactus en el mercado nacional e internacional (Scheinvar, 2004).

Conclusiones

Las actividades humanas han tenido un impacto negativo en las poblaciones de cactus, una situación cada vez más preocupante debido a la elevada tasa de cambio en el uso de suelo y el saqueo. Dado que los cactus desempeñan un papel crucial en los ecosistemas naturales, su pérdida puede afectar a otras especies, desencadenando una cascada de daños que eventualmente alteraría las funciones del ecosistema e incluso podría llevar a su pérdida. Es crucial evitar el uso de productos como el acitrón original, actualmente prohibido, y la recolección ilegal de semillas, que reduce los bancos naturales de germoplasma. Afortunadamente, podemos contribuir evitando la compra de cactus de procedencia ilícita y respaldando a los viveros que cuentan con permisos para continuar su producción. También es esencial promover los viveros nacionales que legalmente abastecen la demanda del mercado de plantas en riesgo, con el objetivo de mitigar la extracción ilegal. Aunque pueda parecer increíble, pequeñas acciones pueden marcar una gran diferencia.

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Recepción: 01/03/2023. Aprobación: 24/01/2024.