Resumen

No vivimos un tiempo de cambios, sino un cambio de tiempos. Esta trasformación del paradigma civilizatorio confronta las premisas del pasado. La nueva civilización se caracteriza por el desarrollo tecnológico-científico; así, el filósofo Marshall McLuhan (1911-1980) la prefiguró en un mundo en el que las nuevas tecnologías de la comunicación darían como resultado un cambio social, que al acotar la distancia permitiría el intercambio con lugares remotos en tiempo real.

Palabras clave: inteligencia artificial (ia), arte, creación.

A (still) too human artificial intelligence: art and technology

Abstract

We do not live a time of change, but a change of times. Such civilizatory paradigm’s transformation confronts the premises of the past. The new civilization is characterized by technological and scientific development; as such, philosopher Marshall McLuhan (1911-1980) prefigures it in a world in which new communication technologies would result in social change, that would shorten the distance and would allow the exchange with remote places in real time.

Keywords: artificial intelligence (ai), art, creation.

No vivimos un tiempo de cambios, sino un cambio de tiempos. Esta trasformación del paradigma civilizatorio confronta las premisas del pasado. La nueva civilización se caracteriza por el desarrollo tecnológico-científico, y el filósofo Marshall McLuhan (1911-1980) la prefiguró en un mundo en el que las nuevas tecnologías de la comunicación darían como resultado un cambio social, que al acotar la distancia permitiría el intercambio con lugares remotos en tiempo real. Internet aglutina todos los medios analógicos y electrónicos: imprenta, telégrafo, radio, teléfono y televisión. Sin embargo, éstos ya no se conciben como recursos masivos que difunden información ni productos culturales (muchas veces propagandísticos) tutelados por Estados o consorcios, sino como una red que comparte, permite intercambiar y, sobre todo, genera contenidos.

La creación artística también se ha trastocado en esta nueva y vertiginosa era y, aunque el binomio arte y tecnología ha forjado sólidos lazos a través de la historia, pareciera que las máquinas han introducido variables que resemantizan el proceso. No es la primera ocasión en que la controversia “ataca”, pues con la invención de la fotografía los discursos decimonónicos que vaticinaban el fin del arte y la rendición ante la máquina, con una perspectiva histórica-estética, parecieran saldados en favor del humano (de “lo humano”).

Entre la palabra hablada y la escrita –entre la objetualidad y la fuerza espiritual– existe un consenso universal para aquella comunidad, un valor convencional o contractual entre hablantes, ya definido por Aristóteles a través del método inductivo. En la Ilustración, la lengua como contrato se replanteó: ¿cómo se da el proceso de comunicación de eso que yo sé? En términos semióticos, el conocimiento y el intercambio que forjaron el mundo como lo aprendimos, más allá de la posmodernidad y la posverdad, pareciera relativizarse y las premisas son vulneradas aparentemente por el algoritmo.

Se ha disertado mucho sobre el fin del libro físico y la compactación del lenguaje; a pesar de la debacle de las pequeñas editoriales, la industria sigue y las novelas a partir de tuits continúan propagándose. Lo mismo ocurrió con la música electrónica frente a la música instrumental; las instalaciones y videoinstalaciones frente a la clasicismo pictórico y escultórico; la introducción de medios electrónicos en la escena operística y teatral frente a las puestas en escena convencionales; la cocina molecular frente el fogón y la estufa, la fotografía análoga frente a la digital, etcétera. En algún momento se buscó ir en contra de “lo artificial” para “rescatar” lo humano. Algo parecido había ya planteado José Ortega y Gasset cuando en 1925, durante la primera posguerra, escribió en La deshumanización del arte: “La metáfora escamotea un objeto enmascarándolo con otro, y no tendría sentido si no viéramos bajo ella un instinto que induce al hombre a evitar realidades”.

La metáfora aún funciona. No hay nada demasiado humano, tampoco escasamente humano. Damián Szifrón lleva la violencia a un estamento de bellas artes y sobre esto Luis Martínez refiere: “[el espectáculo] digamos putrefacto, de una sociedad enferma de su propia indolencia, anestesiada por su ira, incapaz de entender el origen de la insatisfacción que la habita”. La violencia entendida como lo salvaje, la animalidad o llevarlo al terreno de lo electrónico, lo artificial, pareciera que tambalea la racionalidad, empero todas las creaciones resultan de la vileza, bondad, espiritualidad…, racionalidad humanas. No podría ser de otra manera.

Las lecciones de Umberto Eco siguen forzando la frontera: la obra es abierta (a interpretaciones), y un texto siempre tiene más de un nivel de significación. El uso de algoritmos y la creación de grandes bases de datos hoy integran el espectro y dimensión estética. ¿Cuáles son las condiciones mínimas bajo las cuales un conjunto de marcas funciona como una imagen? La base de datos Aaron en 1973 nos hizo plantear por primera vez, a partir del algoritmo, el proceso creativo. El británico Harold Cohen creó cientos de imágenes (autorretratos) a partir de una computadora. Pixel, tinta, óleo, acrílico y gesto irrumpieron en escena. Aunque Aaron ayudó, la mano (y mente) de Cohen estaban presentes.

Dos ejemplos más cercanos al espíritu millennial: Retrato de Edmond de Belamy (ver imagen 1), creado por Obvious y Memorias de los transeúntes i de Mario Klingemann (ver imagen 2). El primero surgió de un colectivo francés cuyos integrantes no rebasaban los 25 años de edad, integrado por Hugo Caselles-Dupré, Pierre Fautrel y Gauthier Vernier. La obra marcó un récord en el mercado del arte al subastarse en 2018 en la casa Christie’s de Nueva York y alcanzar los 432 500 dólares, cuyo valor estimado inicial del inédito retrato iba de los 7 000 a los “escasos” 10 000 dólares. La segunda obra se subastó en marzo de 2019 en la casa Sotheby’s de Londres por 52 610 dólares.

Imagen 1. Retrato de Edmond de Belamy (Obvious, 2018).

A partir de algoritmos, ambas bases de datos “crearon” retratos que no prefiguraban en la historia del arte. Las comillas de “creación” resultan pertinentes. Obvious fue alimentada por miles de imágenes, retratos comunes y famosos que se conservan en museos de todo el mundo. Aunque Edmond de Belamy no existió, hoy existe gracias a la inteligencia artificial. Su retrato y su nombre resultaron de la suma y “entendimiento” (léase procesamiento) de variables para así “crear” una imagen inédita. Klingemann alimentó su base de datos para que en pantallas se proyectaran en tiempo real rostros de personas que hasta entonces tampoco existían.

Imagen 2. Memorias de los transeúntes de Klingemann (Namile17, 2019).

Aaron Hertzmann, científico de Adobe Research y artista aficionado, aseveró:

Si el conflicto reside en qué grado de humanidad podemos situar las obras, tal premisa resulta en un uróboros ominoso como el del huevo y la gallina, que distraen y no abonan al discurso crítico. David Alfaro Siqueiros, luego de recorrer política y artísticamente América Latina, en 1936 estableció en Nueva York su taller experimental y laboratorio de técnicas modernas en el arte. Ahí descubrió el accidente controlado en la pintura, es decir, dejar que, en condiciones predeterminadas, los materiales no se ciñan a la idea preconcebida del artista. Esto lo llevó a experimentar el dripping o goteo, que revolucionaría las vanguardias dentro de la ruptura del expresionismo abstracto norteamericano. Entre sus jóvenes discípulos se encontraba Jackson Pollock, quien a partir de entonces desarrolló el action painting, literalmente “pintura en acción”. Desde Marcel Duchamp ya el concepto había rebasado la pericia técnica. “La destreza no es el verdadero requisito para que alguien sea artista”, sostiene Hertzmann (2019), y hoy una trituradora ayudó a Banksy crear a partir de una obra, otra.

En realidad (y en realidad virtual) todo arte es un “accidente controlado” y conceptualmente las variables creativas son determinadas por el artista, por el proceso de experimentación, por el azar, por el mercado, por la crítica, por los públicos…

Sin embargo, al tratarse de inteligencia artificial parecieran ampliarse los límites y quizá el conflicto surge semánticamente por el uso indistinto de términos. Si bien la inteligencia artificial (ia) refiere los esfuerzos para reemplazar cognitivamente a las personas con máquinas, el argumento apunta a utilizar tecnologías de aprendizaje automático similares para ayudar, en lugar de reemplazar, a los humanos. La distinción estudiada por Bernard Marr refuerza que estéticamente el uso de nuevas tecnologías en el proceso creativo, opera como argumentos inteligentes que potencian la libertad creadora del artista.
El arte mantiene y mantendrá su vitalidad a través de la continua innovación. Hertzmann apunta:

Las máquinas de aprendizaje (machine learning) poco a poco suman conocimiento en bases de datos cada vez más complejas que “aprenden” por sí mismas. La artista británica Anna Ridler refiere, en aras de hacer visible lo invisible:

El proyecto Criptobloom (dentro de la Plataforma Europea de Arte Multimedia y financiado por el Programa de Creatividad de la Unión Europea) plantea obras como Myriad (Tulips), un conjunto de entrenamiento para alimentar una base de datos con diez mil imágenes de tulipanes. Explica la curadora Doreen A. Ríos que “cada una de ellas ha sido categorizada a mano, revelando el aspecto humano detrás del aprendizaje automático”.

Paralelismo histórico con el surgimiento del mercado de bulbos y tulipanes en Países Bajos en 1630 y su especulación hasta el bitcóin y la banca electrónica, Anna Ridler y Bloemenveiling emprendieron una aplicación para la subasta –a través de bots– de imágenes en movimiento de tulipanes generados por inteligencia artificial en la red Ethereum, y que al comparador le enviará una imagen que durará una semana (como la vida del tulipán) antes de destruirse.

Michael I. Jordan, profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el Departamento de Estadística de la Universidad de Berkeley, explica:

“Un artista extrae algo de la realidad”, escribió Walter Benjamin, sin embargo, este reducto rebasa sus límites. Hoy, no basta ser el depositario de conocimiento para volverse silos de información. En un mundo interconectado, curadores, educadores, críticos y sobre todo visitantes activos de un museo o una galería participan en la co-creación, selección, divulgación, deconstrucción de tesis y elaboración de claves interpretativas de la realidad en discursos multi y transdiciplinarios a favor de la democratización del conocimiento y la inclusión. Las sociedades transitan hacia las libertades, diversidad, pluralidad, defensa de los derechos humanos y democracias más participativas. En palabras de Raya Bidshahri, futurista y escritora sobre tecnologías:

Así, la ultracontemporaneidad con el internet de las cosas nos lleva explorar nuevas retóricas de la imagen visual y sus procesos de creación.

Referencias

• Hertzmann, Aaron (2018). Will A Computer Ever Be An Artist? Can Computers Create Art? Part 3. En Medium. Recuperado de: https://medium.com/@aaronhertzmann/will-a-computer-ever-be-an-artist-6f861aa1349.
• Namile17 (2019). Memories of Passersby by Mario Klingemann. Courtesy Onkaos. Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Memories_of_Passersby_by_Mario_Klingemann_at_Espacio_SOLO.jpg.
• Martínez, Luis (2014). La violencia como bella arte. Madrid: El Mundo. Recuperado de: https://www.elmundo.es/cultura/2014/10/17/543fda1522601dac658b459f.html.
• Obvious (2018). Portrait of Edmond Belamy. Recuperado de: https://en.wikipedia.org/wiki/Edmond_de_Belamy#/media/File:Edmond_de_Belamy.png.
• Ortega y Gasset, J. (1925). La deshumanización del arte y otros ensayos de estética. 11ª edición. Madrid, España: Ed. Espasa Calpe.
• Ridler, Anna (s.f.). Espacio A + T, Fundación Telefónica. En Código. Arte-Arquitectura-Diseño . Recuperado de: https://revistacodigo.com/exposiciones/espacio-a-t-fundacion-telefonica/.

Recepción: 03/09/2019. Aprobación: 27/11/2019.

Resumen

En este artículo se comentan posibilidades de colaboración de grupos numerosos, con el apoyo de inteligencia artificial, en el área de las humanidades. Se hace énfasis en el impacto positivo que este tipo de colaboración puede lograr, a diferencia de la visión de confrontación que caracteriza el discurso actual sobre los peligros de la inteligencia artificial.

Palabras clave: colaboración masiva para el aprendizaje, inteligencia artificial, supermentes, investigación impulsada por la gente.

Shakespeare and the lions: possible encounters between artificial intelligence and humanities

Abstract

This article is about the possibilities of collaboration among groups, with the support of artificial intelligence in Humanities. Emphasis is placed on the positive impact that this type of collaboration can achieve, unlike the confrontational vision that characterizes the current discourse on the dangers of artificial intelligence.

Keywords: crowdsourcing, artificial intelligence, superminds, people-powered research.

Introducción

Al pensar en inteligencia artificial (ia), uno de los imaginarios más comunes es el de la confrontación entre humanos y robots. Se habla de una inevitable guerra, de sometimiento, de “ellos o nosotros”. Sobre estos peligros y preocupaciones que genera la integración de inteligencia artificial en nuestras vidas hay ya abundante discusión, y es muy importante que así sea. No obstante, autores como Dowek (2018) tienen otra perspectiva e invitan a salir de esa metáfora: “No hay más competencia entre el hombre y la máquina que entre el trompetista y la trompeta, el albañil y la pala, el escriba y el cálamo” (p. 248).

El temor a la sustitución, al relevo que un robot podría tomar del trabajo del ser humano, no nos permite bajar fácilmente las defensas, aun conociendo los beneficios que la inteligencia artificial está logrando en ámbitos como la medicina. Este miedo al reemplazo también permea el campo de las humanidades, pues la inteligencia artificial ya ha demostrado que puede crear, de manera autónoma, obras de arte o música, acciones que nos hacen considerar si a corto plazo el artista será sencillamente reemplazado. Alejándonos de esta perspectiva, la intención de este texto es explorar cómo la ia puede potenciar lo humano y el trabajo en colectivos para fomentar el logro de mejores resultados en proyectos relacionados con las humanidades. El escenario de la colaboración es una alternativa a la metáfora de la guerra, y es también la búsqueda de una productiva relación instrumental entre el ser humano y la ia, una herramienta ciertamente poderosa.

Podemos pensar que ya colaboramos con la tecnología de manera intensa, pero esto aún puede alcanzar un nuevo nivel si pensamos en lo que Malone denomina supermentes, es decir, la posibilidad de que “las personas y las computadoras se conecten de tal manera que actúen de forma más inteligente que cualquier persona, grupo o computadora haya hecho antes” (2018, p. 16). ¿Cómo puede suceder esto? Veamos algunos ejemplos.

Robots y humanos trabajando codo a codo

Como ejemplo de robot y humanos trabajando juntos para lograr supermentes, Malone (2018) menciona a los bots de Wikipedia, diseñados para revertir ciertas ediciones consideradas como vandálicas. La inteligencia artificial detecta la anomalía y los bots contribuyen como aliados que auxilian a los editores humanos a mantener, de manera más sofisticada y rápida, la calidad de los artículos. Vista así, la inteligencia artificial, trabajando al servicio de un colectivo, potencia las habilidades de los miembros del grupo en lugar de sustituirlos, lo cual corresponde a uno de los “santos griales” de la ia (Weld, Mausam, Lin y Bragg, 2015, p. 89), propuesta también conocida como sistemas de iniciativa mixta.

Otro ejemplo de este tipo de colaboración es el proyecto EyeWire. Se trata de una plataforma de ciencia ciudadana que nació en 2012 y que permite la cooperación de voluntarios para mapear neuronas en un ambiente ludificado. Se han registrado más de 290 000 personas de alrededor de 150 países y de acuerdo con la directora ejecutiva esto “es equivalente a 32 personas trabajando tiempo completo durante 7 años” (DeWeerdt, 2019).

Figura 1. Plataforma de EyeWire.

Nicholas Carr (2014) habla de la tecnología como un medio que nos permite ir más allá del límite que el cuerpo nos impone, y con ello nos acerca a una apreciación diferente del mundo: “El valor de una herramienta bien hecha y bien utilizada reside no sólo en lo que produce para nosotros, sino en lo que produce en nosotros (p. 247-248). Carr precisa que la elección de una herramienta de trabajo debería ayudarnos a extender el campo de nuestra experiencia y percepción: “Lo que hace una herramienta superior a otra no tiene nada que ver con su novedad, lo que importa es cómo nos agranda o empequeñece, cómo moldea nuestra experiencia de la naturaleza, de la cultura y de los unos con los otros” (p. 262).

Si asumimos las herramientas tecnológicas como un instrumento para enriquecer nuestra experiencia sensorial y cognitiva, no podríamos encontrar un mejor aliado que la ia para ayudarnos a conocer y mejorar el mundo que nos rodea. Los siguientes dos ejemplos muestran cómo este enriquecimiento de recursos puede aplicarse a casos concretos en las humanidades.

El mundo de Shakespeare

Zooniverse es el nombre de un proyecto que inició en 2009 bajo el concepto de people-powered research. Se trata de una plataforma que facilita la colaboración entre participantes de diferentes edades, países y conocimientos, permitiendo que cada uno aporte pequeñas cantidades de trabajo voluntario en diversos proyectos, bajo el mismo concepto que Wikipedia o EyeWire. De esta manera se avanza más y de forma más rápida. Al momento de escribir este texto, la página oficial anuncia 447 339 366 participaciones, en alrededor de 50 proyectos, hechos por 1 937 067 voluntarios registrados y contando. Otro término relacionado con dicha forma de trabajo es el crowdsourcing, que en este contexto se refiere a un llamado abierto a la colaboración en proyectos específicos, donde cada participante usa sus mejores habilidades con el fin de solucionar un problema determinado o resolver un reto. Al abrir una convocatoria de esta naturaleza se amplían las posibilidades de reunir perfiles variados que contribuyan de una forma que no sería posible en grupos cerrados y muy controlados.

Zooniverse alberga proyectos de todas las áreas del conocimiento, pero aquí nos centraremos en uno del área de humanidades llamado “El mundo de Shakespeare”, donde la comunidad participa en la transcripción de manuscritos de este autor o de sus contemporáneos. El proyecto estuvo activo de diciembre de 2015 hasta septiembre de 2019 y actualmente se encuentra en período de revisión. Se trata de una iniciativa que se logra gracias a instituciones académicas como la Biblioteca Folger Shakespeare, en Washington, D.C., el proyecto Zooniverse.org de la Universidad de Oxford y el Diccionario Oxford de la Oxford University Press. Participaron alrededor de 50 mil usuarios que transcribieron aproximadamente 8 000 páginas (Barber, 2018).

Figura 2a. Plataforma Zoouniverse: ejemplos de transcripción.

Entre los manuscritos por revisar se encontraban cartas, libros de recetas de cocina, textos de alquimia, boletines de noticias, etcétera. Este material permite identificar desde variantes lingüísticas del idioma inglés, hasta conocimientos sobre la vida cotidiana del período 1564-1616, cuyo contenido es casi imposible de analizar hasta no contar con una transcripción. Recordemos que para transcribir estos documentos se requieren especialistas y se trata de un proceso lento y minucioso que a una sola persona puede tomarle meses o años. Gracias a la plataforma que ofrece Zooniverse, este procedimiento se agiliza de la manera que se describirá a continuación.

De entrada, todo el material se encuentra digitalizado y disponible en la plataforma. Los participantes realizan un tutorial de 10 minutos para aprender cómo deben indicar, desde una transcripción simple, hasta observaciones sobre palabras o expresiones no registradas aún por el diccionario, dudas o caracteres especiales. El sistema permite que cada voluntario colabore con una transcripción tan breve como una palabra o páginas completas: todo aporta al proyecto. En la figura 2 se puede apreciar el espacio que se abre sobre la imagen digitalizada de un manuscrito para ingresar una transcripción del texto, marcado con una línea verde.

Figura 2b. Plataforma Zoouniverse: ejemplos de transcripción.

Por supuesto, no todas las participaciones son exactas y precisas, pero justamente aquí se encuentra la oportunidad para la inteligencia artificial: los algoritmos “aprenden” y podrán organizar, de manera cada vez más efectiva, la colaboración de toda la gente que decide participar en un proyecto de esta naturaleza, lo cual sería imposible si no fuera por los algoritmos que trabajan para facilitar la recuperación, análisis y validación de aportaciones. Aspectos como el reconocimiento de imagen a través de un entrenamiento de machine learning podrían mejorar la “lectura” que una máquina realiza de un manuscrito.

Los datos obtenidos quedan a disposición del público que así lo solicite y esta es una forma de retribución al trabajo voluntario y a la comunidad. Dunn y Hedges (2019), así como Deines, Gill, Lincoln y Clifford (2018) detallan los beneficios y retos que han observado de este tipo de colaboración. Estos últimos autores resaltan, en el primer punto de su análisis, un hecho obvio pero a la vez sorprendente: “Lección #1: la gente quiere transcribir”.

Entonces, las multitudes que leen a Shakespeare aportan la habilidad humana de lectura que las máquinas no poseen, mientras que las máquinas aportan la capacidad de clasificación y organización para sistematizar los esfuerzos del colectivo. Tenemos aquí un ejemplo de supermente orientada hacia un proyecto del área de humanidades.

Por favor, alimente a los leones

El segundo ejemplo se trata de la colaboración entre Es Devlin, artista plástica, y Ross Goodwin, ingeniero de Google y creador de un algoritmo generador de poesía de deep learning para esta instalación. Please, Feed the Lions es el título original de esta obra que se presentó entre el 18 y 23 de septiembre de 2018, en el Festival de diseño de Londres. La idea era integrar un quinto león de color rojo vibrante que se uniera a los cuatro ya existentes en la plaza Trafalgar e invitar a los asistentes a alimentar a los leones…, pero con palabras. Aquí la metáfora de alimentar y nutrir a los leones nos regresa al aspecto de la colaboración para lograr mejores productos y de un mayor impacto. Podemos preguntarnos en este punto, ¿con este “alimento” aportado por la gente, qué tipo rugido produciría el león? Al concebir esta obra, Devlin pensaba darle al león “una voz poética colectiva y diversa a partir del ‘alimento’ proporcionado por las multitudes” (Google Arts & Culture, 2018).

Dado que la elección de las palabras que una persona usaría para alimentar a los leones era un factor desconocido, el algoritmo debía estar diseñado para optimizar la estética del poema tanto en lo semántico como en la métrica. Cada palabra o frase que llegaba a la boca del león se convertía en el inicio de un poema de dos líneas que se proyectaba en la columna cercana. Estos son algunos de los versos que el león rugió:

Figura 3. Please. Feed the Lions, Trafalgar Square, Londres 2018 (Mac Fadden Islington, 2018).

El poema se genera a partir de un modelo de red neuronal que ha aprendido a escribir a través de la lectura de 25 millones de palabras de poesía del siglo xix. Funciona prediciendo el carácter que debe continuar (sea letra, espacio o puntuación), a partir de cada una de las palabras proporcionadas por la audiencia. El algoritmo no sólo une frases que conoce con las que recibe, sino que puede escribir por sí mismo a partir de un input determinado: “Esto permite a la obra responder en tiempo real, es un poema siempre en desarrollo” (Google Arts & Culture, 2018).

En este caso, la inteligencia artificial permite que las multitudes creen un poema que además de extenso es verdaderamente misterioso en su sentido. Si cada persona en este festival escribiera su propio poema sería una creación valiosa sin duda, pero el acto de crearlo de manera colectiva y con la posibilidad de mejorar y potenciar la estética del lenguaje gracias al algoritmo es otro ejemplo de las supermentes a las que se refiere Malone (2018).

La visión positiva de la IA, las multitudes y las humanidades

Si regresamos a la definición de Carr (2014) acerca de la productividad de una herramienta que no sólo produce algo para nosotros sino que produce algo (positivo) en nosotros y nos permite extender nuestras posibilidades de experiencia del mundo, los dos ejemplos toman sentido. Lejos de la ia que nos sustituya o que nos haga cada vez más dependientes e inútiles al recordar datos, en estos dos ejemplos vemos una perspectiva optimista de las posibilidades de colaboración:si la metáfora de competencia cambia por una de “alimentación”, de contribución, de muchos que podemos aportar, cada uno, un poco para lograr más entre todos, entonces, tal vez podamos lograr una balanza más equilibrada, positiva y proactiva: las humanidades tienen abundante material para nutrir estas supermentes y aprender en ellas.

Referencias

• Barber, S. T. (2018). The ZOONIVERSE is Expanding: Crowdsourced Solutions to the Hidden Collections Problem and the Rise of the Revolutionary Cataloging Interface. Journal of Library Metadata, 18(2), 85-11. doi: https://doi.org/10.1080/19386389.2018.1489449.
• Carr, N. (2014). Atrapados. Cómo las máquinas se apoderan de nuestras vidas. México, CDMX: Taurus.
• Deines, N., Gill, M., Lincoln, M. y Clifford, M. (2018). Six Lessons Learned from Our First Crowdsourcing Project in the Digital Humanities. Getty Iris blog. Recuperado de: https://blogs.getty.edu/iris/six-lessons-learned-from-our-first-crowdsourcing-project-in-the-digital-humanities.
• DeWeerdt, S. (24 de julio de 2019). How to map the brain. Nature Outlook: The brain, 571, S6-S8 doi: 10.1038/d41586-019-02208-0.
• Dowek, G. (2018). Entrevista en Intelligence artificielle. Enquête sur ce technologies qui changent nos vies. Flammarion, Champs actuel.
• Dunn, S. y Hedges, M. (2017). Academic Crowdsourcing in the Humanities. Crowds, communities, and Co-production. Cambridge, Massachusetts: Chandos Publishing- Elsevier.
• Google Arts & Culture (2018). The Technology and people behind Please Feed the Lions. Meet the team working behind-the-scenes on the fifth lion. Recuperado de: https://artsandculture.google.com/exhibit/uQJy-TQgHNPkJw.
• Mac Fadden Islington, Dearbhla (2018). “Please Feed The Lions”, Es Devlin in Trafalgar Square, London 2018. Recuperado de: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:LDFLionsEdit_06.jpg.
• Malone, T. (2018). Superminds: The Surprising Power of People and Computers Thinking Together. Nueva York, Little, Brown and Company.
• Weld, D., Mausam, Lin, C. y Bragg, J. (2015). Artificial Intelligence and Collective Intelligence, p. 89-100 En Malone y Bernstein (eds). Handbook of collective intelligence. Boston, Massachusetts: mit Press.

Recepción: 06/11/2019. Aprobación: 22/11/2019.

Resumen

Hielo… Raramente pensamos en él si no es para enfriar el agua de limón o el refresco. No obstante, cubre una décima parte de la superficie de nuestro planeta. Lejos de ser estático, el hielo guarda historias en las partículas de polvo y las burbujas que quedan atrapadas en su interior. En particular, la nieve de los casquetes polares y los glaciares ha retenido la historia de nuestra humanidad, de la vida, de la evolución de nuestro planeta y hasta del espacio.

En este artículo te contaré un par de las muchas, muchas historias que se encuentran congeladas en los hielos perpetuos terrestres. Primero, te llevaré a las partículas de plomo atrapadas en el Polo Norte y te hablaré de cómo reconstruyen la historia de nuestra humanidad. Después, daremos un salto espacial y te diré la manera en que el berilio congelado nos ayuda a entender la historia de nuestro Sol. Finalmente, conoceremos el riesgo que el cambio climático implica para este recurso histórico y la memoria que podríamos perder si el hielo polar se derrite.
Palabras clave: núcleo de hielo, testigo de hielo, isótopos, contaminación por plomo, glaciares, calentamiento global.

Frozen stories in the polar ice

Abstract

Ice… We rarely think about it, if it is not to cool our lemonade or sodas. However, it covers a tenth of the land area of Earth, and far from being still, ice keeps stories and memories in the dust particles and the air bubbles trapped inside it. In particular, ice sheets and glaciers have kept the story of humankind, life and even the evolution of Earth and our Solar System.

In this article I am going to tell you a couple of the many –many– stories that are frozen in perpetual terrestrial ice. First, I will talk about the lead particles trapped in the North Pole and how they can tell the history of humanity. Secondly, we will jump to space and reconstruct the story of our Solar System, through the frozen Beryllium records. Finally, I will tell you the risk that climate change possesses to this frozen memory, and all we could lose if ice sheets melt.
Keywords: ice core, isotopes, iron contamination, glaciers, global warming.

Introducción

Cuando pensamos en el hielo polar, muy posiblemente nos imaginemos a un oso blanco hibernando: metido en su cálida cueva, bajo tres o cuatro metros de nieve, en un enorme desierto blanco. Tal vez también recordemos a las focas que se sumergen en el fondo marino, por debajo de la capa congelada y algunos otros —tal vez la mayoría— piensen inmediatamente en Papá Noel y su casa de elfos. Pero lo que muy pocos se imaginan es que ese hielo milenario, que parece inerte y poco atractivo, es en realidad un gran historiador de nuestro planeta. Muchas de sus capas guardan la memoria de guerras, hambrunas, el surgimiento y caída de imperios completos, erupciones volcánicas y cambios globales en el clima. El registro del paso de nuestra humanidad se encuentra allí congelado, en la criósfera terrestre, esperando a ser excavado y estudiado. En este artículo te voy a platicar sobre este contador de historias congeladas y cómo el calentamiento global podría hacernos perder memorias aún desconocidas.

Una de las características más interesantes de los polos es que la precipitación es menor que en una zona desértica, pese a la enorme cantidad de nieve que aparentan tener. Los casquetes polares presentan lluvias promedio de 350 milímetros al año; en comparación, el desierto de Chihuahua recibe entre 150 a 400 milímetros al año, pero con la diferencia de que cae en forma de nieve, la cual eventualmente se convierte en hielo. En otras palabras, el hielo que vemos en el Polo Norte o Sur se ha acumulado allí a través de miles de millones de años.

Al caer, la nieve hace dos cosas: atrapa polvo de la atmósfera y encierra moléculas de aire dentro de su estructura. Lo interesante es que, debido a diferencias en la densidad del hielo y la nieve, así como la falta de actividad biológica, las capas de nieve nuevas no se mezclan con las del pasado, que pueden ser del año anterior o, incluso, las de hace un millón de años. Como resultado, si excavamos unos metros de este hielo tendremos una radiografía del estado de la atmósfera de hace un par de milenios y si intentamos algunos kilómetros, ¡tendremos la historia atmosférica de cientos de miles de años!

Además, esta memoria congelada captura toda clase de partículas, por ejemplo: dióxido de carbono, metano, plomo y oxígeno. Cada elemento, isótopo y molécula viene con su propia historia, atrapada por millones de años, y de la que es necesario descifrar lo que nos quieren contar. Es como si tuvieran su propia contraseña que necesita ser descifrada para acceder a una memoria y una historia milenaria. Este es justamente el trabajo de algunos científicos (glaciólogos, geólogos, geofísicos y biólogos): entender y descifrar el lenguaje, así como la historia que nos cuenta cada partícula en el hielo.

Se ha avanzado muchísimo en este campo; por ejemplo, ahora se sabe que el oxígeno dice cuánto llovía en antaño o que el dióxido de carbono y metano indican qué tan caliente era nuestro planeta. Sin embargo, todavía queda mucho por descifrar y cada día salen a la luz nuevos relatos de nuestro pasado congelado.

Hoy les contaré dos de los relatos más recientes y fascinantes que los científicos lograron descifrar este año: el del plomo y cómo se liga profundamente con las actividades mineras de la humanidad; y el del berilio y su relación con la actividad solar.

Plomo congelado y la minería

Durante la historia de nuestro planeta, el plomo ha estado prácticamente enterrado. De hecho, fuera de las por poco invisibles partículas enviadas por las erupciones volcánicas, este elemento era casi inexistente en la atmósfera antes del origen de la industria humana. Una vez que la humanidad comenzó a desarrollarse, aumentó la fascinación por los metales preciosos, las joyas, y después el petróleo y el carbón, todos ellos ubicados en el subsuelo. Para satisfacer esta creciente necesidad, comenzamos a darle vuelta a la tierra (y a la Tierra), a hacer hoyos, huecos, túneles para sacar todo lo que estaba debajo.

Aún no existía la maquinaria, por lo que se emplearon esclavos para picar piedra en búsqueda de minerales preciosos. Se originó una economía mundial basada en el oro y con ella prosperaron y cayeron imperios, y, por otro lado, el plomo se usó para crear armamentos y construcciones. De cada pedacito de tierra obtenido se desprendió polvo; diminutas partículas se fueron volando por todos lados y algunas de ellas incluso llegaron a los polos y a los hielos perpetuos de los glaciares alpinos. Con esto volvemos a nuestra historia congelada y al hielo perpetuo, que se dedicó a recolectar ese polvo año con año, registrando la historia de nuestra actividad minera y de nuestro frenesí por lo enterrado.

Allí el plomo se mantuvo congelado dentro del hielo glaciar y polar, por miles de años, hasta que el pionero Joseph R. McConell y colaboradores decidieron sacarlo para descifrar su historia. Ellos colectaron núcleos de hielo en cinco puntos de Groenlandia y en hielos perpetuos rusos (ver imagen 1), donde midieron la concentración de plomo de cada centímetro y, mediante otros indicadores, determinaron el año aproximado de proveniencia. Es decir, para cada uno de los últimos 2100 años, realizaron un estimado de la cantidad de plomo que circulaba en la atmósfera. Ligaron cada período de cambio en las concentraciones de plomo con lo que sucedía en la historia de la humanidad, particularmente en Europa. Sus resultados fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (pnas) en marzo de 2019 y rápidamente hicieron eco en las redes sociales.

Imagen 1. Cortesía de la NASA. Recuperada de: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Paleoclimatology_IceCores/.

Los autores mostraron cómo diferentes momentos de la humanidad modificaron la actividad minera en Europa y Asia. Por ejemplo, durante el surgimiento y auge del Imperio romano la concentración de plomo congelado aumentó casi diez veces como resultado de la creación de armamento, decayó con cada una de las plagas que azotó al imperio, resurgió en períodos de crecimiento económico y finalmente llegó a un mínimo con su caída. De allí permaneció estable hasta el reinado de Carlomagno y la Edad Media, donde creció exponencialmente por casi mil años (cien veces en total), consecuencia del gusto europeo por la plata, hasta la llegada de la peste bubónica y las hambrunas de la tardía Edad Media que trajeron una caída abrupta en la actividad humana y, por lo tanto, en la concentración de plomo polar. Finalmente, con el inicio y auge de la Revolución Industrial, se dio el último gran brinco pues la concentración registrada de plomo incrementó 228 veces como resultado de la extracción de carbón y petróleo. En los últimos tiempos, la concentración atmosférica nuevamente se disparó (por el uso de gasolinas con plomo durante la década de los ochenta), para caer abruptamente al inicio de 1990, cuando se prohibió este metal en los combustibles y se sustituyó por productos de nitrógeno. Actualmente, el depósito de plomo se ha estabilizado, pero sigue siendo 60% mayor que antes de la Edad Media.

La belleza de esta simple línea de tiempo recae en pensar justamente todo lo que hay detrás. La marcada tendencia de aumento temporal coincide con el surgimiento de nuevas tecnologías basadas en la industria extractiva, del hallazgo de nuevas minas, la importación de minerales de América y períodos de riqueza económica. En particular, destaca la creación de una economía basada en monedas y el auge de los mercados de plata. No obstante, todos los momentos de incremento parecen culminar en grandes guerras, enfermedades o hambrunas, que cambian la tendencia. Sobre todo, la peste bubónica, que acabó con la tercera parte de la población europea, tiene una señal clara en el registro, a causa de una caída en las actividades mineras de la región.

Esta bella historia es el hallazgo más reciente de los cuentos del hielo, aunque hace unos años, científicos de distintas partes del mundo hallaron otro elemento que, lejos de contarnos lo que pasa aquí en la Tierra, nos narra la historia de nuestro sistema solar, especialmente del Sol. Veamos de qué se trata.

El berilio fugaz y los rayos cósmicos

Casi todos los rayos cósmicos que recibe la Tierra provienen del exterior del sistema solar, causados principalmente por la explosión de supernovas. El hielo, como el gran historiador que es, procura registrar su paso. Esto sucede ya que al llegar a la atmósfera terrestre, los rayos interactúan con elementos que se encuentran allí (principalmente nitrógeno) y generan la creación de algo muy particular: isótopos de berilio diez (10Be), causados exclusivamente por esta interacción y aunque se pueden producir en las reacciones nucleares de nuestros reactores y bombas, naturalmente no se encuentran de otra forma en la Tierra. Algo curioso del berilio es que es un elemento que prácticamente no interactúa con nada ni con nadie. No es usado por la vida, no tiene injerencia en reacciones químicas y tampoco desaparece. Como resultado, así como se forma en la atmósfera, así se diluye en el agua y, como habrás adivinado, una parte de éste termina depositado en el hielo polar (ver imagen 2).

Lo notable es que la cantidad de radiación cósmica recibida por la Tierra no es siempre la misma. Las variaciones en el campo magnético solar llevan a fluctuaciones en la cantidad de rayos cósmicos que entra a nuestro planeta. Entre más débil sea este “escudo protector”, mayor será la cantidad de rayos que recibiremos. De esta forma, períodos con baja actividad solar se traducen en un aumento de berilio en el hielo y viceversa.

Por lo tanto, si midiéramos la concentración del isótopo de berilio en un núcleo de hielo, se podría reconstruir la historia de la actividad solar pasada. No obstante, este isótopo es casi inexistente, con cerca de diez mil átomos en un gramo de hielo (que tiene 9×10²² átomos, o, en otras palabras, menos del 0.0000000000001% de berilio en cada gramo de hielo) y hasta hace muy poco no teníamos la tecnología para poder medirlo.

Friedhelm Steinhilber y colaboradores fueron los primeros en tener acceso a la tecnología necesaria. Ellos diseñaron el experimento para colectar, medir y reportar las concentraciones de dicho isótopo en el hielo polar para entender la historia de nuestro Sol. Sus resultados, publicados en la revista pnas en abril de 2012, representan la primera reconstrucción de los cambios en la irradiancia solar en los últimos 9,000 años. Los autores mostraron ciclos en los picos de actividad solar cada mil años, los cuales han disminuido lentamente para llegar a un mínimo en la actualidad. Los resultados arrojaron que el calentamiento global en que vivimos hoy en día no es consecuencia de una actividad solar extraordinaria, pues ésta se encuentra en su valor más bajo de los últimos 9,000 años.

Imagen 2. Proceso de formación del berilio 10 y su acumulación en el hielo polar. Recuperada de: https://doi. org/10.1073/pnas.1118965109.

Una memoria que se derrite

Ninguna memoria es eterna, especialmente cuando decidimos guardarla en el hielo de un planeta que aumenta de temperatura día con día. El impacto del calentamiento global al que nos enfrentamos no sólo incluye el derretimiento de los casquetes polares (y la consecuente expansión del océano); sino también la pérdida de una memoria histórica guardada en sus burbujas y polvo. Se trata de un recurso fundamental para el equilibrio térmico y radiativo de la tierra, así como para el recuento de la historia de la vida terrestre y de nuestra humanidad, que se pierde lentamente. Desconocemos cuántas aventuras estarán guardadas en otros elementos y qué otras cosas aún nos faltan por descubrir allí atrapadas y congeladas. Por suerte, algunos centros de investigación como el Scott Polar Research Institute en el Reino Unido o el National Ice Core Laboratory en Estados Unidos, preservan núcleos para futuras investigaciones. Al menos así, parte de la memoria histórica polar se encuentra resguardada para descubrirla en el futuro.

Como última nota, si consideran el hielo polar como lejano, deben saber que no se encuentra únicamente en lugares remotos, los glaciares que están en nuestras propias montañas también resguardan muchas anécdotas: los del Popocatépetl e Iztaccíhuatl (ver imagen 3), Pico de Orizaba, Nevado de Toluca y Nevado de Colima podrían contener la historia del paso de todas las civilizaciones de Mesoamérica o del clima regional y sus cambios en los últimos milenios. Éstos se están perdiendo a un ritmo demasiado rápido y con ello las historias que contienen; por ejemplo, se estima que el Iztaccíhuatl es el de mayor riesgo de perder todo el hielo que lo cubre en los próximos cinco o diez años, y que aun los más altos, como el Pico de Orizaba, se extingan en este siglo.

Imagen 3. Glaciares del Popocatépetl e Iztaccíhuatl. Recuperada de: https://www.gaceta.unam.mx/glaciares-mexicanos-a-punto-de-extinguirse/.

A pesar de que existe el riesgo de perder estas memorias, también hay una oportunidad de hacer algo por ellas. Hacen falta nuevos científicos con ganas de subir miles de metros a extraer hielo para llevar las muestras congeladas a un laboratorio y a descifrar los cuentos de este helado historiador. Y quién sabe, a lo mejor podrías ser tú el próximo glaciólogo que descifre una nueva historia.

Referencias

• McConnell, J. R., Wilson, A. I., Stohl, A., Arienzo, M. M., Chellman, N. J., Eckhardt, S., Thompson, E. M., Pollard, A. M. & Steffensen, J. P. (2018). Lead pollution recorded in Greenland ice indicates European emissions tracked plagues, wars, and imperial expansion during antiquity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(22), 5726-5731. doi: https://doi.org/ 10.1073/pnas.1721818115.
• Petit, J. R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N. I., Barnola, J. M., Basile, I., Bender, M, Chappellaz, J., Davis, M., Delaygue, G., Delmotte, M., Kotlyakov, V. M., Legrand, M., Lipenkov, V. Y., Lorius, C., PÉpin, L., Ritz, C., Saltzman, E. & Stievenard, M. (1999). Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature, 399(6735), 429. doi: https://doi.org/10.1038/20859.
• Steinhilber, F., Abreu, J. A., Beer, J., Brunner, I., Christl, M., Fischer, H., Heikkilä, U., Kubik, P. W., Mann, M., McCracken, K. G., Miller, H., Miyahara, H., Oerter, H. & Frank Wilhelms (2012). 9,400 years of cosmic radiation and solar activity from ice cores and tree rings. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(16), 5967-5971. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1118965109.

Recepción: 01/08/2019. Aprobación: 22/11/2019

Resumen

La obesidad no es exclusiva de los humanos y sus mascotas. Los animales silvestres, incluidos los insectos, también pueden ser víctimas de este padecimiento. Sin embargo, los casos de obesidad en insectos son pocos y no siempre se deben a la mala alimentación y a la falta de actividad, sino que se pueden asociar al parasitismo.

Los insectos tienen mecanismos que les impiden ser obesos y no todos tienen la capacidad de almacenar una gran cantidad de energía en forma de grasa. En los humanos, en cambio, la habilidad de almacenar mucha grasa, que ahora representa un problema de salud pública, pudo ser benéfica durante la evolución de nuestra especie debido a los altos requerimientos energéticos de nuestro enorme cerebro en un ambiente donde no existía certeza de encontrar alimento.
Palabras clave: evolución, grasa, insecto, obesidad, parasitismo.

Obesity, a rare problem in insects

Abstract

Obesity is not exclusive from humans and their pets. Wild animals, including insects, can also suffer from this disease. However, the evidence of obesity in insects is scarce and it is not always related to bad feeding habits and low physical activity, but it could be related to parasitism.

Insects bear mechanisms that prevent them from becoming obese and not all of them have the capacity to store big amounts of fat as an energy supply. In humans, in contrast, the ability to store large amounts of fat, which now represents a severe public health issue, could have been beneficial during the evolution of our species. This was due to the extremely high energetic requirements of our big brain in an environmental context where food was not always accessible.
Keywords: evolution, fat, insect, obesity, parasitism.

Introducción

De acuerdo con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (ocde), vivimos en uno de los países con mayor índice de obesidad en el mundo (2017), donde tres de cada diez mexicanos tienen sobrepeso, lo cual representa un grave problema de salud pública (ver imagen 1). Las principales causas de la obesidad son el consumo excesivo de calorías y el poco gasto físico, que ocasionan un balance energético positivo, es decir, mayor ganancia que pérdida de calorías. Sin embargo, los humanos no somos los únicos animales obesos. Los macacos que fueron introducidos del continente asiático a una isla de la laguna de Catemaco, Veracruz, en el corazón de la selva de los Tuxtlas, son gordos debido a las cantidades excesivas de alimento que reciben de los turistas y a su poca actividad física. Nuestras mascotas también pueden ser obesas; de hecho, más de la mitad de los perros y gatos en los Estados Unidos lo son, e incluso padecen enfermedades como diabetes tipo 2 (DeGodoy y Swanson 2013).

Imagen 1. Persona con obesidad. Tomado de wikipedia.org (licencia Creative Commons Attribution 3.0)

Según la Organización Mundial de la Salud, la obesidad se define como una acumulación anormal o excesiva de grasa que puede ser perjudicial para la salud. Pero si queremos extender el concepto de obesidad a todos los animales, debemos entenderla como una acumulación de grasa corporal tal que reduce las probabilidades de supervivencia y reproducción de un individuo.

Está claro que en humanos y animales domésticos la obesidad representa un problema, pero ¿qué hay de los animales silvestres? ¿Padecen obesidad? ¿No resulta conveniente almacenar grasa, tal vez a modo de preparación para momentos de escasez de alimento?

Obesidad en animales silvestres

En los animales silvestres es difícil determinar si existe obesidad, pues esto requiere conocer los niveles de grasa corporal en la población y el umbral sobre el cual la acumulación de grasa reduce la longevidad y la reproducción de los individuos. Además, el alimento en animales que viven en condiciones naturales es casi siempre escaso y almacenar energía en forma de grasa puede resultar conveniente ante futuras condiciones de escasez (Bellisari, 2007).

Pero ¿quién ha visto un insecto obeso? ¿Existe tal cosa? La respuesta es positiva. Algunos insectos, no todos, pueden almacenar tanta grasa corporal que reduce su supervivencia y reproducción. En moscas de la fruta, obesas después de comer carbohidratos en exceso, la acumulación excesiva de grasa provoca una reducción en la longevidad. Sin embargo, a diferencia de los humanos y sus mascotas, la obesidad en los insectos no se aprecia a simple vista debido a que el tamaño corporal de los insectos se fija en el momento en el que emergen como adultos, con un duro exoesqueleto que carece de flexibilidad y no les permite crecer (Davidowitz et al. 2003).

La obesidad en insectos no necesariamente se debe a un consumo calórico excesivo o a una vida sedentaria. En las libélulas, los individuos se vuelven obesos cuando están infectados por unos parásitos del tracto digestivo llamados gregarinas. Las libélulas infectadas tienen dificultades para mover sus músculos de vuelo, acumulan el doble de carbohidratos en su sistema circulatorio y, sobre todo, almacenan más grasa en el cuerpo que los animales no infectados. Esto se debe en parte a que pierden la habilidad de utilizar la insulina para metabolizar los carbohidratos, que eventualmente se acumulan en forma de grasa (Schilder y Marden 2007) (ver imagen 2).

Imagen 2. Las libélulas Libellula pulchella se vuelven obesas cuando son parasitadas por gregarinas.
Imagen tomada de wikipedia.org con licencia de Creative Commons.

La evolución y la obesidad

Aunque existen casos de insectos obesos, éstos son pocos. Esto podría ser porque acumular grasa es una habilidad que no todos los animales han sido capaces de desarrollar a lo largo de su evolución.1 El metabolismo en los insectos ha sido seleccionado de modo que incluso se puede resistir la obesidad. Esto quiere decir que, después de muchas generaciones de enfrentarse a dietas con muchos carbohidratos, los insectos poseen mecanismos para no acumular grasa corporal a pesar de haber comido dietas ricas en azúcares. Esto se demostró en mariposas mediante un experimento de evolución en cautiverio.

Los investigadores de universidades de Inglaterra, Australia y Nueva Zelanda mantuvieron a un grupo de mariposas durante ocho generaciones alimentadas con una dieta rica en carbohidratos y pobre en proteínas. Durante las primeras generaciones, las mariposas que comieron esta dieta almacenaron una alta cantidad de lípidos, como nos sucede a los humanos cuando comemos dietas ricas en carbohidratos. Sin embargo, con el paso de las generaciones, las mariposas eran capaces de comer muchos carbohidratos sin almacenarlos en forma de grasa. Paralelamente, los investigadores alimentaron a otro grupo de mariposas con una dieta pobre en carbohidratos y rica en proteínas, también durante ocho generaciones. Éstas siempre tuvieron la habilidad de almacenar grasa cuando se les ofrecieron carbohidratos en la dieta. Este experimento, publicado en la prestigiosa revista de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, en el año 2006, demostró que la evolución puede seleccionar una resistencia a la obesidad en insectos. El costo que pagan las mariposas resistentes a la obesidad sería el riesgo de morir de inanición más rápidamente cuando el alimento sea escaso (Warbrick-Smith et al. 2006).

A diferencia de las mariposas del experimento, los humanos estamos mal adaptados metabólicamente para comer dietas ricas en carbohidratos. Necesitamos balancear el consumo de azúcares para evitar la obesidad y los costos que ésta implica en nuestra calidad de vida. En el pasado, cuando los humanos eran nómadas y no tenían certeza de encontrar alimento en todo momento, almacenar grasa pudo representar una adaptación fundamental para sobrevivir en tiempos de escasez. Esto se debe al alto gasto energético que demanda nuestro cerebro, que es significativamente más grande que el del resto de los homínidos (ya extintos) y, por lo tanto, requiere mayor cantidad de energía para funcionar. En un artículo sobre los orígenes evolutivos de la obesidad, publicado en 2007 por la Profesora Anna Bellisari, de Ohio, Estados Unidos, la obesidad en los humanos fue incluso descrita como el costo inevitable que paga la especie humana por tener un cerebro tan grande.

Imagen 3. Las mariposas Plutella xylostella se pueden resistir a la obesidad a lo largo de las generaciones.
Imagen tomada de commons.wikimedia.org con licencia de Creative Commons.

En la actualidad, comunidades humanas en sitios aislados de la sociedad industrializada se benefician de almacenar grasa en el cuerpo y muestran preferencias sexuales por parejas con una habilidad de adquirir recursos y almacenarlos en el cuerpo en forma de grasa. Lo que todavía no sabemos es si, con el paso de las generaciones, la evolución favorecerá en los humanos la selección de características que impidan la acumulación de grasa corporal, tal como sucede en los insectos.

Referencias

• Bellisari, A. (2008). Evolutionary origins of obesity. Obesity reviews, 9(2), 165-180.
• De Godoy, M. R. C., & Swanson, K. S. (2013). Companion animals symposium: Nutrigenomics: Using gene expression and molecular biology data to understand pet obesity. Journal of animal science, 91(6), 2949-2964.
• Gallup Jr, G. G., & Frederick, D. A. (2010). The science of sex appeal: An evolutionary perspective. Review of General Psychology, 14(3), 240.
• Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (ocde) (2017). ocde obesity update 2017. Recuperado de: http://www.oecd.org/health/obesity-update.htm.
• Schilder, R. J., & Marden, J. H. (2007). Metabolic syndrome and obesity in an insect. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(49), 18805-18809.
• Skorupa, D. A., Dervisefendic, A., Zwiener, J., & Pletcher, S. D. (2008). Dietary composition specifies consumption, obesity, and lifespan in Drosophila melanogaster. Aging cell, 7(4), 478-490.
• Warbrick-Smith, J., Behmer, S. T., Lee, K. P., Raubenheimer, D., & Simpson, S. J. (2006). Evolving resistance to obesity in an insect. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(38), 14045-14049.

Recepción: 07/11/2018. Aprobación: 23/08/2019

Resumen

En virtud de su vasto potencial biológico y adaptabilidad en agua marina, salobre y dulce, los eurihalinos —seres acuáticos capaces de vivir en un amplio rango de salinidad— podrían representar un nuevo rumbo en el cultivo de organismos acuáticos en México, con el desarrollo y expansión del cultivo de peces marinos tropicales, soportado en las especies eurihalinas de nuestros litorales.

Al momento, el cultivo de peces marinos en México se encuentra en etapa experimental, bajo esquemas de cultivo de alta tecnificación, con la producción en paralelo de alimento vivo y alcances productivos limitados. Aquí se presenta como alternativa un modelo de cultivo en estanques, que permite el manejo de grandes cantidades de larvas, con hasta 60% de sobrevivencia. La clave del éxito radica en acoplar la preparación de los estanques con el momento en que las larvas tienen dos días de nacidas, una opción que permitiría alcanzar la escala productiva necesaria para detonar nuevas cadenas de valoren sus distintos eslabones: producción primaria, procesamiento, distribución y comercialización, de alto impacto socioeconómico.
Palabras clave: piscicultura marina, larvicultura en estanques, manejo de la sucesión del zooplancton, producción masiva de crías de peces marinos, eurihalinos.

Larviculture of marine fish in ponds: An affordable option to massify fingerlings production

Abstract

By virtue of its vast biological potential and adaptability in marine, brackish and fresh water, euryhaline —aquatic organisms capable of living in a wide range of salinities— could mean a new direction in the farming of aquatic organisms in Mexico, by the development and growth of a tropical marine fish farming supported by the eurihaline species of our coastlines.

At the moment, larval cultivation with marine fish in Mexico is in an experimental stage, under high-tech farming schemes, with parallel production of live food and limited productive reach. Here, we present a pond culture model as an alternative that allows the handling of large quantities of larvae, with survival margins that can reach up to 60%. The key to success lies in the coupling of ponds preparation with the moment that two-day hatching larvae are available. An option that would allow to reach the necessary productive scale to detonate new value chains in their different links: primary production, processing, distribution and marketing.
Keywords: marine fish farming, larviculture in ponds, management of the succession of zooplankton, massif production of marine fish fingerlings, euryhaline organisms.

Introducción

La acuicultura parece un término extraño y alejado de nosotros, pero en realidad está presente en el salmón que comemos, en los pescados del supermercado, en las algas que adornan el sushi. Se trata de una práctica milenaria que cultiva organismos acuáticos como moluscos, peces, algas, pulpos, y que interviene en la crianza de estas especies para aumentar su producción. A la práctica que se dedica exclusivamente a los peces se le denomina piscicultura y suele dividirse de acuerdo con el tipo de agua donde residen los peces (marina, dulce o salobre, punto medio de salinidad entre ambas) y con la especie a la que pertenecen. Por tanto, la producción de larvas de peces, también llamada larvicultura, constituye una etapa clave para esta industria.

El tema de la seguridad alimentaria es un asunto de gran importancia. En la actualidad somos más de 7 mil millones de seres humanos en el planeta, aunque se espera que para la mitad de este siglo la cifra supere los 9 mil millones (Food and Agriculture Organization [fao], 2016). La demanda de alimentos se incrementará, así como la presión sobre los recursos naturales, por lo que se deberán prever opciones para atender estas eventualidades; además de combatir la desnutrición, potenciar el desarrollo, reducir la pobreza y reforzar los sistemas alternativos de producción ambientalmente sostenibles.

México constituye una nación con una economía emergente, donde resulta necesario diversificar las opciones productivas para avanzar en la conservación del capital natural, la autosuficiencia alimentaria, la generación de empleos y el desarrollo regional. En este sentido, el potencial de crecimiento de la piscicultura marina es amplio si consideramos la disponibilidad de más de 11 mil kilómetros de litorales y la existencia de una fauna tropical diversa (Escárcega, 2005).

Un nuevo rumbo en la producción nacional acuícola podrá darse con el desarrollo de una piscicultura marina tropical soportada en las especies eurihalinas de peces de nuestros litorales, pues toleran amplias variaciones de salinidad en el agua, poseen un gran potencial biológico y versatilidad de cultivo.

Entre ellos, se destacan los robalos (Centropomidae) por sus altos índices de fecundidad (615 mil óvulos/kg1), resistencia al manejo, tolerancia al hacinamiento y a condiciones cambiantes en la calidad del agua, rápido crecimiento (Álvarez-Lajonchére & Tsuzuki, 2008) y el más elevado valor comercial de pescados y mariscos en México (conapesca, 2014). También, para ilustrar este aspecto, en la región del Pacífico Sur de México (Pacífico Transicional Mexicano) se perfilan, además de los robalos prieto (Centropomus nigrescens) y plateado (Centropomus viridis), otras especies con aptitud acuícola como el mero guasa (Epinephelus itajara), el guachinango (Lutjanus peru), el pámpano plateado (Trachinotus kennedyi) y la corvina blanca (Cynoscion albus) (Escárcega-Rodríguez, 2018).

Al manejar los procedimientos adecuados en la reproducción y crianza (ver figura 1) dichas cualidades permiten obtener crías a gran escala (decenas de millones por año) para los sistemas de engorda en sus distintos niveles (extensivo, semi-intensivo e intensivo) y para los sistemas de cultivo como estanques, jaulas, canales y encierros. En consecuencia, resulta posible consolidar nuevas cadenas de valor con especies que presentan un gran valor nutricional y una importante demanda en el mercado. Este es precisamente el propósito central del documento: dar a conocer una nueva forma de aumentar la producción actual de crías peces marinos a nivel comercial.

Figura 1. Momento culminante del desove en el sistema acoplado de desove e incubación (Escárcega, 2005).

Los retos para masificar la producción de crías

La oportunidad de masificar la producción de larvas de peces marinos en estadio de alimentación —cuando han agotado sus reservas e inician su alimentación natural— exige el perfeccionamiento de tecnologías para la larvicultura y la crianza capaces de garantizar el abasto de crías y juveniles requeridos en los sistemas de engorda.

Al respecto, en México se han aplicado técnicas para la reproducción inducida y la larvicultura de robalos, pargos (Lutjanidae) y otras especies a nivel piloto-experimental. De esta manera, en la Unidad Académica Sisal-unam, Yucatán, se realizado un importante trabajo con el robalo blanco del Atlántico (Centropomus undecimalis), la corvina pinta (Cynoscion nebulosus) y el pargo canané (Ocyurus chrysurus). En el ciad-Unidad Mazatlán se han hecho análisis con el pargo flamenco (Álvarez-Lajonchère et al., 2011; Abdo-de la Parra et al., 2015) y el botete diana (Abdo-de la Parra et al., 2013); y de manera reciente con el robalo plateado del Pacífico, Centropomus viridis (Ibarra-Castro et al., 2017). A partir de dichos estudios se han definido modelos experimentales para el cultivo de reproductores, desove inducido, así como para la larvicultura y la producción de crías en pequeños contenedores bajo esquemas de alto control (recirculación) con el suministro de alimento vivo, cultivado en paralelo también a nivel de laboratorio.

A pesar del indudable valor del conocimiento generado, los alcances logrados hasta el momento son limitados2 y distan aun de alcanzar la escala productiva necesaria para impactar en el mercado económico.

¿Cómo avanzar en la atención de este desafío?

Desde hace décadas, China ha desarrollado modelos productivos como el sistema acoplado de desove e incubación, el cual responde con eficacia al vasto potencial biológico de distintos peces de relevancia alimentaria y comercial, incrementando la productividad en el desove, la incubación y la producción de larvas (ver figura 2).

Figura 2. Esquema del funcionamiento del sistema acoplado de desove e incubación con paso automático del huevo por vasos comunicantes (Escárcega, 2005).

De igual manera, para la generación de crías a gran escala, se han desarrollado esquemas de cultivo larval en sistemas abiertos tales como los estanques, que permiten el manejo de grandes cantidades de larvas, con márgenes de sobrevivencia que alcanzan hasta 60% para la etapa de larva en estadio de alimentación a cría de 3 cm (Horváth, Tamás y Coche, 1986). En el caso de los peces marinos, países como Tailandia y Australia manejan con éxito esta alternativa para la producción comercial de crías del robalo del Indo pacífico, Lates calcarifer (Kungvankij et al., 1985).

Cultivo larval extensivo. El encuentro de dos rutas productivas

El problema con la eficacia del cultivo larval extensivo estriba en coordinar la preparación de los estanques de crianza con el momento en que las larvas se encuentran en estadio de alimentación, a las 48 horas de nacidas, pues en ese momento han agotado sus reservas y se encuentran aptas para comer pequeñas presas vivas. El estanque debe tener abundancia de rotíferos3 y menor proporción de copépodos4 y otros componentes del zooplancton que en esta etapa pueden ser depredadores o competidores alimentarios.

Fundamentos del modelo5

A partir de: El Robalo. Avances biotecnológicos para su crianza (Escárcega, 2005).

Cuando se emplean estanques de tierra para la larvicultura, sin importar el tipo de agua, las larvas se integran desde un inicio en la cadena alimentaria que se establece en ellos.

La fotosíntesis contribuye a la producción de materia vegetal en los estanques, que sirve de base para el desarrollo del zooplancton.

Así, las larvas de los peces se alimentan vorazmente de él, escogiendo aquellos organismos cuya talla se ajusta a las pequeñas dimensiones de su boca (ver figura 3), como algunos rotíferos y los nauplios.6

Figura 3. Tamaños adecuados en el zooplancton (rotíferos y nauplios) en la siembra inicial de larvas de peces marinos eurihalinos en estanques (Horváth, Tamás y Coche, 1986).

Preparación de la estanquería para la recepción de las larvas

De la misma forma en que se limpia la casa antes de que lleguen invitados, se necesita una preparación especial para alistar el ambiente para recibir a las larvas y asegurar una producción exitosa. Por supuesto, las cantidades se podrán calibrar en cada sitio conforme a los resultados que se vayan logrado en la proliferación del zooplancton. Los pasos son los siguientes:

1. Los estanques —relativamente pequeños (de 0.01 a 1.0 ha), con una profundidad media de 1.0 m— requieren pasar por un período de secado y exposición al sol.
2. Debe arrancarse toda la vegetación del fondo y quemarse. Luego se aplica cal viva (150 kg/ha) sobre el fondo del estanque para esterilizarlo y mejorar la estructura del suelo.
3. Se agrega fertilizante orgánico (estiércol de ganado vacuno o porcino, por ejemplo), 3-5 ton/ha, para asegurar un buen desarrollo de zooplancton, alimento de las larvas.
4. Posteriormente, el estanque debe ser llenado a la mitad de su capacidad.

Tratamiento selectivo opcional: el manejo de la sucesión natural del zooplancton

Una vez que el estanque se ha llenado a la mitad, se trata con el producto Crustabay7 (metrifonato 90%) a una dosis de 1.0 mg/L para eliminar selectivamente a los cladóceros y copépodos,8 que son competidores alimentarios o depredadores de las larvas de los peces, lo que favorece la proliferación de rotíferos. Conforme van reapareciendo, los cladóceros y copépodos dejan de ser problema para los peces y se vuelven una fuente de alimento.

En las primeras pruebas se podrán sembrar las larvas en los estanques a una tasa de 740,000 unidades/ha, como se hace en el cultivo larval extensivo con la corvina ocelada del Atlántico (Sciaenops ocellatus) (fao, 2005-2018).

Acoplamiento de fases: la clave del éxito

En la figura 4 se presenta un modelo de articulación de ambos procesos: la disponibilidad de larvas de 48 horas cuando se da la eclosión, la salida del embrión del huevo, con el momento de máxima abundancia de rotíferos. Como ha sido mencionado, basado las características de cada especie y del sitio, se deberán determinar los tiempos precisos para alcanzar los estadios señalados. Este esquema toma como ejemplo el caso del robalo, donde el punto de encuentro de las dos vías para la siembra de las larvas será en el séptimo día. Se puede apreciar que la esencia de esta ruta productiva recae en el dominio tecnológico de la reproducción de las especies objetivo, disponiendo de los lotes de larvas en estadio de alimentación de forma segura y en los momentos esperados.

Figura 4. Cronograma de acoplamiento de las fases para la siembra de las larvas de robalo en los estanques de crianza. Recuperado de Escárcega (2008).

Conclusiones y perspectivas

La piscicultura marina constituye una alternativa al deterioro que enfrentan distintas pesquerías en el planeta y a la necesidad creciente de impulsar opciones a fin de aumentar la oferta de alimentos y el desarrollo regional sustentable ante el crecimiento poblacional esperado a futuro. Los litorales de México, en su franja tropical, incluyen peces marinos de alto valor comercial con potencial acuícola, se destacan en este rubro los peces eurihalinos (Escárcega-Rodríguez, 2018).

En virtud de lo anterior, resulta indispensable atender uno de los aspectos sustantivos para potenciar su aprovechamiento: la producción de crías a escala comercial; por lo que se considera importante aplicar el modelo de producción alternativo que aquí se presenta, pues abre la posibilidad de poder manejar enormes cantidades de larvas con mayores márgenes de sobrevivencia.

Referencias

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Recepción: 08/01/2019. Aprobación: 24/07/2019.