Resumen

La Universidad Nacional Autónoma de México (unam) implementó en 2013 un sistema de separación de Residuos Sólidos Urbanos (rsu) en Ciudad Universitaria, para reducir el impacto ecológico. Sin embargo, algunos mamíferos silvestres como los tlacuaches (Didelphis virginiana), que habitan en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (repsa) y las áreas verdes circundantes, que cuentan con pedregales remanentes, quedan atrapados dentro de los contenedores de basura al ir en busca de alimento. Sin ayuda de alguna persona pueden morir, pues como los botes son profundos y lisos, no pueden salir. Este solo es uno más de los retos de supervivencia a los que se enfrenta la fauna silvestre, A pesar de información que ha sido difundida en redes sociales, así como propuestas para ayudarlos, esta problemática sigue siendo desconocida para la mayoría de la comunidad universitaria. Así, en este trabajo se proponen acciones para saber qué hacer en caso de que un tlacuache sea encontrado en un bote de basura, con el propósito de contribuir a la conservación de este animal poco comprendido.
Palabras clave: conservación, mamíferos silvestres, repsa, residuos sólidos urbanos, urbanización.

Opossums and zero waste in Ciudad Universitaria

Abstract

The National Autonomous University of Mexico implemented in 2013 a separation system of urban solid waste (rsu) in Ciudad Universitaria, with the intention of making an efficient separation of garbage and reducing the ecological impact. Nevertheless, some wild mammals which live in Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (repsa) and the surrounding green areas that have remnant rocky areas, such as opossums (Didelphis virginiana), get trapped inside the garbage containers in their attempt to obtain food. Without anyone’s help they could die, since they are not able to get out, because the containers are deep and smooth. This is just one more of the survival challenges wildlife faces, particularly opossums. Despite previous information that has been shared in social media to help this species, such situation remains an unknown problem for most of the university community. Thus, in this text, actions are proposed to know what to do in case an opossum is found in a trash container, with the purpose of contributing to the conservation of this misunderstood animal.
Keywords: conservation, wild mammals, repsa, urban solid waste, urbanization.

Introducción

La Universidad Nacional Autónoma de México (unam) implementó en 2013 un sistema de separación de Residuos Sólidos Urbanos (rsu) para reducir su impacto ecológico. En esta universidad, se desechan materiales con potencial de aprovechamiento, como botellas de plástico, papel y cartón, latas de aluminio y material orgánico (ver figura 1a). En el campus existen más de 4,200 botes de basura, así como 499 contenedores de un metro cúbico (Xantomila, 2022). Este sistema ha sustituido los contenedores de basura que eran de balancín, en los que sólo se separaba la basura orgánica e inorgánica (ver figura 1b).

Figura 1. a) Sistema de separación de Residuos Sólidos Urbanos (rsu; ecopuma, s.f.). b) Botes de balancín en Ciudad Universitaria (Imagen de: https://local.mx/capital/medio-ambiente/fauna-local/rescate-tlacuache-unam/).

Se ha observado que varios animales silvestres que habitan la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (repsa) y el campus central de Ciudad Universitaria (cu), unam, se introducen en los botes de basura que están en el campus o al interior de las dependencias de cu para buscar alimento. Entre ellos se encuentran el tlacuache (Didelphis virginiana; ver figura 2), la ardilla gris (Sciurus aureogaster), el ardillón (Otospermophilus variegatus), el cacomixtle (Bassariscus astutus), ratones y ratas. Este problema ha sido abordado en otras publicaciones (Pérez-Escobedo et al., 2009).

Figura 2. Ejemplar silvestre de un tlacuache (Didelphis virginiana), en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel de Ciudad Universitaria, unam. Crédito: elaboración propia.

Para el caso de los botes de balancín (ver figura 1b), era fácil girarlo para liberar al tlacuache, sin tener contacto con él. Sin embargo, una gran parte de los actuales contenedores del rsu están ubicados muy cerca de paredes, lo cual impide que se puedan inclinar para la salida del tlacuache. La única forma para rescatarlos es la manipulación directa, que consiste en sacarlos tomándolos de la cola. Esto implica un riesgo para la persona, si no se sabe la manera correcta de hacerlo, ya que los animales se asustan y pueden morder como una reacción de defensa ante lo que consideran un peligro. A pesar de la difusión que puedan tener las redes sociales, no se ha tenido una gran respuesta en la comunidad universitaria, por lo tanto, el objetivo de este trabajo es dar a conocer y difundir esta problemática, así como indicar qué hacer en caso de que un tlacuache sea encontrado en un bote de basura del sistema rsu.

Características de los tlacuaches

El tlacuache es un mamífero marsupial que forma parte de las 33 especies de mamíferos silvestres nativos que habitan la repsa (Hortelano-Moncada et al., 2009), una reserva natural urbana que pertenece a la unam y que abarca la tercera parte del campus de cu. Los tlacuaches son omnívoros, se alimentan de frutos, semillas, insectos, carroña, pequeños vertebrados y, como están cerca de zonas urbanas, es frecuente que busquen en la basura parte de su alimento. Esto ocasiona que dejen de actuar como depredadores y dispersores de semillas de su ecosistema natural; en cambio, comienzan a consumir grasas saturadas y azúcares, que les generan obesidad, malnutrición y placa dental, además de otros problemas metabólicos.

En México hay 7 géneros con 13 especies de marsupiales (Arcangeli et al., 2017). Éstos se caracterizan por tener un marsupio, una estructura en forma de bolsa, que se encuentra en el vientre de las hembras, con excepción de dos géneros: los ratones tlacuache Marmosa y Tlacuatzin (Ceballos, 2005; Medellín, 2005). Los marsupiales mexicanos pueden ser arborícolas, acuáticos y terrestres. Dos de estos géneros están amenazados, el tlacuache dorado (Caluromys derbianus) y el tlacuache cuatro ojos (Metachirus nudicaudatus), y uno está en peligro de extinción, el tlacuache acuático (Chironectes minimus). No obstante, el tlacuache Didelphis virginiana, a diferencia de lo que se ha difundido por diversos medios, no se encuentra en ninguna categoría de riesgo, no es el único marsupial mexicano y no es endémico de México. En realidad, su distribución es muy amplia, pues se le encuentra desde el suroeste de Canadá, una parte de Estados Unidos y una gran parte del territorio mexicano hasta el norte de Costa Rica (Astúa, 2015).

El tlacuache Didelphis virginiana es de talla mediana: mide de cabeza y cuerpo de 370 a 501 mm y de cola 295 a 470 mm. Es más o menos del tamaño de un gato doméstico, pero con un cuerpo más robusto, y con un peso de 500 a 5900 g en adultos. Su pelaje se caracteriza por terminar en puntas blancas, así como por ser largo y áspero, lo cual impide que escape el calor. Tiene orejas desnudas y negras, sus mejillas son blancas, con anillos oculares negros, y una máscara más obscura desde la nariz hasta la base de las orejas (ver figura 3a). Presenta, además, dientes molariformes, con tres cúspides trituberculadas (que forman un triángulo) y colmillos filosos (ver figura 3b). Las cuatro extremidades poseen cinco dedos, y en las patas traseras el pulgar es oponible, como el de los humanos, y no tiene garras (ver figura 3c). Tiene una cola larga, que en la base es peluda y el resto de ella, desnuda; asimismo, es escamosa, bicolor y prensil (), la cual puede soportar el peso de su cuerpo, permitiéndole sujetarse y colgarse de las ramas de los árboles por un período corto (ver figura 3d). El tlacuache es un potencial transmisor de varias enfermedades zoonóticas, como la rabia, de la que puede presentar los síntomas, sin que la enfermedad sea grave. En estudios experimentales, se ha visto que es resistente al veneno de algunas víboras (Astúa, 2015).

Figura 3. Características del tlacuache, Didelphis virginiana: a) cuerpo mostrando pelaje largo, áspero con puntas blancas, con orejas desnudas, negras y rostro pálido con anillos oculares negros, b) dentadura, c) pata trasera izquierda que muestra el pulgar oponible, y d) cola larga, con la base peluda y el resto desnuda; es escamosa, bicolor y prensil. Crédito: elaboración propia.

¿Por qué conservar a los tlacuaches?

El tlacuache es una especie benéfica que contribuye a la restauración de los ecosistemas por medio de la dispersión de semillas, que germinan con mayor éxito después de pasar por su tracto digestivo (Cáceres y Monteiro-Filho, 2007). También consumen insectos, por lo que contribuyen al control de sus poblaciones, y al ser carroñeros ayudan a la limpieza del ambiente. Por su corto período de gestación, alrededor de 13 días, y por su desarrollo posnatal son de interés para el estudio de la embriogénesis, de acuerdo con lo descrito por Krause y Krause (citado en Ruíz-Piña et al., 2013). Asimismo, son utilizados como modelo de investigación biomédica (Ruíz Piña et al., 2013). Además, son animales presa de depredadores carnívoros como la zorra gris (Urocyon cinereoargenteus), el lince (Lynx rufus), el coyote (Canis latrans), así como de serpientes y aves rapaces. Es una especie de origen muy antiguo, que ha sido tolerante a la modificación del hábitat y a la presencia humana.

Muchos tlacuaches son encontrados en botes de basura, en diferentes partes de Ciudad Universitaria. Sin ayuda de alguna persona pueden morir de inanición, deshidratación o asfixia, debido a que no pueden salir de los botes porque éstos son profundos y lisos. Algunas veces, al pasar desapercibidos, se les arroja basura encima (ver figura 4a). Estos animales son de hábitos nocturnos, así que en la mañana están dormidos o “entumecidos”, además de que si se sienten en peligro inminente exhiben un comportamiento conocido como tanatosis, es decir, simulan estar muertos, lo que ocasiona que las personas los quieran manipular, o incluso los ignoren. Éste es sólo uno más de los retos de supervivencia a los que se enfrenta la fauna silvestre, en particular los tlacuaches.

Por su parte, los ejemplares vivos deben sacarse de manera cuidadosa, tomándolos por la cola, evitando alterarlos y lastimarlos (ver figura 4b). Una vez fuera del bote, si están en buenas condiciones, se liberan. En el caso de las hembras, debe revisarse el marsupio debido a que, en ocasiones, albergan crías que requieren de ciertos cuidados para su sobrevivencia. Si presentan entumecimiento, pueden colocarse en cajas de cartón con periódico, y se les debe proporcionaba agua y alimento (como fruta picada o croquetas de gato), para su recuperación y posterior liberación (ver figura 4c). En ambos casos, la liberación debe realizarse lo más cercano posible a la zona donde fueron encontrados. Se debe evitar dejarlos cerca de lugares donde haya personas para que no se alteren, y evitar liberarlos lejos de los circuitos de Ciudad Universitaria, para prevenir que sean arrollados por automóviles en su intento por huir.

Figura 4. a) Tlacuache encontrado en un bote para Residuos Sólidos Urbanos. b) Forma correcta de tomar un tlacuache para su liberación. c) Liberación de un tlacuache. Crédito: elaboración propia.

Si los tlacuaches están lastimados, es necesario contactar al Centro de Atención de Fauna (caf) de la repsa, para que les brinden atención médica y los liberen después de su recuperación. El personal de la repsa tiene acuerdo con el personal académico de la Colección Nacional de Mamíferos (cnma) del Instituto de Biología, unam, por lo que, cuando se encuentran ejemplares muertos, son llevados a la cnma y preparados en taxidermia para estudio científico. Parte de este proceso incluye registrar datos como localidad de colecta, sexo, edad y medidas externas convencionales para mamíferos: longitud total, longitud de la cola, longitud de la pata trasera derecha, longitud de la oreja, todo en mm y peso en g.

Para contribuir con la difusión de información sobre qué hacer en caso de encontrar un tlacuache dentro de los recintos universitarios, se propone colocar letreros con información breve y fácil de entender en cada uno de los botes de rsu, así como en los antiguos botes de basura de cu (ver figura 5). No obstante, lo ideal sería la modificación de los botes de basura, o de ser posible el diseño de botes nuevos, que impidan la entrada de la fauna silvestre, ya que los tlacuaches no son los únicos mamíferos nativos que se alimentan de los desechos; también lo hacen los cacomixtles, ardillas, ardillones, ratas y ratones. Además, se busca encontrar un mecanismo de difusión más efectivo que indique qué hacer en caso de que un tlacuache sea encontrado en un bote de basura, con el fin de crear conciencia en la comunidad universitaria del campus principal de la unam, para la conservación de este animal poco comprendido.

Figura 5. Propuesta de instrucciones que serían colocadas en cada uno de los sistemas de separación de Residuos Sólidos Urbanos (rsu), así como en los antiguos botes de basura de cu. Crédito: elaboración propia.

Conclusiones

Los contenedores tienen fuerte impacto en la sobrevivencia, modificación de los hábitos alimentarios y, probablemente, en la densidad poblacional de los tlacuaches. Es posible disminuir este impacto y salvar sus vidas si estamos más al pendiente de los botes, y en caso de encontrar un tlacuache, liberarlo de la manera adecuada o llamar al caf de la repsa, para que les proporcionen atención médica.

Para la protección de los tlacuaches es necesario generar conciencia en los estudiantes, académicos y trabajadores de Ciudad Universitaria de la unam sobre la importancia de estos animales, ya que es responsabilidad de todos cuidar de los espacios universitarios, así como de la fauna y flora que habita la reserva y sus alrededores. Si la comunidad universitaria conoce la manera en que debe actuar al encontrarse con un tlacuache, a través de un método de difusión de información eficiente, disminuirán los decesos en esta especie dentro de los recintos universitarios. Hay que considerar también que el permitir que los tlacuaches, y otros animales silvestres nativos de la repsa modifiquen sus hábitos alimentarios al consumir basura, afecta a su salud y papel dentro del ecosistema en el que se desenvuelven, ya que por ello no realizan la depredación de insectos, no hay consumo de carroña ni dispersión de semillas, lo que afecta la proliferación de especies vegetales. En consecuencia, se plantea la modificación de los botes de basura, o de ser posible un diseño completamente nuevo, que evite la entrada de fauna silvestre.

En este artículo sólo se presenta una de las causas que pueden afectar la sobrevivencia de los tlacuaches en cu. Sin embargo, existen otras, como agresiones por humanos, así como por perros y gatos, ahogamiento, destrucción de su hábitat y atropellamientos, siendo ésta última la que mayor impacto tiene, ya que se encuentran uno o dos individuos por semana colisionados (serepsa, 2020).

Recordemos que si queremos proteger a toda la fauna silvestre de cu hay que evitar, primero, exceder el límite de velocidad vehicular establecido para el campus (40 km/h). Además, para no alterar sus hábitos alimenticios, no hay que depositar residuos fuera de los contenedores, ni alimentar a la fauna silvestre, como ardillas, palomas, tlacuaches, entre otros. Si queremos llevar a nuestras mascotas al cu, no se debe de pasearlos sin correa o sin las medidas de seguridad necesarias, según la especie y la raza, ni dejar sus heces en el campus, ya que pueden trasmitir enfermedades a especies de vida silvestre. Por último, no hay que extraer o introducir cualquier ejemplar de vida silvestre, partes o derivados, con el fin de no alterar más los procesos internos del ecosistema, al reducir la posibilidad de introducir enfermedades.

Referencias

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Sitios de interés

• Manejo de crías de zarigüeya en cautiverio.
• Rescate de un tlacuache encontrado en un bote de basura dentro de Facultad de Ciencias, unam.
• Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (repsa).

Recepción: 24/09/2021. Aprobación: 11/10/2022.

Resumen

Quizá te has preguntado: ¿las ciudades son parte de la naturaleza? Después de todo, los seres humanos parecemos muy ajenos al resto de los seres vivos. Vivimos en casas construidas por nosotros mismos, nos desplazamos en autos y nos protegemos del clima en nuestros hogares de resistentes materiales. Las ciudades lucen muy distintas del resto de los ambientes no urbanos, están casi completamente desprovistas de vegetación, sus estructuras son grandes y están regidas por la geometría. El sistema eléctrico alimenta máquinas con funciones específicas, sistemas de enfriamiento y calefacción. Sin embargo, las ciudades también son un ecosistema, cuentan con una entrada y salida de materia y energía, están pobladas por una comunidad de seres vivos, humanos incluidos, quienes interactúan con el medio. Además, las ciudades presentan propiedades climatológicas bien definidas, así como otras características particulares.
Palabras clave: ciudad, ecología urbana, urbanización, ecosistema.

Cities: human ecosystems

Abstract

You may have asked yourself: Are cities part of nature? After all, human beings seem very alien to the rest of living beings. We live in houses built by ourselves, we move in cars, and we protect ourselves from the weather in our homes, made of resistant materials. Cities look very different from other non-urban environments. They are almost completely devoid of vegetation; their structures are large and are governed by geometry. The electrical system powers machines with specific functions, cooling, and heating systems. Despite this, cities are also an ecosystem, they have an input and output of matter and energy, they are populated by a community of living beings, including humans, who interact with the environment. Additionally, cities have well-defined climatological properties, as well as other characteristics.
Keywords: city, urban ecology, urbanization, ecosystem.

Introducción

Las ciudades podrían parecernos simples establecimientos humanos, un conjunto de estructuras para la vivencia y comercio. No obstante, han resultado ser mucho más que eso. A través de los años, académicos han observado la manifestación de fenómenos emergentes1 en estas entidades. Ejemplo de ello son las islas de calor2. Esta clase de sucesos no pueden explicarse tomando únicamente los componentes de la ciudad, o el sistema. A partir de la presencia de estos fenómenos emergentes, se ha comenzado a pensar en las ciudades como un nuevo tipo de entidad ecológica, un nivel más en la escala de organización.

La travesía de Homo sapiens

La naturaleza ha tenido efectos en nuestra especie, como en todas las especies. A la vez, los humanos han transformado la naturaleza. Se trata de un intercambio mutuo. Esto se ha manifestado en la forma en que las culturas se retrataban a sí mismas y a su entorno.

Se puede suponer que, en el principio de la travesía de nuestra especie, el ser humano era consciente de su dependencia hacia la naturaleza. Nuestros ancestros, los cazadores recolectores, tomaban todos sus recursos directamente del entorno: agua, alimento y refugio, entre otros. Los grandes cambios comenzaron con la época de la agricultura.

La domesticación de animales y plantas silvestres comenzó hace cien mil años, según estimaciones. Las nuevas prácticas agrícolas demandaron asentamientos poblacionales permanentes, y una división de tareas. Permanecer en un solo sitió permitió un avance tecnológico, y con ello se construyeron mejores hogares y medios para transportar recursos. Después, comenzó el intercambio con otros pueblos, lo que dio origen al comercio y la civilización (Zohari, 1986).

A partir de ese punto, resultó necesario modificar el suelo para la agricultura, explotar la naturaleza para sustentar una población creciente, e identificar enemigos naturales (insectos, hierbas y depredadores), que diezmaban el rendimiento de los cultivos humanos o consumían sus animales. Además, se aprovecharon otras especies (tanto que hoy en día las hemos llevado a la extinción, aunque en ese entonces no estaban claras las consecuencias de tales actos).

Durante la Edad media, el ser humano se separó artificialmente de la naturaleza, y, en consecuencia, su espiritualidad dejó de provenir del entorno natural. En el mismo orden de ideas, los procesos civilizatorios de ese entonces demandaron más del entorno. Las sociedades esclavistas y feudales son prueba de ello, pues se cimentaron en el dominio y la propiedad, sobre la tierra y sobre otros humanos.

Por último, con el advenimiento de la Revolución industrial, el ser humano hizo aún más distante su relación con la naturaleza. En la mentalidad de la mayoría de la población resultaba de lo más normal que la naturaleza sólo fuera un recurso externo, cuyo único fin era arrojar beneficios económicos. Dio inicio una explotación masiva de los recursos naturales, y la construcción de grandes urbes, con el objetivo de satisfacer necesidades, reales o imaginarias, de una población que crecía sin cesar (Castillo et al., 2017).

Figura 1. Agricultor usando recursos naturales a su favor.
Crédito: Hiltner, 2013.

Urbanización

La urbanización, además de ser una tendencia demográfica, es un importante motor del cambio de uso de suelo a nivel global. Según las estimaciones de las naciones unidas, 4.1 billones de personas vivían en áreas urbanas en 2017; lo que equivalía al 55% de la población mundial, en ese entonces. A partir de 2007 la cantidad de personas que migraban del campo a la ciudad fue en constante aumento.

El aumento poblacional y el de las áreas urbanas son fenómenos dignos de ser estudiados por sí mismos. Los ecólogos tienen que comprenderlos para brindar herramientas al personal encargado de planear ciudades y a los expertos en conservación. Un manejo adecuado de las ciudades asegurará que sean lugares apropiados para vivir en el futuro (Pickett et al., 2003).

Los ecosistemas urbanos son aquellos en los que hay una densidad poblacional alta o en los que la infraestructura humana cubre una gran proporción del terreno. Desde el punto de vista ecológico, los sistemas urbanos deberían incluir áreas con menos densidad poblacional, debido al flujo recíproco entre zonas de alta densidad y baja densidad. El estudio cabal de los gradientes de urbanización podrá captar la gama completa de efectos urbanos.

Los límites en los ecosistemas urbanos son marcados de la misma forma que en el estudio de cualquier otro tipo de ecosistema: por cuencas hidrográficas, cuencas aéreas o simple conveniencia. El principal objetivo es comprender el sistema, y su flujo intrínseco de energía y materia. Las ciudades son el epítome de los sistemas abiertos, sus flujos se alejan enormemente de sus fronteras, ya sean de naturaleza política o biofísica. Buscar límites precisos entre los terrenos silvestres y urbanos resulta de poca utilidad para comprender sus interacciones, la aproximación espacial amplia hacia dichos sistemas es más útil para la ciencia (Pickett et al., 2003).

Figura 2. Ciudad con una alta densidad poblacional.
Crédito: Haake, 2016.

Sellado de suelos

Los suelos desempeñan funciones cruciales. Éstas los hacen ecológica, económica y socialmente importantes. Proporcionan múltiples servicios ecosistémicos. Entre ellos, están los servicios de regulación, que permiten al sistema mantenerse estable, al evitar catástrofes naturales, como inundaciones, deslaves, lluvias torrenciales, entre otras.

También están los servicios de soporte, que brindan condiciones para la vida, pues están involucrados en procesos como el ciclo de agua, la generación de suelos o la fotosíntesis. Estos servicios son cruciales, ya que a partir de ellos se obtienen el resto de los servicios ecosistémicos, debido a que en el suelo crecen las plantas, de las cuales obtenemos alimentos y recursos como maderas, fibras y combustibles. Podríamos ver a los suelos como un soporte vital, del cual derivan el resto de los servicios ecosistémicos y un capital natural, del que se obtienen múltiples beneficios económicos (McPhearson et al., 2015).

Cuando se cubre un suelo, ya sea con pavimento, cemento o mezclas asfálticas, éste queda sellado; el agua no puede penetrar en el área cubierta y la transferencia de energía se ralentiza en esta zona. En las ciudades se han sellado casi totalmente las superficies.

Figura 3. Superficie sellada con asfalto.
Crédito: Caboodle, 2008.

Balance de agua

El sellado de suelos tiene su mayor impacto en el ciclo del agua. Varios componentes de este ciclo se ven afectados, por lo que se debe prestar atención a cada uno de ellos (Scalenghe y Ajmone-Marsan, 2009).

Una de las fases del ciclo del agua es la llamada evo-transpiración, en la que el agua regresa a la atmósfera, para ello, el agua se evapora directamente desde el suelo o es transpirada por las plantas. Una vez en la atmósfera, no podemos distinguir claramente el lugar de procedencia del vital líquido, por lo que se usa el termino evo-transpiración para hacer alusión al efecto combinado.

En este mismo sentido, existen un par de conceptos clave que nos ayudarán a entender el balance de agua. El agua azul es toda aquella que está disponible en estado líquido a campo abierto. Agua verde es la que está en las plantas, que la regulan al extraerla desde el suelo y al bombearla a través de raíces y tallos, hasta alcanzar la atmósfera, según los requerimientos de cada especie.

Cuando sellamos el suelo y removemos la vegetación, el agua verde se convierte en agua azul. Ésta se evapora más rápidamente y fluye con fuerza, lo que causa estragos como inundaciones y erosión. Además, el ambiente se vuelve más seco, ya que disminuye la transpiración por parte de las plantas. En consecuencia, las lluvias se vuelven menos frecuentes (Veettil y Mishra, 2016).

Figura 4. Inundación urbana.
Crédito: Jhondal, 2008.

Islas de calor

Las islas de calor están bien documentadas y son un fenómeno que consiste en una diferencia considerable entre la temperatura al centro de una urbe respecto a sus alrededores no urbanos. La diferencia de temperaturas generalmente es mayor durante la noche. Debido a este efecto, ciertas partículas contaminantes se quedan atrapadas en la ciudad.

Tres mecanismos clave dan lugar a las islas de calor: el sellado de suelos, el calor liberado de automóviles y todo tipo de máquinas, y, por último, la radiación. La radiación solar incidente es igual en el entorno urbano y en el entorno rural cercano; no obstante, el asfalto, el cemento y otros materiales de construcción, liberan la energía obtenida del sol en forma de radiación térmica. Las plantas, en cambio, usan dicha energía para realizar la fotosíntesis. Es por ello que este fenómeno sólo ocurre en la ciudad.

Existen implicaciones biológicas de las islas de calor. En ciudades que se localizan en zonas templadas, las plantas son afectadas: sus hojas y flores emergen antes de que llegue la primavera, y los árboles caducifolios pierden sus hojas hasta inicios de invierno. Las temperaturas elevadas aumentan la formación de ozono y hay un mayor concentrado de partículas contaminantes. Al existir más partículas en la atmosfera urbana, se presentan mayores precipitaciones en el entorno urbano respecto a sus alrededores. Esto no es conveniente, ya que el agua que se precipita en la ciudad está contaminada por las sustancias acumuladas en carreteras y otras estructuras (Li et al., 2020).

Conclusión

Pese a que los seres humanos nos sentimos ajenos a la naturaleza, la realidad es que formamos parte de ella. Las ciudades, nuestro hogar, son un ecosistema, poseen un régimen hídrico característico, así como estructuras particulares y condiciones climáticas propias. Sin embargo, este ambiente no es óptimo para la salud humana, y también es perjudicial para el resto de la biodiversidad. Claramente hay un conflicto, ya que la mayoría de las poblaciones tienden hacia la urbanización. Para evitar que los futuros habitantes de las ciudades tengan una muy baja calidad de vida, ¿será posible construir ciudades más sustentables en las que tengan una vida digna tanto los seres humanos como animales, plantas y otros organismos?

Referencias

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Recepción: 22/11/2021. Aprobación: 11/10/2022.

Resumen

El desarrollo urbano se ha convertido en una prioridad para el crecimiento de las ciudades alrededor del planeta, ya que la construcción de nuevas viviendas y lugares de trabajo es una necesidad en todos los países. Sin embargo, la industria de la construcción genera grandes impactos ambientales, por lo que es necesaria una reestructuración y modernización en el desarrollo de viviendas y edificios, con el fin de trabajar hacia la creación de ciudades y comunidades sostenibles. Para esto, alrededor del mundo ya se aplican distintas tecnologías y materiales inteligentes en la infraestructura y la construcción de bienes inmuebles. En este orden de ideas, en este trabajo se exploran las diferentes alternativas existentes para el desarrollo sostenible, como el uso de materiales de construcción biodegradables y reciclados, la incorporación de azoteas verdes, la autoeficiencia energética, la arquitectura de bajo consumo energético y el uso de ventanas inteligentes. Su aplicación en México aún es muy escasa o aislada, por lo que existe una gran oportunidad de crecimiento para la implementación y aprovechamiento de las tecnologías sustentables existentes, así como para el desarrollo de alternativas de construcción sustentables.
Palabras clave: edificaciones, materiales, desarrollo sostenible, ventanas inteligentes.

Importance of smart buildings for the environment

Abstract

Urban development has become a priority for the growth of cities around the planet, as the new homes and workplaces are a necessity in all countries. However, the construction industry generates large environmental impacts, which has led to the need of change in the structure and modernization in the housing development industry, to work towards the implementation of sustainable development in cities and communities. To succeed in this task, different technologies and smart materials are already applied in the infrastructure and construction of real estate around the world. Therefore, in this work, alternative technologies for sustainable development are explored, such as the use of biodegradable and recycled building materials, incorporation of green roofs, energy self-sustainability, energy-efficient architecture and the use of smart windows. Its application in Mexico is still very scarce or isolated. Since, there is great opportunity for the implementation and use of existing sustainable technologies, as well as for the development of alternatives for sustainable construction.
Keywords: Buildings, materials, sustainable development, smart windows.

Introducción

Los gases de efecto invernadero (gei)1 contribuyen al cambio climático al atrapar la energía calorífica en la atmósfera y con ello incrementar la temperatura. El cambio climático ha provocado daños irreversibles al medio ambiente, como el derretimiento de los polos, el incremento en el nivel del mar y la temperatura, sequías, inundaciones, extinciones de flora y fauna. Estos fenómenos a su vez han ocasionado problemas ecológicos, sociales y sanitarios.

En los últimos 20 años, países como Estados Unidos y Alemania han disminuido significativamente sus emisiones de dióxido de carbono (CO₂) per cápita (~-24%). Sin embargo, las emisiones de este gei a nivel global siguen incrementándose de manera acelerada. En México se prevé que las emisiones de (CO₂) continúen en aumento, lo que significa un gran reto para el país y la sociedad. Por ello, es necesario impulsar y desarrollar nuevas tecnologías accesibles y eficientes para migrar hacia un desarrollo sostenible.

El término desarrollo sostenible fue definido en el informe de la Comisión Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo en 1987 como “aquel desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades” (Organización de las Naciones Unidas México, 2017). Este concepto está ligado a la edificación sostenible mediante la construcción de edificios inteligentes, para reducir el impacto ambiental que generan en el entorno donde se encuentran (Sustant, 2016). Así, es necesario el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías que se puedan aplicar a la construcción, con el propósito de disminuir los impactos ambientales causados por el desarrollo inmobiliario (ver video 1).

Video 1. ¿Qué es la construcción sustentable? (GCBA, 2014).

Las nuevas tecnologías utilizadas en edificios inteligentes consisten en la aplicación de aditivos a los materiales de construcción tradicionales, con el fin de obtener propiedades innovadoras. Como ejemplo está el uso de concreto antibacteriano en hospitales, al que se le agregan materiales bactericidas como plata, cobre o zinc (Qiu et al., 2020). También están las fachadas de cerámicas fotocatalíticas con dióxido de titanio (TiO₂), capaces de oxidar diferentes contaminantes atmosféricos (Prosolve, 2013; Tomás-Franco, s.f.). Además, el dióxido de titanio (TiO₂) utilizado en pavimentos puede descomponer contaminantes atmosféricos y contrarrestar el efecto de isla de calor en ciudades (Pérez y Alfredo, 2020). Finalmente, los recubrimientos de materiales semiconductores sobre vidrio han permitido desarrollar ventanas inteligentes, que pueden regular la entrada de luz y calor, lo que contribuye al ahorro de energía en los edificios.

Edificación sostenible: tecnologías y materiales inteligentes

Con la finalidad de implementar la edificación sostenible en diferentes ciudades, es necesario que se replanteen los procesos constructivos, de tal forma que se puedan mejorar las viviendas utilizando nuevas tecnologías y materiales que tengan menores impactos ambientales durante su ciclo de vida.2 Por eso, es necesario considerar la vida útil de los inmuebles y cómo podríamos mejorarla (ver tabla 1).

Tabla 1. Vida útil estimada de distintos usos de edificación.
Nota. Información de Secretaría de Gobernación (2012).

Asimismo, se han ido implementando nuevas tecnologías para promover la edificación sostenible en las ciudades, las cuales se resumen en la figura 1. Para ello, países como España, Japón o Noruega han usado materiales biodegradables en la construcción, a partir de materiales naturales no contaminantes, que disminuyen el impacto ambiental. Así, la madera, el corcho y el bambú han sido utilizados en diversas edificaciones, debido a propiedades como dureza, flexibilidad y maleabilidad. Además, existen pinturas a base de pigmentos naturales biodegradables y no tóxicos, que son utilizadas en los acabados de las construcciones, con lo que se disminuye la contaminación generada por los vapores que éstas podrían emitir durante su vida útil.

La adición de vegetación en las azoteas es otra de las soluciones que se han planteado, ya que ésta mantiene la temperatura en el interior de las edificaciones. Las azoteas verdes también han presentado buenos resultados al disminuir la emisión térmica, y reducir así el efecto de isla de calor en las ciudades (Sanchez y Reames, 2019). Además, el uso de pinturas reflejantes o baldosas especiales en azoteas es también una alternativa económica y atractiva en el desarrollo sostenible.

El consumo energético en las edificaciones se ha convertido en un tema de suma importancia para cada país. En México, la Ley para Aprovechamiento de las Energías Renovables y Financiamiento para la Transición Energética (2012) busca la regulación y aprovechamiento de las tecnologías limpias para generar electricidad. A nivel habitacional, en México la producción eléctrica por debajo de 2.5 MW a partir de fuentes renovables es permitida sin necesidad de registros ni permisos legales. De esta manera, la energía solar puede ser una de las mayores fuentes de energía eléctrica para el país, además de su aprovechamiento en calentadores solares de agua que disminuyan el uso de gas o de energía eléctrica. En la actualidad, las principales fuentes del autoabastecimiento de energía eléctrica son los paneles solares, generadores eólicos o la generación simultanea de energía eléctrica y térmica. Sin embargo, para la adquisición de estos equipos se requiere de una inversión inicial elevada, lo que es la principal limitante para su aplicación en construcciones de un nivel socioeconómico medio o bajo.

También el uso de materiales aislantes ayuda a disminuir las fugas de aire en las edificaciones, lo que mantiene la temperatura interna de las construcciones por mayor tiempo, y reduce el uso de aire acondicionado. Además, la ubicación estratégica de tragaluces, ventanas y superficies absorbentes beneficia la ventilación e iluminación, ya que permiten aprovechar la radiación solar y la luz visible, para disminuir la demanda energética del inmueble (The Rise of Green Technology in Construction, 2019).

Asimismo, para el mantenimiento de las construcciones, la incorporación de materiales fotocatalíticos como aditivo en varios productos (pinturas, concreto, recubrimientos, pavimentos y acabados) ayuda a mantener limpias las fachadas de los edificios, y disminuye costos de mantenimiento. Esto es porque con la irradiación solar, los materiales pueden oxidar contaminantes atmosféricos en productos menos dañinos, mediante una serie de reacciones que involucran agentes oxidantes como los radicales hidroxilo (Fujishima et al., 2008; Zhong et al., 2010).

En cuanto a la disminución en el uso habitacional del agua, existen distintos sistemas de captación de agua de lluvia. Estos separan la precipitación por etapas, con lo que descartan los primeros milímetros que están más contaminados y sucios, para aprovechar el agua más limpia (Prado et al., 2021). Para ello, lo más conveniente es la construcción y diseño de un sistema de alcantarillado, en el que se pueda disminuir la carga al alcantarillado y el agua obtenida de la lluvia puede ser utilizada en otras actividades domésticas. La implementación de estos sistemas podría disminuir hasta en 40% la carga en los sistemas de abastecimiento de agua potable (Agencia Iberoamericana para la Difusión de la Ciencia y la Tecnología, 2015).

Ventanas inteligentes

Las ventanas inteligentes son una opción limpia y eficiente para la edificación sustentable. Esto es porque presentan mayor utilidad que las ventanas tradicionales debido a sus diversas propiedades: electrocrómicas (cambia de color al aplicar una corriente eléctrica), termocrómicas (cambia de color debido a los cambios de temperatura), hidrofílicas (afinidad por el agua) o hidrofóbicas (repelen el agua). Tienen como objetivo que durante su ciclo de vida se disminuyan los impactos ambientales. Además, se pueden recuperar los materiales de los que están hechas y evitar su disposición final en rellenos sanitarios.

Las ventanas inteligentes se dividen en dos grupos: activas y pasivas. Las primeras cambian sus propiedades visuales como respuesta a un estímulo eléctrico. Para est, se puede hacer uso de materiales con propiedades crómicas, cristales líquidos, dispositivos electroforéticos o partículas en suspensión (Baetens et al., 2010). Normalmente estos dispositivos tienen una base de vidrio o plástico cubierto por una película conductora transparente, seguida de una capa catódica (reciben electrones), una capa conductora de iones y otra película conductora transparente (ver figura 2a; Baetens et al., 2010). Las ventanas inteligentes pasivas se fabrican a partir de materiales semiconductores con propiedades fotocatalíticas, termocrómicas, hidrofóbicas o hidrofílicas. Este tipo de ventanas pueden ser activadas a través de radiación solar o temperatura. Además, no requieren un consumo energético, lo que puede disminuir los costos y traducirse en mayor eficiencia energética durante su uso.

Las ventanas fotocatalíticas inteligentes se fabrican a partir de óxidos semiconductores transparentes, los cuales pueden estar en el interior o en el exterior de la ventana. Los materiales semiconductores son capaces de oxidar contaminantes del aire (compuestos orgánicos volátiles-COVs y óxidos de nitrógeno-NO_X), ya que, al ser irradiados con energía solar pueden convertir a los contaminantes en compuestos de menor toxicidad. Este proceso purifica el aire y ayuda a disminuir los riesgos a la salud, lo que genera impactos sociales positivos durante su uso (figura 2b).

Por su parte, las ventanas termocrómicas están recubiertas con un semiconductor con la capacidad de cambiar su apariencia mediante la temperatura (Liang et al., 2017). Con ello se aprovecha la energía infrarroja del sol en invierno y se bloquea en verano, lo que genera ahorro energético durante la vida útil del material (figura 2c).

Las ventanas autolimpiantes a su vez se pueden encontrar de dos tipos: hidrofílicas e hidrofóbicas (figura 2d y 2e). Las primeras están compuestas por materiales semiconductores con afinidad por el agua, lo que permite que las gotas de lluvia se expandan y se peguen a la superficie. Este tipo de ventanas fueron diseñadas para localidades con precipitación constante, ya que la lluvia se encarga de limpiar la suciedad acumulada sobre el vidrio. Por otra parte, los materiales con propiedades hidrofóbicas repelen el agua, lo que es de gran utilidad en zonas urbanas húmedas, industriales o en las cercanías de volcanes, pues la presencia de humedad y precipitación favorecen la acumulación de suciedad sobre la superficie de las ventanas.

Implementación en México

En México la implementación de estas tecnologías en las edificaciones poco a poco se ha ido incrementando. Como ejemplo, el Hospital Gea González, ubicado en una de las vialidades más transitadas al sur de la Ciudad de México, cuenta con una celosía modular de piezas recubiertas con dióxido de titanio (TiO₂). Así, se disminuye la temperatura interior del inmueble y se limpia el aire (Secretaría de Salud, 2017).

Los edificios fotovoltaicos son otra aplicación de los edificios inteligentes. En México, el primer edificio fotovoltaico es el de la empresa femsa, y está ubicado en la ciudad de Monterrey, Nuevo León. Es capaz de generar 17,200 kWh/año, lo que evita la emisión de cerca de 7 toneladas de CO₂ anuales (Onyx solar, s.f.a). Además, en la ciudad de Chihuahua, la empresa Heineken tiene un edificio fotovoltaico que se calcula que en 35 años evitará las emisiones de 578 toneladas de CO₂ (Onyx solar, s.f.b). Además, en el año 2021, el Gobierno de la Ciudad de México (s.f.) anunció el proyecto Ciudad Solar, el cual consiste en la instalación de paneles fotovoltaicos en los 300 edificios públicos de la ciudad. También existen en nuestro país empresas, como Smart Film México, productoras de ventanas inteligentes de películas electrocrómicas con base en cristal líquido (son opacas en su estado natural y transparentes cuando se les aplica una corriente eléctrica).

En cuanto a las ventanas autolimpiantes, a nivel global existen productos comerciales con propiedades fotocatalíticas y superhidrofílicas. Estos productos son fabricados por empresas como Pilkington Group Ltd, Saint-Gobain Glass UK Ltd, y ppg Residential Glass, las cuales tienen mercado en México (Stefanov, 2015). En el país, los servicios brindados por estas empresas se enfocan principalmente en la fabricación de pinturas y de cristales para la industria automotriz. En este sentido, es muy importante contar con empresas nacionales que apliquen estas tecnologías, lo que permitiría reducir la contaminación del aire y mantener las edificaciones limpias y libres de contaminantes.

Conclusiones

La aplicación de las tecnologías emergentes en las edificaciones de México podría disminuir la contaminación ambiental generada a partir de la quema de combustibles; a mejorar la apariencia estética de los edificios, al mantener su superficie limpia de suciedad; a descontaminar el aire; a mantener superficies estériles; y a propiciar el aprovechamiento de fuentes de energía renovable. Por ello es necesario continuar con la búsqueda de nuevos y mejores materiales, que permitan en un futuro cercano el desarrollo e implementación de estas tecnologías para contar con edificios inteligentes autosuficientes, ecológicos y disponibles para toda la población mexicana.

Referencias

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Sitios de interés

• Exploring Green Building and the Future of Construction [Video en inglés].
• Construcción sostenible: de la teoría a la práctica [Video].

Recepción: 09/02/2022. Aprobación: 11/10/2022.

Resumen

Muchos escarabajos que habitan el suelo pasan desapercibidos al ojo humano debido a su pequeño tamaño y colores poco llamativos. Este es el caso de los escarabajos conocidos como vagabundos, de la familia Staphylinidae. Dichos escarabajos son comunes en muchos ecosistemas terrestres y se les encuentra asociados principalmente a la hojarasca; también viven bajo piedras y troncos, o son errantes sobre el suelo. Este grupo de escarabajos desempeña un papel funcional como depredadores de otros invertebrados, tanto en ecosistemas naturales, como en los sistemas agrícolas. En el escrito, destacamos su enorme diversidad, las múltiples interacciones ecológicas que establecen con otras especies y su importancia para la salud de los ecosistemas.
Palabras clave: insectos, depredadores, macrofauna del suelo, estafilínidos.

Rove beetles: our invisible allies on the ground

Abstract

Many ground-dwelling beetles are unnoticed by the human eye due to their small size and inconspicuous colors. This is the case of rove beetles that belong to the Staphylinidae family. These beetles are common in many ecosystems and are associated with leaf litter, live under rocks and logs, or are walking on the ground. In the work we show how this group of beetles plays a functional role as predators of other invertebrates both in natural areas and in agricultural systems. In addition, we highlight its enormous diversity, the multiple ecological interactions established with other species and its importance for the health of ecosystems.
Keywords: insects, predators, ground macrofauna, staphylinids.

¿Qué son los estafilínidos y cómo es posible reconocerlos?

Los escarabajos conocidos como “vagabundos” o “errantes” son coleópteros que pertenecen a Staphylinidae, una de las familias de insectos más diversas a nivel mundial con cerca de 63 mil especies descritas (Irmler y Lipkow, 2018). La mayoría de los estafilínidos se diferencian fácilmente de escarabajos de otras familias por presentar las antenas filiformes (i.e., antenas en forma lineal sin presentar mazo), y el primer par de alas cortas y endurecidas (conocidas también como élitros), dejando el abdomen expuesto y flexible (Parker, 2017, figura 1a). Aunque podemos encontrar excepciones, algunas especies de las subfamilias Omaliinae, Scaphiidinae y Scydmaeninae presentan los élitros alargados cubriendo la mayor parte del abdomen. En general, los estafilínidos pueden mover su abdomen y plegarlo o recurvarlo hacia arriba de forma similar a como lo hacen los alacranes o los insectos conocidos como tijerillas (orden Dermaptera, figura 1b), con los cuales son comúnmente confundidos (Navarrete-Heredia et al., 2002).

Si bien la gran mayoría de los representantes de estos escarabajos tienen el cuerpo plano y delgado (ver figura 2, panel 2.1, 2.9), ellos exhiben una gran diversidad de formas: algunas especies tienen el abdomen cilíndrico (figura 2, panel 2.2, 2.5), mientras que otros son de cuerpo redondo y compacto (figura 2, panel 2.4, 2.7). Contrario a lo observado en otros grupos de escarabajos, el común de los machos de los estafilínidos no exhiben estructuras morfológicas llamativas, como grandes cuernos, mandíbulas enormes o patas extremadamente largas que los diferencien de las hembras. En algunas especies la diferenciación sexual de estafilínidos es muy sutil, se observa principalmente en machos con un tamaño de la cabeza mayor y mandíbulas un poco más grandes que las hembras, en modificaciones de las patas traseras e incluso en la presencia de pequeños cuernos en la cabeza (Navarrete-Heredia et al., 2002). Descrito lo anterior, el objetivo de este artículo es dar a conocer la existencia del grupo de seres vivos más numeroso de nuestro planeta: los estafilínidos.

¿Por qué no los vemos?

A diferencia de otros insectos vistosos y comunes en los bosques, cultivos y zonas urbanas, los estafilínidos son en general de tamaño pequeño (6 mm), de coloración oscura y opaca, principalmente de color marrón o negro, lo que dificulta su observación y por esta razón pasan desapercibidos ante la vista humana. Los estafilínidos, junto con las arañas y las hormigas, dominan en los suelos de los bosques y los campos agrícolas, donde las especies suelen vivir en la hojarasca y en los troncos en descomposición, sitios donde predominan alta humedad y bajas temperaturas (figura 2). Además, el común de las especies son de hábito nocturno, lo que significa que se esconden durante el día y salen en búsqueda de alimento o pareja cuando se oculta el sol (Parker, 2017; Frank y Thomas, 2002).

¿Por qué son tan exitosos?

Los estafilínidos tienen innumerables estrategias de vida que les ha permitido colonizar diversos ambientes, desde el nivel del mar hasta la cima de las montañas, en alturas superiores a 4000 m. Los biólogos sugieren que el gran número de especies de escarabajos errantes se debe, en parte, a que presentan altas capacidades de movimiento ya que son buenos voladores y caminadores, lo que les ha permitido conquistar y explorar distintos ambientes (Pohl et al., 2007). Aunque la mayoría de las especies dominan el suelo y están asociadas a cadáveres de animales y a restos vegetales, muchas otras viven en nidos de hormigas, termitas, aves y mamíferos. También se conocen especies que viven asociados a hongos o en lugares muy húmedos cerca de ríos y arroyos (Frank y Thomas, 2002). Debajo de la hojarasca, directamente en el suelo, también es posible encontrar a los estafilínidos menos conocidos y de menor tamaño (1.8 mm), que al parecer se alimentan de organismos microscópicos (Navarrete-Heredia et al., 2002).

El grueso de las especies de estafilínidos son depredadoras voraces de otras especies de invertebrados, algunas más se alimentan de hongos y son conocidas como micófagas, otras son fitófagas, se alimentan de tejido vegetal vivo, y las hay saprófagas, es decir que se alimentan de materia vegetal o animal en descomposición. Existen especies de estafilínidos cuyas larvas se alimentan y desarrollan en el interior de otras larvas o pupas de moscas, esta estrategia se conoce como parasitoidismo, como es caso del género Aleochara (Navarrete-Heredia et al., 2002).

¿Son nocivos para los seres humanos?

Casi el total de los estafilínidos son completamente inofensivos, aunque hay pocas especies conocidas que pueden llegar a ser nocivas para los seres humanos, entre ellas se encuentran algunas especies conocidas como bichos de fuego, culebrillas, panchos o picabueyes, pertenecientes al género Paederus (figura 3). Estos pequeños escarabajos habitan en todo el mundo y suelen tener una coloración naranja con los élitros azules. Si se les molesta o se les aplasta contra la piel humana, esos escarabajos segregan una sustancia irritante que causa una aguda dermatitis de contacto (Silva et al., 2014). La sustancia es conocida como pederina, una potente toxina que produce ampollas y es usada como mecanismo de defensa contra sus enemigos naturales y se encuentra presente tanto en los huevos, como en las larvas y en los adultos; cuando dicha sustancia entra en contacto con la piel humana se produce una lesión en forma de vejiga, que viene acompañada con una sensación de ardor, dolor y escozor (Silva et al., 2014). En México se conocen diecinueve especies de culebrillas, pero hasta ahora sólo se ha reportado un único caso de dermatitis en el estado de Jalisco (Navarrete-Heredia et al., 2002).

Escarabajos errantes, hormigas y termitas: una relación huésped y anfitrión

Varias especies de estafilínidos son habitantes estrictos en nidos de hormigas (figura 2, panel 4), mientras que otras usan los desechos de los nidos como fuente de alimento (Márquez y Navarrete-Heredia, 1994; Navarrete-Heredia et al., 2002). A las especies que viven en las colonias de otras especies se les denomina parásitos sociales. A través de cambios dramáticos de la forma del cuerpo, el comportamiento y la imitación química de sustancias de comunicación conocidas como feromonas, los estafilínidos parásitos ganan la aceptación de las hormigas y se aprovechan de ellas. Así, los escarabajos pasan como impostores, ya que se parecen, caminan, huelen y se comportan similar a las hormigas. Una vez que los escarabajos son aceptados en las colonias, roban en secreto la comida de las hormigas y se comen sus huevos, engañándolas para alimentarse con las crías de la colonia. Incluso algunas especies de estafilínidos se reproducen dentro de los nidos y hacen que las hormigas alimenten y críen a sus propias larvas (von Beeren et al., 2018). Estrategias similares han sido observadas en los estafilínidos que viven en los nidos de termitas en distintas regiones del mundo. Esta asociación es conocida como termitófila, ya que las especies están morfológicamente especializadas para vivir en los nidos de las termitas y pasar al menos un estado completo de su ciclo de vida (Moreira et al., 2019).

Pequeños pero importantes

Dada su alta diversidad y sus variadas formas de vida, los escarabajos son elementos claves de las redes tróficas en cultivos y pastos. La importancia ecológica de estos escarabajos en los ecosistemas es incalculable y hasta ahora poco estudiada, especialmente en las regiones tropicales.

Los estafilínidos pueden llegar a ser cinco veces más abundantes que otros artrópodos depredadores, como es el caso de las arañas (Klimaszewski et al., 2018), por lo que también son considerados depredadores importantes en los ecosistemas. Sus presas suelen ser otros insectos e invertebrados que habitan en el suelo (Good y Giller, 1991). En general, los escarabajos de menor tamaño suelen consumir huevos de otros insectos, mientras que escarabajos más grandes depredan a las larvas y los adultos (Halimov, 2020). Por su parte, el común de los estafilínidos depredadores que viven en el suelo y están asociados a la hojarasca (figura 4) son considerados como potenciales agentes de control biológico en cultivos de cereales, como el trigo, la cebada y el maíz (Bohac, 1999; Klimaszewski et al., 2018).

Figura 4. Estafilínido depredador localizado frecuentemente en el suelo (subfamilia Staphylininae).
Foto © David Hoyos Velásquez.

Algunas, aunque pocas especies de escarabajos, también se alimentan de partes florales, polen y néctar; otras son polinizadoras, en particular de un conjunto de plantas como los anones, las magnolias y las aráceas (Sayers et al., 2019). Asimismo, ciertos estafilínidos forman congregaciones en las brácteas florales de plantas conocidas como heliconias (Heliconiaceae) y columneas (Gesneriacea), donde depredan larvas y pupas de moscas o se alimentan de materia orgánica en descomposición (López-García y Marín-Gómez, 2018). Además de ser en su mayoría escarabajos depredadores, hay un grupo que se alimenta de materia vegetal o animal en descomposición, es decir, son saprófagas, encontradas comúnmente en la hojarasca, en troncos en descomposición, sobre hongos o utilizando recursos efímeros como las brácteas florales, frutos en descomposición o cadáveres de animales (Navarrete-Heredia et al., 2002; Parker, 2017). Lo anterior implica que diversos estafilínidos contribuyen al reciclado y redistribución de nutrientes en el suelo.

¿Qué acciones humanas pueden afectar a estos escarabajos?

Las actividades humanas productivas han transformado el planeta y han cambiado la dinámica ecológica de los ecosistemas nativos afectando a diversas especies de plantas y animales. Asimismo, la mayoría de las especies depredadoras especialistas son sensibles a la fragmentación o el reemplazo total de los bosques nativos por sistemas agrícolas (Bohac, 1999; Navarrete-Heredia et al., 2002; Klimaszewski et al., 2018). Por otro lado, la remoción de hojarasca y la exposición al suelo desnudo afectan a los escarabajos vagabundos debido, probablemente, a la reducción de la humedad del suelo, lo que los hace propensos a la desecación (Klimaszewski et al., 2018). Por su sensibilidad al cambio de hábitat y a las condiciones microclimáticas en el suelo (Bohac, 1999; Klimaszewski et al., 2018; Méndez-Rojas et al., 2021), estos estafilínidos son considerados indicadores de la perturbación antrópica.

En conclusión, la transformación de los hábitats boscosos por cultivos y pastos reduce la riqueza de especies de escarabajos en diferentes regiones del planeta, donde sólo las especies más generalistas prevalecen en los agroecosistemas (Méndez-Rojas et al., 2021). La expansión urbana también afecta a estos escarabajos, en particular a las especies con hábitos saprófagos que dependen de la alta humedad de los bosques para vivir (Magura et al., 2013). Las razones anteriores hacen importante visibilizar y divulgar la existencia de grupos como los estafilínidos, ya que sólo podemos conservar lo que realmente conocemos, y a pesar de su pequeño tamaño y lo poco llamativo de su coloración, los escarabajos son de gran importancia para el mantenimiento y la funcionalidad de los ecosistemas.

Referencias

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Recepción: 08/09/2021. Aprobación: 09/12/2022.

Resumen

La Sierra Norte de Oaxaca es hogar de una extraordinaria diversidad de mamíferos silvestres, como jaguares, venados cola blanca, tapires, roedores, murciélagos y musarañas. Sin embargo, hace apenas unos miles de años, también habitaban otras especies sorprendentes, las cuales ya no existen más. Es posible que durante el Último Máximo Glacial (o Edad de Hielo), un periodo marcadamente frío y seco en la historia de la Tierra, algunos mamíferos de talla grande como los gliptodontes mexicanos, perezosos gigantes y mammuts colombinos también fueran habitantes comunes de esta región, por lo que las comunidades de mamíferos eran aún más ricas y diversas de las que conocemos en la actualidad. Este artículo intenta recordarnos que la diversidad y distribución de las especies no es estática, sino cambiante. Lo que vemos en la actualidad no fue así en el pasado ni será así en el futuro.
Palabras clave: ciudad, ecología urbana, urbanización, ecosistema.

Ice Age mammals in the Sierra Norte de Oaxaca

Abstract

The Sierra Norte de Oaxaca is home to an extraordinary diversity of wild mammals, such as jaguars, white-tailed deer, tapirs, rodents, bats, and shrews. However, just a few thousand years ago, other notable species also lived there, which no longer exist. It is possible that during the Last Glacial Maximum (or Ice Age), a markedly cold and dry period in Earth’s history, some large mammals such as the Mexican glyptodonts, giant sloths, and Columbian mammoths were also common inhabitants of this region, for which mammalian communities were even more prosperous and diverse than we know today. This article tries to remind us that the diversity and distribution of species are not static but changing. What we see today was not so in the past and will not be so in the future.
Keywords: biodiversity, climate change, evolution, glaciations.

Una región muy rica

La Sierra Norte de Oaxaca es una de las ocho regiones en las que está dividido el estado de Oaxaca. Se caracteriza por poseer montañas que superan los 3,000 metros sobre el nivel del mar, aunque también contiene tierras bajas que descienden hasta la planicie costera del Golfo de México (Figura 1). Su compleja fisiografía crea una amplia variedad de climas, el establecimiento de diferentes ecosistemas como la selva alta perennifolia, una alta riqueza de especies y, los bosques de niebla y de coníferas. Esta región aporta servicios ambientales a la sociedad y economía del estado, tal como agua, alimento, polinización de flores que resulta en la producción de frutos, regulación del clima, entre otros. Por lo anterior, la Sierra Norte de Oaxaca es considerada una zona prioritaria para conservar en México.

Figura 1. La Sierra Norte de Oaxaca posee montañas, valles y planicies. El recuadro superior derecho muestra el cambio abrupto de elevación en dirección oeste a este.

Uno de los grupos más diversos y abundantes en esta región es el de los mamíferos silvestres. Aquí habitan poco más de 110 especies de mamíferos, representando el 20% del total nacional. Entre las especies más emblemáticas están el jaguar (Panthera onca), venado cola blanca (Odocoileus virginianus), tapir (Tapirella bairdii) y margay o tigrillo (Leopardus wiedii). También existe una alta diversidad de murciélagos, roedores y musarañas, grupos taxonómicos que generalmente pasan desapercibidos, pero que son esenciales para el funcionamiento de los ecosistemas (Briones-Salas et al., 2015). Seis especies habitan exclusivamente en esta región, tal como la musaraña mayor de orejas pequeñas (Cryptotis magnus) y el ratón arborícola de Ixtlán (Habromys ixtlani). Por lo anterior, la Sierra Norte de Oaxaca es una de las zonas con mayor diversidad de mamíferos silvestres en todo México.

Cambios climáticos del pasado

La diversidad y distribución de las especies no es estática a través del tiempo. Los cambios climáticos que han sido recurrentes a través de los últimos miles y cientos de miles de años han alterado la composición de los ecosistemas, ocasionando que las especies se desplacen a otras regiones, pero también que algunas se extingan o evolucionen. El Cuaternario, periodo que inició hace cerca de 2.6 millones de años y continua hasta nuestros días, se ha caracterizado por la aparición de ciclos climáticos relativamente constantes, los cuales comprenden fases cálidas conocidas como interglaciales y fases extremadamente frías y secas llamados glaciales. Las variaciones climáticas durante este periodo se deben principalmente a cambios en la órbita de la Tierra que afectan la cantidad de luz solar que llega a diferentes partes de nuestro planeta, lo cual provoca cambios en los patrones de circulación de los océanos y la atmósfera y variaciones en las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico (Brown y Lomolino, 1998).

Dentro del Cuaternario, una de las fases que fue muy diferente a lo que vemos en la actualidad fue el Último Máximo Glacial (también conocido como la Edad de Hielo). Su pico máximo ocurrió hace cerca de 20,000 años, cuando nuestra especie —el Homo sapiens— estaba en pleno proceso de dispersión a lo largo y ancho de los continentes. Durante esa época, la temperatura y la precipitación en la Tierra disminuyeron considerablemente, por lo que los casquetes polares y los glaciares de las montañas se expandieron y el nivel del mar descendió cerca de 100 m. Este cambio climático transformó el paisaje y la distribución de la biodiversidad en nuestro planeta. Su efecto fue particularmente notable en latitudes cercanas a los polos, pero regiones tropicales como la Sierra Norte de Oaxaca también lo padecieron.

Mamíferos en la edad de hielo

La edad de hielo alteró la composición de las comunidades biológicas, es decir, el conjunto de especies y poblaciones se configuró de una forma diferente a la que observamos hoy (Arroyo-Cabrales et al., 2005). Una manera de conocer la diversidad y distribución de las especies que habitaron en aquel momento es el estudio de los fósiles de animales y plantas. Estos restos o vestigios orgánicos son indicadores paleoambientales, ya que nos permiten reconstruir los paisajes que alguna vez existieron en el planeta. Lamentablemente, el estudio del registro fósil en los trópicos aún presenta enormes retos debido a las dificultades que implica su deposición, preservación, recuperación e identificación. Además, aún son relativamente pocos los sitios que han sido explorados de manera exhaustiva por paleontólogos. Sumado a los fósiles, también existen modelos matemáticos que determinan las preferencias climáticas de las especies y con ello permiten sugerir cuáles pudieron ser sus áreas de distribución en tiempos pasados (Guevara, 2020). Toda esta información, en conjunto, es usada para crear escenarios probables de la distribución de las especies y ecosistemas a través del planeta durante la última glaciación.

Para el caso de la Sierra Norte de Oaxaca, nuestro conocimiento sobre la diversidad de mamíferos en el pasado es muy limitado (Pérez-Crespo et al., 2008). Sin embargo, con base en lo conocido en zonas aledañas y los cambios de la vegetación que ocurrieron en respuesta al cambio climático, es posible imaginarnos parte de la diversidad de mamíferos que seguramente habitó esta región durante la edad de hielo. En los alrededores de la Sierra Norte de Oaxaca, por ejemplo, se ha documentado la presencia de mamíferos como el gliptodonte mexicano (Glyptotherium mexicanum), perezoso terrestre gigante (Eremotherium laurillardi), venado de montaña (Odocoileus lucasi), bisonte gigante (Bison latifrons; ver Figura 2) y, recientemente un perezoso terrestre que sólo se conocía del norte de Centroamérica (Meizonyx salvadorensis; McDonald et al., 2020). Debido a sus necesidades de territorios extensos para sobrevivir y capacidades relativamente altas de dispersarse, es probable que estas especies habitaran a lo largo y ancho del estado, como es el caso de Santiago Chazumba en la Mixteca Baja, en donde se conocen evidencias de las primeras tres especies.

Figura 2. Mamíferos en el norte del estado de Oaxaca durante la Edad de Hielo: venado de montaña (Odocoileus lucasi, A), gliptodonte mexicano (Glyptotherium mexicanum, B), perezoso terrestre gigante (Eremotherium laurillardi, C) y bisonte gigante (Bison latifrons, D).

Por otro lado, las condiciones frías y secas predominantes de la edad de hielo expandieron los bosques de coníferas y de pastizales en gran parte del estado de Oaxaca. El bosque de niebla, por su parte, debió desplazarse hacia las laderas de las montañas que están orientadas hacia el Golfo de México, en donde se concentraron las condiciones con mayor humedad (Guevara, 2020). Este cambio del paisaje debió crear condiciones idóneas para que el mamut colombino (Mammuthus columbi) y los ratones metoritos (Microtus sp.) se expandieran ampliamente en las regiones montañosas, sobre todo en las laderas orientadas hacia el valle de Oaxaca.

La Sierra Norte de Oaxaca también fue parte de un corredor biológico para los mamíferos durante los ciclos glaciales-interglaciales pasados, permitiendo el desplazamiento de especies entre Centro América y el noreste de México (Ceballos et al., 2010). Entre las especies actuales que habrían usado este corredor están el ratón tlacuache (Marmosa mexicana), tlacuache común (Didelphis marsupialis), oso hormiguero (Tamandua mexicana), viejo de monte (Eira barbara), martucha (Potos flavus) y tepezcuintle (Cuniculus paca). Además de ser un corredor biológico, otras especies encontraron en esta región un refugio durante esa última glaciación. Las especies con menor capacidad de dispersión, como roedores y musarañas, debieron refugiarse durante miles de años en pequeños parches de vegetación que mantuvieron condiciones menos hostiles para ellas (ver Figura 3). Los refugios permitieron que algunas poblaciones de mamíferos se aislaran y eventualmente se diferenciaran genéticamente dentro de la Sierra Norte de Oaxaca.

Figura 3. Roedores (E) y musarañas (F) actuales de la Sierra Norte de Oaxaca.

El fin de una era

En la actualidad, la Sierra Norte de Oaxaca es una región reconocida por su extraordinaria riqueza y endemismo de mamíferos silvestres. Sin embargo, las comunidades de mamíferos que la habitan hoy en día son relativamente jóvenes e incluso empobrecidas; en otras palabras, la diversidad de mamíferos durante la edad de hielo fue más rica que la actual (Ceballos et al., 2010). El calentamiento gradual del planeta durante el Holoceno y el incremento de la actividad humana después de la última glaciación propiciaron que algunas especies se extinguieran o se desplazaran a otras regiones, en especial aquellos mamíferos que superaban los 50 kg de peso. La desaparición de esas grandes especies creó oportunidades para que otras expandieran sus distribuciones y se volvieran habitantes dominantes en la actualidad, tal como conejos, marsupiales, roedores y musarañas, que ahora integran ecosistemas nuevos que contribuyen al bienestar humano. Sin embargo, las presiones humanas actuales, tal como la deforestación y el cambio climático, han puesto en riesgo a varias de estas especies, por lo que es necesario actuar para garantizar su sobrevivencia y la nuestra.

Conclusión

Este artículo intenta recordarnos que la diversidad y distribución de las especies no es estática, sino cambiante. Lo que vemos en la actualidad no fue así en el pasado ni será así en el futuro. La importancia de la Sierra Norte de Oaxaca no se debe únicamente al hecho de albergar una extraordinaria riqueza de mamíferos en el presente, sino por su valiosa historia, sirviendo como corredor o refugio para muchas otras especies, algunas de las cuales ya no están más con nosotros. Hoy, nuestra tarea es contribuir con la protección de las especies con las que co-existimos para garantizar un futuro esperanzador en esta región.

Agradecimientos

Al Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (papiit) de la unam por el financiamiento para estudiar la Sierra Norte de Oaxaca (proyecto IA201521).

Referencias

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Recepción: 28/01/2022. Aprobación: 09/12/2022.