Bióloga colombiana reconocida por la Sociedad Europea de Biología Evolutiva

Desde 1997, cada año la Sociedad Europea de Biología Evolutiva (Eseb) reconoce el trabajo de un joven investigador destacado en el campo de la biología evolutiva con un premio que lleva el nombre de John Maynard Smith, un eminente científico británico, autor de muchos libros sobre evolución y expresidente de la Eseb. Los ganadores son científicos que terminaron sus estudios de doctorado hace menos de tres años, por lo que este premio ha marcado el inicio de prominentes carreras.

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En esta ocasión, la ganadora fue la bióloga e ingeniera ambiental de la Universidad de los Andes Catalina Chaparro, quien recibió el reconocimiento por su trabajo, que conecta los campos de la ecología y la biología evolutiva. Chaparro, quien es doctora en Ecología Teórica de la Universidad de Ámsterdam, hoy se encuentra haciendo investigación posdoctoral, en Suiza, gracias a una beca Marie Curie de la Unión Europea. Trabaja en el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas (Eawag), desde allí habló con EL TIEMPO sobre el premio, que recibirá en el próximo Congreso de la Eseb, en agosto, en Praga (República Checa), sobre su carrera y lo que ha aprendido con su investigación acerca de las transformaciones que puede traer el cambio climático.

Fue una gran sorpresa. Es un premio prestigioso en el campo de la biología evolutiva y para mi carrera va a ser muy importante porque estoy en una fase de posdoctorado, me encuentro en la transición entre pasar de ser una estudiante doctorada para convertirme en una investigadora independiente y construir tu propio laboratorio con tus propios estudiantes. Espero que me ayude como un impulso en esa nueva etapa y, en general, es supermotivante porque las personas que han ganado este premio en los años 90 y 2000, muchas de ellas son científicos reconocidos por contribuciones muy importantes.

Ahora vivo en Suiza y desde que llegué he seguido a Tanja Stadler, ella lidera el Covid taskforce en este país. Cuando empezó todo el caos de la pandemia, el Gobierno suizo organizó un grupo de científicos y técnicos en todas las áreas, economistas, biólogos, epidemiología, etc., para aconsejar al Gobierno en las decisiones que se iban a tomar, y a la cabeza del grupo asesor estuvo ella. Ganó ese premio en el 2012 y hoy es profesora en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, tiene un laboratorio exitoso. Me parece impresionante, lo que me lleva a pensar en que me gané el mismo premio que ella consiguió cuando estaba en mi edad académica.

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Tuve la suerte de que, desde que terminé el doctorado, conseguí financiación para mi propia investigación y eso me dio libertad para establecer lo que quería investigar. Eso también ha hecho que tenga varias líneas de investigación. Lo que enmarca mi trabajo es que me interesa entender cómo las interacciones entre ecología y evolución dan forma a la manera en que funciona la biodiversidad. En lo que se enfocó el premio, por ejemplo, es una línea de investigación que busca entender cómo la resiliencia de los ecosistemas es afectada por esas interacciones. Antes de eso, los estudios en resiliencia de los ecosistemas se había enfocado en ecología para entender cómo pueden mantener su funcionamiento a pesar de que haya perturbaciones. Pero en mi doctorado estaba investigando otra cosa y, por pura serendipia, me di cuenta en uno de los modelos que estaba haciendo que lo que está detrás de la resiliencia de los ecosistemas es que en ellos y en cualquier sistema puede existir más de un estado estable.

Un ecosistema puede existir, por ejemplo, en un estado de alta biodiversidad y en uno de baja biodiversidad, en cuál está depende de su historia. Uno de los sistemas que estaba estudiando tenía esas características y, como estaba investigando las interacciones entre ecología y evolución, encontré que, cuando a veces se hacen ciertos cambios ambientales, una especie puede empezar a evolucionar para adaptarse y en ese proceso puede hacer que en el ecosistema se crucen umbrales que llevan a que pases de un estado estable al otro y ahí es cuando se pierde resiliencia. Fue un descubrimiento fortuito el hecho de que la evolución puede llevarte a pasar esos umbrales.

La gente, cuando uno dice física teórica, al menos alguna vez la han escuchado, pero biología teórica no y ecología teórica, menos. La gente se imagina a los ecólogos todo el tiempo en el campo. Pero yo soy ecología teórica, uso matemáticas y computadores, hacemos simulaciones o modelos para producir predicciones que después biólogos experimentales pueden ir a probar. Creo que la única parte que es un poco conocida de la ecología teórica es la epidemiología, con el covid nos quedó muy claro que utilizar modelos es muy importante y lo que hacemos no es distinto, modelamos cómo las poblaciones se adaptan, modelos que describen las dinámicas de las distintas especies que conforman esos ecosistemas y puedo incluir procesos ecológicos y procesos evolutivos. Usando esos modelos podemos determinar si diferentes niveles de estrés ambiental causan o no el colapso de esos ecosistemas.

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Siempre me han gustado los rompecabezas y cuando estaba en el colegio me gustaban todas las ciencias, entonces en verdad estaba muy confundida al final qué iba a hacer. Busqué y me di cuenta de que en la biología hay matemáticas, química, física. Empecé a estudiar biología en la Universidad de los Andes y desde el principio elegí tomar materias de matemáticas de ingenieros en vez de las de biología, y desde muy temprano en la carrera llegó un profesor en modelos matemáticos en biología, área que no existía antes. Tomé esa clase y me pareció increíble que uno pudiera resolver esos rompecabezas, que me parecían muy interesantes, utilizando matemáticas. Claro que no los resuelves completamente, pero es una aproximación.

Los estados estables, normalmente hay uno que es como lo deseado, el que, como humanos, provee muchos servicios ecosistémicos, mientras que hay otro en el que normalmente es más pobre en términos de biodiversidad y pierde muchas funciones y servicios. Por ejemplo, en las cadenas tróficas acuáticas, uno de los servicios ecosistémicos importantes es la alta abundancia de peces disponibles para la pesca. Hay estados alternativos en los que, por un lado, los peces que nos interesan comercialmente, como atunes y bacalao, están en alta abundancia, mientras que en el estado alternativo están en muy baja o incluso extintos. Si el ecosistema pasa de un estado al otro, el problema de la existencia de estos estados alternativos es que no lo hace gradualmente, sino que lo hace de una manera muy abrupta, y cuando pasa eso, básicamente colapsa una pesquería.

Ha pasado con el bacalao, en varias zonas del Atlántico Norte, en este caso fue porque la tasa de pesca era demasiado alta. Creemos que, además, ese estrés, como la mortalidad debido a la pesca, probablemente está interactuando con otros factores como el cambio climático, y esos factores estresantes que adicionamos al sistema seguramente remueven más resiliencia y eso significaría que las poblaciones pueden soportar menos nivel de carga. Eso podría acelerar esas transiciones que llevan al colapso de, en este caso, poblaciones de peces, pero que en otros casos es un colapso de ecosistemas.

No todos los ecosistemas tienen estos estados estables alternativos, entonces los que no, que creemos que son la mayoría, consideramos que harán una transición gradual. Solamente esos que tienen estados estables alternativos van a hacer unas transiciones abruptas, pero eso no quiere decir que esos sean los únicos que colapsen, seguramente ambos van a hacerlo. Es muy crucial definitivamente la velocidad a la que hacemos los cambios, porque si es demasiado rápido, la evolución no puede seguir el paso. Los organismos tienen una capacidad de adaptación enorme, eso lo sabemos, pero nuestra tasa de cambios ambientales es tan rápida que seguramente no va a ser posible para las poblaciones y los organismos mantener el ritmo. En el caso específico que he estudiado de estados estables alternativos, hemos encontrado que, de hecho, la evolución puede ayudar a que estos umbrales ocurran más tarde. Pero si hacemos esos cambios ambientales demasiado rápido, vamos a cruzar el umbral antes de que la evolución haya hecho su trabajo.

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Desde que la Sociedad Europea de Biología Evolutiva inició la entrega del premio John Maynard Smith en 1997, el historial de ganadores estuvo lleno de nombres de científicos europeos y estadounidenses.

Los últimos tres años se ha producido un cambio particular, el de la doctora Catalina Chaparro se convierte en el tercer premio de este tipo que queda en manos de un científico o científica colombiana.

El primero fue en 2020, año en el que el ganador fue el doctor Camilo Barbosa, quien recibió el reconocimiento de la Eseb por su destacada investigación sobre estrategias evolutivas para prevenir la resistencia de patógenos bacterianos a los antibióticos.

Mientras que en el 2021, la ganadora fue la doctora Stefany Moreno Gámez. La investigadora adelantó estudios, entre otros temas, sobre cómo las poblaciones de bacterias hacen frente a la heterogeneidad espacial y temporal en sus entornos, y cómo estas respuestas facilitan la evolución de la tolerancia y la resistencia a los antibióticos.

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS

REDACTORA DE CIENCIA

EL TIEMPO