Natali Hurtado, Taxónoma: “La Biología es una de las carreras más hermosas que conozco, porque uno es consciente que todo cambia y puede ayudar a encontrar las respuestas a cuestiones de nuestra propia especie.”

31 de julio de 2017

Natali Hurtado nació hace 32 años en Arequipa, Perú, es Bachiller en Ciencias y Licenciada en Biología de la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa (Perú), Magíster en Zoología con mención en Sistemática y Evolución de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Perú), y actualmente candidata a Doctora en Ciencias mención Ecología y Evolución de la Universidad Austral de Chile. Natali clasifica especies de mamíferos, siguiendo la tradición taxonómica de Carlos Linneo. Natali ha descrito nuevas especies de roedores, murciélagos y de una especie chilenísima, el Monito del Monte. Una tarde su padre, que era profesor de geología, la llevó a ver fósiles en formaciones rocosas cercanas a las líneas de Nasca, desde esa tarde tuvo consciencia, a muy temprana edad, de la edad de la tierra y su evolución biológica, y desde esa tarde supo que quería ser bióloga.

Una charla entre colegas científicos y amigos del mismo programa doctoral en la Univesidad Austral de Chile.

Por César Marín.

Natali, además de tu padre, ¿qué te llevó a estudiar biología?

Hola César, me gustaría decirte que hubo otra fuente de motivación, pero no la hay. Fue mi padre quien me dio todo para ser bióloga, desde mi primera enciclopedia hasta el primer par de zapatillas “outdoor”. En todo caso, puedo decir he sorteado muchos comentarios negativos o poco alentadores cuando decía que estudiaría Biología en la Universidad: desde mi madre que decía “te vas a morir de hambre”, hasta mis profesores del colegio que decían que debería estudiar medicina. Esos comentarios hoy me parecen graciosos, pero en su momento me desalentaban, afortunadamente tuve un papá buena onda que decía que si una ama lo que hace lo hará bien.

¿Cómo te iba en biología en el colegio?

Me iba bien, como en el resto de materias. En Perú me decían “chancona”, no sé cómo se dirá en Chile, pero es un adjetivo hace referencia a alguien estudioso y muy aplicado. Así era yo, entonces me iba tan bien en Biología como en Arte, Historia, Matemáticas o Educación Religiosa inclusive.

¿Por qué elegiste Chile para hacer tu doctorado, y específicamente por qué la Universidad Austral de Chile?

Era 2012, yo estaba escribiendo la tesis de maestría sobre taxonomía de Murciélagos y ya había decidido seguir estudiando (hacer un doctorado), entonces tuve la oportunidad de ir al curso “Roedores Sigmodontinos: Sistemática y Biogeografía” que se dictó en el norte de Perú. Asistí con la finalidad de aprender sobre roedores y al menos tener una idea de cómo lo que se investiga en roedores me podría servir con murciélagos. No fue así. Terminé el curso pensando que quería estudiar roedores, fue amor a primer “paper”. El curso lo dicto Guillermo D’Elía, quien al terminar colocó un poster anunciando que la convocatoria para postular al doctorado estaba abierta. En ese momento tomé todos los datos y comencé a investigar, sobre el Dr. D’Elía, la Universidad Austral de Chile y el doctorado en Ciencias con mención en Ecología y Evolución. Quedé fascinada, era justo lo que quería. Quise postular ese año para iniciar el 2013, pero mi director de tesis de maestría me recomendó que mejor terminara con los análisis de mi tesis, tuvo toda la razón. Así que postule en el 2013 y aquí estoy.

Tú tienes amplia experiencia de investigación en Perú, tu país de origen, donde aún sigues colaborando, ¿qué similitudes y diferencias hay entre hacer ciencia en Chile y en Perú?

Sé que las comparaciones Perú-Chile son coyunturales porque muchas veces las opiniones tienen matices chauvinistas. Seré honesta y objetiva, amo a mi país y la enorme diversidad biológica, geográfica, climática y cultural; obviamente me siento feliz de las cosas que he logrado en Perú y aunque esté lejos yo sigo estudiándolo y aportando al conocimiento. Pero debo admitir que la manera en que se hace ciencia en Chile es mejor que en mi país, desde el portal web de CONICYT hasta los concursos de becas y financiamiento. Pienso que esta diferencia es un reflejo de la estabilidad política de Chile (que pudiera ser relativa), en cambio mi país hace apenas 17 años salió un gobierno dictatorial que hizo reformas nefastas para la educación y para la investigación o el desarrollo de las ciencias en general. Sé que para muchos de mis compañeros chilenos CONICYT es deficiente en muchos sentidos, yo les digo “no conocen la realidad en Perú”, donde en un año tienes muchos concursos y al otro ninguno y ello depende del gobierno de turno. En concreto yo pienso que el capital humano para hacer ciencias en Chile y Perú es igual, la diferencia está en la estabilidad y constancia de oportunidades.

Además de Chile y Perú, ¿dónde más has tenido la oportunidad de investigar y cómo lo has hecho?

He tenido la oportunidad de ir dos veces a Estados Unidos, ambas para visitar las colecciones científicas de los más grandes museos de historia natural, como el American Museum, el Field Museum y el Smithsonian. La segunda vez en Estados Unidos estuve haciendo una pasantía en el laboratorio de Genética de Poblaciones del Dr. Michael Hickerson en la City University of New York. Para ir la primera vez aplique a varias becas que los mismos museos ponen en concurso. Por entonces estaba haciendo la maestría en Perú. Después de varios intentos finalmente gané una beca parcial del Field Museum of Natural History. La segunda vez, fue más sencillo porque gané una beca completa del programa MECESUP de la escuela de graduados de la Facultad de Ciencias de la Universidad Austral de Chile.

Tú te dedicas a la taxonomía y en general a la biología evolutiva, ¿qué estudian estas áreas y cómo lo hacen?

En principio la taxonomía es parte de la Sistemática y la Sistemática es parte de la Biología evolutiva. La sistemática busca establecer relaciones de parentesco y ancestría común entre las especies; en tanto que la Taxonomía se encarga de identificación, descripción y nomenclatura (dar nombre) a las especies y otros grupos jerárquicos como Género, Familia, Orden, etc. Por otro lado, la biología evolutiva, es mucho más amplia porque estudia la evolución de los seres vivos, es decir como la vida cambia a través del tiempo. Desde mi experiencia, para estudiar estas áreas uno hace uso de distintas fuentes de evidencia como especímenes de museo (incluyendo fósiles) y muestreos en campo, para luego obtener datos morfológicos (color, tamaño o posición) y/o moleculares (ADN), los cuales son comparados entre sí y analizados estadísticamente para establecer similitudes y describir las diferencias, las que luego son usadas para reconstruir las relaciones de parentesco (filogenias) y así tener una representación de cómo ha cambiado la vida a través del tiempo.

Quienes de alguna forma hacemos biología evolutiva solemos defender con pasión nuestra área, ¿a qué crees que esto se deba?, ¿hay suficiente conocimiento por parte del público de la biología evolutiva en nuestros países?

Como la mayoría de aspectos en nuestras vidas, yo creo que tendemos a defender lo que amamos. Por otro lado, suena un poco injusto defender nuestra carrera en ciencias en nuestros respectivos países; a mi juicio se debe a que las ciencias no se han insertado en la sociedad y parte de ello es nuestra responsabilidad, porque a la mayoría de científicos nos cuesta diseminar lo que hacemos. Conozco colegas que les cuesta asistir a congresos de su propia especialidad, por ejemplo; entonces imagino que comunicar lo que se hace a la sociedad supone un reto más grande. Afortunadamente, las redes sociales son usadas con más frecuencia para difundir las ciencias (memes, comics, videos cortos, podcasts, etc.). Como consecuencia, se nota que el interés por las ciencias o que los temas científicos sean incluidos con más frecuencia en la sobremesa con la familia o con los amigos.

¿De qué trata tu tesis doctoral?

Estoy fascinada con la complejidad de los Andes y la enorme biodiversidad que existe allí. Entonces mi pregunta es “¿qué causó que existan tantas especies en un área tan reducida?” -en comparación con la Amazonía, por ejemplo. Para responder esta pregunta me he centrado en uno de los grupos de roedores más diversos, los “colilargos”. Aquí en Chile se conoce muy bien al “colilargo” pues transmite el virus hanta, pero esta es una de las 22 especies que se reconocen actualmente. Como se conoce muy poco de las especies de colilargo, la primera parte de mi tesis está enfocada en delimitar las especies y describir las relaciones filogenéticas. Para ello hago uso de datos morfológicos continuos (medidas) y discretos (color, forma, posición, etc) y datos moleculares (diferentes genes); ambos conjuntos de datos son complementarios entre sí para delimitar las especies por las características morfológicas y la formación de linajes. La delimitación de especies generalmente conlleva a la revisión taxonómica, es decir, definir si el nombre de la especie es válido o no. Para definir esto se recurre a la revisión del material tipo (el espécimen con que se describió la especie, una taxidermia), el cual por lo general está depositado en colecciones científicas (las que mencioné antes). En ese punto, un taxónomo puede concluir que el nombre es válido, que el nombre debe ser cambiado o que los especímenes en realidad corresponden a una especie diferente, la cual podría tener un nombre disponible o ser una especie nueva para la ciencia. En el caso de los colilargos tengo que proponer tres cambios taxonómicos. Una vez delimitadas las especies paso a reconstruir las relaciones entre estas mediante árboles filogenéticos. En el segundo capítulo describo cuándo y dónde ocurrió la diversificación de colilargos, ya que es importante tener una referencia de hace cuánto tiempo y de dónde llegaron los colilargos a los Andes. Para ello hago uso de un reloj molecular (calibrado con fósiles) para estimar el tiempo de la especiación, y de modelamiento para reconstruir la distribución de los ancestros. Finalmente, en el tercer capítulo me centro en la diferenciación de los colilargos a lo largo de los Andes, montañas complejas y con muchas barreras biogeográficas, es decir, accidentes geográficos como valles o cañones profundos, gradientes altitudinales y gradientes climáticos que han limitado y limitan la dispersión de los seres vivos. En consecuencia, las barreras biogeográficas de los Andes dirigen la diferenciación de las poblaciones y podrían propiciar procesos de especiación.

¿Por qué analizar también las características morfológicas de los organismos?, ¿no es suficiente con el análisis de su ADN?

Pienso que los análisis de ADN son suficientes si lo que queremos es encontrar diferencias, por ejemplo, entre las poblaciones de una misma especie (suponiendo que una población vive en el Bosque Valdiviano y la otra en los Matorrales del centro de Chile). Pero somos curiosos, queremos saber si esas diferencias en el ADN, como lo indica la teoría, corresponden con las diferencias del fenotipo (la forma o la morfología, el comportamiento, la fisiología, etc). Es decir, con el análisis y estudio de la morfología logramos que las diferencias en el ADN, que son intangibles (no las vemos a simple vista), sean observables por cualquier persona.

¿Cómo se construyen los árboles filogenéticos?

Los arboles filogenéticos son la representación gráfica de las relaciones de parentesco y ancestría común entre las especies. Para construirlos uno requiere una matriz de caracteres homólogos (que tienen un origen común) y estados de carácter (variantes del estado). Por ejemplo, en matrices morfológicas el color del pelo es un carácter mientras que los colores son los estados del carácter (rojo, negro, castaño, que se pueden representar con números 0, 1, 2, respectivamente). En el caso de matrices de ADN los caracteres son la posición de las bases nitrogenadas y los estados son las bases nitrogenadas (adenina, guanina, citocina y timina, representadas con las letras A, G, C y T, respectivamente). Con estas matrices uno puede establecer las relaciones por las similitudes o la distancia entre los datos de una especie respecto a otra. Esto parece sencillo, pero se complejiza a medida que incrementamos las especies y los datos, ya que el número probable de árboles crece exponencialmente. Para ejemplificar el esfuerzo de cálculo que se requiere, la reconstrucción filogenética de 32 especies con una matriz de 801 pares de bases puede llevar 16 horas en un computador de alto rendimiento y podría demorar el triple en un computador doméstico.

¿Cómo las barreras geográficas, como el cañón de un río, pueden generar nuevas especies?

Se ha propuesto que lo hacen mediante aislamiento reproductivo, es decir, cuando los individuos de una población no se pueden reproducir con los de otra porque hay una barrera física que les impide pasar. Por ejemplo, imaginemos que en el pasado hubo cambios geológicos (como el movimiento de placas continentales que causan terremotos o erupciones volcánicas), que propiciaron la formación de un río en un cañón de dos mil metros de profundidad. Entonces podríamos suponer varios escenarios como que una población ancestral se puede dividir en dos si el río surgió en medio de su distribución, o podría haber ocurrido que la población ancestral se encontraba restringida a una de las márgenes del río, o que el río se seca o baja su causal y que algunos pocos individuos logran cruzar al otro lado, pero que no pueden volver. Una vez que el aislamiento reproductivo ocurre, ambas poblaciones comienzan a diferenciarse entre sí con el paso del tiempo, ya sea porque su variabilidad genética era diferente al inicio y/o por la adaptación a condiciones ambientales diferentes, constituyendo al final especies diferentes -bajo el concepto biológico de especie que define una especie cuando los miembros de una ésta no se pueden reproducir con los de otra.

¿Cómo es el trabajo de colectar muestras biológicas de museos?, ¿sigue siendo algo popular entre biólogos?

Actualmente se siguen colectando muestras biológicas, lo que ocurre con menos frecuencia es que estás sean preservadas para otros estudios y menos aún que sean depositadas en colecciones científicas de museos. He conocido colegas que colectan especímenes, toman una muestra de tejido y luego se deshacen de los restos. Por lo general se trata de personas que están estudiando variaciones en el ADN solamente, y luego resulta que encontraron una variación muy grande y que podrían haber encontrado una especie nueva, pero sin especímenes preservados no se puede hacer nada más que volver a colectar. Entonces, mi recomendación siempre es que se si se hacen colectas deberían depositarlas en colecciones científicas, incluso un solo individuo puede ser utilizado para responder muchas preguntas.

¿Qué herramientas tecnológicas, moleculares y bioinformáticas utilizas normalmente?

Uso secuenciación de ADN y métodos de búsqueda de los árboles filogenéticos más probables. Este último año he aprendido a usar el Computo Aproximado Bayesiano (ABC de las siglas en inglés), el cual aplico para estimar parámetros genéticos poblacionales a partir de secuencias simuladas según distintos escenarios biológicos e históricos de diferenciación poblacional, los cuales luego son comparados con parámetros de las poblaciones reales, con la finalidad de estimar cuál de los escenarios propuestos se aproxima más a la realidad. Con esto entonces comienzo a describir el escenario de diferenciación en un contexto biogeográfico.

¿Quiénes han sido tus mentores?

He tenido dos mentores; el primero es el Dr. Víctor Pacheco Torres, actual director del Museo de Historia Natural de San Marcos en Lima, quien fue mi director de tesis de maestría; el “profe Pacheco” (así le decimos) me ha enseñado todo los que sé sobre taxonomía y morfología, pasaba horas y horas revisando conmigo los cráneos y dentaduras de los murciélagos con los que hacía la tesis. El segundo es el Dr. Guillermo D’Elía, quien actualmente es mi director de tesis. Con el Guille he aprendido todo lo que sé sobre sistemática molecular y biogeografía histórica, me ha dedicado muchas horas y paciencia para enseñarme la lógica detrás de los datos de ADN, un paso no menor, ya que yo venía de la escuela clásica de sistemática basada solamente en caracteres morfológicos. Ambos, cada uno en su área, me han motivado mucho a seguir estudiando y a hacer un trabajo prolijo, aunque eso lleve tiempo (como debe ser). Puedo decir que tengo el privilegio de haber sido formada por los mastozoólogos más reconocidos de Sudamérica y a su vez haber sido formada por los mejores mastozoólogos de Estados Unidos, mediante los mentores de mis mentores, mis abuelos académicos.

¿Cómo está compuesto el laboratorio de Guillermo D´Elía?

Está compuesto por 13 personas contando al Guille y a mí: Freddy Mondaca y Fernanda Torres, que se encargan de la colección científica de mamíferos; Kennia Morales, encargada del laboratorio para secuenciación molecular (es super talentosa, me ha ayudado muchísimo); Andrés Parada (Uruguay) y Luis Verde (México), los postdoctorantes; y mis hermanitos académicos en orden de llegada Lourdes Valdez (Paraguay), Richard Cadenillas (Perú), Luis Amador (Ecuador), Enrique Bostelmann (Chile), Marcial Quiroga (Venezuela) y Paula Ramirez (Chile). Un grupo grande y con representación de muchos países, ¡eso es un lujo!

Tú has descrito varias especies de roedores, murciélagos y recientemente de Monito del Monte, ¿cómo es el proceso de describir una especie nueva y que sea oficialmente aceptada?

Así como lo preguntas parece que he hecho mucho, pero siento que no, en todo caso pienso que aún puedo hacer más. He descrito un género nuevo de murciélagos, dos especies de monito de monte y una especie de roedor. En cada estudio he tenido la misma sensación de asombro, me refiero al momento en que tengo la certeza de que se trata de especie nueva. Luego, comienza todo el proceso de escribir el manuscrito, que tiene la misma estructura que los demás, a diferencia que este debe incluir la parte de la descripción taxonómica y el listado de los especímenes que se usan para describir la especie. Puntualmente, la descripción debe constar de la asignación de un holotipo (espécimen que representa a la especie, el cual debe tener un numero de colección), localidad tipo (lugar donde fue colectado el holotipo), diagnosis (conjunto de caracteres únicos de la especie en comparación con otra u otras del mismo género), etimología (explicación de la designación del nombre de la especie), descripción (todos los caracteres morfológicos de la anatomía de la especie), distribución y comparaciones. El manuscrito, con estos elementos, es enviado a revistas especializadas en taxonomía y revisado por pares (expertos en taxonomía y en el grupo al que pertenece la especie nueva), quienes pueden aceptar o rechazar el manuscrito. Si es aceptado, una vez que el manuscrito es publicado el nombre de la especie es oficialmente aceptado. Con todo, este proceso puede demorar en promedio 2 a 4 años. Es un proceso lento.

El caso del monito de Monte es muy significativo para mí, porque se trata de una especie bandera de Chile y de sus bosques templados, un “fósil viviente” y único representante de un orden de mamíferos. Teniendo en mente que existían tres poblaciones con variaciones genéticas muy grandes a nivel de especies, revisamos las especies de la colección de la Universidad Austral de Chile y de otras colecciones, y encontramos diferencias morfológicas en el cráneo y dentadura para delimitar tres grupos, los cuales correspondían a la diferenciación molecular. ¡Bingo! Tres especies en lugar de una. El resultado ha sido muy comentado, Chile tiene tres especies de monito de monte, una de ellas endémica (las otras dos se distribuyen también en Argentina).

¿Con qué criterios decides bautizar una especie nueva?, ¿nos puedes dar ejemplos de especies que hayas bautizado?

Existen varios criterios: basados en las características del individuo como color, forma o propiedades (Ej. Oligoryzomys destructor, una especie de colilargo bautizada con ese nombre porque destruyó los cultivos de la persona que descubrió la especie); basados en la localidad, país o región donde se encuentra la especie (Ej. Pyura chilensis, el piure chileno) o dedicados a algo o alguien (Ej. Scaptia beyonceae, el tábano de Beyonce, la cantante).

En mi caso los tres actos nomenclaturales, “bautizo de especies”, que he hecho son homenaje a personajes muy importantes para el estudio del grupo o porque su nombre representa parte de la biología de la especie. Así, el género nuevo de murciélagos Gardnerycteris está dedicado a Alfred L. Gardner, quien ha dedicado muchos de sus años al estudio de la biología y Sistemática de murciélagos sudamericanos; el monito de monte Dromiciops bozinovici, dedicada al Dr. Francisco Bozinovic quien ha estudiado muchos años la historia natural de los mamíferos pequeños de Chile, en tanto que Dromiciops mondaca está dedicada a Freddy Mondaca quien ha trabajado más de veinte años en la colección de mamíferos de la Universidad Austral de Chile; finalmente el roedor espinoso Neacomys vargasllosai, es un homenaje a uno de mis escritores favoritos, Mario Vargas Llosa, elegí el nombre porque Vargas Llosa vivió una temporada en Bolivia, país hasta donde se distribuye la especie.

¿Qué se siente bautizar una especie nueva para la ciencia?

He tenido un sentimiento de satisfacción sobre la conclusión de un proceso de descubrimiento y aprendizaje. El nombrar una especie es un momento especial porque se trata de un legado. Probablemente el nombre de quien describió tal o cual especie sea olvidado en el tiempo, en tanto que el nombre de la especie perdurará por generaciones. Por eso, me gusta nombrar las especies como homenajes a personas, porque desde mi área significa inmortalizar sus nombres.

¿Por qué hacer taxonomía?

Porque tiene un sentido útil. Aun cuando la definición de especie o taxones es completamente artificial, la delimitación pragmática de una especie es útil para contabilizar la diversidad de una zona, poder determinar invasiones de especies exóticas o la extinción de especies locales, o describir las interacciones con otras especies. Sin los nombres de las especies otras áreas de la biología estarían limitadas. Por ejemplo, hoy chile tiene 3 especies diferentes de monito de monte, quiere decir que Chile tiene dos especies más de mamíferos; además, cada especie está distribuida en diferentes zonas y una de ella es endémica, entonces los lineamientos para proteger los monitos de monte y su hábitat deberían ser actualizados.

En general, ¿qué consejos le darías a alguien interesado en estudiar biología y particularmente biología evolutiva?, ¿qué le dirías específicamente a una chica interesada en ser bióloga?

En general les diría que hacer ciencias requiere pasión y amor por la investigación, recalcaría que no serán millonarios pero que tendrán una vida muy satisfactoria y que Chile es un excelente lugar para hacer ciencia. En cuanto a Biología, les diría que es una de las carreras más hermosas que conozco, porque uno es consciente que todo cambia, que todo evoluciona, y que puede ayudar a encontrar las respuestas a cuestiones de nuestra propia especie. Puntualmente, a las chicas les diría que se animen por estudiar ciencias en general como Matemáticas, Física, Biología y Astronomía. Son áreas donde hay muy poca representación femenina, pero cuando la hay es una participación notable.