Proyectos de investigación
Comunidades de artrópodos asociadas a cactus necrosados.
Los artrópodos constituyen el componente más diverso de los ecosistemas terrestres ocupando prácticamente cada nicho y microhábitat disponible. Constituyen a su vez un excelente grupo indicador ya que responden rápidamente a los cambios ambientales. La presente propuesta se centra en el estudio de la comunidad de artrópodos de la Reserva Natural de Valle Fértil en la Provincia de San Juan. La Reserva ha sido reconocida como un área de alta incidencia de endemismos. El objetivo del proyecto es caracterizar la comunidad de especies de artrópodos con énfasis en aquellas asociadas a los tejidos de cactus en descomposición. Con esto, nos proponemos realizar una primera aproximación al inventario de especies de la Reserva, lo cual permitirá:
* Evaluar la importancia de los cactus y la incidencia de sus tejidos necrosados en la biodiversidad de los ambientes xéricos.
* Establecer la existencia de sucesiones faunales durante el proceso de descomposición de las cactáceas.
* Relevar la biodiversidad en muchos aspectos desconocida de un ambiente muy sensible a las perturbaciones climáticas o antrópicas en una zona de alto nivel de endemismo.
* Proveer de información necesaria para el servicio de Parques Nacionales permitiéndole gestionar de manera más eficiente sus recursos al mismo tiempo que consigue listas actualizadas y estimaciones de abundancia de las especies presentes en la Reserva.
* Fomentar el conocimiento y responsabilidad con la preservación del ambiente de la comunidad local.
Metagenómica de agentes microbianos involucrados en modelos de coevolución plantas-artrópodos y su posible rol en el desarrollo de fitopatologÃas
El presente proyecto tiene como objetivo la culminación de toda una lÃnea de investigación enfocada en el modelo Cactus-Drosophila-Levadura y que busca terminar de identificar la composición de la comunidad de microorganismos asociada a las necrosis de las cactáceas en territorio nacional y describir su evolución temporal. La propuesta es trabajar con especies nativas del territorio nacional de interés agronómico y ecológico. En un principio proponemos estudiar a las especies Trichocereus terscheckii y T. atacamensis como representantes de cardones, Opuntia sulphurea y O. ficus-indica en representación de las tunas y Gymnocalycium monvillei como modelo de cactus de hábito globoso. En ese sentido, buscamos contribuir al conocimiento de la biodiversidad presente en nuestras poblaciones naturales, especialmente aquella que es crÃptica para los estudios tradicionales que requieren cultivo en el laboratorio. Por otro lado, y debido a que estamos estudiando un ambiente (tejido vegetal) quÃmicamente muy complejo; nuestra aproximación nos permitirá simultáneamente explorar entre los organismos no detectados en estudios previos (por las dificultades de su aislamiento e identificación por métodos tradicionales) aquellos presentes a pesar de la existencia de alcaloides y aquellos con posibles implicancias fitosanitarias: por ejemplo, algunas poblaciones de cardones presentan alta incidencia de necrosis generalizadas y caÃdas de ejemplares enteros. Por otro lado, la tuna (Opuntia ficus-indica) es un cultivo importante de regiones áridas de nuestro paÃs, no exenta de infecciones microbianas pero con casi nula información sobre diagnosis, sintomatologÃa y control de enfermedades propias del cultivo. El cultivo de cactus como especies ornamentales es una actividad económica cada vez más importante en el paÃs. Las especies más cultivadas son de morfologÃa globosa, y son muy susceptibles a las necrosis. Particularmente, las especies del género Gymnocalycium, en su gran mayorÃa endémicas de Argentina, son muy importantes en el comercio ornamental. Comprender la composición de este microbioma, como varÃa entre ambientes y se trasmite entre individuos es un conocimiento fundamental. El mismo puede permitir futuros desarrollos que apunten a comprender las dinámicas de transmisión de microorganismos patógenos con repercusiones fitosanitarias, control de plagas, herramientas de diagnóstico y monitoreo y de inoculación de microbiomas beneficiosos en cultivos. De esta manera, mediante el desarrollo de esta propuesta, apuntamos a la comprensión de procesos con interesantes repercusiones en campos altamente relevantes de la BiologÃa. Al estudiar especies de cactus de las principales formas de vida presentes en la familia (columnares, opuntioides y globosos), pretendemos comprender las posibles interacciones de esta comunidad con la evolución morfológica de este conspicuo grupo de plantas. En un plano relativo a la promoción general de conocimiento, los resultados pueden contribuir a una mejor comprensión del rol de la comunidad de microorganismos en la modulación de las interacciones planta-insecto y sus consecuencias en la grandiosa radiación de grupos de insectos fitófagos en particular y en los procesos de especiación en general. En un plano más aplicado, permitirá identificar posibles agentes patogénicos que estén afectando las poblaciones de cardones y cactus endémicos del género Gymnocalycium de algunas zonas del paÃs y desarrollar nuevas herramientas para el control de plagas y disminución de la incidencia de necrosis en cactáceas protegidas. Por otro lado, estaremos evaluando las capacidades defensivas de metabolitos producidos por las plantas para evitar o disminuir los niveles de herbivorÃa y de esta manera ampliando los conocimientos sobre fitotoxinas con potencial agroeconómico.
Evolución de las estructuras endocraneales en los perezosos actuales y extintos (Xenarthra, Folivora): implicancias filogenéticas y adaptativas
Los perezosos (Folivora) están actualmente representados por dos géneros, Bradypus y Choloepus, geográficamente y ecológicamente restringidos a las selvas tropicales de Centro- y Suramérica. En el registro fósil, al contrario, los perezosos llegaron a ocupar las áreas más remotas del continente americano a lo largo del Cenozoico, mostrando marcadas adaptaciones a los más diversos nichos ecológicos.
Muchos estudios recientes están dedicados al esclarecimiento de la historia evolutiva de este grupo. Los últimos avances han sido logrados con análisis filogenéticos basados tanto en caracteres morfológicos como moleculares, pero evidenciando, en ciertos casos, profundas diferencias entre los resultados obtenidos.
En paleontologÃa, la aplicación de técnicas de diagnóstico por imágenes (tomografÃas computadas) y sucesiva reconstrucción digital 3D a los especÃmenes fósiles está en rápido desarrollo. Estas técnicas no invasivas y no destructivas, permiten la observación de áreas internas a los cráneos, como la cavidad encefálica, el oÃdo interno y los senos craneanos, con un grado de detalle previamente inaccesible. Además, estas técnicas permiten análisis cualitativos minuciosos, a través de cálculos lineares, de superficie y volumétricos, y la aplicación de morfometrÃa geométrica con landmarks en tres dimensiones.
El estudio de la morfologÃa de estas áreas anatómicas tiene el gran potencial de proporcionar información a nivel filogenético, y también de aclarar varios aspectos paleoecológicos de las especies extintas, como la locomoción, la audición, y la agilidad. Por lo tanto, los resultados contribuirán en aportar nuevos conocimientos acerca de la historia evolutiva de los perezosos del continente americano, explorando nuevas áreas anatómicas y aplicando metodologÃas y análisis de vanguardia.
Especialización ecológica y coevolución en el sistema Cactus-Levadura- Drosophila
En un esfuerzo por comprender mejor el mundo que nos rodea hemos comenzado a usar una nueva técnica para investigar la organización y la funcionalidad de diversas partes de nuestro modelo experimental. Actualmente queremos expandir este trabajo colaborando con otros laboratorios que tienen el equipo y la experiencia para investigar este proyecto más a fondo.
Evolución morfológica del grupo repleta (género Drosophila)
Aún tenemos una comprensión muy limitada de la mayorÃa de los aspectos de nuestro planeta. Es esencial responder a las preguntas sobre este tema para entender el rol mecanicista que desempeña en procesos cientÃficos y para desarrollar herramientas que nos permitan explorar esta vÃa de investigación con mediciones más precisas y mejor recopilación de datos.
Una aproximación multidisciplinaria a la caracterización de la explotación, toxicologÃa y uso de cardones (Trichocereus spp.) en el NOA.
Basándonos en el trabajo de un antiguo miembro del laboratorio, hemos desarrollado una poderosa herramienta para identificar y caracterizar los procesos en nuestro sistema modelo. Una gran ventaja de este desarrollo es su sensibilidad mejorada que le permite detectar cambios sutiles de propiedades dinámicas en respuesta a nuestra experimentación.
Historia biogeográfica de las arañas del género Philisca
La región del bosque valdiviano en la Patagonia presenta una compleja historia geológica y climatológica entre las que destacan la elevación de los Andes y los ciclos glaciales. Estos factores influyeron fuertemente en los patrones de distribución de la biodiversidad allà presente. Pese a que, justamente por estos factores, la región fue estudiada por diversos autores desde una perspectiva filo y biogeográfica, pocos trabajos analizan a la aracnofauna sudamericana con esta mirada. En este proyecto se busca, al combinar análisis genéticos de estructura poblacional con la distribución geográfica de los organismos y los cambios históricos en el ambiente, poder hacer inferencias sobre dispersión, especiación y extinción de las arañas del género Philisca. Particularmente, se ampliará el enfoque filogeográfico con el desarrollo de modelos de nicho ecológico que, al integrar información genética, espacial y ambiental, permiten investigar el papel de la ecologÃa en los procesos de diversificación de especies y, por lo tanto, ampliar el entendimiento de la historia evolutiva de Philisca.
Impacto antrópico sobre pequeños mamÃferos: extinciones recientes y vulnerabilidad actual en función de variables ecomorfológicas
En los últimos 500 años, ecosistemas nativos de todos los continentes se han visto sujetos a grandes cambios asociados a la colonización europea, que llevaron a numerosas extinciones de especies. Dentro de los mamÃferos afectados, el 75% fueron roedores, murciélagos y otros micromamÃferos. Sin embargo, estos grupos taxonómicos menos carismáticos concentran solo un pequeño porcentaje de los trabajos cientÃficos y los esfuerzos de conservación. Esto resulta especialmente preocupante si se considera que prestan importantes servicios ecosistémicos, y que se proyecta una mayor antropización de ecosistemas nativos en los próximos años, como consecuencia de la expansión de la frontera agrÃcola y el cambio climático. A fin de entender en mayor profundidad cómo la antropización de los ambientes ha modificado la composición de las comunidades nativas, se ha intentado identificar variables biológicas que podrÃan implicar vulnerabilidad en las especies extintas. Entre ellas, el tamaño corporal es de las más señaladas. En ese sentido, se ha reconocido en mamÃferos una relación estrecha entre tamaño corporal y dieta, y se ha sugerido que dietas compuestas mayormente por alimentos de alto contenido proteico y baja disponibilidad (e.g., insectos y semillas) se asocian a animales más pequeños, mientras que una alimentación a base de Ãtems de bajo contenido proteico y alta disponibilidad (e.g., hojas y pastos) requerirÃa adaptaciones morfofisiológicas que llevarÃan a mayores tamaños. PodrÃa esperarse, entonces, que en una comunidad de micromamÃferos haya un mayor riesgo de extinción para las especies de gran tamaño con dietas de alto contenido proteico y las especies de tamaño pequeño con dietas de bajo contenido proteico, por hallarse en los extremos de tamaño desfavorecidos para su estrategia dietaria. En este plan se propone evaluar la influencia de variables ecomorfológicas sobre las extinciones recientes de micromamÃferos (<500 años), a fin de profundizar la comprensión de los efectos del impacto antrópico sobre la biodiversidad y contribuir al conocimiento de los procesos evolutivos que moldearon las comunidades de micromamÃferos durante el Holoceno tardÃo. Además, en base a los patrones observados, se buscará señalar especies de micromamÃferos actualmente presentes en diferentes ambientes del hemisferio sur que se puedan hallar en riesgo de extinción, considerando los cambios en el uso de la tierra y escenarios proyectados de cambio climático.