¿Por qué es importante conocer el genoma de los copales?

Escrito por Marisol Alicia Zurita-Solis y Yessica Rico

Bosque tropical caducifolio en temporada de lluvias, donde se puede observar el color de la vegetación.
Fotografía: Marisol Alicia Zurita-Solis.

Los árboles del género Bursera se caracterizan por producir resinas aromáticas, las cuales se han usado desde la época precolombina con propósitos religiosos y medicinales. Estos árboles se encuentran principalmente en América, pero es en México donde el género se diversificó, es decir, donde más especies surgieron y hoy sabemos que tenemos cerca de 90 especies de burseras, las cuales podemos encontrar en el bosque tropical caducifolio, el cual debe su nombre a que más del 75 % de sus especies pierden las hojas entre cinco y ocho meses al año, principalmente durante la época seca.

Bosque tropical caducifolio

El bosque tropical caducifolio es un ecosistema que se caracteriza porque los árboles que lo habitan no miden más de 15 m de altura, además se encuentra preferentemente en laderas y cerros y se caracteriza por un clima cálido con una temporada marcada de secas y lluvias, lo cual hace que durante la temporada seca el paisaje se vea gris y árido, mientras que durante la temporada lluviosa el paisaje es verde y frondoso. Este tipo de ecosistema está ampliamente extendido en México y lo podemos encontrar principalmente en la vertiente del Pacífico desde Sonora hasta Chiapas. Es un ecosistema importante porque ayuda a la captura de carbono, la regulación del ciclo hidrológico y del clima, además, es el hábitat de muchas especies endémicas con importancia económica y cultural, como los copales.

 

 Los copales en el bajío mexicano

Anteriormente, el bosque tropical caducifolio que comprende la región del bajío mexicano era muy extendido, pero debido al crecimiento de las áreas agrícolas, ganaderas, a la extracción de materiales, la construcción de carreteras y la urbanización, se ha ido perdiendo paulatinamente. En remanentes de este tipo de bosque, entre los estados de Michoacán y Guanajuato, habitan tres especies de Bursera de la sección Bullockia, conocidas comúnmente como copales, y cuyos nombres científicos son B. cuneata, B. palmeri (ambas conocidas localmente como copalillos) y B. bipinnata (conocida como copal chino). Una característica particular de estas burseras es que su corteza es color gris, no exfoliante, a diferencia de otras especies donde su tronco parece que se desprende como hojas de papel y que pertenecen a la sección Bursera. Además, se sabe que las burseras tienen la capacidad de propagarse de forma asexual a través de esquejes enraizados, es decir, cortando una parte del tallo y plantarlo para que surja otro individuo, lo que las hace excelentes candidatas para reforestar el bosque tropical caducifolio.

Los copales son especies muy importantes cultural y económicamente, ya que son usadas para la elaboración de artesanías, como figuras religiosas talladas en madera, utensilios de cocina, máscaras y para la extracción de resinas para la elaboración de inciensos (copal) que son usados en ceremonias religiosas.

En las zonas aledañas al lago de Pátzcuaro se ha utilizado al copalillo como materia prima para la elaboración de estas artesanías desde hace más de 80 años. En la década de los 60, hubo una gran demanda de madera de copalillo, lo que provocó que se cortaran muchos árboles adultos, acabándose con los de mayor tamaño. Actualmente, los árboles de tronco robusto y que miden más de 10 m son escasos. Además, al no dejar que los árboles crezcan lo suficiente, se cortan más individuos para cubrir con la demanda de artesanías, aunado a esto, tampoco se cumple con el tiempo necesario para dejar que el bosque se regenere.

Desafortunadamente, el 67 % de las especies de Bursera se encuentran bajo una categoría de riesgo dentro de la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza y, en México, B. bipinnata se encuentra dentro de la Norma Oficial Mexicana 059, la cual se enfoca a la protección de los recursos naturales.

Especímenes de herbario que habitan en el bosque tropical caducifolio de los estados de Guanajuato y Michoacán.
Fotografía: Yessica Rico.

Ciencia, genomas y conservación

El genoma es el conjunto de material hereditario que poseen los organismos. Este se encuentra empaquetado en los cromosomas, ubicados dentro del núcleo de la célula o en las mitocondrias o en los cloroplastos (en el caso de las plantas). En el genoma tenemos las instrucciones genéticas que dicen cómo nos vemos, por ejemplo, el color de ojos, así como la información necesaria para el desarrollo y funcionamiento de los organismos. Dentro del genoma podemos encontrar genes de los cuales ya se conoce su función y algunas regiones genéticas que los expertos todavía siguen descifrando. Esto ha generado gran interés en los científicos, quienes se han enfocado en estudiar la información genética de las especies, ya que a través de ella es posible conocer su capacidad de respuesta y adaptación a ambientes cambiantes. Por ejemplo, podemos preguntar, ¿cómo la pérdida del bosque tropical caducifolio afecta la supervivencia de las poblaciones de copales?, ¿cómo se adaptarán los copales a las condiciones climáticas extremas en el futuro?, y ¿Cuál es su riesgo de extinción? Encontrar respuestas a estas preguntas es relevante para entender cómo el cambio climático está afectando a las especies, además que ayudaría a generar estrategias para evitar que las especies sigan perdiendo su hábitat a causa de estas presiones ambientales.

En este sentido, los científicos han recurrido al uso de técnicas genómicas para secuenciar parcial o completamente los genomas de algunas especies de interés. La secuenciación es una técnica de laboratorio usada para determinar («leer») el orden de los cuatro nucleótidos (A, G, C, T) que componen un gen determinado, por ejemplo, ACTTGGAC, o descifrar el genoma completo de una especie. Esto se hace con la finalidad de identificar genes que tienen un papel vital en el funcionamiento del organismo o regiones genéticas tan variables que permiten la identificación individual y con esta información desarrollar estudios a nivel poblacional.

Fragmentación del bosque tropical caducifolio debido a la agricultura.

Fotografía: Marisol Alicia Zurita-Solis.

Recientemente se ha secuenciado el genoma de las tres especies de copales (B. cuneata, B. palmeri y B. bipinnata) que coexisten en el bosque tropical caducifolio de Michoacán y Guanajuato, lo que representa la primera información genómica generada para especies de burseras mexicanas. A partir de la información contenida en los genomas, se podrán desarrollar marcadores genéticos para elaborar estudios poblacionales que permitan conocer la diversidad genética y los niveles de endogamia poblacional, es decir, cuando ocurre la reproducción entre parientes. Estos datos son importantes porque cuando hay poca variación genética, las probabilidades de supervivencia de los individuos ante cambios ambientales severos, son bajas.

Bursera cuneata en su hábitat (Ihuatzio, Michoacán, México). A. Árbol adulto; B. Flor; y C. Frutos en proceso de maduración,
los cuales se pueden observar al inicio de la época de secas en el bosque tropical caducifolio.
Fotografías: Marisol A. Zurita-Solís y Elisa Maya-Elizarrarás.

Actualmente, con el cambio climático, se prevé mayor intensidad de la temporada de sequías, y junto con la deforestación del bosque tropical caducifolio, las poblaciones de copales son cada vez más vulnerables, por lo que la información genómica disponible de estas especies es una gran noticia porque se podrán identificar regiones genéticas responsables de la adaptación a condiciones climáticas como las sequías, o poblaciones con una alta diversidad genética que sean fuente importante de germoplasma (semillas). Esta información será valiosa para generar estrategias de restauración en sitios perturbados del bosque tropical caducifolio, dependiendo de las condiciones futuras pronosticadas para de esta forma mitigar el cambio climático.

Para Saber más:

Cultid-Medina, C.A. y Rico, Y. (2020). Los aliados emplumados de los Copales y Cuajiotes de México: Aves y la dispersión de semillas de Bursera. Revista Digital Universitaria, 21(2), marzo-abril. https://www.revista.unam.mx/2020v21n2/los_aliados_emplumados_de_los_copales_y_cuajiotes_aves_y_la_dispersion_de_semillas_de_bursera/

 

Rico-Mancebo del Castillo, Y. (2019). Burseras ¿Alebrijes de la naturaleza? Saber Más, 8(45), 18-21. https://sabermas.umich.mx/archivo/articulos/389-numero-45/723-burseras-alebrijes-en-la-naturaleza.html

 

Rico, Y. (2021). Cuajiotes y copales: Árboles sagrados del México antiguo, claves para el bienestar social y ambiental. Ciencia y Sociedad, 24(110), http://cienciauanl.uanl.mx/?p=11370#:~:text=Ciencia%20y%20Sociedad-,Cuajiotes%20y%20copales%3A%20%C3%A1rboles%20sagrados%20del%20M%C3%A9xico%20antiguo%2C%20claves%20para,el%20bienestar%20social%20y%20ambiental&text=Los%20%C3%A1rboles%20son%20elementos%20esenciales,de%20civilizaciones%20pasadas%20y%20recientes

Marisol Alicia Zurita-Solis. Estudiante de Doctorado en Ciencias, Red de Diversidad Biológica del Occidente Mexicano, Centro Regional del Bajío, Instituto de Ecología, A.C., Pátzcuaro, Michoacán, México.

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Yessica Rico. Investigadora titular, Red de Diversidad Biológica del Occidente Mexicano, Centro Regional del Bajío, Instituto de Ecología, A.C., Pátzcuaro, Michoacán, México.

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