Insectos informantes

Se puede comprender cómo fueron los ambientes pasados y sus cambios analizando los restos de larvas de quironómidos; un grupo particular de insectos.

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En los lagos se almacena mucha información acerca de las características ambientales pasadas. Entre el sedimento del fondo se pueden conservar los restos de diversos organismos acuáticos que habitaron allí, los que son preservados incluso muchos años después de su muerte. Comprender los cambios ambientales pasados a través del tiempo es posible gracias al estudio de estos restos. Un ejemplo de esto son las larvas de quironómidos (un grupo de insectos perteneciente al Orden Diptera, al que también pertenecen las moscas y los mosquitos), cuyos organismos son muy diversos y abundantes en los ambientes acuáticos. Aunque en aspecto son muy parecidos al clásico mosquito que todos conocemos, si nos detenemos a observarlos detenidamente, podemos notar rápidamente algunas diferencias. Lo más notable es que los quironómidos no tienen trompa (aparato succionador), así que no nos van a chupar la sangre. Lo interesante de estos seres vivos es que mediante el estudio de los restos que dejan sus larvas en el sedimento, podemos inferir el ambiente pasado a través de cambios en la composición de sus especies.

Un archivo de información ambiental

El sedimento del fondo de los lagos guarda un registro de su historia ambiental, ya que contiene el material que se ha acumulado allí a lo largo del tiempo, evidenciando las condiciones a las que estuvo expuesto ese lago.

El fondo lacustre presenta condiciones óptimas para la conservación del sedimento, ya que luego de ser depositado, este material es poco alterado por los posteriores procesos de meteorización (desintegración o descomposición del material) y mezcla. Esto permite la formación de un archivo continuo de material sedimentario, el cual puede incluir miles de años. Allí se preservan diversos indicadores ambientales, tanto sedimentológicos (color, textura, granulometría del sedimento), biológicos (restos de organismos que habitaron allí) y geoquímicos (materia orgánica, carbonatos, concentraciones de metales pesados).

Mediante la extracción de “secuencias sedimentarias” (figura de abajo), y gracias al estudio de los restos de organismos que allí se preservan, se pueden conocer los cambios que atravesó el ambiente a lo largo del tiempo.

secuencia sedimentaria
Ilustración de la extracción de una secuencia sedimentaria del fondo de un lago. A la derecha se detalla la secuencia con los estratos más recientes (superiores) y los más antiguos. (inferiores). Créditos: Natalia Williams

Estudiar e interpretar el pasado de los cursos de agua

La rama de la ciencia basada en la interpretación de las condiciones ambientales pasadas mediante la información almacenada en el fondo de los lagos se llama: Paleolimnología. Procesos como la actividad volcánica, variaciones climáticas e influencia humana, dejan muchos indicios o pistas en los sedimentos, los cuales se convierten en materiales útiles para identificar los cambios ambientales que afectaron el cuerpo de agua y su cuenca. Entonces, mediante el análisis de distintos indicadores (sedimentológicos, geoquímicos y biológicos) preservados en el sedimento, la persona que trabaja en paleolimología tiene la tarea de desentrañar cómo fue cambiando el ambiente, y cómo estos cambios afectaron al sistema. Es como tratar de armar un rompecabezas de miles de piezas, pero sólo se cuenta con algunas de ellas. Cada nuevo “indicador” analizado va sumando piezas al rompecabezas, logrando interpretaciones más precisas del pasado.

secuencia sedimentaria y su posterior análisis
Serie de pasos para la extracción de la secuencia sedimentaria y su posterior análisis. A) Principales componentes del equipo de muestreo; B) Momento en el que el equipo es lanzado al agua; C) Vista general del tubo acrílico conteniendo la secuencia sedimentaria extraída del lago; D) Realización del corte longitudinal de la secuencia con ayuda de una placa de cobre; E) Submuestreo del sedimento cada 1 cm de material; F) Análisis de muestras de sedimento bajo lupa binocular; G) Fijado de las cabezas de quironómidos entre porta y cubre objetos para su posterior determinación; H) Determinación taxonómica de las cápsulas bajo microscopio óptico; E) Reconstrucción y análisis de la comunidad pasada. Créditos: Natalia Williams.

Larvas como paleoindicadores

Entre los indicadores biológicos más utilizados en este tipo de estudios, se encuentran las larvas de los insectos quironómidos. Son organismos importantes en los lagos, ya que sus larvas son conocidas por su gran abundancia y diversidad de especies en los ecosistemas acuáticos. Estas especies presentan diferentes niveles de tolerancia frente a las condiciones ambientales, lo que las hace responder de manera rápida frente a los cambios. Entonces, a partir de variaciones en la composición de sus especies podemos inferir las modificaciones ambientales, motivo por el cual también han sido utilizadas en estudios de impacto y calidad ambiental. Uno de los aspectos más interesantes de este grupo de insectos bioindicadores es cómo, gracias a la recuperación y determinación de los restos que sus larvas dejan en el sedimento (particularmente la cabeza o “cápsula cefálica”), es posible interpretar las características ambientales pasadas en base a la reconstrucción de sus comunidades. Esta utilidad es posible gracias a que estas cabezas están compuestas por una gruesa y muy resistente cubierta de quitina.

Imágenes representativas de larvas de quironómidos colectadas del fondo del Lago Moreno Oeste (San Carlos de Bariloche). Créditos: Natalia Williams.

La larva es acuática, pero una vez que deja de habitar en el agua, su cápsula cefálica permanece allí, y finalmente se deposita el fondo del lago, donde se conserva durante cientos o miles de años. Luego de la extracción del sedimento, se realiza la separación y determinación de estos restos, tarea que se hace con ayuda de un microscopio, pudiendo conocer a qué género o especie pertenecen las “cabecitas” colectadas. Estos restos actúan como “microfósiles”, ya que son restos de organismos que habitaron en ese ambiente y nos brindan algún tipo de información acerca de las condiciones del pasado.

Estas “cabecitas” presentan varias estructuras que son las que nos van a permitir determinar a qué género o especie pertenece cada una de ellas. Una de las estructuras más notorias presentes en todas las especies es un par de mandíbulas (ver en la figura de abajo). Muchas especies de quironómidos poseen una estructura denominada mentón; y sus características (como la forma y el número de dientes) son de gran importancia para su determinación taxonómica. Otras poseen una estructura llamada lígula, compuesta de 4 a 7 dientes y acompañada lateralmente por un par de estructuras muy delgadas, las paralígulas.

larvas
Microfotografías de las larvas. Vista desde abajo de una cápsula de a) Parapsectrocladius sp., y de b) Djalmabatista sp. con sus principales estructuras. Créditos: Natalia Williams.

Conocer el presente para interpretar el pasado

Para dilucidar cómo eran los ambientes pasados y los cambios por los que atravesó mediante el uso de los restos de larvas de quironómidos, es importante conocer las especies actuales, saber cuál es su distribución y cómo son sus requerimientos o aspectos ecológicos, identificando las condiciones óptimas (temperatura, salinidad, oxígeno, pH, preferencias de sustrato, tipo de alimentación, etc.) en las que se desarrolla cada especie. Luego, analizando cómo fue variando la comunidad de quironómidos a lo largo de un determinado período de tiempo, podemos interpretar cómo fueron las características del ambiente en el que vivieron dichas larvas e inferir condiciones o cambios ambientales pasados que impactaron a nivel local, regional y/o global. Algunos de los cambios ambientales posibles de identificar son variaciones de temperatura o precipitaciones, impacto de eventos volcánicos, crecimiento urbano, aumento de contaminantes, entre otros.

Bibliografía consultada

  • Holt, E.A., Miller, S.W., 2011. Bioindicators: Using Organisms to Measure Environmental Impacts. Nature Education Knowledge 2(2):8.
  • Massaferro, J., 2009. Paleoecología: el uso de los quironómidos fósiles (Diptera: Chironomidae) en reconstrucciones paleoambientales durante el Cuaternario en la Patagonia. Revista de la sociedad entomológica Argentina 68: 209-217
  • Williams, N., Rieradevall, M., Añón Suárez, D., Rizzo, A., Daga, R., Ribeiro Guevara, S., Arribére, M.A., 2016. Chironomids as indicators of natural and human impacts in a 700 year record from the northern Patagonian Andes. Quaternary Research 86: 120-132. 
  • Williams, N., Añón Suárez, D., Juncos, R., Donato, M., Ribeiro Guevara, S., Rizzo, A., 2020. Spatio-temporal structuring factors in the Chironomidae larvae (Insecta: Diptera) assemblages of an ultraoligotrophic lake from northern Patagonia Andean range: implications for palaeolimnological interpretations. Hydrobiologia 847: 267-291.

Natalia N. Williams

Doctora en Biología, madre y amante de la naturaleza. Centro Atómico Bariloche, Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica.

naty.williams

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Créditos foto de portada Salmen Bejaoui en Unsplash

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