Dra. Loretto Contreras: Al rescate de las algas de Chile

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Desde la antigüedad, el ser humano ha incorporado las algas marinas en su dieta diaria. Debido a su alto aporte de nutrientes como yodo y potasio, estos productos se han mantenido en la alimentación de las personas. Gracias a su extensa costa, Chile es un reconocido actor en la industria de los recursos algales, beneficiando
principalmente a la pesca artesanal.

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En este sentido, la Dra. Loretto Contreras Porcia, investigadora del Departamento de Ecología y Biodiversidad de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales de la Universidad Andrés Bello, desarrolla estudios que proponen una nueva caracterización del luche chileno o nori, una de las algas presentes en las costas de Chile, facilitando su individualización, reproducción en laboratorios y generación de cultivos.

La iniciativa de la investigadora, financiada por un proyecto Fondecyt regular y proyectos internos UNAB, responde a la necesidad, tanto de la ecología como del desarrollo de las actividades económicas en torno a la extracción de algas, de conocer a cabalidad las características propias de las especies endémicas del país, tales como la tolerancia que presentan ante el estrés ambiental.

El trabajo de la Dra. Loretto Contreras Porcia ya ha rendido frutos. De hecho, se logró definir un nuevo modelo taxonómico de la especie, la cual recibe el nombre de Pyropia orbicularis y que se distribuye desde la costa central hasta Punta Arenas.

Además, esta investigación busca conocer las características genéticas de la especie y cómo ésta reacciona frente a distintos tipos de estímulos ambientales. En esta línea, la investigadora UNAB destacó que la información que han obtenido en los últimos años les ha permitido determinar claramente los patrones o respuestas ecológicas asociadas a otros organismos y a factores físicos como la temperatura y la humedad ambiental.

“La investigación que hoy estamos llevando a cabo, consiste en entender desde un concepto génico cuáles son las respuestas que regulan que algunas algas existan en ciertas áreas y otras no”, explicó la académica.

“Lo fantástico de esta alga es que durante el proceso de estrés ambiental, produce compuestos que tienen factores antibacterianos y antioxidantes. Incluso se han determinado factores terapéuticos contra el cáncer”, precisó la Dra. Loretto Contreras Porcia.

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Rescuing Chile’s algae

Since antiquity, humans have incorporated seaweeds into their daily diet. These plants provide high quantities of important nutrients such as iodine and potassium, due to which they still remain a part of people’s diets today. Thanks to its extensive coastline, Chile is a recognized player in the algae production industry, with artisan
fishermen as the primary beneficiaries.

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To support this important industry, Dr. Loretto Contreras Porcia, investigator from the Department of Ecology and Biodiversity, Faculty of Ecology and Natural Resources at Universidad Andrés Bello, is carrying out research that proposes a new characterization of Chilean “luche”, or nori, one of the alga present along the Chilean coastline.

This research will facilitate the identification, laboratory reproduction, and establishment of cultivation centers for this alga.

This initiative, financed by project grants from Fondecyt and UNAB, responds to the ecological and economical need, in terms of algae extraction, for fully understanding the traits of endemic algae species, including tolerance to
environmental stress.

The work by Dr. Loretto Contreras Porcia has already produced results. In fact, a new taxonomic model was defined, resulting in the classification of a new species termed Pyropia orbicularis, this which is distributed from the central coast to Punta Arenas.

Moreover, continued research aims to determine the genetic characteristics of this species and to understand how it reacts to different stimuli. In regards to this, Dr. Contreras highlights that information obtained over the last years has allowed for clearly defining patterns and ecological responses associated with other organisms as well as of physical factors such as temperature and environmental humidity.

“Our current investigations consist in understanding, from a genetic perspective, the responses that regulate why some algae exist in certain areas but not in others”, explains the investigator.

“The amazing thing about this alga [P. orbicularis] is that when it faces environmental stress, it produces compounds that have antibacterial and antioxidant effects. We have even discovered some compounds that could be used in cancer therapy”, comments Dr. Loretto Contreras Porcia.

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Dr. Claudio Soto: Salud y conservación de especies silvestres

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Actualmente, el mundo enfrenta una crisis de pérdida de la biodiversidad. Si bien gran parte de este fenómeno se debe a la explotación de recursos naturales sin una planificación sustentable, otro de los factores centrales que acentúan la situación es la rápida propagación de enfermedades en poblaciones silvestres.

claudio-soto Ejemplos para este fenómeno hay muchos. No obstante, el caso más emblemático es el que viven los anfibios alrededor del mundo, donde una pandemia, la chytridiomicosis, ha sido las responsable de la extinción de varias especies de anuros en Australia, Centro y Sudamérica. Localmente, esta situación reviste mayor importancia debido al gran número de especies endémicas.

En este contexto, el Dr. Claudio Soto Azat, director del Centro de Investigación para la Sustentabilidad de la Universidad Andrés Bello, junto a un equipo multidisciplinario de investigadores asociados; trabaja en la evaluación de distribución e impactos de dos enfermedades emergentes de anfibios, la chytridiomicosis y el Ranavirus.

“Nuestro trabajo se propone como objetivo informar a las autoridades pertinentes sobre medidas de conservación para anfibios, peces y reptiles. Además de evaluar el rol de especies invasoras en la epidemiología de enfermedades emergentes en organismos acuáticos y los efectos combinados de estas enfermedades con procesos como cambios de uso de suelo y calentamiento global”, explica el director del Centro de Investigación para la Sustentabilidad.

De la misma forma, el Dr. Soto Azat agrega que “con la investigación que estamos desarrollando, hemos aportado a comprender los patrones de distribución global de la chytridiomicosis. Además reportamos la presencia de la enfermedad en todo el territorio nacional y hemos entregado la primera evidencia de Ranavirus infectando a la rana Africana (Xenopus laevis), la cual ha invadido gran parte de la Zona Central de Chile”.

Finalmente, el académico UNAB resalta que parte importante del trabajo para la recuperación de la biodiversidad es la rehabilitación de especies amenazadas. En este sentido, el Dr. Claudio Soto Azat destaca la reciente creación de la Unidad de Rehabilitación de Fauna Silvestre de la Escuela de Medicina Veterinaria de la UNAB, la cual busca incorporar en Chile los más altos estándares de bienestar animal, apoyar la investigación en animales silvestres y contribuir con la educación de la sociedad en el cuidado y respeto del medio ambiente.

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Health and conservation of wild species

The world is currently facing a crisis of biodiversity loss. While large part of this phenomenon can be attributed to unsustainable resource exploitation, another central potentiating factor is the rapid propagation of diseases in wild populations.

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There are various examples of this trend. However, the most emblematic case is that of amphibians worldwide, where a pandemic of chytridiomycosis has resulted in the extinction of various anurans in Australia and Central and South America. In Chile, this disease is of particular importance due to the high quantity of endemic Anura species.

It is within this framework that Dr. Claudio Soto Azat, Director of the Center for Sustainability Research at Universidad Andrés Bello –together with a multidisciplinary team of associate investigators– is evaluating the distribution and impact of two emerging amphibious diseases, chytridiomycosis and the Ranavirus.

“The purpose of our work is to inform the respective authorities of conservation methods for amphibians, fish, and reptiles. Moreover, we are evaluating the role of invasive species on the epidemiology of emerging diseases in aquatic organisms and the combined effects of these diseases with other processes, such as changes in soil use and global warming”, explains the Director of the Center for Sustainability Research.

Dr. Soto Azat adds that, “Through our research, we have contributed towards understanding the global distribution of chytridiomycosis. We have reported the presence of this disease within the entire national territory, in addition to providing the first evidence of the Ranavirus in the African frog (Xenopus laevis), which has invaded a large part of Chile’s central region”.

Finally, the UNAB investigator highlights that an important part of ongoing research for biodiversity recovering is the rehabilitation of threatened species. In support of this effort, Dr. Claudio Soto notes that the recently established Wild Animal Rehabilitation Unit of the School for Veterinary Medicine at UNAB aims to implement the highest standards of animal welfare in Chile, support investigation on wild animals, and contribute towards educating society on caring for and respecting the environment.

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Dr. Gonzalo Medina: Ciencia para la protección de ecosistemas

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El crecimiento de las poblaciones humanas y la expansión de las industrias productivas hacia zonas silvestres ha generado un impacto sobre los ecosistemas que, aunque silencioso, avanza amenazando el equilibro de la vida en las áreas intervenidas.

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En este contexto, el Dr. Gonzalo Medina, decano de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales de la Universidad Andrés Bello, lidera una investigación que busca determinar el efecto de enfermedades propias de animales introducidos sobre especies de fauna silvestre.

“Nuestro trabajo se ha centrado en el estudio de enfermedades como la rabia, la leptospirosis, la toxoplasmosis, el virus del distemper y el parvovirus canino sobre especies de fauna silvestre con problemas de conservación; así como también la interacción con especies introducidas, como el perro doméstico y el visón norteamericano”, explica el Dr. Medina.

En el estudio también participan el Dr. Daniel Pons, académico del Departamento de Matemáticas de la Universidad Andrés Bello; e investigadores de las universidades de Concepción, Kansas y Massachusetts. En una primera etapa, los investigadores se embarcaron en largas campañas en las regiones de Magallanes, Aysén, Los Lagos y Los Ríos con el fin de obtener muestras de sangre de especies de fauna silvestre.

Luego, a través de modelos matemáticos y espaciales, los científicos se propusieron predecir la distribución de patógenos, sus reservorios, huéspedes y el efecto de variables como el cambio del paisaje o el cambio climático. En este sentido, el Dr. Daniel Pons expone que “los conflictos y dinámicas en estudio son complementados con la obtención de datos en terreno y geo-espaciales. Esta información sugiere la búsqueda de modelos físico-matemáticos, la cual llevamos a cabo dando prioridad a la simplicidad. Así poder incorporar los datos y obtener conclusiones tanto de tipo cualitativo como cuantitativo”.

“Con ello logramos determinar la presencia de una cepa del virus de la influenza aviar en la Antártica, distinta a la descubierta a nivel global”, agrega el decano de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales.

Finalmente, el Dr. Gonzalo Medina añade que “nuestros resultados permiten desarrollar sistemas de prevención de enfermedades en las personas y en las especies de animales silvestres. De la misma forma, alerta de posibles casos
de enfermedades infecciosas en las personas según la región y situación de coexistencia con especies de reservorio, huésped o vulnerables”.

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Protecting Ecosystems with Science

Human population growth and the expansion of industrial activities into wild areas have impacted ecosystems in ways that are silently threatening the equilibrium of endemic species.

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In regards to this, Dr. Gonzalo Medina, Dean for the Faculty of Ecology and Natural Resources at the Universidad Andrés Bello, is leading research that seeks to determine the effects of diseases from introduced animal species on endemic fauna.

“Our work has centered on studying the impact of diseases such as rabies, leptospirosis, toxoplasmosis, canine distemper, and canine parvovirus on endemic species with conservation issues, as well as on introduced species, such as the domestic dog and North American mink,” explains Dr. Medina.

Also participating in ongoing research are Dr. Daniel Pons, investigator for the Department of Mathematics of the Faculty of Exact Sciences at the Universidad Andrés Bello, and investigators from the Universities of Concepción, Kansas, and Massachusetts. In the first stage, the research team embarked on long campaigns to the Magallanes, Aysén, Los Lagos, and Los Ríos Regions to obtain blood samples from endemic fauna.

Mathematical and spatial models were then used to predict the distribution of pathogens and pathogen reservoirs, as well as the effects of variables such as landscape and climate changes. Related to this, Dr. Daniel Pons explains that, “The dynamics under study are complemented by field and geospatial data. These data have guided the search for physical-mathematical models, with simplicity a priority. Through these models, we are able to incorporate quantitative and qualitative data to obtain conclusions”.

“Using this methodology, we were able to identify a bird flu strain in the Antarctic different to the strains discovered globally”, adds Dr. Pons.

Dr. Gonzalo Medina concludes that, “Our results facilitate the development of systems for disease prevention in people and endemic animal species. Likewise, our data could act as an alert for possible cases of infectious diseases in people according to region and coexistence with reservoir, host, or vulnerable species”.

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Dra. Verónica Quirici: Preservando el Rayadito

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El aumento sostenido de las temperaturas ambientales, la disminución de las precipitaciones y las variaciones en la fauna de bosques endémicos, son consecuencias del cambio climático. No obstante, estos fenómenos no sólo repercuten en la forma en la que se presentan las estaciones en el año, sino que pueden producir efectos irreversibles en la vida silvestre, amenazando la sobrevivencia de especies endémicas.

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En este contexto, la Dra. Verónica Quirici, académica de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales de la Universidad Andrés Bello, lleva cinco años estudiando los efectos propios de las nuevas condiciones de vida sobre el estrés en una especie aviar de los bosques húmedos de Chile y Argentina: el Rayadito (Aphrastura spinicauda).

“Desde una perspectiva molecular, la investigación que llevo a cabo busca determinar los factores biológicos -tales como el cuidado paternal, la competencia y las enfermedades- y aquellos no biológicos –temperatura, clima o cantidad de precipitaciones- que puedan representar situaciones estresantes para los pichones y adultos de Rayadito”, explica la Dra. Quirici.

El trabajo de la académica de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales UNAB consiste en la extracción de muestras de sangre a ejemplares de esta especie, con el fin de definir el efecto del estrés sobre el largo telomérico.

“Los telómeros han sido utilizados por la ciencia como reloj biológico, ya que se acortan con cada división celular hasta llegar a un punto donde la célula deja de dividirse y comienza el proceso de envejecimiento. No obstante, hoy se sabe que uno de los principales factores que acortan los telómeros es el estrés, por lo que mi investigación busca definir la relación que existe entre glucocorticoides, que corresponde a la hormona responsable del estrés; y el largo telomérico en esta especie”, expone la Dra. Quirici.

Finalmente, la investigadora de la Facultad de Ecología y Recursos Naturales resalta que “debido a que los telómeros tienen un efecto directo en la sobrevivencia de los individuos, es imperante conocer los factores estresantes que gatillan su acortamiento. El objetivo central de esta investigación es saber con exactitud qué factores pueden estar afectando al Rayadito y así poder generar propuestas y recomendaciones para su preservación”.

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Preserving the Rayadito

Sustained increases in environmental temperatures, decreases in precipitation, and variations in the fauna of endemic forests are consequences of climate change. These phenomena not only affect the ways in which seasonal changes occur, but can also irreversibly impact wildlife and threaten the survival of endemic species.

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In regards to this, Dr. Verónica Quirici, researcher for the Faculty of Ecology and Natural Resources at Universidad Andrés Bello, has dedicated five years to studying the impacts of ongoing changes on the stress levels of the thorn-tailed rayadito, an avian species endemic to the temperate rain forests of Chile and Argentina.

“From a molecular perspective, this research seeks to determine the biological factors –such as paternal care, competition, and disease– and non-biological factors –such as changes in temperature, climate, and rains that could be stressful for fledgling and adult thorn-tailed rayaditos”, explains Dr. Quirici.

The work performed by Dr. Quirici involves the extraction of blood samples from thorn-tailed rayaditos. These samples are then analyzed to determine the effect of stress on telomere length.

“Telomeres can be used like a biological clock in science since they are shortened with every cell division until the cell stops dividing and begins the aging process. However, today we know that one of the principal factors that shorten telomeres is stress, and due to this, my research includes searching for a relationship between glucocorticoids, or stress hormones, and telomere length in this avian species”, states Dr. Quirici.

This UNAB investigator also highlights that, “Since telomeres have a direct effect on the survival of individuals, it is imperative to understand what stressors trigger shortening. The central objective of my research is to determine exactly what factors could be affecting the thorn-tailed rayadito and to use this information to propose recommendations for its conservation”.

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