Conversamos con la Dra. Grisel Cavieres, quien se integró en octubre del año recién pasado al Departamento de Zoología de la FCNO. La Dra. Cavieres centra su investigación en la Ecología fisiológica y evolutiva.

Doctora en Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Chile y Magíster en Ciencias Biológicas con mención en Ecología y Biología Evolutiva de la misma Casa de Estudios. La Dra. Grisel Cavieres realizó sus estudios de pregrado de Pedagogía en Biología en la UMCE.

Oriunda de Santiago, esta destacada investigadora llegó a formar parte del cuerpo académico del Departamento de Zoología de la Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, tras trabajar ocho años como postdoctorado en la línea de Fisiología del Cambio Global en el Centro de Ecología Aplicada y Sustentabilidad (CAPES) de la Pontificia Universidad Católica de Chile; y también en Argentina, en el Instituto Argentino de Investigaciones de las Zonas Áridas (IADIZA).

La profesora Grisel Cavieres trabaja en Ecología Fisiológica y Evolutiva, en Ecofisiología Animal, donde básicamente estudia la estrategia que tienen los organismos para enfrentar el ambiente en el que viven. Y no solo estudia la respuesta desde un punto de vista de los mecanismos proximales o fisiológicos, sino que también cuáles son las causas históricas de la variación fenotípica, es decir, la capacidad que tienen los organismos para modular su fenotipo en relación con las demandas impuestas por el ambiente.

Así, por ejemplo, ha estudiado si la experiencia temprana afecta la flexibilidad fenotípica de individuos adultos. “La flexibilidad fenotípica es la habilidad de modificar el fenotipo de manera reversible en sintonía con las demandas ambientales, por ejemplo, el incremento de temperatura, la disponibilidad de agua, olas de calor, lo que es bien importante en el contexto de Cambio Global, con el Cambio Climático se predice un incremento no solo del promedio de la temperatura, sino que también de la variabilidad térmica. Entonces, hemos evaluado cómo los organismos responden tanto a la variabilidad en la temperatura o el incremento en la temperatura promedio y si estos son capaces de modificar su fenotipo en relación con esas señales”, explica la Dra. Grisel Cavieres.

Mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Crédito: André Karwath aka.

Fisiología Térmica y Cambio Climático

“Hemos estudiado en qué ventanas temporales de la vida de los organismos son capaces de modificar esos atributos en relación con distintos factores abióticos”, explica la investigadora. Así es como su estudio comprende el desarrollo, pero también la vida adulta y los efectos multi generacionales. Actualmente, la Dra. Cavieres investiga la fisiología térmica de Drosophila melanogaster (mosca de la fruta o del vinagre), mantenidas en laboratorio por múltiples generaciones.

En sus años de investigación también ha estudiado diversas especies como, por ejemplo, Zonotrichia capensis (Chincol) o Phyllotis darwinii (Ratón orejudo de Darwin) y también ha realizado colaboraciones para estudiar el efecto del cambio climático sobre vectores de enfermedades.

En su actual proyecto Fondecyt “Transgenerational and within-generation changes in fluctuating thermal environments: from molecules to physiology and fitness” FONDECYT de Iniciación 11190637, estudia la tolerancia al calor en diferentes escenarios térmicos de incremento de temperatura durante la ontogenia y a través de múltiples generaciones en Drosophila melanogaster, para conocer “En este proyecto trabajamos con moscas de la zona central y la mayoría del trabajo es en el laboratorio. Allí aclimatamos a individuos a distintas temperaturas en cámaras climáticas, y evaluamos durante la ontogenia y luego de varias generaciones distintos aspectos de biología térmica”, explica la Dra. Cavieres. “No solo estudiamos los rangos de tolerancia fisiológica, sino que también estudiamos las consecuencias poblacionales, los efectos sobre tiempo generacional, fecundidad, número de huevos, viabilidad de los huevos y longevidad. Nuestros estudios incorporan distintos niveles de organización biológica, desde atributos bioquímicos, conductuales, fisiológicos y poblacionales, de esta manera podemos entender la respuesta integrada de organismos a la temperatura”, agregó.

“Las moscas son animales ectotermos y, como tal, sus tasas vitales dependen de la temperatura del ambiente, a bajas temperaturas se desarrollan y alcanzan la etapa adulta más lentamente que a altas temperaturas. No se comportan como nosotros que somos endotermos que, aunque vivamos en el trópico o en el polo mantenemos un periodo de gestación de 9 meses. Los ectotermos, como los anfibios, los reptiles, y los insectos, como las moscas… se desarrollan más rápido si hace más calor”, explica la académica. Drosophila melanogaster que vive en 27 °C puede vivir entre 20 y 25 días, pero si está a 24 grados podría vivir un mes y medio. Los ectotermos debido a esa dependencia de la temperatura son muy vulnerables a las variaciones de la temperatura, por eso son modelos utilizados en estudios de Cambio Climático”, recalca.

Chincol (Zonotrichia capensis). Crédito: Douglas Scortegagna.

Estudios complementarios

Evaluar la capacidad plástica de los organismos, que es la habilidad que tiene un genotipo de producir diferentes fenotipos, es otra de las líneas de investigación estudiadas por la Dra. Grisel Cavieres.

Asimismo, ha realizado estudios relacionados con la variación geográfica de atributos energéticos y termorregulatorios en distintos modelos de estudio, por ejemplo, con el Chincol, evaluando si la respuesta plástica varía con la latitud.

“Nuestro trabajo está en la interfase entre Fisiología, Ecología y Evolución, porque estudiamos cómo el organismo se relaciona con el entorno, considerando las consecuencias ecológicas y evolutivas de la variación fisiológica en animales, estudiamos como factores abióticos como: temperatura, disponibilidad de agua, disponibilidad/calidad de alimentos afecta el desempeño de los organismos y sus consecuencias ecológicas y evolutivas”, destaca la Dra. Cavieres.

Por último, una colaboración interesante es el proyecto FIA en que participa junto con académicos de la Pontificia Universidad Católica de Chile, la Universidad de Talca y la Universidad Austral, donde buscan desarrollar modelos fisiológicos para plagas de importancia de la agricultura chilena bajo escenarios climáticos actuales y futuros. “Es interesante porque en este proyecto participan académicos, productores, comercializadoras, y el SAG. La información que obtengamos alimentará la Plataforma de Red de Pronóstico Fitosanitario del SAG, y estará disponible para servicios públicos de área agrícola, empresas exportadoras, productores de frutas y agricultores, así podrán tomar sus decisiones de manejo con información que incluya la dimensión fisiológica de la especie plaga. Ahí hemos trabajado con las especies cuarentenarias como los chanchitos blancos, que afectan diversos cultivos de exportación, como cítricos y arándanos”, explica la profesora del Departamento de Zoología UdeC. “En general, en los planes de manejo no se incorporaba la Fisiología Térmica de las especies plaga y esa información es vital para hacer predicciones más robustas sobre el impacto del Cambio Climático sobre sector agrícola y productivo”, finalizó.

Chanchito blanco. Crédito: SAG.

En la UdeC

Este semestre la profesora Grisel Cavieres dicta el curso electivo de pregrado de “Ecología Fisiológica y Evolutiva”, para estudiantes de Biología y Biología Marina; y participa en el curso de postgrado “Ecología Aplicada” en el Módulo de Organismos. Se trata de un curso del programa de Doctorado en Sistemática y Biodiversidad.

“Me gustó la Universidad. Me gusta que sea como un símbolo que identifica a la comunidad, que no está restringido al quehacer universitario. Los fines de semana vienen las familias a pasear por el campus y eso es muy positivo porque acerca la Universidad a la comunidad”, reflexiona la docente.

Hasta ahora, la línea de investigación de la profesora Cavieres no se ha desarrollado en la Universidad. Ella trabajó en Santiago con el Dr. Pablo Sabat de la Universidad de Chile y luego en la Pontificia universidad Católica de Chile, junto al Dr. Francisco Bozinovic, biólogo y Premio Nacional de Ciencias Naturales 2020 por sus valiosos aportes a la biología integrativa. Su llegada a la UdeC abre la posibilidad de un nuevo nodo de desarrollo de esa línea de investigación en nuestra Casa de Estudios.

“Espero contribuir a la formación de estudiantes de pre y postgrado y a la generación de nuevo conocimiento en la Universidad a través de mi línea de investigación”. finalizó la Dra. Grisel Cavieres.