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En busca de los orígenes de las formas naturales

      
En la última semana de abril estuvo en Medellín como conferencista en el Congreso de Botánica. Está radicado en Canadá donde termina su segundo posdoctorado. En agosto viajará a Australia para ocupar una importante posición como investigador. En Estados Unidos ha recibido importantes reconocimientos por su labor científica y académica.<br/><br/> La naturaleza viva está hecha de diferencias. Muchas de ellas las conocemos como variedades o especies. Un pájaro de la cordillera de Los Andes, un árbol del Parque Catíos o un insecto de la Sierra Nevada de Santa Marta. Daniel Ortiz-Barrientos, biólogo egresado de la Universidad de Antioquia, investiga los orígenes de las especies (especiación) con una pasión y dedicación singular (ver recuadro 1). A sus 31 años Daniel ha completado sus estudios doctorales, ha hecho un postdoc de dos años en Estados Unidos y Canadá, y ha conseguido un puesto profesoral e investigativo en una de las mejores universidades de Australia. Al mismo tiempo, la disertación doctoral de Daniel ha sido reconocida por la Sociedad Americana de Genética como la mejor en el 2005, y recientemente ha sido seleccionado por la Sociedad Americana de Naturalistas como uno de los talentos jóvenes más promisorios en Biología Evolutiva.<br/><br/> Daniel recuerda que su primera aproximación a la ciencia ocurrió junto a su padre quien le permitió experimentar con químicos fotográficos y con objetos inertes las propiedades de la luz y el tiempo. Su abuelo lo sorprendió al romper piedras aparentemente sosas en dos pedazos que cargaban un recuerdo fósil de las antigüedades. En el colegio siempre sintió atracción por las matemáticas y la química, antes de descubrir con asombro que el ADN (ácido desoxirribonucléico) contenía información vital para defenderse de virus gripales, así como para establecer la metamorfosis de los insectos. Genética, éso es lo que usted quiere estudiar-, le dijo su profesora Amparo cuando cursaba undécimo grado de bachillerato.<br/><br/> En 1993 Daniel ingresó al programa de Biología de la Universidad de Antioquia, donde se fascinó por la biofísica de murciélagos y dinosaurios, se maravilló con experimentos de moscas de la fruta y se cautivó con la genética de poblaciones (el estudio de cientos de genes al mismo tiempo y su cambio en el tiempo y el espacio).<br/><br/> Su tesis de pregrado, premiada como meritoria por la Universidad de Antioquia y por la fundación Otto de Greiff, reforzaron hipótesis sobre patrones migratorios durante el poblamiento de América. Daniel continuó sus estudios de genética de poblaciones en Inglaterra, y allí, en medio de las lecturas de los clásicos (p.ej., Darwin, Fisher, Wright, Dobzhansky, entre otros) encontró sus intereses más profundos de investigación, que se resumen de manera exquisita en las propias palabras de Darwin: Es interesante contemplar un enmarañado declive cubierto por muchas plantas de varias clases, con aves que cantan en los matorrales, con diferentes insectos que revolotean y con gusanos que se arrastran entre la tierra húmeda, y reflexionar que estas formas, primorosamente construidas, tan diferentes entre sí, y que dependen mutuamente de modos tan complejos, han sido producidas por leyes que obran a nuestro alrededor- (Charles Darwin, 1859).<br/><br/><br/> ¿Cuáles son esas leyes? ¿Cómo se originan las muchas plantas de varias clases, o las aves que cantan en los matorrales? Los estudios de Daniel nos han ayudado a entender mejor estas preguntas, en particular cuando las poblaciones aún intercambian material genético -especiación con flujo génico- (ver recuadro 1).<br/><br/> La especiación con flujo génico es uno de los problemas más difíciles en biología evolutiva y ha sufrido altibajos históricos que refutan su importancia, al mismo tiempo que la exaltan como la empresa intelectual más interesante en las ciencias biológicas. Con mucha creatividad y perseverancia, Daniel descubrió ciertas condiciones genéticas necesarias para que las poblaciones aún puedan diferenciarse genéticamente a pesar de intercambiar material genético. Estos resultados los publicó en dos artículos, uno en la revista Science, y otro en PLoS Biology, que son ampliamente citados y reconocidos por su poder revelador.<br/><br/> Daniel, con su pasión por el enmarañado declive- ha explorado aspectos de especiación en animales y más recientemente en plantas. Mi aproximación científica es conceptual, lo cual me permite estudiar procesos similares en organismos muy diferentes- dice cuando le preguntamos sobre su manera de hacer ciencia. Actualmente está explorando zonas híbridas (puntos geográficos de encuentro entre dos especies relacionadas) en girasoles, y ha empezado a evaluar procesos fundamentales de diversificación en plantas con flores, o angiospermas. Daniel ha descubierto que la competencia entre granos de polen, de acuerdo al tipo de flor donde son depositados, puede jugar un papel importante en el origen de muchas plantas.<br/><br/> Daniel considera su formación en la Universidad de Antioquia fundamental en sus éxitos profesionales y personales. Aun me refiero a la Universidad de Antioquia como Mi Universidad-, dice cuando nos cuenta anécdotas sobre su estadía en Norteamérica. Daniel mantiene un contacto estrecho con muchos estudiantes y profesores de la Universidad de Antioquia, y presta asesoría científica y educativa en muchas instancias. Igualmente, está muy interesado en establecer una sociedad de Biología Evolutiva en Colombia (visite www.colevol.org), y en consolidar cursos intensivos sobre biología evolutiva en Medellín.<br/><br/> Talentos como Daniel siguen pasando por las aulas de la Universidad de Antioquia, y muchos de ellos están cursando estudios de doctorado en el exterior. La contribución de todos ellos al desarrollo científico del país no sólo nos informará mejor sobre nuestros recursos naturales, sino que también formará nuevas generaciones de pensadores colombianos que transformen a Colombia y al mundo.<br/><br/><span style=font-weight: bold;><br/>Ficha técnica profesional<br/><br/></span><ul><li> Nombre: Daniel Ortiz-Barrientos.<br/><br/></li><li>Lugar y fecha de nacimiento: Medellín, Septiembre de 1975.<br/><br/></li><li>Pregrado: Biología, Universidad de Antioquia, 1993-1998; asesores Gabriel Bedoya y Andres Ruiz-Linares.<br/><br/></li><li>Posgrado: Louisiana State University, 2000-2005; asesor Mohamed Noor.<br/><br/></li><li>Postdoctorado: Indiana University, 2005-2006; University of British Columbia, 2006-2007; asesor Loren Rieseberg.<br/><br/></li><li>Puesto profesoral: Department of Integrative Biology, University of Queensland, 2007.<br/><br/></li><li>Artículos en revistas internacionales: 17, 5 en preparación.<br/><br/></li><li>Honores Internacionales: Larry Sandler Award por la mejor tesis de Doctorado en Genética de Drosophila; Isaac Killam Postdoctoral Fellowship; Young Investigador Prize 2007.<br/><br/></li><li>Iniciativas nacionales: Cofundador de la Red Colombiana de Biología Evolutiva, ColEvol; organizador del curso Tópicos selectos en Biología Evolutiva- para la Universidad de Antioquia, 2003. </li></ul><br/><span style=font-weight: bold;><br/>RECUADRO 1: Entendiendo aspectos básicos de la especiación</span><br/><br/> Uno de los avances conceptuales más grandes en biología evolutiva durante el siglo XX estableció que la formación de muchas especies se facilita cuando no hay intercambio de material genético entre individuos. Por ejemplo, hace mucho tiempo Centroamérica y Suramérica estaban separadas físicamente y los océanos, Atlántico y Pacífico, se comunicaban a través de lo que hoy conocemos como Panamá. <br/><br/>Una vez emergió el istmo de Panamá, muchas poblaciones de peces quedaron aisladas físicamente las unas de las otras. Como consecuencia, individuos que normalmente se entrecruzaban y tenían descendencia, dejaron de hacerlo y comenzaron a acumular diferencias genéticas entre ellas. <br/><br/>En muchos casos, peces machos y hembras del lado Pacífico y Atlántico del istmo de Panamá no se reconocen tan fácilmente como lo hacen parejas derivadas de poblaciones dentro de cada océano; si logran reconocerse, no obstante, la descendencia de parejas interoceánicas son infértiles o tiene malformaciones o tumores que no le permiten llegar a un estado reproductivo, comparadas con las parejas intraoceánicas que son fértiles y viables. <br/><br/>De este modelo tan simple podemos sacar dos conclusiones fabulosas: primero, la especiación, en mucho casos, ocurre a través de la acumulación de diferencias genéticas que evitan el entrecruzamiento entre individuos o no les permite reconocerse fácilmente. Y segundo, nos enseña que la especiación sería muy difícil si las poblaciones no se aíslan geográficamente por períodos largos de tiempo. Sorpresivamente, muchas especies parecen originarse sin separación geográfica. <br/><br/>El trabajo de investigación de Daniel se enfoca en este aspecto de la especiación, o en responder la pregunta como ¿se originan nuevas especies cuando hay flujo génico entre ellas?-.<br/><br/><br/>
En la última semana de abril estuvo en Medellín como conferencista en el Congreso de Botánica. Está radicado en Canadá donde termina su segundo posdoctorado. En agosto viajará a Australia para ocupar una importante posición como investigador. En Estados Unidos ha recibido importantes reconocimientos por su labor científica y académica.

La naturaleza viva está hecha de diferencias. Muchas de ellas las conocemos como variedades o especies. Un pájaro de la cordillera de Los Andes, un árbol del Parque Catíos o un insecto de la Sierra Nevada de Santa Marta. Daniel Ortiz-Barrientos, biólogo egresado de la Universidad de Antioquia, investiga los orígenes de las especies (especiación) con una pasión y dedicación singular (ver recuadro 1). A sus 31 años Daniel ha completado sus estudios doctorales, ha hecho un postdoc de dos años en Estados Unidos y Canadá, y ha conseguido un puesto profesoral e investigativo en una de las mejores universidades de Australia. Al mismo tiempo, la disertación doctoral de Daniel ha sido reconocida por la Sociedad Americana de Genética como la mejor en el 2005, y recientemente ha sido seleccionado por la Sociedad Americana de Naturalistas como uno de los talentos jóvenes más promisorios en Biología Evolutiva.

Daniel recuerda que su primera aproximación a la ciencia ocurrió junto a su padre quien le permitió experimentar con químicos fotográficos y con objetos inertes las propiedades de la luz y el tiempo. Su abuelo lo sorprendió al romper piedras aparentemente sosas en dos pedazos que cargaban un recuerdo fósil de las antigüedades. En el colegio siempre sintió atracción por las matemáticas y la química, antes de descubrir con asombro que el ADN (ácido desoxirribonucléico) contenía información vital para defenderse de virus gripales, así como para establecer la metamorfosis de los insectos. "Genética, éso es lo que usted quiere estudiar-, le dijo su profesora Amparo cuando cursaba undécimo grado de bachillerato.

En 1993 Daniel ingresó al programa de Biología de la Universidad de Antioquia, donde se fascinó por la biofísica de murciélagos y dinosaurios, se maravilló con experimentos de moscas de la fruta y se cautivó con la genética de poblaciones (el estudio de cientos de genes al mismo tiempo y su cambio en el tiempo y el espacio).

Su tesis de pregrado, premiada como meritoria por la Universidad de Antioquia y por la fundación Otto de Greiff, reforzaron hipótesis sobre patrones migratorios durante el poblamiento de América. Daniel continuó sus estudios de genética de poblaciones en Inglaterra, y allí, en medio de las lecturas de los clásicos (p.ej., Darwin, Fisher, Wright, Dobzhansky, entre otros) encontró sus intereses más profundos de investigación, que se resumen de manera exquisita en las propias palabras de Darwin: "Es interesante contemplar un enmarañado declive cubierto por muchas plantas de varias clases, con aves que cantan en los matorrales, con diferentes insectos que revolotean y con gusanos que se arrastran entre la tierra húmeda, y reflexionar que estas formas, primorosamente construidas, tan diferentes entre sí, y que dependen mutuamente de modos tan complejos, han sido producidas por leyes que obran a nuestro alrededor- (Charles Darwin, 1859).


¿Cuáles son esas leyes? ¿Cómo se originan las muchas plantas de varias clases, o las aves que cantan en los matorrales? Los estudios de Daniel nos han ayudado a entender mejor estas preguntas, en particular cuando las poblaciones aún intercambian material genético -especiación con flujo génico- (ver recuadro 1).

La especiación con flujo génico es uno de los problemas más difíciles en biología evolutiva y ha sufrido altibajos históricos que refutan su importancia, al mismo tiempo que la exaltan como la empresa intelectual más interesante en las ciencias biológicas. Con mucha creatividad y perseverancia, Daniel descubrió ciertas condiciones genéticas necesarias para que las poblaciones aún puedan diferenciarse genéticamente a pesar de intercambiar material genético. Estos resultados los publicó en dos artículos, uno en la revista Science, y otro en PLoS Biology, que son ampliamente citados y reconocidos por su poder revelador.

Daniel, con su pasión por el "enmarañado declive- ha explorado aspectos de especiación en animales y más recientemente en plantas. "Mi aproximación científica es conceptual, lo cual me permite estudiar procesos similares en organismos muy diferentes- dice cuando le preguntamos sobre su manera de hacer ciencia. Actualmente está explorando zonas híbridas (puntos geográficos de encuentro entre dos especies relacionadas) en girasoles, y ha empezado a evaluar procesos fundamentales de diversificación en plantas con flores, o angiospermas. Daniel ha descubierto que la competencia entre granos de polen, de acuerdo al tipo de flor donde son depositados, puede jugar un papel importante en el origen de muchas plantas.

Daniel considera su formación en la Universidad de Antioquia fundamental en sus éxitos profesionales y personales. "Aun me refiero a la Universidad de Antioquia como Mi Universidad-, dice cuando nos cuenta anécdotas sobre su estadía en Norteamérica. Daniel mantiene un contacto estrecho con muchos estudiantes y profesores de la Universidad de Antioquia, y presta asesoría científica y educativa en muchas instancias. Igualmente, está muy interesado en establecer una sociedad de Biología Evolutiva en Colombia (visite www.colevol.org), y en consolidar cursos intensivos sobre biología evolutiva en Medellín.

Talentos como Daniel siguen pasando por las aulas de la Universidad de Antioquia, y muchos de ellos están cursando estudios de doctorado en el exterior. La contribución de todos ellos al desarrollo científico del país no sólo nos informará mejor sobre nuestros recursos naturales, sino que también formará nuevas generaciones de pensadores colombianos que transformen a Colombia y al mundo.


Ficha técnica profesional

  • Nombre: Daniel Ortiz-Barrientos.

  • Lugar y fecha de nacimiento: Medellín, Septiembre de 1975.

  • Pregrado: Biología, Universidad de Antioquia, 1993-1998; asesores Gabriel Bedoya y Andres Ruiz-Linares.

  • Posgrado: Louisiana State University, 2000-2005; asesor Mohamed Noor.

  • Postdoctorado: Indiana University, 2005-2006; University of British Columbia, 2006-2007; asesor Loren Rieseberg.

  • Puesto profesoral: Department of Integrative Biology, University of Queensland, 2007.

  • Artículos en revistas internacionales: 17, 5 en preparación.

  • Honores Internacionales: Larry Sandler Award por la mejor tesis de Doctorado en Genética de Drosophila; Isaac Killam Postdoctoral Fellowship; Young Investigador Prize 2007.

  • Iniciativas nacionales: Cofundador de la Red Colombiana de Biología Evolutiva, ColEvol; organizador del curso "Tópicos selectos en Biología Evolutiva- para la Universidad de Antioquia, 2003.


RECUADRO 1: Entendiendo aspectos básicos de la especiación


Uno de los avances conceptuales más grandes en biología evolutiva durante el siglo XX estableció que la formación de muchas especies se facilita cuando no hay intercambio de material genético entre individuos. Por ejemplo, hace mucho tiempo Centroamérica y Suramérica estaban separadas físicamente y los océanos, Atlántico y Pacífico, se comunicaban a través de lo que hoy conocemos como Panamá.

Una vez emergió el istmo de Panamá, muchas poblaciones de peces quedaron aisladas físicamente las unas de las otras. Como consecuencia, individuos que normalmente se entrecruzaban y tenían descendencia, dejaron de hacerlo y comenzaron a acumular diferencias genéticas entre ellas.

En muchos casos, peces machos y hembras del lado Pacífico y Atlántico del istmo de Panamá no se reconocen tan fácilmente como lo hacen parejas derivadas de poblaciones dentro de cada océano; si logran reconocerse, no obstante, la descendencia de parejas interoceánicas son infértiles o tiene malformaciones o tumores que no le permiten llegar a un estado reproductivo, comparadas con las parejas intraoceánicas que son fértiles y viables.

De este modelo tan simple podemos sacar dos conclusiones fabulosas: primero, la especiación, en mucho casos, ocurre a través de la acumulación de diferencias genéticas que evitan el entrecruzamiento entre individuos o no les permite reconocerse fácilmente. Y segundo, nos enseña que la especiación sería muy difícil si las poblaciones no se aíslan geográficamente por períodos largos de tiempo. Sorpresivamente, muchas especies parecen originarse sin separación geográfica.

El trabajo de investigación de Daniel se enfoca en este aspecto de la especiación, o en responder la pregunta como "¿se originan nuevas especies cuando hay flujo génico entre ellas?-.


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