César Espinoza, biólogo zacatecano en la Universidad de Oxford

Zacatecas, Zac.- César Augusto Espinoza Campuzano es un zacatecano candidato a doctor en ciencias de la Tierra, por parte de la Universidad de Oxford y vicepresidente de la Oxford Mexican Society. Actualmente desarrolla dos proyectos de investigación en donde utiliza geometría morfométrica para conocer la evolución de las aves —específicamente alas y cráneo.

Para su estudio sobre el cráneo de las aves, tuvo acceso a las palomas de fantasía colectadas por Darwin hace 150 años, lo que le ha permitido comparar dichas razas con las actuales, conjunto correspondiente a siglo y medio de selección artificial. Este estudio tuvo una importante aceptación en la Evolution 2017 Conference, en Portland, Oregón, Estados Unidos.

César Espinoza egresó de la carrera de biología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y posteriormente estudió su maestría en paleobiología en la Universidad de Bristol. Ha sido becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) durante su maestría y doctorado.

César Espinoza expresó que proviene de una familia de científicos e ingenieros, por lo que desde niño estuvo relacionado e interesado en estudiar una ciencia exacta. Durante su preparatoria, eligió biología, licenciatura en donde eventualmente sus materias preferidas eran ciencias de la Tierra y paleontología.

“Tengo varios recuerdos de niño que probablemente me hayan encaminado a enfocarme en esto. Por ejemplo, me gustaba mucho Jurassic Park y otras películas de dinosaurios. Eso pudo haberme influenciado, además de que mi tío Octavio consiguió unos VHS de divulgación sobre dinosaurios de la BBC de Londres. Este interés fue incrementando y mi familia siempre me apoyó mucho, incluso me llevó al DF a ver una exposición de dinosaurios”.

Cuando César Espinoza estudiaba la licenciatura, aunque inició su tesis en otra área, decidió cambiarla a paleontología de invertebrados. A través de geoquímica, hizo una reconstrucción de paleoambientes del periodo Triásico, para analizar en dichos ambientes qué tanto aporte continental o sedimentos de la Tierra tenían, qué tan cerca estaban de ventilas hidrotermales y la concentración de oxígeno que había en esos microambientes.

Expuso que, por fortuna, fue una excelente elección, porque además de llevar una muy buena instrucción de paleontología, le permitió trabajar con el mexicano Francisco Sánchez Beristain, quien también estudió en la UNAM y realizó su doctorado en Alemania.

Evolución del vuelo de las aves

Los dos proyectos de investigación que realiza César Espinoza son bajo la asesoría de los doctores Matt Friedman y Roger Benson, de la Universidad de Oxford. El primero, que será finalizado en diciembre de 2017, aborda la evolución del vuelo de las aves, a través de la caracterización matemática de la forma de las alas —geometría morfométrica—, con la finalidad de evaluar las propiedades aerodinámicas de las alas.

“Este estudio es importante porque las aves son una especie amada por muchas personas, por eso hay tantos ornitólogos —biólogos especialistas en aves—, por lo que sabemos que mucha gente anteriormente ya ha estudiado las alas de las aves. Lo que yo busco es obtener resultados diferentes, pues nadie ha utilizado la geometría morfométrica con este enfoque”.

Manifestó que usualmente, cuando especialistas estudian el vuelo de las aves, pueden utilizar aerodinámica tradicional o dedicar mucho tiempo y utilizar análisis o simulaciones de flujo, que son más complicados. Generalmente, con la aerodinámica tradicional comparan el largo y área del ala, con el peso del ave.

Explicó que, además de lo anterior, en el mundo solo existe un estudio de las alas de las aves que utiliza geometría morfométrica, en donde los científicos buscaron identificar si las plumas cobertoras del ala variaban según el tipo de vuelo, pero sin evaluar la aerodinámica. Lo que César Espinoza propone es usar geometría morfométrica para estudiar el vuelo como tal.

“Cuando se estudia la forma, se reduce a comparar el largo, área del ala y el peso del ave, se pierde una gran cantidad de información. Entonces, uno ve en la naturaleza diferentes tipos de vuelos, pero cuando analiza únicamente tres variables (peso del cuerpo, longitud y área del ave), no sirven tanto, ya que los patrones esperados no se ven. Por eso es que estoy buscando hacer primero la caracterización de la forma, sin perder esa información y con base en eso, evaluar la aerodinámica. Probablemente, al comparar los máximos aerodinámicos con las relaciones evolutivas entre las aves, se delimitará cómo las aves han evolucionado, si se han quedado atrapadas en los picos adaptativos —máximos aerodinámicos en este caso— o si han cambiado mucho”.

Evolución de los cráneos de las palomas tras su domesticación

Con el mismo método de geometría morfométrica, César Espinoza estudia los cráneos de las aves, en este caso de palomas. Expuso que la diversidad de aves se divide tradicionalmente en dos grupos principales: los paseriformes —se perchan y generalmente cantan, como los gorriones— y los no paseriformes —todas las demás aves, como los zopilotes, albatros, pelícanos, gallinas, palomas, entre otros.

“Las palomas que en general conocemos pertenecen a la especie de Columba livia, domesticada por los humanos hace cinco mil años. Las tomaron de sus ambientes costeros y las llevaron a prácticamente todas partes —están en todas partes gracias a nosotros los humanos—; pero fuera de esa especie, hay una gran diversidad de especies en el género Columba y en el orden Columbiformes”.

Espinoza Campuzano explicó que las palomas fueron un ejemplo clave para Darwin para conocer la evolución, porque hay domésticas que se dice son de fantasía, porque fueron seleccionadas por los humanos por tener rasgos exagerados, como aquellas que tienen hasta 40 plumas en la cola.

“Lo que estoy intentando averiguar es si la selección artificial —realizada por humanos— ha hecho que la diversidad morfológica de estas palomas domésticas sea mayor o menor que el de todo el orden de Columbiformes —más de 300 especies, incluido el dodo—. Básicamente, ver si hay límites a la selección artificial o incluso la selección natural. Todo esto lo he captado en tomografías computarizadas para hacer modelos en 3D”.

El cambio más significativo detectado hasta el momento es que los picos de las palomas domésticas pueden ser mucho más cortos que en la naturaleza. Esto debido a que al ser alimentadas por humanos no requieren ser tan eficientes, incluso no pueden alimentar a sus polluelos, por lo que las crías requieren de otra raza como nodriza. También que, después de 150 años de selección artificial, desde Darwin hasta ahora, los picos ya no han cambiado de manera significativa, lo que puede indicar que han alcanzado una barrera evolutiva.

César Espinoza extendió una invitación a los jóvenes que próximamente estudiarán una carrera, que consideren elegir algo que les apasionaba desde niños como una opción real.

“Aunque haya personas que los quieran desanimar, sigan adelante y empéñense en ese estudio. Realmente, si tenemos la suerte de tener a Conacyt que da los apoyos para estudiar y encaminarnos en nuestra carrera, podemos conseguir puestos importantes haciendo lo que nos gusta. Si es algo que querías hacer desde niño, es algo que te va a motivar para ser feliz en el futuro”.