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La investigadora Aura Urrea con una de las plántulas germinadas en el laboratorio del grupo AgroBiotecnología, de la Facultad de Ciencias Exactas  y Naturales. Foto: Dirección de Comunicaciones UdeA

Con el propósito de aportar a la conservación de los ecosistemas de páramo, investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Antioquia desarrollaron un protocolo para la propagación in vitro de una especie de frailejón. 

La investigación, denominada «Micropropagación para la conservación de Espeletia occidentalis var. antioquensis, especie de frailejón endémico y amenazado del departamento de Antioquia (Colombia)», —que puede ser consultada aquí— tuvo como objetivo principal aumentar la tasa de germinación y multiplicación de plántulas en laboratorio, por encima de los métodos tradicionales, y mejorar la supervivencia una vez sembradas en su hábitat natural.  

El proceso in vitro —que se hace en una placa de vidrio o de petri— a partir de semillas se desarrolló en tres etapas. La primera fue la desinfección y siembra en medio de cultivo basal, donde se le proporcionaron los nutrientes esenciales a la semilla. El segundo paso consistió en que, de las plántulas germinadas se tomaron las yemas apicales —puntos de crecimiento en el extremo del tallo— y se transfirieron a un nuevo medio de cultivo, en el cual se estimuló la formación de nuevos brotes, es decir la multiplicación de las plantas. Por último, las plantas desarrolladas y enraizadas fueron transferidas a condiciones de vivero, para su adaptación gradual al ambiente externo. Su destino final fue el suelo del páramo.

Gracias a esta metodología, las semillas de esta especie han pasado de germinar una planta, como sucede en los viveros tradicionales, a lograr la reproducción de entre 10 y 15 plántulas en condiciones controladas de laboratorio, mediante un procedimiento que se optimizó usando la técnica de propagación in vitro.  Además, la tasa de supervivencia de los frailejones germinados en el laboratorio del grupo  AgroBiotecnología de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UdeA, bajo la supervisión de la profesora Aura Urrea Trujillo y del entonces estudiante de doctorado Róbinson Salazar Díaz y sembrados en el páramo de Belmira o Santa Inés supera el 70 %. 

El tiempo de germinación natural de un frailejón en los páramos es variable, pero en general bastante lento : puede tardar hasta un año, dependiendo de la especie y las condiciones específicas del ecosistema —cada páramo es distinto— donde se encuentre. En algunos viveros, con métodos tradicionales, se ha logrado que la planta germine en seis o siete meses, como sucede en el de Belmira. 

Con estos logros en el proceso de germinación y siembra, la investigación también aporta a la conservación, toda vez que los frailejones son un género de plantas que solo se da en Colombia, Venezuela y Ecuador, donde se encuentra exclusivamente en páramos, ecosistemas gravemente amenazados por la expansión de las fronteras agropecuarias y el calentamiento global.   

Según el Sistema de Información sobre Biodiversidad (SiB), en Colombia se han identificado 98 especies de frailejón, de las 145 identificadas en el mundo hasta comienzos de 2023. La mayoría se encuentra en los complejos de páramos de la cordillera Oriental y en Antioquia se destacan los de Frontino o del Sol, Sonsón, Santa Inés o Belmira y Paramillo, así como los Farallones del Citará.  

Así se llegó a un proceso más eficiente

El biólogo Róobinson Salazar Díaz, quien obtuvo su doctorado en Biotecnología de la UdeA con este proyecto, inició su investigación en 2016, y bajo la dirección de la docente Aura Urrea Trujillo, investigadora del Grupo AgroBiotecnología, desarrolló el protocolo de propagación in vitro que cambió la tasa de éxito. En el laboratorio, ubicado en el bloque 7 de la Ciudad Universitaria de Medellín, las semillas de frailejón lograron germinar en un tiempo que oscila entre 10 y 20 días y, de cada 100 semillas, entre 20 y 50 sobreviven, según las condiciones a las que sean sometidas.

«Si comparamos la tasa de éxito de estas semillas con la que se presenta en los viveros, que es de menos del 10 %, podemos asegurar que nuestro protocolo es un salto importante en comparación con los modelos que se siguen tradicionalmente en esos lugares», aseguró Salazar Díaz. 

La investigadora Urrea Trujillo detalló que durante el proceso de germinación in vitro se identificaron los nutrientes y las hormonas vegetales clave para la formación de los brotes. Esto permitió construir una matriz de ensayos para encontrar  la combinación más adecuada de factores de crecimiento en el medio de cultivo, lo cual condujo a tasas de multiplicación de 2,87 brotes por planta en promedio en cada subcultivo. 

«En el vivero de Belmira hacen un muy buen trabajo de aclimatación, de manera tradicional, y de cada semilla exitosa sale una planta, pero nosotros aquí, en nuestro laboratorio, logramos acelerar este proceso y reproducir hasta 15 plántulas», destacó la profesora Urrea Trujillo.

Salazar Díaz precisó que «la investigación también incluyó experimentos para determinar los porcentajes de germinación a partir de semillas en el vivero, proceso que no había sido desarrollado allí. Esto nos llevó a pensar en cómo realizar este proceso con los viveristas y también empezamos a integrar varios actores de la comunidad». 

El monitoreo era permanente. Al comienzo del proyecto, el investigador observó las plantas en el páramo durante 24 meses, para establecer su ciclo de floración y fructificación y, de esta manera, determinar los momentos adecuados para el cultivo. Luego, a las plántulas que salían del laboratorio y se llevaban al vivero de Belmira se les hacía un seguimiento de 90 días en bandejas y cuando eran trasplantadas a bolsas, todavía en el invernadero, se observaban por otros 60 días, tras lo cual se llevaban al Alto de Sabanas, en el complejo de Santa Inés, lugar concertado entre guardabosques y habitantes de la zona con el equipo de la UdeA.

«Inicialmente sembramos allí 113 frailejones, con el apoyo de los guardabosques les hicimos seguimiento y, en el primer año, tuvimos una tasa de supervivencia de las plantas de entre 70 % y 72 %», anotó Salazar Díaz.

El éxito de esta investigación no se limitó al laboratorio y al páramo; el proyecto también tuvo un impacto significativo en la comunidad local, al ayudar a consolidar procesos de restauración con sentido y permanencia. «Esto se ha logrado mediante charlas, talleres y siembras, inicialmente con la vinculación al proyecto del personal de la Umata —Unidad Municipal de Asistencia Técnica Agropecuaria—, que son los del vivero. También hemos hecho talleres dos veces por año dirigidos a la comunidad, para vincularla a la siembra y el cuidado en el páramo», explicó Robinson Salazar.

De acuerdo con la investigadora Aura Urrea Trujillo, estos resultados son importantes como alternativa para mitigar los efectos del cambio climático, que aumentan el riesgo de extinción de muchas especies. «A medida que las temperaturas suben, los insectos depredadores se desplazan a zonas más elevadas sobre el nivel del mar. Allí, las plantas no están preparadas para defenderse frente a estos eventos novedosos y se ven fuertemente afectadas».

Plantas de frailejón durante el proceso de adaptación en el vivero de la Umata, en el municipio de Belmira, antes de ser llevadas al páramo de Santa Inés. Foto: Cortesía

Trabajo con la comunidad, entre enseñanza y aprendizaje

Los investigadores de la Universidad de Antioquia recibieron apoyo  de los trabajadores del vivero de Belmira, los guías y guardabosques  de Santa Inés, así como de los habitantes del municipio y de quienes visitan la zona para actividades de ecoturismo. 

Este trabajo colaborativo, impulsado por la investigación y el conocimiento compartido, generó una transformación en la mirada de la comunidad hacia su entorno cercano. Robinson Salazar Díaz destacó este cambio: «Antes era un sitio para llevar turistas o para introducir ganado, sin mayor cuidado. Hoy la gente pregunta, se interesa, participa, cuida. En el último taller que hicimos sobre el cuidado del páramo y la siembra del frailejón asistieron 40 personas, cuando al principio apenas llegaban cinco».

Luis Ernesto Pérez García, habitante de Belmira y empleado en el vivero municipal desde hace seis años, confirmó el impacto directo del proyecto. Señaló que antes de la llegada del profesor Salazar Díaz y su investigación, en su equipo de trabajo no habían intentado siquiera germinar frailejones, por el poco conocimiento y la falta de una orientación.  

Ahora, este vivero se ha convertido en un centro de conocimiento sobre esta planta. «Aquí hemos formado personas del municipio en las diferentes etapas de la recolección de semillas, la germinación, el cultivo y el cuidado del frailejón, y hace poco vinieron de Entrerríos, porque ya aprendimos a hacer ese manejo y ahora lo enseñamos», manifestó Pérez García. 

La comunidad se ha apropiado del conocimiento compartido por los investigadores de la UdeA, lo que le ha permitido decidir en qué zonas sembrar, organizarse para cuidar las plantas y regular el acceso turístico. Para el investigador Salazar Díaz, «sembrar un frailejón no es un acto simbólico, es un acto de futuro. Si lo hacemos bien, no sólo crecen plantas, crecen comunidades más conscientes y ecosistemas más vivos».