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INTRODUCCIÓN
Las colecciones biológicas, son una representación de la diversidad biológica que forma parte del patrimonio de un país o región (Varela 2023) y que se integran por conjuntos de ejemplares, sus partes o derivados, que organizadamente conforman acervos que contienen información valiosa para documentar la biodiversidad, situación que se torna de gran importancia en los países de gran riqueza biológica como Chile (Núñez 2018). Estas colecciones a nivel global son el producto de más de tres siglos de actividad de recolección y almacenamiento de especímenes, provenientes ya sea de antiguas expediciones hechas por naturalistas alrededor del mundo o bien por el trabajo de investigación realizado principalmente en Museos de Historia Natural y otras instituciones como universidades, que aún mantienen líneas de investigación y formación académica en Historia Natural (Ramírez 2004; Castro et al. 2006; Jaksic & Castro 2010; Cristin & Perilliant 2011).
Las colecciones cobran en la actualidad especial importancia, en primer lugar, por ser el testimonio de cambios regionales y temporales de la biodiversidad, causados principalmente por el acelerado cambio ambiental de origen antropogénico ocurrido en los últimos 50 años; en segundo lugar, pueden ser utilizadas como líneas de base para regenerar ecosistemas y/o renovar comunidades (Pape 2001; Wiedenmann et al. 2014; Johnson & Owens 2023) y en tercer lugar pueden contribuir en los procesos formativos de taxónomos y/o técnicos. (Mutschke et al. 2016).
Para apoyar el estudio y conservación de la biodiversidad, las colecciones biológicas permiten conocer la riqueza de especies de un país, además de recopilar información referente a datos geográficos (localidades georreferenciadas, altitud), temporales (fechas de colecta), ecológicos (hábitats, plantas hospederas, formaciones vegetacionales, estacionalidad) y/o biogeográficos (provincias o regiones biogeográficas), parámetros que permiten determinar el área de distribución de las especies, el área de ocupación de las mismas o bien establecer si esta distribución es continua o se ha ido fragmentando en el tiempo (Ardiles 2012; Short et al. 2018; Maas et al. 2019). Estos criterios son utilizados por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) para evaluar las categorías de amenaza de una especie en particular. Las colecciones también aportan información en la modelación de nichos ecológicos que permiten evaluar escenarios futuros de cambio global (UICN 2022).
Actualmente, a nivel mundial, las colecciones biológicas han adquirido aún mayor importancia, gracias a la digitalización de los datos de ocurrencia que contienen (Ball-Damerow et al. 2019). Esta digitalización permite crear registros de especímenes, de tejidos y de imágenes, los cuales al estar estandarizados permiten un acceso unificado dando la posibilidad de intercambiar información entre equipos y posteriormente facilitar la colaboración científica mediante la formación de redes entre usuarios (Hedrick et al. 2020; Heberling 2022). La digitalización de las colecciones biológicas, así como su disposición on line, también permite el acceso a los datos de ocurrencia de especies de forma más fácil y rápida, lo que es especialmente valioso en tiempos en los que la biodiversidad enfrenta desafíos importantes como el cambio climático y la pérdida de hábitat (Jackowiac et al. 2022); además, permite la realización de análisis a gran escala que son fundamentales para la conservación de la biodiversidad (Spear et al. 2023). Otro aspecto importante de la digitalización de las colecciones biológicas es que permite el uso de tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, para analizar y clasificar grandes cantidades de datos de ocurrencia de especies (Waldchen & Mader 2018; Canhos et al. 2022). Estas herramientas son útiles para la detección temprana de patrones y tendencias en la distribución de las especies y para identificar las zonas de mayor riesgo de extinción (Tuia et al. 2022).
Las colecciones biológicas en función de los grupos de organismos que conservan, pueden denominarse Herbarios (algas, hongos, plantas, polen, frutos y semillas), Xilotecas (maderas), Entomológicas (Insectos), Aracnológicas (Arácnidos), Invertebrados marinos y terrestres (Braquiopodos, Briozoos, Cnidarios, Crustáceos, Equinodermos, Hemicordados, Moluscos, Platelmintos, Poríferos, Priapúlidos, etc.), Vertebrados (Anfibios, Aves, Mamíferos, Peces, Reptiles, y colecciones vivas o ex situ (Ceparios, Jardines botánicos, Herpetarios y Acuarios), entre otras (Fig. 1). Actualmente se están desarrollando colecciones criogénicas destinadas a conservar muestras de semillas, células, tejidos, microorganismos y material genético a bajas temperaturas, lo que permite su conservación y utilización a largo plazo (Ríos & Álvarez-Castañeda 2006, CSIC 2021). En el caso de las colecciones de tejidos animales y vegetales, estas pueden proveer ADN que, gracias a las nuevas técnicas de extracción y secuenciación molecular, las convierten en una herramienta imprescindible en proyectos de investigación relacionados con la sistemática, y con la biología de la conservación, al permitir evaluar todo el proceso de pérdida de variación genética que acompaña a la pérdida de las especies (CSIC 2022).
Un problema recurrente en Chile hasta ahora es la baja cantidad de colecciones biológicas digitalizadas en bases de datos normalizadas según estándares internacionales que permitan su difusión y utilización de la información (Yáñez 2012). El primer catastro de colecciones biológicas a nivel nacional registró la existencia de 33 colecciones (CEA 2011), de las cuales, solo cuatro declararon tener bases de datos digitalizadas: el Herbario Nacional (MNHN), la colección de mariposas del Museo de Historia Natural de Concepción (MHNC), la Universidad Católica del Norte (SBUCN), y Herbario y Museo de la Universidad de Concepción (CONC y UCC-MZUC) (MMA 2011). El segundo catastro (Nonkén 2020) registró 71 colecciones, cuyos registros de ocurrencia están reunidos en diversos formatos (libros, fichas, planillas Excel), pero la mayoría de ellas no estaba en esa fecha accesible a la comunidad científica vía internet. Por tanto, se hace imprescindible para el manejo de las colecciones, la digitalización de sus datos de ocurrencia en un formato internacional, como el establecido por el Nodo GBIF Chile. Esto tiene como objetivo el fomentar entre las instituciones el libre acceso a la información y administración de los datos biológicos y facilitar su transformación a datos de biodiversidad que permitan obtener y compartir información sobre especies, hábitats, distribución geográfica, taxonomía y otros aspectos relevantes (Arévalo et al. 2020).
FIGURA 1 A. Colección de Foraminíferos UCC-MZUC; B. Herbario UdeC; C. Fungario UdeC; D. Colección Entomológica (LEULS); E. Colección Arachnida (LEULS). / Foraminifera collection MZUC; B. Herbal UdeC; C. Fungal collection UdeC; D. Entomological collection (LEULS); E. Arachnida collection (LEULS).
Hasta el momento, Chile carece de un catálogo de las colecciones biológicas presentes en instituciones públicas o privadas, piezas claves para el conocimiento, investigación y conservación de la biodiversidad. Si bien se cuenta con un diagnóstico actualizado al año 2020, la información no está disponible para la ciudadanía a través de un catálogo, lo que imposibilita acceder a ellas de manera expedita y actualizada. En el contexto actual, el Ministerio del Medio Ambiente convocó a una licitación para la caracterización de al menos 80 colecciones biológicas existentes en el país, la cual fue llevada a cabo por los autores de este trabajo (Ortiz et al. 2022). Sobre la base de la información obtenida, nos propusimos como objetivos: i) realizar una síntesis histórica en relación con el desarrollo de las colecciones biológicas en Chile ii) elaborar un listado de las colecciones biológicas presentes en Chile, utilizando como base la información entregada en los informes realizados por el MMA (2011, 2020) y otras fuentes; iii) dar a conocer las colecciones biológicas que están publicadas y las que están disponibles a la comunidad científica en el nodo GBIF. 1
MATERIALES Y MÉTODOS
Síntesis de las colecciones biológicas publicadas en Chile
Para determinar en qué momento de la historia de Chile y en que instituciones comienzan a formarse las primeras colecciones biológicas y cuantas, y cuáles de ellas han sido publicadas, se realizó una revisión bibliográfica de páginas web institucionales y bases de datos bibliográficas on line como Web of Science, Scopus, Cincel y SciELO.
Actualización y catastro de colecciones biológicas en Chile
Se realizó una actualización de las instituciones públicas y privadas que mantienen colecciones biológicas en Chile, basado en los catastros realizados por el Ministerio del Medio Ambiente (CEA 2011; Nonkén 2020) y literatura más reciente, ya que estudios preliminares realizados por los autores de este trabajo, revelaron la existencia de un número importante de colecciones que no fueron incluidas en ambos catastros (Ortiz et al. 2022). Para cada colección se elaboró una ficha que incluyó información administrativa, taxonómica, distribucional y de almacenaje de la colección, y se solicitó a los responsables de la custodia de las colecciones (curadores o encargados), que completaran la información faltante. La validación de la información obtenida se realizó de manera presencial y/o telemática y complementada con envíos de correos electrónicos. Igualmente se obtuvo información de algunas colecciones a partir de las páginas webs institucionales y se revisó literatura sobre colecciones biológicas publicadas. Además se efectuaron visitas in situ a algunas colecciones o bien se utilizó plataformas de comunicación como Zoom, Teams o vía telefónica.
Listado de colecciones biológicas
Con la información obtenida anteriormente se elaboró un listado de las colecciones que pertenecen a universidades públicas (Universidad Arturo Prat (UAP), Universidad de Antofagasta (UA), Universidad de Chile (UCH), Universidad de la Frontera (UFRO), Universidad de La Serena (ULS), Universidad de Los Lagos (ULL), Universidad de Magallanes (UMAG), Universidad de Playa Ancha (UPLA), Universidad de Talca (UTAL), Universidad de Tarapacá (UT), Universidad de Valparaíso (UV), Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE); privadas (Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV), Universidad Austral de Chile (UACH), Universidad Católica del Norte (UCN), Universidad Católica de Temuco (UCT), Universidad de Concepción (UdeC); centros de investigación públicos: Servicio Agrícola y Ganadero (SAG) y privados (INIA). Museos públicos y/o privados (Museo Antropológico Martín Gusinde (MAMG), Museo de Arqueología e Historia Francisco Fonck (MF), Museo de Historia Natural de Concepción (MHNC), Museo de Historia Natural de Río Seco (MRaysen), Museo de Historia Natural de Valparaíso (MHNV), Museo Municipal de Ciencias Naturales y Arqueología, San Antonio (MUSA), Museo Nacional de Historia Natural (MNHN), Museo O’Higginiano y de Bellas
Artes de Talca (MOBAT), Museo Regional de Aysén (MRA), Museo Salesiano Maggiorino Bortatello (MSMB), ONG Micófilos (MICOCL) y otras instituciones (Centro de Estudios Avanzados en Zonas Áridas (CEAZA), Fundación Científica Fungi (FFU), Instituto Antártico Chileno (INACH), Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Jardín Botánico Nacional (JBN), También se cuantifico el número y tipo de colecciones que mantienen estas instituciones y la representatividad regional que albergan.
RESULTADOS
Inicio y desarrollo de las colecciones biológicas en Chile
Las primeras colecciones biológicas establecidas en Chile datan del siglo XIX, cuyo repositorio fue el Gabinete de Historia Natural fundado por Claudio Gay en 1830 y que dio origen en 1876, bajo la dirección de R.A. Philippi, al Museo Nacional de Historia Natural. En la obra de Gay se describen 3110 especies de animales (de las cuales 1833 corresponden a insectos) (Campos 1977), y 3767 especies de plantas (Gunckel 1977). A partir de este acto fundacional, las colecciones del museo comienzan a incrementarse con el material recolectado por Philippi (1860), durante su “Viaje al desierto de Atacama” que contenía 222 especies de animales, 419 especies de plantas y 29 especies de fósiles y todos los especímenes recolectados por Germain en los alrededores de Santiago (Philippi 1908). El primer inventario y publicación sobre el estado de estas colecciones, fue hecho por Philippi (1908), quien entrega detalles de los grupos de fauna tanto nativa como extranjera que conforman el patrimonio biológico inicial del Museo Nacional de Historia Natural (Castro et al. 2006). En lo que respecta a las colecciones de plantas, Philippi (1908) entrega una información muy escueta de una colección de maderas, plantas con bulbos, frutos y semillas, etc.
El Museo de Historia Natural de Valparaíso fundado por Eduardo de la Barra en 1878, es el segundo museo más antiguo de Chile (Carmona et al. 2018); ya a esa fecha contaba con una importante colección de especies de flora y fauna recolectadas o donadas por la sociedad porteña, la cual fue destruida en su mayor parte por el incendio acaecido en 1906. Las colecciones más antiguas conservadas en este museo, son la colección Malacológica que cuenta con más de 12.000 especímenes de conchas marinas y terrestres, entre las que se encuentran ejemplares recolectados por el naturalista y explorador francés Alcides d’ Orbigny en la década de 1830 durante su viaje a la América meridional que incluyó a Chile (d’ Orbigny 1835-1847) y que representa una importante muestra de la biodiversidad marina y terrestre de Chile de la época, y la colección Ornitológica que data de 1914 y que actualmente cuenta con 849 ejemplares (Leiva 2022). El Museo Salesiano Maggiorino Bortatello (institución privada) de la ciudad de Punta Arenas, es el tercer museo más antiguo creado en 1893 y conserva una colección de moluscos que data de 1905 y que representa parte del patrimonio natural y cultural de la zona (Rosenfeld et al. 2016). El Museo de Historia Natural de Concepción es el cuarto en la lista, fundado en 1902 con Edwin Reed como su primer director y gestor de la colección Ornitológica que data de 1903 (Norambuena 2019), y que, junto a la colección Paleontológica creada por Carlos Oliver Schneider en 1902, serían las colecciones más antiguas de esta institución (Cisterna 2017). En relación con el desarrollo de colecciones biológicas en universidades, la Colección de Abejas Silvestres iniciada en 1917 en la Universidad Católica de Valparaíso y el Herbario de la Universidad de Concepción en 1924 (ambas instituciones privadas), serían las más antiguas de Chile y que se conservan actualmente.
Lista de instituciones que poseen colecciones biológicas
Un total de 35 instituciones públicas y/o privadas, son repositorios de colecciones biológicas y que incluyen a 18 Universidades, 10 Museos de Historia Natural y siete Centros de Investigación (Tabla 1).
Se determinó la presencia de 166 colecciones, de las cuales 117 pertenecen a instituciones públicas y 49 a instituciones privadas y se observa que el mayor número de colecciones está presente en la Universidad de Concepción con 25, seguida por la Universidad de Chile con 23 colecciones y el Museo Nacional de Historia Natural con 17 colecciones (Tabla 2).
TABLA 1 Listado de instituciones públicas y/o privadas que son repositorios de colecciones biológicas en Chile. / List of public and/or private institutions that are depositories of biological collections in Chile.
Tabla 2 Instituciones y colecciones biológicas presentes en cada institución. / Institutions and biological collections of Natural History presented by each institution.
En relación con la representatividad regional que tienen las instituciones en el número de colecciones que albergan, se determinó que las regiones Metropolitana (48), Biobío (34), Valparaíso (29) y Coquimbo (18) son las que tienen el mayor número de colecciones. El desglose de esta información de muestra en la Fig. 2.
Colecciones que han sido publicadas
Un problema recurrente en Chile es la dificultad de acceso a las colecciones o bien tener información detallada del material que contienen. 42 colecciones han sido dadas a conocer en la literatura por distintos investigadores entre 1908 y 2023; de ellas, 32 corresponden a colecciones que forman parte del patrimonio de museos públicos, una a un museo privado, ocho a universidades y una a un centro de investigación. La primera publicación relacionada con colecciones biológicas en Chile es la de Philippi (1908), para la sección Zoología del MNHN y que estaba conformada por Protozoa (51 spp.), Celenterados (123 spp.), gusanos (93 spp.), Tunicados (18 spp.), Equinodermos (141 spp.), Moluscos (91 spp.), Crustáceos (182 spp.), Miriápodos, Arácnidos y Onicóforos (32 spp.), Insectos (60.000 ejemplares), Peces (277 spp.), Anfibios (59 spp.), Reptiles (102 spp.), Aves (283 spp.) desglosadas en nidos, huevos y esqueletos y Mamíferos (412 spp.).
Quijada (1908-1919) utilizó material de las colecciones del MNHN como referencia para explicar la variabilidad y adaptaciones de las especies y postulados de Lamarck y Darwin; para ello incluyó en su trabajo 215 especies de animales junto con su nombre vulgar, nombre científico, localidad y año de colecta. A partir de Quijada (1910), se observa en la literatura nacional un creciente aumento de inventarios de colecciones de animales y vegetales, en los cuales se entregan listados de las especies presentes en las colecciones, en general ordenadas taxonómicamente,
incluyendo datos curatoriales como números de museo, localidades de colecta, medio de preservación de los especímenes, años de colecta, imágenes del material, etc. Sin embargo, la mayoría de las publicaciones corresponden a colecciones de fauna entre las que destacan las del Museo Nacional de Historia Natural y unos pocos museos regionales y privados, los cuales enfatizan el valor patrimonial y regional de sus colecciones. En la Tabla 3 se entrega un desglose de las colecciones que han sido publicadas, el o los autores de la publicación, la institución que alberga la colección, y eventualmente el número de especímenes y el número de especies que contiene.
FIGURA 2 Representatividad de colecciones biológicas en las regiones de Chile. / Representativeness of biological collections in the regions of Chile.
TABLA 3 Colecciones biológicas que han sido publicadas. CICA: Centro de Investigación y Capacitación Agrícola de Arica; MNHN: Museo Nacional de Historia Natural; MHNC: Museo de Historia Natural de Concepción; MHNV: Museo de Historia Natural de Valparaíso; MOBAT: Museo O’Higginiano y de Bellas Artes de Talca; MSMB: Museo Salesiano Maggiorino Borgatello; MUAP: Museo del Mar, Universidad Arturo Prat; MZUC: Museo de Zoología, Universidad de Concepción; PUCV: Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; UACH: Universidad Austral de Chile; UMAG: Universidad de Magallanes. / Published biological collections, acronyms detailed in the Spanish legend.
Colecciones adscritas al nodo GBIF
El Nodo Global Biodiversity Information Facility (GBIF, gbif.org) es una iniciativa intergubernamental creada para poner a disposición pública y de manera gratuita, toda la información disponible sobre los organismos vivos conocidos a nivel mundial, facilitando el acceso a esta información y compartiendo los datos científicos para avance de la ciencia y beneficio de la sociedad (GBIF.ES 2021; Cordero et al. 2022). El nodo GBIF Chile fue suscrito por el Ministerio del Medio Ambiente en 2012 y algunos de sus objetivos son recopilar, integrar y distribuir datos sobre biodiversidad provenientes de diversas fuentes, como museos, herbarios, bases de datos y otras fuentes de información además de fomentar el acceso libre a los datos sobre biodiversidad en el país. Estos datos incluyen información sobre especies, distribución geográfica, registros de observaciones, imágenes y otros detalles relevantes. Un total de 17 colecciones biológicas han sido ingresadas a GBIF pertenecientes a tres universidades públicas, tres privadas, un museo público y una fundación. La colección con mayor número de registros (36010) corresponde a Abejas Silvestres de Chile de la PUCV. El detalle de las colecciones e instituciones a las que pertenecen y que han sido ingresadas a GBIF Chile se entrega en la Tabla 4.
DISCUSION
Históricamente en Chile, a partir de la segunda mitad del siglo XX, las colecciones biológicas se han creado bajo el alero de museos de historia natural, y en segunda instancia por instituciones académicas y sus investigadores, creando colecciones biológicas adscritas a laboratorios de investigación.
Entre los aspectos relevantes de las colecciones biológicas asociadas a laboratorios de investigación están: i) colaboraciones internacionales, que ha permitido el intercambio de conocimientos y especímenes, enriqueciendo las colecciones chilenas con material de otras regiones del mundo (Barrio-Amorós & Ortiz 2015, 2016); ii) los proyectos realizados por estos laboratorios han permitido incrementar las colecciones biológicas institucionales (Silva et al. 1968, Muñoz-Escobar & Jerez 2017, Pizarro-Araya et al. 2023a, 2023b); iii) educación y divulgación, ya que estas colecciones han sido una valiosa herramienta educativa, utilizándose en el currículum académico con la finalidad de promover la comprensión de la naturaleza y la importancia de su conservación (Pizarro-Araya et al. 2021).
En la actualidad existen 166 colecciones biológicas que se encuentran en instituciones que se extienden desde Arica (Universidad de Tarapacá) hasta Puerto Williams (Museo Antropológico Martín Gusinde). Sin embargo, estas no logran representar toda la biodiversidad nacional y tampoco están representados en forma proporcional a su importancia numérica los diferentes grupos taxonómicos. Por el contrario, varias de ellas toman importancia regional y conservan ejemplares de flora y fauna de las zonas en las cuales se encuentran ubicadas (e.g., Universidad Arturo Prat, Universidad de La Serena y CEAZA, Universidad de la Frontera, Universidad de Magallanes e Instituto Antártico Chileno). También es relevante mencionar que las colecciones de instituciones como INIA y SAG están ligadas a su quehacer específico (grupos plagas, control biológico, etc.). Por otro lado, las mayores colecciones nacionales están representadas en las regiones Metropolitana (Museo Nacional de Historia Natural y Universidad de Chile), Biobío (Museo de Historia Natural de Concepción y Universidad de Concepción) y Valparaíso (Museo de Historia Natural de Valparaíso y Pontificia Universidad Católica de Valparaíso) y donde se concentran los museos más antiguos, así como las universidades que han tenido mayor trayectoria en el tiempo en lo relacionado con la historia natural. De la misma manera, es en general que estas instituciones albergan el principal número ejemplares de las especies descritas para nuestro país (Nonkén 2020).
Problemas recurrentes en las colecciones biológicas de Chile, son las carencias de financiamiento tanto en infraestructura como de personal y mantención de ellas. Esto se ve principalmente agudizado en las colecciones universitarias, donde estas se forman al alero de un investigador, el cual no recibe un apoyo institucional para su conservación y continuidad en el tiempo, lo cual se ve agravado cuando los investigadores jubilan o fallecen. Ojeda et al. (2017) plantearon que la realidad para nuestro país es que muchas colecciones biológicas, asociadas con museos e instituciones académicas, vienen experimentado penosas carencias presupuestarias, lo que ha obligado a efectuar recortes de personal y reducir el apoyo financiero para el trabajo de curatoría, necesario para la subsistencia y utilidad de estas colecciones. Esta misma situación se refleja a partir de este estudio, donde a pesar de conocer la existencia de varias colecciones que aún subsisten, estas se encuentran sin curadores o eventualmente mantenidas en forma benevola por investigadores que han jubilado o por otros donde su quehacer no le es reconocido académicamente. Lo anterior presagia que en muchos casos se corre el riesgo real que algunas de ellas, se comiencen a deteriorar por falta de mantenimiento, lo cual significaría una pérdida irreparable para la conservación de este patrimonio biológico. Problemas comunes que pueden afectar la continuidad de las colecciones son: i) financiamiento limitado para mantener y expandir las colecciones biológicas; ii) el mantenimiento y gestión de colecciones biológicas requiere personal con conocimientos y habilidades especializadas; iii) la falta de infraestructuras adecuadas, como instalaciones de almacenamiento con condiciones controladas de temperatura y humedad, puede afectar la conservación a largo plazo de las muestras biológicas; iv) debe existir un compromiso sólido de la institución anfitriona para mantener y apoyar las colecciones biológicas.
Finalmente, las iniciativas que ha desarrollado el Ministerio del Medio Ambiente, en tratar de identificar las instituciones que albergan colecciones biológicas (CEA 2011, NONKEN 2020, Ortiz et al. 2022), se enmarcan en la Estrategia para el Fortalecimiento de las Colecciones Biológicas que lleva adelante. Lo anterior igualmente se ha complementado con la realización de talleres sobre las colecciones biológicas, lo que ha permitido ir visualizando la importancia que estas representan. Por lo tanto, vemos con optimismo el desarrollo de estas actividades que esperamos vayan consolidando las colecciones biológicas en nuestro país.
