CIENCIAS BASICAS BIOLOGÍA APLICADA

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Sección
3
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CIENCIAS BASICAS
BIOLOGÍA APLICADA
"
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El enfoque sistémico
De la "Quinta Disciplina" al control biológico
de la broca del café
Josi Ricardo CUn' lIakim'
DeparramenlO de BIQIQgia, Faculla/I de Ciellti(lJ
/J1I"~Fsidod "\lJIilOF ""'JI~
,
1. El manejo adecuado
de la información
ilS dife l'f'n lp~ iltt'lIs de! conoci·
L
mi ento humano han dejado de
~r
¡¡nil COflrenlración especiaIza a de S<lbercs, ,o:m un lenguaje
muy selectivo, para convertirse en
espedalidades íntimamenle I'('Jadonadas y complementarias unas de las
otras. Vivimos en un mundo que
genera información cada vez t'n mayor escala y la ookx:il irunedialAAWnte
a di5posiciól'I de un numero cn~dcnte
~
._"
-
f'H).\iolI:>¡o
,
Gral/ada
de usuarios Sinembargo,eJ acceso a
la información no es suficil'T1tl' para
proponer soluciones a problem.ls
es¡xrili<'O:i. Pilra lograr/o es necesario
hilC('T una selección y manejo /ldecu,,·
do de la información relevanl!', lo
cualcJ/igc una \'¡sióndcCOOJuntodel
tema que se ira J. ,mahzar.
La inferrelación Clltre MS diferentes
disciphnas es una realidad del mundo actual. El enfoque sistémico, por
ej.'mp1o, originado en las Ciencias
Físicas por 8crtaJ.lanffy en 1950', el; la
última novedad l'l1 las Cienciól~ AdlT\l-
" " ' _ " , . " , _ . , ,, •• , _ _ 00<:.-_", • ....-.-_"'-_
lI.s<I'OU-' .~ L
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.... Gooogo
82
INVESTlGAClON y OESARROU.O
socw.. . No
1~'
UMNG • 111')1
prktica de la orgamzación abierta
al aprendizajeu. Diece! autor que el
•
petlSiImiento sistémico es una disci-
plina para ver totalidades. Es un
marco para ver interrelaciones en
lugar de cosas, para I'er patrones de
cambio en lugar de instantáneas
desconectadas. Se refiere específicaIIU'Ille a algunos problemas que se
~nt.anen la adminiStración, que
él considera CClflS«u~'ncia de la falla
de una visiórl Sistémica. En muchas
ocasiones. dicecl autor,el origt'n de
los problemas de hoy deriva de las
soluciones de iI)W y por falta de lUla
visión sis~mica, las calISaS se buscan próximas en el ~po, lo que
impide que SI? encuentren las soluciones adecuarlas.
I:n n~\m propio campo
o.. acciiJn,
las Ciencias Biológicas,el enfoque de
b 0\< ....1••. <_~ l. Bi ..!ogic .. l. Medid"", ..
H<flO>'Io /o _ _ ~ 01 ........ e Jo. <l<loIr...
TÚ$nahv16, partirulaTm\."I"\te dl.'5pués
de la publicación del librO LA QUL'\'·
TA D1SCIPLIl\'AI, uno de los bts'
sellen; redlmte~ de la admini~trad6n.
El Dr. Sense profcsor de la Escuela
de 'cgodos del MIT y consultor de
empresas multiMtionale-s, eoel autor
de la Q¡;¡i\TA DISCII'U~A, que
lleva como subtítulo: "El arte y la
sistemas dCS1ITTollado por BerlalJanffy tiene un enorme potencial para
transformar"" fonna en qlif' ~ o'-¡¡"la la inn'stigaci6n cienlifica. Es
también un qemplo de como SI' transfum[\ cOI\oomicntos y enfoqueo;; di!
una rama del saber para otra. De las
Ciencias Físicas, en donde nació el
cnfoqU(", paoo p~ra las Ciencias Naturales y posteriormente para las aencias económicas, en un momento en
que ellas til'll(.'n una po5ición de in-
f1uef'JCÍ3m la SOtiedad., Ci!.pude geN!Tar todo un movimienlo transfom"lador en las ctnpresas.
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INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO SOCIAL· No. 18· LJMNG· 1997
En ciencias como la biología o la medicina, ~l detalle dc la estructura y de
la función implica entrar en los pormenoll's de la anatomía y de la fisiología, cuyo dominio solamente se
alcanza por el ejercicio disciplinado
y por la observación y atención a los
detalles. Esta característica fácilmen te
puede llevar a la pérd id a dd contexto
dentro del cual se sitúan los proyectos de investigación. lo que limita de
forma substancial las posibilidades
de hacer propuestas de investigación
relevantes.
No
quiere decir que los
d 'daHes no sean
importante), pero
para poder profundiza r en un tema es
de primordial importancia el enlendimiento de! conjunto de variables
que interfieren en
los fenómenos observados y la forma
en que estos
SI'
encadenan entre sí.
la veracidad de 10
anterior es muy
fácil de comprobar
al revisar la literatura científica en
estas ciencias, en
dondeS!' suman 105
ejemplos y casos
pa rtic ulares y se
repiten informaciones más o menos
semejantes, que difieren ~penas en
detalles, mientras por otro lado
puede haber una carencia total de
información >obre variables que son
imprescindibles para poder entender
de forma amplia el problema que se
pretl'Ilde rt'50ker.
Aprovecharé un cJmpo cercano a mi
expt'Tien(i~ para ilustrar lo que
hemos expuesto, pero estoy seguro de
INVESTK:ACIÓN y DESARROllO SOCIAl' riO l a· UMNG' 1997
ó
que es complet<lml'nte aplic~ble a la
investigación en otr<lS áreils del
conocimiento.
2. El control biológico
de la broca del café
El temn que kn('mosen manos no t'S
sencillo. Se trata de <lnalizar un
sistema formado por la in ter~cción
entre diferentest'Spcck"S,cad~ unade
ella5 situada en un nivel diferente de
la cadena alimenticia: la planta de
café en 1'1 primer nivel, la broca del
café, que ataca los fmtos, en el sc¡;undo nivel, y tres ene migos naturales',
que atacan a la broca, en el tercer ni"el. Todos estos elementos se si túan
en un ambiente ecológico, de clima
cambiante y condiciont'S de fertilidad
y estructura de suelos heterogénea,
qu e tienen incidencia sobre la
h~i¡)l()!';ía dI' la planta y por lo l¡¡nlO
en la producción de frutos; por su
vez, si hay menos frutos, hay menos
substrato pilTJ la broca y por
consiguiente menor Nntidad de
alimento pala los tres enemigos
na turales.
La dinámica del sistema hilce que el
análisis del mismo sea complejo. Si
los elementos se aislan para su
es tudio particul~r, dejamos de
trabajar en un proceso ecológico y por
tanto los resultados no pueden ser
fácilmente llevados a la práctica.
3. Cómo analizar un caso
de este tipo
•
Los modelos dl' simulilción son una
herramÍt'nta que nos pennite poner
juntos los diferentes elementos dd
sistema, para poder examinarlos
individualmente, pero manteniendo
''''''''Jo
lA consUlucl6n do «<I"ipo> do
IM.rdl<clplinaM
"'" ~n Img""jt y orimr.dÓrl "'munts . ..,., 1~l><Ú1mmrQI.
""'" 01 ,.. ó/bl. d. ml. m.:>! <"",pi• ..,..
INVESTIGAC ION y IlIiSAAROLlO SOCIAl.' No. 18 ·
•
la influencia de 105 dem~s
sobre el factor analitado.
f~ctores
19'$1
En d caso de la broca del café, 1<1
~truduTa
la rc;;uhiUltc de la interacciÚIl
eotre los d,versas fact<J~~, p-I'fO no
de \.. planta que es de!!'rminantc p.lra entender la diná¡nk"
de la pIJga es el fm to dd café. De su
presencia depende la cxi,h'IKiil de la
broca. Skndo así, las priml'T,IS varia -
La observación directa en el campo
rnu~tra
•
U~NG'
indiCil bajo qué CÍfcunsta:rlCiilS se gene-
bles <\uc deb<.orán ~r inclllid ..." ~n un
ró esa resultante. Si se trata de entendere! sistema pilra poderlniU1;puJilrlo.
el ",n~!isil>!\\) puwc basarse af'€!l.'lS en
la rc~uJtant€. Cualquier ~iroulw:i6n
la brOCd del café son aquellas r('Ii! ci(>nadas con Ja producción de frutos
por la p!¡mtd , ¿Cómo Tf.'spúnde la
debe incluir los componentes, Lada uno
planta, que tiene
de 10$ m,lles tient' un oomportamicnh1
genétiCils deteffilinadas, iI ¡o~ factor<'5
ambientales, en términos de produc·
m~s
(\ mcnO$ indcpendi{'n~ de lo~
otros, por ejempkl en ~spuest~ a lO!>
filctores
modl'lo pMa el control biológic<l de
Ilna~
cara<:tl'rístkilS
d6n de frulos'
ambiCflt~)t'S.
Si el tema no l'S enfocado de cst~
forma, no I'S posible interpretar lus
datos, por abundmtcs y detallados
que ';I'an, sobTe la fluctuación de
poblaci.on"s de til broca del c3fé.
Utilizando este enfoque ha sido
mnrl"ido un Iralmjo completo en
donde:;e "n~\il.a ,,1 sistema como un
todo: la planta de café, la prooucóón
de frulos, 1'1 M,1qUe de los frutos por
la broca y 1'1 ,¡taque de la broca por
tres dc sus enemigos natur ,11<'5, d cual
reproduc<! con gNI'I fidelidad las
obser\"acione,; de cJmpo. En C';I' modelo son consider¡¡doo lo~ sigUIentes
~spctto~':
•
~, P. G...IO"., .• y....",.... ) }I.e"", •
._
~
,*'}'''''· ('''_
C.H"
,~T'
01 .... .".... (0X!00 ~.tJd\ - ~
_
·''''''''''I ",,,,,,,",,
.)...." 1 _ , * ' _ 1
",) Crecimiento y desarrollo de lol
JH\/E$TlGI\CION Y OE&ARROLLO SOC\.\l' No. l. ' UNNG • 1991
planta de taMo
la t'structur,¡ modular de la
planta es bien representada por
la suma de sus ramos, dentro de
los cuajes se sU~'edc la prodwción
de hojas, tallos, flores y frulos;
además, los ramos contribuyen,
en propoKi6n a su edad y desótrmllo, ron el tronco principal y \as
raíces de la planta. A,i, es nCOlsario simulu la prodl.locion de
IlUc\'OS Tamos
dB(t)",
(&1(1):
&1d.rS/D)veg
¡:;add
en dond~ /lila es el incremento en
tiempo, en fundón de la lempe-rMura y SID ,-os la relación entre
la oferta nutrtcional a disptlSición
de ¡.,. planta ysus requerimientos
VegI!ldt'ÍVO$ para un crecimIento
optimo en un instante t; lSOdd es
el tiempo,en función de la temper,¡tura, n«esarw palJ la form<!ción de un ramo en condiciones
ideales. La relación entre la orerta
lIutriciOrtal pard la pbnta y .sus
requerimientos vegetativos se
obtiene mediante una simulación
que ronsidera las tazas melabólicasde la planlaen función de la
temperatura, la radiación solar y
la disponibilidao de agua y
nutrientes.
De (lsta forma, en un momento
1... J,t (en dias), el nUml"TO de
ramos presente en la planta Só'r-á:
8(1 ... 4t)"
8(1) +.1B(t) - X(t),
en donde Xft ) denota el número
de Tamos perdido en ¡as podas.
La resulLmte de este modelo para
todos los ramos rnUE'f>tra ti credo
miento total de!a planta.
La producción de los fn¡los esla
dada sobre los nudos, en ras
a:xjl~s de ¡as hOjas, que se han
desarrollado en el a!'lo anterior.
La lasa de iniciación de frutos 1'11
UJl ramo /, es estHnada. por la cantidad de materia seca acumulada
en el ramo durante el año iIIlterior
(85,\11.0) :
f ,(1).
20' BSMr(tJ,vft)
Z5().O
•
IS
-
n!J1)
/II¡;~()
"1'
en donde 2.0 es el numero de
botones generado por gramo de
materia seca acumulada el año
anterior en e!iC ramo pilrticular,
250 dd es la duración estimada,
en unidades de tiempo corregl.
das por la temperatura, para el
periodo de iniciaciÓfl de botones
y SlDes la relación entre la oferta
y demanda vegetativa en ese
ramo en el tiempo 1,
•
IN'IESllGAClONv otSARROUO SOCw. -NO. "'IJMN(l' 199/
•
Desde el punto de vista de la broca,
no todos los mitos existentes cstán
diSponibles para ser atacados. El número de frutos disponible:; para el ~ta­
que l>;. una fracción del total existente.
biológico de la plagól. [)('nw\"O re<urrimos .IIJ IOOri" del predador-pres<l
e incluimos en clla lascaTactcri~t](as
peculiMes a c~da una de l<ls tres
cspt'Cit.'S de .:.'ncmigos nJturall's.
que depende de su edad y madurez,
por los (Uales la broca ¡¡(:nI' preferencias cspt.'cifica5. Para esto fu~' desa-
rrollada también una función, con
base en datos de campo, la cual no
l'lltraremos a CJ<plicar en este breve
reswncn.
Lna vez conocidJ la cantidad de
frutos disponibles
•
t'll.
los difcrt'ntes
estados de desarrollo, es n('C~ario
tener una funciÓfl probabilisllCil para
poder slmularel ataque de los frolos
por la broca. La e.:uacioo que describe
este iUpccto proviene de la teoria
predador·presa.Basta apenas mencionar agul que cuanto ma~ frulos estén
disponibk~, la efick'l1cia del ataque
es mayor.
Postcnormente al ataque dl' los fruto.-.
hay una simulación de l.ls po6turas
que la broca puede I\¡,cer sobre dios.
El moddo acomoda ~I numero de
hl.:evos y la ta,a de des.lrrollo de éstos
dtmtro de lo, frutos. en función del
alimento existente, que también es
simulado, y de la temperatura.
•
,,
\
,
\
Aun filltil introducir en el sistcma el
tercer nh'cl de la cadena alimcnt.lria,
que !IOn los encrrUgos naturales d(' la
broca. Esl(' ('s el nin'1 más Importante
d(' simular ('n términos del conlrol
,. ,. ,. ,.
A
pc<,.ar de que "e trata de un
~istema muy complelo, el
dcsarrollo miltemático \"
computacional requeridos ya hM\
sido totalmente desarrollados por el
grupo liderado por d Dr. Andrew l'.
Guli~rrel de la Uni"er,idad d.:.'
California, Berkele\, siendo ilpena~
necesario ;¡limentar el moddu con
datos de clima, suelos \. condicioo<'S
de maneJO, para diferente" localidades gcogr;ificas y de esta forma
poder simular el ~i,t('mil y predl'Cir
en quo: lo(ahdade~ existe mayor
potcncidl pilra ('1 control biológico de
l.t bT(K"J, \' con cuJl de sus ern'm1.¡;l~
ruturalC!> ~ po.>lblc controlMla
LtihT_,mdo dat.... dd Brasil, ha ~ido
pOSIble dedUCIr que el enemigu
actualmente producidot'n Colombia
para el control de la broca, la "'a, bpa
de Togo" Ceplu!lollOI1lI11 s/(l'lmm"im.'
Betrern, no es capaz de ofT('(l'r un
control eficlcnte a mediano plazo.
Tampoco la ~a\'i5pa de L'ganda'
Pron.I¡15 /Jiwla \\,lh:l'5ton, utili.!i1da l'n
BraSil en el pasado. Solam('nle la
Pllyrllir,;llClllj< colfrar Ll Salle, que
ataca a adult~ de la broca, puede
I NVEsrK;AC~ '( OESAAIlOl.LO SOCIAL'
ejercer un control efe.:tivo a mediano
y largo plazo'.
Aunque estas conclusiones son
preliminares, desafían la experiencia
empírica y ofrecen todo un nuevo
enfoque y posibilidades para el
fu turo del control biológico de la
broc~ en 5ur~mérica .
4. Comentario fi nal
Situaciones corno la ejemplificada
mediante la problemática del control
biológico de la broca del café, son
comunes en áreas COrno la ecología,
sobre la que se h~n volcado los ojos
del mundo, por su importancia para
nuestro propia sobrevivencia. El caso
que hemos analizado es típico de la
e.:ología aplicada, el cual no es posible foer estudiado por los métodos
convencionales dt> experimentación.
Los problemas que encontrarnos en
el mundo moderno exigt>n cada vez
más un enfoque mu!tidisciplinario,
No. l a • UMNG . 1'.)9]
que como en nuestro ejemplo, requirió t>xpertos dt> diferentes áreas dt>1
oonocimiento.
Problemas corno el cáncer o el sida han
demostrado ser mucho más oomp\ejos
de \o que inicialrnentese pensó. Existen
predisposiciones fisiológicas en las
personas, que muchas veces son ocasionadas no solamente por factores
interna; de tipo gtnético sino externos.
Algunos son meramente físicos, corno
por ejemplo la exposíción a ¡~ n¡diaci6n, pero t3mbién cirrunstanciascomo
el estrés o la depwsión tieflt'n un papel
import~nte. Estas últimas podrían
considerarse análogas a Iasrondiciones
de clima, suelos y m~nejo, escenario
dentro del cual se desarrollaron en
nuestro ejemplo bs interacciones de los
diferentes niveles tróficos.
•
•
En conclusión, l~ preocup~ción por
los detalles sol~rnente 1'5 relt>v~nte en
lJ m,.·d ida en qu,: O>S h"" 5 So"an iU\Jlizados en el (Onte~to amplio dentro del
cual operan los diferentes me.:anismos.
,
~