Características biológicas para el modelaje de la sensibilidad a las sustancias químicas.

Se busca predecir la sensibilidad de los organismos a las sustancias quimicas mediante sus caracteristicas biologicas como relacion superficie/volumen, tipo de respiracion, nicho, etc. La identificacion de caracteristicas biologicas que expliquen la sensibilidad a los quimicos es aplicable tanto a sustancias quimicas naturales en la quimica ecologica, como a las sustancias de sintesis que se utilizan en la industria, la mineria, el control de plagas en el agro, y son preocupacion de la toxicologia ambiental o ecotoxicologia. Cuando una sustancia quimica se introduce en los principales mercados (EEUU, la Union europea, Japon o China) se evalua su toxicidad en cinco especies de organismos estandares que representan los diferentes niveles de la piramide trofica. En general especies evaluadas se escogen por su facilidad de cultivo en laboratorio y no por su sensibilidad. Asi, la ausencia de afectos toxicos en estas especies, no descarta efectos en otras especies. Ademas, las especies estandares son, en casi su totalidad, especies de regiones templadas. Con la excepcion del pez cebra, casi no hay especies tropicales. En paises de gran biodiversidad como Colombia, con un gran numero de especies endemicas, la posibilidad de predecir la sensibilidad a sustancias quimicas adquiere una especial pertinencia. Mas aun, existen mas de 100.000 sustancias quimicas de uso extensivo que nunca fueron evaluadas, porque se introdujeron antes de la estandarizacion regulacion ambiental, y deben ser evaluadas en los proximos años. Evaluar estas sustancias en forma eficaz, para proteger a la totalidad de las especies, es una enorme y costosa tarea. Encontrar caracteristicas permitan predecir sensibilidad, es de extrema relevancia para preservar los recursos naturales y la salud publica. La metodologia propuesta es calcular unidades toxicas (TU) como fue propuesto por Wogram y Liess en 2001, donde las TUs resultan de dividir un parametro de toxicidad de una especie y sustancia determinada, por el mismo parametro de esa misma sustancia en Daphnia magna. Existen bancos de datos con parametros de toxicidad de muchas especies, el mas completo, hasta el momento, es el ECOTOX de la EPA (http://cfpub.epa.gov/ecotox/). El crustaceo Daphnia magna se usa para racionalizar en las TU, porque muchas sustancias fueron evaluados en esta especie, y en general es de una gran sensibilidad. Las TUs son adimensionales y permiten evaluar la sensibilidad de una especie o de un grupo de especies, aun cuando no todas ellas hayan sido evaluadas para una misma sustancia. Agrupando las especies por caracteristicas biologicas (variable independiente), pueden ser comparadas mediante sus valores de TU (variable dependiente) utilizando analisis de varianza. Esta metodologia puede ser aplicada a cualquier grupo de especies, pero se propone trabajar con subclase de gusanos segmentados Oligochaeta, especialmente los acuaticos, por tres razones: 1-Viven en los sedimentos de aguas superficiales, subterraneas y zonas hiporreicas o zonas de transicion entre acuifero subterraneo y los rios superficiales. Por lo tanto permiten hacer un monitoreo total del acuifero, 2- Los Oligochaetos acuaticos estan entre los organismos mas resistentes a los toxicos, pueden acumularlos en su cuerpo. Como son alimento de numerosas especies, son una via de trasferencia de contaminantes desde los sedimentos a la columna de agua, 3- En el grupo de investigacion contamos con una, especialista en Oligoquetos acuaticos: Claudia Berrio. Esta alumna de doctorado fue discipula de Patrick Martin en el Real Museo de historia Natural Belga, y de la profesora Imelda Velez durante su maestria en la Universidad de Antioquia. En el banco de Ecotox hay unos 2100 datos de parametros de toxicidad de unas 15 especies de Oligochaetos acuaticos que pueden ser convertidos en TUs, para luego agrupar estas especies por sus caracteristicas biologicas y comparalas en base a las TU mediante analisis de varianza.