DIVERSIDAD GENÉTICA LA DIVERSIDAD GENÉTICA Autora: María Isabel Manzur

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1 DIVERSIDAD GENÉTICA LA DIVERSIDAD GENÉTICA Autora: María Isabel Manzur En Chile existe una gran diversidad de hábitats terrestres (Gajardo, 1992, 1994; Dinerstein y otros, 1995), marinos y de agua dulce (Schlatter y otros, 1998; Olson y otros, 1998), lo que, sumado al clima templado y al relativo aislamiento geográfico del país, ha favorecido el desarrollo de una biodiversidad moderada en número de especies, pero con especies y ecosistemas únicos en el mundo. La biodiversidad de flora y fauna del país muestra altos niveles de endemismo, razón por la cual es particularmente valiosa e importante de conservar. Las especies endémicas son aquellas que tienen su origen exclusivamente en Chile. También existe una gran cantidad de especies nativas, que se originan tanto en Chile como en otros países. La zona mediterránea de Chile es considerada entre las 25 zonas de mayor importancia para su conservación a nivel mundial, denominada como punto caliente (hotspot) (Myers y otros, 2000). En Chile, se reconocen al menos especies diferentes de plantas y animales (Simonetti y otros, 1995). En el cuadro 1 se resume la riqueza de especies de los grupos más conocidos: las plantas vasculares (helechos, gimnospermas y angiospermas que comprende las monocotiledóneas y las dicotiledóneas) y los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos). DIVERSIDAD GENÉTICA La diversidad de ambientes de Chile, no sólo posibilita la presencia de una gran variedad de especies y ecosistemas, sino además una alta diversidad genética. La diversidad genética es la variabilidad que presentan los individuos dentro de una misma especie. Esta diversidad generalmente se mide a través de la variedad intraespecífica, es decir, el número de subespecies, variedades o razas de una especie. Una subespecie, variedad o raza, es un grupo de individuos de una especie con características distintivas, que los diferencian de la especie, pero que aún se pueden reproducir entre sí. Las variedades se aplican a las plantas y las razas a los animales. Por ejemplo, las variedades de papas de Chiloé o las razas de perros. También un buen índice de la riqueza genética es el grado de endemismo a nivel de especie, género, familia u orden y la amplitud del rango de la distribución de una especie. Mientras más amplia sea la distribución geográfica de una especie, mayor será su diversidad genética pues debe enfrentar distintas condiciones ambientales, a las que debe adaptarse. Finalmente, el carácter longevo de las especies arbóreas determina altos niveles de diversidad genética como su principal

2 estrategia evolutiva, que les permite continua adaptación en el tiempo a cambios ambientales (Donoso y otros, 2004). Existen escasos, aunque crecientes, estudios acerca de la diversidad genética intraespecífica de especies chilenas, como, por ejemplo, de la papa (Venegas y Negrón, 1994), el maíz (Paratori y Sbárbaro, 1990), especies del bosque nativo como Nothofagus, Austrocedrus, Fitzroya cupressoides, entre otros (Donoso y otros, 2004), Alstroemeria, algunos pequeños mamíferos, la vicuña (Ormazábal, 1993; Simonetti, 2002) y el huemul (Jara y Victoriano). RECURSOS GENÉTICOS La diversidad genética que tiene algún uso actual o potencial se considera un recurso genético. Cubillos (1994) establece una priorización de los componentes de la fitodiversidad de Chile que pueden ser considerados recursos genéticos y señala que los recursos genéticos endémicos son los más valiosos existentes en el país, ya que constituyen un patrimonio único y exclusivo en el mundo. Los recursos nativos también presentan un gran interés, ya que corresponden a elementos propios de nuestra variabilidad genética. La flora exótica puede presentar recursos genéticos interesantes, si son plantas adventicias naturalizadas. Estas se han incorporado permanentemente a nuestra flora sufriendo un proceso de selección natural a las condiciones ambientales del país y, por lo tanto, presentan una variabilidad genética que les da un carácter propio en comparación con sus centros de origen. Además del origen de las especies, el método de priorización considera otros criterios como el estado de conservación de las especies, su frecuencia de distribución y el número de usos del recurso (Cubillos, 1994; León y Cubillos, 1997). Este criterio también podría ser aplicable a la fauna. Diversidad genética de la flora Chile continental tiene especies de flora vascular presentes y 634 subespecies. Esto da un total de taxa de flora presentes en Chile (incluye especies y subespecies), de las cuales 88,5 por ciento tiene su origen en el país, siendo 45,8 por ciento (2.630 taxa) endémicas y 42,7 por ciento (2.452 taxa) nativas (Marticorena, 1990). Esto significa que la mayor parte de la flora chilena se originó en Chile y otro país y que la mitad es exclusiva de Chile, lo que da idea de su altísimo valor. Cabe destacar además la exclusividad de las especies presentes en las islas oceánicas. El 60,6 por ciento de las especies y subespecies de flora de las islas Desventuradas y 36,4 por ciento de las del archipiélago Juan Fernández son endémicas (Marticorena, 1990). Tenemos la particularidad de encontrar dos familias endémicas de Chile: Gomortegaceae y Lactoridaceae. Ambas poseen una sola especie. 67 de los géneros de la flora continental chilena se encuentran solamente en Chile. El 49,2 por ciento de los géneros de Chile continental y el 62,4 por ciento de los del archipiélago Juan Fernández tienen una sola especie (Cubillos y León, 1995; Marticorena, 1990). Esto da un indicio de la particularidad genética de nuestra flora. Chile además posee especies introducidas (657 taxa), que al haberse naturalizado, es decir, adaptado a las condiciones del país, tienen el potencial de representar un importante recurso genético. Recientemente se ha publicado un libro que compila los conocimientos sobre la variación genética en 24 especies arbóreas de bosque nativo de Chile y Argentina. Entre las especies estudiadas se encuentran roble (Nothofagus obliqua), raulí (N. alpina), lenga (N. pumilio), ñirre (N. antarctica), coigüe (N. dombeyi), coigüe de Magallanes (N. betuloides), coigüe de Chiloé (N. nitida), araucaria

3 (Araucaria araucana), ciprés de la cordillera (Autrocedrus chilensis), ciprés de las Guaitecas (Pilgerodendron uviferum), alerce (Fitzroya cupressoides), canelo (Drimys winteri), avellano (Gevuina avellana), notro (Embotrhium coccineum), laurel (Laurelia sempervirens), tepa (L. philippiana), arrayán (Luma apiculata), maitén (Maytenus boaria). Las especies, en general, muestran variación altitudinal y latitudinal en ciertas características como peso de semillas, formas de la copa, ramas aplanadas y flexibles, enanismo, etc. El alerce, por ejemplo, se adapta a la nieve mediante la forma columnar y en otros sitios nevosos, pero de suelos delgados y fuertes vientos, los individuos disminuyen el tamaño haciéndose enanos. Otras especies como N. pumilio y N. betuloides, en la alta montaña del sur, y N. oblicua, en su distribución norte en altura, y A. chilensis de altura se adaptan a la nieve achaparrándose, de tal modo que quedan cubiertos por ella sin quebrarse. El ciprés de la cordillera se adapta a los gradientes pluviométricos más amplios del planeta, de entre y 300 mm de precipitación media anual (Donoso y otros, 2004). Es interesante notar además la diversidad genética de algas marinas bentónicas, especialmente en el territorio antártico. El 35,7 por ciento de las 84 especies de algas de este territorio son endémicas. Este grupo posee además 2 familias y 13 géneros endémicos. Las islas de Juan Fernández posee 109 especies de las cuales 22,9 por ciento son endémicas (Ramírez, 1995). Diversidad genética agrícola En cuanto a la diversidad de cultivos o biodiversidad agrícola, nuestra privilegiada geografía ha permitido el desarrollo de un importante número de variedades antiguas de cultivos tradicionales. Según Cubillos y León (1995), tal riqueza y exclusividad de recursos fitogenéticos (o vegetales) pone a Chile en una situación poco frecuente en el mundo. Nuestro país es centro de origen de la frutilla (Fragaria chiloensis), el tomate silvestre (Lycopersicon chilense) y la papa (Solanum tuberosum), existiendo al menos entre 150 y 220

4 variedades de papas nativas sólo en la Isla de Chiloé (Venegas y Negrón, 1994; Cárdenas 2002). El país posee además variedades silvestres y cultivos tradicionales de frutales, forrajeras, legumbres y plantas medicinales. Se han identificado 32 recursos fitogenéticos agrícolas de Chile (véase el cuadro 2). También existen variedades de cultivos tradicionales, que aunque introducidos, son valiosos de conservar, como la avena, cebada, lenteja, melón, papa, tomate, trigo, ajo, bromos, chícharo, garbanzo, zapallo de guarda, camote, comino y pepino dulce (Cubillos y León, 1995). Diversidad genética de la fauna La fauna chilena presenta una gran riqueza genética por sus altos niveles de endemismo y su adaptación a una gran variedad de ecosistemas y a condiciones adversas. El número total de vertebrados en el país alcanza aproximadamente a especies, un 18 por ciento de ellas endémicas. Destacan los altos niveles de endemismo de anfibios y reptiles (véase el cuadro 3). Hay además cerca de 40 especies de vertebrados introducidas (Simonetti y otros, 1995). Mamíferos. Los mamíferos chilenos son un grupo muy diverso y de alto valor. De un total de 170 especies, 130 son nativos, 19 endémicos y 21 introducidos. De estos, hay 49 especies marinas y 121 terrestres. Este grupo presenta endemismo a niveles taxonómicos superiores. Existe un orden completo exclusivo de Chile: el Microbiotheria, que tiene una sola especie, conocida como monito del monte (Dromiciops gliroides) un marsupial chileno. Un 47,7 por ciento de las 170 especies de mamíferos terrestres presentes en Chile poseen subespecies y de ellas, 20 poseen al menos una subespecie endémica (Mella y otros, 2002). Las 21 especies introducidas son terrestres, entre las que destacan el castor, la liebre, el conejo, el coatí, el visón, el jabalí y el ciervo rojo. Cinco de estas especies habitan las islas del archipiélago Juan Fernández, causando gran perturbación a la fauna local y deterioro de los ecosistemas naturales (Contreras y Yáñez, 1995; Mella y otros, 2002; Yáñez, 2004). Existen especies de amplia distribución, como el puma, el huemul, el zorro culpeo y el guanaco, lo que supone un importante potencial de variabilidad al interior de la especie. Además, varios de ellos han sido utilizados como recurso genético (Mella y otros, 2002). Se ha encontrado, sin embargo, que la diversidad genética del huemul, especie de amplia distribución pero en peligro de extinción, es extremadamente baja, debido posiblemente a la fragmentación y aislamiento de las poblaciones y alta endogamia (inbreeding) por el bajo número de individuos en las poblaciones (Jara y Victoriano). Aves. Constituyen el segundo grupo más numeroso entre los vertebrados, de gran riqueza en el país. De 456 especies en Chile, 275 son residentes, 90 visitantes, 76 accidentales. Existen 10 especies endémicas y 5 especies introducidas, todas terrestres (Araya y Bernal, 1995). Hay un género endémico Pteroptochos, 10 especies endémicas (Araya y Bernal, 1995), y 70 especies que tienen dos o más subespecies (Araya y Millie, 1998). Anfibios. Aunque numéricamente pequeño (43 especies), el grupo presenta una gran riqueza por su altísimo nivel de endemismo, que llega al 76,7 por ciento (véase el cuadro 1). Hay una familia endémica Rhinodermatidae y cinco géneros endémicos (Batrachyla, Eusophus, Telmatobufo, Caudiverbera e Hylorina). Los dos últimos resaltan por ser además monotípicos, es decir, géneros que poseen una sola especie 1 También habita en el territorio un anfibio introducido, el sapo africano (Xenopus laevis) (Formas, 1995). 1 Todas las especies de una familia o género endémico son endémicas, lo que otorga una riqueza no sólo específica sino a niveles más altos del árbol genealógico. El valor de un género monotípico es que sólo existe una sola especie perteneciente a ese género, lo que la hace más valiosa e importante de conserva

5 Reptiles. Los reptiles chilenos presentan una tasa bastante elevada de endemismo (58,5 por ciento). Poseen dos géneros endémicos, Phrynosaura y Velosaura. Es interesante notar la gran diversidad y versatilidad del género Liolaemus, con 53 especies, de las cuales 34 (64 por ciento) son endémicas. Hay 17 especies de reptiles que poseen subespecies (Veloso y otros, 1995). La tortuga argentina (Chelonoidis chilensis) sería la única especie de reptil exótico presente en Chile (Jaksic, 1998; Veloso y otros, 1995). Peces. Existen al menos especies de peces chilenos. La mayor parte de las 44 especies de peces de aguas continentales son endémicas. Aunque se desconoce el nivel de endemismo de los peces marinos, es posible suponer que debiera ser alto en las islas oceánicas (Isla de Pascua, islas Desventuradas, archipiélago Juan Fernández, Sala y Gómez) y en la Antártica. Además, existen 19 especies introducidas. Llama la atención que los peces serían el grupo de vertebrados menos conocido en Chile, pese a constituir un importante recurso económico (Spotorno, 1995; Pequeño, 1995). Se han avanzado estudios tendientes a describir la variabilidad genética de especies de peces marinos y moluscos de importancia económica (Muñoz, 1993). Por otra parte, en cuanto a los invertebrados, existe conocimiento limitado acerca de su riqueza genética. Los insectos chilenos presentan altos niveles de endemismo, por ejemplo, los heterópteros (92 por ciento) (Prado, 1995), dípteros (53,1 por ciento) (González, 1995), lepidópteros (44,1 por ciento) (Parra, 1995) y coleópteros (66 por ciento) (Elgueta, 1995). Recursos zoogenéticos Entre los recursos zoogenéticos de Chile, están aquellos nativos (silvestres o domesticados), especies introducidas que se han adaptado a nuestro medio ambiente y las especies exóticas asilvestradas, es decir, que se han introducido a Chile y se han vuelto silvestres (véase el cuadro 3). Varias de estas especies se encuentran amenazadas (MINAGRI, 2004).

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7 USOS DE LOS RECURSOS GENÉTICOS NATIVOS La flora chilena es única y exclusiva, y posee un elevado número de usos potenciales (alimentario, forrajero, frutal, medicinal, industrial, biopesticida, tintura, ornamental, compuesto biológico, etc.). Sin embargo, no está siendo adecuadamente aprovechada y los recursos genéticos chilenos en muchos casos se utilizan en el extranjero con poco beneficio para el país. De hecho, muchas de las especies cultivadas o sus parientes en estado natural, que ofrecen interés social o económico, nunca han sido empleadas en el desarrollo o mejora de variedades cultivadas. En el caso de la flora, de especies estudiadas por INIA, 13,5 por ciento tiene al menos un uso conocido (Cubillos, 1994; Cubillos y León, 1995; León y Cubillos, 1997) y 10,75 por ciento de la flora vascular chilena tiene alguna referencia de uso como planta medicinal (Massardo y Rozzi, 1996). Las variedades silvestres y cultivos tradicionales de frutales, forrajeras, legumbres, plantas medicinales pueden ser de gran valor para el mejoramiento de nuestros cultivos. Los cultivos tradicionales presentan genes de resistencia a condiciones adversas, como el calor, la sequía, la salinidad, el frío, los metales pesados, y algunas enfermedades, cualidades de gran valor para la agricultura (Cubillos y León, 1995; Matus y otros, 1997). Las especies de tomates silvestres, maíz, porotos, papas y otras, han sido utilizadas para el mejoramiento genético de variedades extranjeras (Mooney, 1994; Venegas y Negrón, 1994). El tomate silvestre ha sido utilizado para proveer resistencia a enfermedades como Fusarium, Verticillium, Virus del Mosaico del tabaco, nemátodo del nudo de la raíz, entre otras (Rick, 1991). También géneros como la Alstroemeria y Rodophiala, de amplia distribución y gran diversidad de formas y colores, son de interés en programas de mejoramiento genético para usos ornamentales (León y Cubillos, 1997). Otras especies de las familias Poaceae, Fabaceae y Chenopodiaceae poseen potencial como recursos forrajeros de zonas áridas (Muñoz, 1993). La flora chilena tiene un elevado número de compuestos químicos, muchos de ellos con estructuras nuevas y alguna actividad biológica, dadas las características de aislamiento de nuestro país (Massardo y Rozzi, 1996). El estudio de INIA identifica 417 plantas nativas y 109 exóticas con principios químicos (León y Cubillos, 1997). Entre las especies estudiadas, se encuentra el boldo que contiene el alcaloide boldina como principio activo, y el quillay, que contiene saponina y ácido quilláyico. Dentro de las farmacopeas extranjeras, el quillay es una de las pocas especies chilenas utilizadas, debido a la presencia de saponina que se utiliza como adyuvante para vacunas, industria fotográfica, detergente, espumante y dentífrico (Campos, 1998). También existen en el país varias especies que se emplean para extraer aceites esenciales como aromas de perfumería, o industrialmente. Empresas chilenas han exportado con positivas y crecientes ganancias aceites esenciales de rosa mosqueta, avellano, eucalipto y pino insigne (Campos, 1998). En Chile existirían 36 plantas de la flora nacional con uso ornamental y al menos 70 plantas chilenas se utilizarían en floricultura y jardinería en Inglaterra (León y Cubillos, 1997). La flor del género sudamericano Alstroemeria, de amplia representación en Chile, fue mejorada en Holanda y se comercializa en Chile como flor de corte. También existe gran interés a nivel mundial por domesticar especies ornamentales de bulbosas con el fin de buscar nuevas flores de colores originales, diseños especiales y fragancias. Chile posee una gran diversidad de especies de bulbosas nativas como Rodophiala, Leucocoryne y orquídeas chilenas de interés ornamental (FIA, 1998). Los recursos genéticos de la flora de Chile han sido utilizados por empresas internacionales para la obtención de productos patentados. Lamentablemente, Chile ha obtenido muy pocos beneficios por

8 el acceso al uso de estos recursos, como lo estipula la Convención de la Diversidad Biológica, a pesar de ser Ley de la República. Al mes de mayo de 2003, se encontraron derechos de propiedad intelectual sobre 11 compuestos o procesos derivados de nueve especies chilenas: el compuesto rapamicyna y la droga rapamune, obtenida de un hongo proveniente de la Isla de Pascua (Streptomyces higroscopicus), el tomate silvestre (Lycopersicon chilense), variedades de la flor nativa de Chile Alstroemeria, derivados del boldo, quillay, avellano, quinoa, el biopesticida naftoquinona, derivado de la especie chilena Calceolaria andina y una nueva variedad de pepino dulce (Manzur, 2004). Los recursos zoogenéticos también poseen importantes usos. Los camélidos andinos domésticos se han utilizado en otros países para mejoras genéticas, así como también las especies de chinchilla chilena para desarrollar variedades domesticadas en Estados Unidos (Ormazábal, 1993). Otros recursos con potencial de desarrollo comercial son el cultivo comercial del pez puye (Galaxias maculatus), la gallina araucana, que permite la obtención de huevos de menor contenido de colesterol, la raza caballar chilota (FIA, 2004), la rana chilena y el ñandú como alimento (El Llanquihue, 5 de mayo de 2003); los camélidos son reservorios de lanas de 22 colores naturales y el caballo chileno es muy admirado por su fuerza, docilidad y destreza (Muñoz, 1993). Esto denota el gran valor, interés y diversidad de usos de los recursos genéticos chilenos.