Justificación y Pertinencia
El mundo natural está gobernado por procesos que, en conjunto,
determinan patrones en la organización de la vida. Desde las células
hasta las comunidades, dichos procesos sostienen la persistencia, el
mantenimiento y la diversificación de las especies. En la actualidad, en
una era dominada por el ser humano, resulta fundamental comprender cómo
algunas especies logran persistir, mantenerse e incluso prosperar en
ambientes sometidos a cambios constantes. Un ejemplo clave son las
especies con rangos de distribución restringida, cuya mayor diversidad
se encuentra en los sistemas de montaña y que, a pesar del deterioro
histórico de estos ecosistemas, han conseguido mantenerse.
Como investigador en conservación, mi propósito es comprender las
respuestas de la biodiversidad tropical frente al cambio global, con
especial énfasis en los ecosistemas de montaña. Mis estudios, a nivel de
comunidades, se han enfocado en la selección de hábitat y la partición
de nichos en especies con historias evolutivas similares. Desde una
perspectiva macroecológica, me interesa analizar la dinámica de los
rangos de distribución, incluyendo desplazamientos altitudinales y
patrones de distribución espacial. El estudio de estos procesos y
patrones en un contexto de cambio constante me permite identificar
prioridades de conservación y generar evidencia científica que
contribuya a la toma de decisiones por parte de las instituciones
responsables de la gestión de la biodiversidad.
Propuesta Investigativa
Grupo de Investigación Ecología de Comunidades y
Macroecología
Línea 1 — Ecología de Organismos Tropicales
Objetivo: Analizar las respuestas ecológicas de especies de montaña
frente al cambio climático y la transformación del hábitat.
Actividades:
- Estudios de selección de hábitat en gradientes de perturbación.
- Monitoreo de desplazamientos altitudinales utilizando genómica,
datos de ciencia ciudadana y registros históricos.
- Estudio de la partición de nichos y convergencias funcionales en
comunidades con historias evolutivas similares.
- Diseño de propuestas de conectividad ecológica para favorecer la
adaptación de la biodiversidad.
Línea 2 — Patrones y Procesos Macroecológicos
Objetivo: Comprender los patrones espaciales y temporales de la
biodiversidad tropical y los procesos que los determinan en un contexto
de cambio global. Evaluar las patrones de distribución de especies y
entender procesos de adaptación, movimiento y mantenimiento.
Actividades:
- Análisis de la dinámica de los rangos de distribución de especies a
lo largo de gradientes altitudinales y latitudinales.
- Modelado macroecológico de escenarios de cambio climático y sus
implicaciones para la biodiversidad de montaña.
- Desarrollo de modelos correlacionales y basado en procesos
(ecología, genómica, ambiente) para entender mantenimiento y
persistencia de poblaciones restringidas.
- Evaluación de la resiliencia y vulnerabilidad de especies y
comunidades frente a la fragmentación y pérdida de hábitat.
Línea 3 — Priorización y Exploración de Áreas de Conservación
Objetivo: Identificar áreas y especies prioritarias para la
conservación en los Andes tropicales, promoviendo un manejo basado en
evidencia científica.
Actividades:
- Análisis de modelos de distribución de espeices (Área de Hábitat,
AOH) con rangos restringidos.
- Modelado de distribución potencial en áreas poco exploradas y
submuestreadas.
- Validación de resultados mediante trabajo de campo y colaboración
con comunidades locales.
- Evaluación de la efectividad de áreas protegidas en la conservación
de especies de montaña.
- Desarrollo de estrategias de conservación participativa que integren
conocimiento científico y saberes tradicionales.
Línea 4 — Integración de Herramientas Emergentes
Objetivo: Incorporar tecnologías avanzadas para fortalecer el estudio
y monitoreo de la biodiversidad.
Actividades:
- Aplicación de métodos genómicos para evaluar adaptaciones locales y
diversidad genética.
- Uso de sensores remotos, drones y cámaras trampa para caracterizar
hábitats y comunidades.
- Desarrollo de plataformas digitales y aplicaciones para la
recopilación, integración y análisis de datos ecológicos.
- Implementación de enfoques de ciencia de datos e inteligencia
artificial en la predicción de cambios en biodiversidad.
Proyección Docente e Investigativa
2025 – 2027 | Consolidación Inicial
Integración al equipo docente en los cursos propuestos de ciencia de
datos aplicados a la biodiversidad y macroeoclogía. Desarrollo de
proyectos de investigación aplicada sobre ecosistemas de montaña.
Publicación de 2–3 artículos en revistas indexadas. Formación de
estudiantes de pregrado y maestría. Creación de un grupo de
investigación en macroecología y conservación. Participación en redes
internacionales de monitoreo de biodiversidad. Dirección de tesis de
pregrado y maestría. Desarrollo de proyectos con financiación externa
(p. ej., Minciencias, fondos internacionales).
2027 – 2030 | Expansión y Liderazgo
Liderazgo de un grupo de investigación reconocido en
Colciencias/Minciencias. Incorporación de estudios de soluciones basadas
en la naturaleza y creditos de biodiversidad como area de extensión en
consultoria Mayor vinculación con ONGs y entes gubernamentales para
incidencia en políticas públicas. Publicación de un libro académico
sobre conservación y monitoreo en ecosistemas tropicales de montaña.
Formación de una nueva generación de investigadores en
biodiversidad.
2030 – 2035 | Consolidación de Impacto
Consolidación como referente en biogeografía y conservación en
montañas tropicales. Coordinación de proyectos internacionales de gran
escala (ej. tipo Earth BioGenome / GBIF localizados en biodiversidad
tropical). Asesoría en programas de Naciones Unidas y certificaciones de
biodiversidad. Publicación de síntesis y revisiones influyentes a nivel
global. Formación de postdocs y líderes académicos en conservación.
Fuentes de Financiación
1. Investigación
- MinCiencias – Convocatorias de proyectos de I+D+i, jóvenes
investigadores, postdoctorados.
- Colombia Biodiversa (Fundación Alejandro Ángel Escobar) – Becas para
tesis sobre biodiversidad.
- National Geographic Society – Fondos para investigación y
exploración científica.
- Critical Ecosystem Partnership Fund (CEPF) – Conservación en los
Andes Tropicales.
- Rufford Foundation – Pequeñas subvenciones para investigación en
conservación.
- Whitley Fund for Nature (WFN) – Premios y fondos para investigación
aplicada.
- Moore Foundation – Proyectos sobre bosques y ecosistemas
marinos.
- MacArthur Foundation – Biodiversidad y soluciones basadas en la
naturaleza.
- NSF / Horizon Europe / Wellcome Trust – Fondos internacionales con
aliados académicos.
2. Educación y Formación
- MinCiencias – Programas de formación de capital humano (doctorados,
estancias, pasantías).
- Colombia Biodiversa – Apoyo a estudiantes e investigadores
jóvenes.
- Conservation Leadership Programme (CLP) – Capacitación y proyectos
liderados por jóvenes conservacionistas.
- Whitley Fund for Nature (WFN) – Apoya también formación de líderes
locales.
- Fundación Natura – Programas de capacitación en restauración y
conservación.
3. Extensión e Innovación
- SENA (Fondo Emprender) – Innovación y emprendimiento ambiental de
base tecnológica.
- Fondo Colombia en Paz – Proyectos de conservación y desarrollo
sostenible en territorios priorizados.
- Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible – Iniciativas sobre
cambio climático, restauración y áreas protegidas.
- Corporaciones Autónomas Regionales (CARs) – Convenios para gestión
ambiental regional.
- Global Environment Facility (GEF) – Small Grants Programme (PNUD) –
Proyectos comunitarios de conservación.
- International Climate Initiative (IKI, Alemania) – Proyectos de
biodiversidad, clima y desarrollo sostenible.
Propuestas Iniciales de investigación
Rastreando adaptaciones al cambio climático en montañas
tropicales: genómica comparativa en especímenes de museo y
modernos
Integración de líneas de investigación 1 y 3
La biodiversidad tropical es altamente vulnerable al cambio climático
debido a su limitada tolerancia climática. Mi investigación busca
responder tres preguntas centrales:
- ¿Cómo están respondiendo las especies al aumento de
temperatura?
- ¿Qué mecanismos permiten su adaptación a nuevos hábitats e
interacciones?
- ¿Qué especies logran adaptarse y cuáles no?
Responderlas permitirá priorizar esfuerzos de conservación en los
trópicos.
Objetivos y Enfoque
Corto plazo: aplicar análisis comparativos entre especímenes
históricos de museo y poblaciones actuales para detectar señales de
adaptación.
Hipótesis: los gradientes altitudinales generan presiones selectivas
que promueven adaptaciones detectables a nivel genómico. Metodología:
genómica comparativa temporal (muestras históricas vs. modernas) para
identificar variación genética asociada a adaptación, incluyendo genes
vinculados a tolerancia climática, resistencia a enfermedades o
hipoxia.
Contexto
Ejemplos documentados en latitudes templadas (como las adaptaciones
rápidas en anoles o roedores alpinos) muestran que los cambios
ambientales pueden generar nuevas especies en décadas. Sin embargo, en
montañas tropicales aún falta evidencia que explique cómo los
desplazamientos altitudinales inducidos por el clima influyen en la
adaptación genética.
Casos de Estudio
Se analizarán aves y mamíferos andinos con registros históricos en el
Museo de Historial Natural del ICN y de museos a nivel mundial
(e.g. Zoología Comparada de Harvard, MCZ).
- Aves de amplia distribución: Entomodestes leucotis, Myadestes
ralloides.
- Especies de rango restringido: Hypopyrrhus pyrohypogaster, Atlapetes
albofrenatus.
- Roedor andino: Thomasomys niveipes.
Resultados Esperados
Detectar señales genómicas de adaptación en especies tropicales
altamente sensibles al cambio climático. Identificar poblaciones que
muestran resiliencia y aquellas que están fallando en adaptarse. Generar
herramientas genómicas para actualizar el estatus de conservación de
especies y mejorar los modelos de distribución.
Contribución
El proyecto integrará colecciones biológicas, expediciones históricas
y herramientas genómicas de vanguardia. Los hallazgos aportarán
criterios novedosos para establecer prioridades de conservación en los
Andes tropicales, una de las regiones más biodiversas y más vulnerables
al cambio climático.
Cómo la complejidad topográfica y ecológica modela la
persistencia y adaptación en comunidades de aves de páramo
Integración de líneas de investigación 2 y 3
Las montañas de los Andes Tropicales son epicentros globales de
biodiversidad, con una concentración única de especies de distribución
restringida y poblaciones pequeñas y aisladas (Rahbek et al., 2019). Un
reto central en ecología y conservación es entender cómo esta diversidad
ha persistido frente a presiones crecientes de cambio climático y
transformación del uso del suelo. Inspirado en los marcos teóricos de
Rahbek et al. (2019) y Badgley et al. (2017), y en mi propia
investigación sobre divergencia ecológica en roedores Thomasomys y
desplazamientos altitudinales en aves andinas, propongo investigar cómo
la complejidad topográfica y la heterogeneidad del hábitat favorecen la
persistencia y la divergencia evolutiva de las aves de alta montaña.
Objetivos y Enfoque
Mi propuesta busca desarrollar un marco de modelamiento basado en
procesos que integre: Rasgos ecológicos, historia de vida y afinidades
de hábitat. Datos filogenéticos y genómicos para detectar adaptación
local y señales de divergencia. Variables ambientales, incluyendo
complejidad topográfica, cobertura de suelo y tendencias climáticas.
El objetivo es evaluar si la persistencia y la divergencia potencial
de especies de aves altoandinas pueden predecirse a partir de la
interacción entre rasgos ecológicos y características del paisaje.
Preguntas Clave
- ¿Existen señales de adaptación local o divergencia en poblaciones
que habitan paisajes complejos?
- ¿Son las especies con alta especialización de hábitat (ej. obligadas
a bosques de Polylepis) más susceptibles al filtrado ambiental o, por el
contrario, muestran respuestas adaptativas más fuertes?
Grupos Focales
El estudio se centrará en dos clados con alta diversificación andina
y estrategias ecológicas contrastantes:
- Colibríes (Trochilidae): como Eriocnemis cupreoventris (Puffleg
cobrizo) y E. vestita (Puffleg brillante), que presentan solapamiento de
rangos pero preferencias microhábitat divergentes.
- Tororois (Grallaridae): como Grallaria alticola (Tororoi de Boyacá)
y G. rufula (Tororoi muisca), que muestran reemplazos altitudinales
abruptos.
Estas especies utilizan hábitats fragmentados (bosques de Polylepis)
o mosaicos de arbustales y pajonales, ofreciendo escenarios ideales para
probar hipótesis de resiliencia, conectividad y divergencia.
Metodología
- Datos de campo: comportamiento, demografía y microhábitat.
- Colecciones biológicas: registros de museo para análisis históricos
de distribución.
- Genómica comparativa: detección de firmas de selección y
conectividad poblacional.
- Modelos basados en procesos: integración de datos ecológicos,
genéticos y ambientales para simular escenarios de persistencia y
adaptación.
Resultados Esperados
Predicciones espaciales explícitas sobre el potencial de persistencia
de aves altoandinas bajo escenarios futuros de cambio climático y uso de
suelo. Identificación de configuraciones de hábitat y rasgos ecológicos
asociados con resiliencia o vulnerabilidad al filtrado ambiental.
Evidencia sobre cómo la heterogeneidad ambiental a escala fina puede
promover la especiación o mitigar el riesgo de extinción.
Contribución
Este proyecto permitirá:
Avanzar en la comprensión de cómo se mantiene la biodiversidad en
sistemas montanos complejos. Aportar herramientas aplicables a la
conservación, incluyendo guías para priorizar áreas de campo, diseñar
corredores de conectividad y orientar programas de monitoreo a largo
plazo. Conectar teoría ecológica, filogenética y genómica con decisiones
de conservación en ecosistemas de páramo, uno de los más vulnerables y
estratégicos frente al cambio global.
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