Investigación
De la exposición ambiental a la organización biológica y la resiliencia
Mi investigación se sitúa en la intersección de la ecología molecular, la biología del estrés ambiental, la ecología de sistemas y las eco-ómicas integrativas. Estudio cómo el estrés ambiental afecta a los sistemas biológicos, desde las respuestas moleculares hasta el desempeño de los organismos y el cambio ecológico, y cuándo las respuestas adaptativas comienzan a fallar.
Trabajo principalmente con organismos, comunidades y holobiontes acuáticos. Los gradientes ambientales en condiciones reales proporcionan la base empírica para preguntas que abordo cada vez más a través de capas moleculares, microbianas, fisiológicas y ecológicas.
Estrés ambiental en condiciones reales
Los organismos en la naturaleza están expuestos a mezclas de estresores químicos y no químicos que varían en el espacio y el tiempo. Utilizo gradientes de campo y escenarios de exposición ambientalmente realistas para estudiar estas respuestas dentro de su complejidad ecológica.
Mi trabajo doctoral se centró en peces de agua dulce expuestos a múltiples estresores antropogénicos en ríos urbanos. Esto incluyó transcriptómica de novo aplicada en campo y RNA-seq comparativo multitejido para resolver respuestas moleculares a la salinización del agua dulce y a condiciones ambientales complejas.
Más recientemente, he ampliado este trabajo a macroinvertebrados de agua dulce y otros sistemas de vertebrados, conectando química ambiental con patrones de respuesta molecular y análisis ecotoxicogenómicos reproducibles.
A través de estos estudios me interesa identificar qué procesos biológicos responden, cómo difieren las respuestas entre tejidos o taxones y qué implican esas respuestas para la condición del organismo y el riesgo ecológico.
Organización biológica y resiliencia
Mi programa de investigación emergente se centra en la organización biológica y la resiliencia bajo estrés ambiental. Me interesa cómo el estrés modifica la coordinación entre capas moleculares, microbianas, fisiológicas y del organismo, y dónde las respuestas compensatorias comienzan a perder su capacidad de mantener el desempeño biológico.
Estoy desarrollando la Hierarchical Stress Gradient Hypothesis (Hi-SGH) como un marco comprobable para esta pregunta. La hipótesis de trabajo plantea que un aumento del estrés puede inicialmente reforzar la organización compensatoria y la coordinación, mientras que el incremento de los costos biológicos puede conducir finalmente a comportamientos de umbral y a una pérdida de coherencia o resiliencia.
Arquitectura conceptual de Hi-SGH
- Estrés ambiental
- Organización compensatoria
- Coordinación y costo biológico
- Posible comportamiento de umbral
- Posible pérdida de coherencia o resiliencia
Poner a prueba este patrón a lo largo de gradientes de estrés en condiciones reales ofrece una vía para entender cuándo la reorganización adaptativa da paso a la pérdida de resiliencia.
Eco-ómicas integrativas
La transcriptómica ha sido una parte central de mi trabajo desde el doctorado. Mi investigación actual amplía esta base mediante:
- proteómica e integración multi-ómica;
- microbiomas asociados al hospedador y metabarcoding;
- metagenómica bacteriana y viral;
- recursos genómicos y transcriptómicos para organismos no modelo;
- variables fisiológicas e histopatológicas;
- química ambiental y gradientes ecológicos espaciales.
El objetivo es conectar patrones moleculares y microbianos con la condición del organismo, su desempeño y su contexto ecológico, y desarrollar una visión más integrada de las respuestas al estrés a través de distintas capas biológicas.
Esto es especialmente relevante para organismos acuáticos no modelo, donde las limitaciones de anotación, la disponibilidad desigual de recursos de referencia y los diseños de campo complejos condicionan lo que puede inferirse de los datos moleculares.
Bioinformática ambiental reproducible
Los datos de campo y los organismos no modelo plantean de forma recurrente desafíos de anotación, procedencia y reproducibilidad. Desarrollo flujos de trabajo que hacen explícitas las decisiones analíticas y mantienen los resultados conectados con la evidencia biológica subyacente.
Mi enfoque prioriza:
Trazabilidad. Los resultados analíticos mantienen su relación con la evidencia experimental.
Reproducibilidad. El código, los entornos, los límites de los datos y los puntos de decisión se documentan para que los análisis puedan reproducirse y auditarse.
Interpretabilidad biológica. Los resultados funcionales y estadísticos se organizan de acuerdo con la fuerza y el contexto de la evidencia subyacente.
Transferibilidad. Los flujos de trabajo se diseñan para poder reutilizarse entre organismos y proyectos, conservando los supuestos biológicos relevantes.
EchoGO surgió de este enfoque, y los mismos principios guían mi trabajo actual en genómica, transcriptómica, metagenómica y compendios reproducibles de investigación.
Hacia dónde se dirige esta investigación
Mi objetivo a largo plazo es conectar:
exposición ambiental → respuesta molecular y microbiana → organización biológica → condición y desempeño del organismo → resiliencia → consecuencia ecológica
Los sistemas de agua dulce y costeros ofrecen gradientes particularmente útiles para desarrollar y poner a prueba estas preguntas en condiciones reales.
Quiero que este programa ayude a aclarar cómo los sistemas biológicos mantienen su función bajo presión, cómo se organizan las respuestas compensatorias entre distintas capas y dónde esas respuestas comienzan a fallar.