Videopódcast del Parque Explora y la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

La oruga en el aula: cómo dos investigadoras usan lepidópteros para enseñar ciencias

Una oruga masticando una hoja de higuerilla dentro de un recipiente plástico no parece un dispositivo pedagógico. No tiene pantalla, no requiere conexión a internet, no viene con guía didáctica. Pero ese organismo —que en pocas semanas se licuará por dentro, se reorganizará y saldrá volando con alas cubiertas de escamas iridiscentes— lleva años funcionando como punto de entrada a la biología, la física, la química y la observación científica en un proyecto llamado Escuela Insecto.

Sandra Inés Uribe Soto (PhD en Ciencias Biomédicas, ingeniera agrónoma) y Alejandra Clavijo (PhD en Biotecnología, investigadora en taxonomía y ecología de mariposas y polillas) lo cuentan en un videopódcast grabado en la sala Mente del Parque Explora. La conversación, pensada para un público amplio, tiene un sustrato que interpela directamente a quienes enseñan ciencias en el aula escolar.

Un ciclo de vida que cabe en un terrario

La metamorfosis de los lepidópteros tiene una ventaja que pocos procesos biológicos comparten: es visible, dura lo suficiente para seguirla con anotaciones semanales y lo poco suficiente para no perder a un grupo de estudiantes por el camino. Huevo, larva, pupa, adulto. Cuatro fases con cambios drásticos en forma, función y comportamiento alimenticio, todo ocurriendo dentro de un recipiente que cabe en la mesa de un laboratorio escolar o incluso en el alféizar de una ventana.

Sandra Uribe lo formula con claridad: la mariposa funciona como un modelo con un ser vivo al que los estudiantes se acercan, manipulan y observan directamente. No es una lámina. No es un video. Es un organismo que cambia frente a sus ojos, y cada cambio abre preguntas. ¿Por qué la oruga come solo esta planta y no otra? ¿Qué pasa dentro de la pupa cuando los tejidos se deshacen? ¿Cómo es que lo que sale volando tiene una anatomía completamente distinta a lo que entró arrastrándose?

Lo que la oruga enseña sin que nadie se lo proponga

Las investigadoras no llegaron a la educación desde la pedagogía sino desde la investigación de campo. Criaban orugas en el laboratorio de la Universidad Nacional para estudiar taxonomía, distribución de pelos larvales (quetotaxia), comportamientos de oviposición, anclaje de huevos en hojas correosas. Trabajo de entomólogas. Pero cuando los estudiantes de pregrado del semillero se asomaban a ver las crías, pasaba algo que no estaba en el protocolo: se fascinaban. No podían creer que esa oruga rechoncha y espinosa fuera la misma especie que la mariposa morfo azul que ya conocían de nombre.

Ese desconcierto —la incapacidad de asociar la larva con el adulto— es un quiebre cognitivo que cualquier docente de ciencias reconoce como fértil. Es el momento en que una certeza previa se desarma y el estudiante necesita una explicación nueva. De ahí nació la idea de abrir el laboratorio a colegios.

Conceptos que aparecen mientras se observa

A lo largo del videopódcast, las investigadoras mencionan —a veces de paso, a veces con detalle— los contenidos curriculares que la cría de lepidópteros permite abordar. No como temas de una clase magistral, sino como preguntas que surgen del organismo mismo:

• Metamorfosis y biología del desarrollo. El paso de oruga a pupa implica la licuefacción y reorganización de tejidos. Los estudiantes pueden observar cómo el cuerpo segmentado de la larva desaparece y emerge un adulto con alas, espiritrompa y aparato reproductor. Eso es embriología y diferenciación celular vueltas observables.
• Ecología trófica. Las orugas se alimentan de plantas hospederas específicas (nutricias); los adultos, de néctar. Una sola especie necesita al menos dos tipos de plantas. Eso obliga a hablar de redes tróficas, coevolución, dependencia ecológica.
• Polinización. Mientras liban néctar, los adultos transportan polen. Las polillas —no las mariposas diurnas— son el grupo más numeroso de lepidópteros polinizadores. Un dato que descoloca supuestos y abre la puerta a discutir sesgos en la percepción de los organismos.
• Simetría. Las alas de los lepidópteros son bilateralmente simétricas. Los niños lo notan de inmediato, y desde ahí se abren preguntas sobre simetría en otros organismos, sobre geometría, sobre por qué la simetría bilateral es tan frecuente en los animales.
• Óptica y color estructural. Los colores iridiscentes de las escamas no provienen de pigmentos sino de nanoestructuras que descomponen la luz —el mismo principio de las burbujas de jabón o la superficie de un CD. Eso es física en el ala de una mariposa. Hay líneas de investigación que replican esas estructuras para fabricar componentes electrónicos.
• Bioindicación y conservación. Las mariposas son sensibles a cambios en la cobertura vegetal. Su presencia o ausencia en un sitio refleja el estado del ecosistema. Eso conecta la observación del terrario con preguntas sobre el entorno del colegio, del barrio, de la cuenca cercana.

El asco, el miedo y después

Alejandra Clavijo describe lo que pasa cuando un grupo de estudiantes de colegio entra por primera vez al espacio donde se crían las larvas. Algunos sienten repulsión. Otros, temor. Hay quienes no quieren acercarse. Un niño les dijo que su mamá no se podía enterar de que había tocado "esa bruja" —así le decía a la oruga— porque se asustaría.

Minutos después, ese mismo tipo de estudiante sostiene la larva en la mano, pregunta de qué se alimenta, quiere saber si pica. Las investigadoras aprovechan para explicar que las mandíbulas de la oruga están diseñadas para cortar materia vegetal, no piel humana. Que lo que "hurtican" son ciertas espinas con compuestos urticantes, presentes en algunas especies y ausentes en otras. Que se puede distinguir cuáles son inofensivas con un poco de conocimiento morfológico.

Ese tránsito —del asco a la curiosidad, de la curiosidad al respeto— no se programa en un plan de clase. Ocurre cuando el organismo vivo está ahí, en la mano, respirando. Las investigadoras mencionan que han trabajado incluso con fobias a los insectos, y que la exposición guiada produce cambios en la actitud que persisten después de la visita. Es difícil medir eso con una rúbrica. Pero quienes enseñan ciencias saben que un cambio de actitud hacia lo vivo es condición previa para casi todo lo demás.

Diferencias entre colegios rurales y urbanos

Las investigadoras notan diferencias en la forma en que se relacionan con los organismos los estudiantes que vienen de entornos rurales y los de entornos urbanos. No dan muchos detalles en el videopódcast —queda como un hilo apenas señalado—, pero la observación le habla a cualquier docente que haya trabajado en contextos diversos: el punto de partida no es el mismo. Los niños rurales suelen tener una familiaridad previa con insectos, plantas, ciclos agrícolas. Los urbanos llegan con más mediación audiovisual y menos contacto directo. Ambos grupos se sorprenden, pero por razones distintas.

Para un maestro o maestra que quiera replicar algo parecido a Escuela Insecto en su institución, esa diferencia de partida importa. No es lo mismo poner una oruga en la mano de un niño que ha visto gusanos toda su vida que en la de uno que asocia "insecto" con algo que hay que fumigar.

Preguntas que hacen los niños (y que valen más que muchas respuestas)

Sandra Uribe cuenta que algunos estudiantes salen de las sesiones con preguntas que desbordan el contenido de la visita. ¿Cómo se mide que una mariposa monarca vuele 4.000 kilómetros sobre el mar sin detenerse? ¿Cómo funcionan los microgeorreferenciadores que les ponen para rastrearlas? ¿Por qué migran? ¿Cómo almacenan la energía suficiente?

Esas preguntas —que cruzan biología con física, con tecnología, con geografía— no fueron planificadas. Salieron del encuentro con el organismo. Un docente atento las reconoce como semillas de proyectos de aula, de ferias de ciencia, de investigaciones escolares que pueden durar un semestre entero. La mariposa no da las respuestas; provoca las preguntas. Y provocar preguntas genuinas en un aula es, probablemente, lo más difícil de la enseñanza de las ciencias.

Polillas: un prejuicio que funciona como recurso didáctico

Si la mariposa diurna despierta simpatía inmediata, la polilla despierta rechazo. Feas, oscuras, asociadas a la mala suerte. Las investigadoras usan ese contraste como recurso. Alejandra Clavijo cuenta que cuando ella conoció las polillas, le abrieron un campo que no había imaginado: un grupo con más especies que las mariposas diurnas, con antenas de formas variadas (plumosas, pectinadas, ramificadas) que han evolucionado para la comunicación química nocturna, y con un papel en la polinización que supera al de sus parientes diurnas.

En el aula, ese prejuicio es materia de trabajo. ¿Por qué consideramos fea a una polilla y bonita a una mariposa? ¿Qué criterios estéticos aplicamos a los organismos? ¿Cómo esos sesgos afectan lo que decidimos estudiar, conservar o fumigar? En Colombia se han descrito cerca de 3.900 especies de mariposas diurnas —el registro más alto del mundo—, pero las polillas son muchas más y cuentan con menos taxónomos dedicados a ellas. Esa desproporción entre lo que se estudia y lo que existe le habla al docente sobre cómo se construye el conocimiento científico, sobre sus vacíos, sobre las preguntas que nadie se ha hecho.

Mariposas de páramo: una investigación que se puede contar en clase

Las investigadoras hicieron un trabajo de campo en el páramo de Belmira y los bosques altoandinos del norte de Antioquia. Les decían que por encima de los 3.000 metros no iban a hallar mariposas. Encontraron una diversidad que no esperaban: especies con alas oscuras adaptadas para absorber la radiación solar y mantener la temperatura corporal, especies con iridiscencias incluso a esa altitud, especies nuevas para la ciencia que, al no existir en ningún otro lugar, se convirtieron en endémicas del sitio.

Esa historia, contada así —con la sorpresa de las propias investigadoras, con el escepticismo de quienes les decían que no iban a encontrar nada, con el hallazgo de lo inesperado—, tiene una estructura narrativa que funciona en el aula. No como anécdota decorativa, sino como ejemplo de cómo opera la ciencia: alguien hace una predicción ("no hay mariposas allá arriba"), alguien va a verificar, los datos contradicen la predicción, y eso obliga a revisar lo que se creía saber.

Para docentes de ciencias en Antioquia, Belmira tiene la ventaja adicional de ser un lugar cercano, visitable, concreto. No es la Amazonia ni las Galápagos. Es un páramo al norte de Medellín cuya agua llega a los hogares de los estudiantes. La conservación deja de ser un concepto abstracto cuando el ecosistema amenazado es la fuente del agua que sale de la llave.

Fragmentación del hábitat: un problema que se entiende con mariposas

En zonas del Magdalena Medio y de bosque seco tropical, las investigadoras estudiaron cómo la partición de los bosques en fragmentos pequeños —por ganadería, tala, quema— afecta a las poblaciones de mariposas. Combinaron dos métodos: marcaje y recaptura de individuos para medir desplazamiento, y análisis de flujo genético (material genético mitocondrial y nuclear) para evaluar si las poblaciones de distintos fragmentos se estaban mezclando o se estaban aislando.

Las mariposas que vuelan lejos mantenían variabilidad genética; las que se desplazan poco mostraban señales de aislamiento. La conclusión tiene forma de principio ecológico: los corredores de vegetación entre fragmentos de bosque facilitan el movimiento de organismos y reducen el riesgo de extinción local.

Para el aula, este caso ofrece varias capas. La más inmediata: entender qué es un corredor biológico y por qué la conectividad entre parches de vegetación importa. La más profunda: que la genética de poblaciones no es un tema encerrado en un libro de texto, sino algo que se estudia con mariposas reales en paisajes reales que los estudiantes pueden señalar en un mapa de su departamento.

Control biológico y la monarca: dos casos para el aula

El videopódcast menciona dos líneas de trabajo adicionales que pueden derivar en actividades o discusiones de clase.

La primera: el uso de lepidópteros herbívoros como agentes de control biológico contra plantas invasoras. Cuando una planta foránea llega a un ecosistema sin herbívoros que la regulen, se reproduce sin freno y desplaza a la flora nativa. La herbivoría de ciertas orugas, aprovechada de forma controlada, ofrece una alternativa a los agroquímicos. El tema abre preguntas sobre especies invasoras, relaciones ecológicas, efectos colaterales de las intervenciones humanas en los ecosistemas y las diferencias entre control químico, mecánico y biológico.

La segunda: la biología de la mariposa monarca. Sus orugas se alimentan de plantas del género Asclepias, que producen alcaloides tóxicos. Los alcaloides no dañan a la larva; eliminan parásitos intestinales. Los mismos compuestos se incorporan después en la coloración anaranjada del adulto —una señal de advertencia para aves depredadoras. Y se ha documentado que adultos de monarca rascan larvas muertas con los ganchitos de sus patas para extraer esos alcaloides y usarlos durante la cópula. Coevolución, aposematismo, parasitismo, comportamiento — todo en un solo organismo.

Entomofagia: el tema incómodo que despierta debate

Las investigadoras cierran el videopódcast con un asunto que ellas mismas califican de controversial: los insectos como fuente de proteína para consumo humano. La entomofagia es una práctica ancestral en comunidades campesinas e indígenas de muchas regiones del mundo. La FAO la ha señalado como una vía ante la demanda alimentaria global, dado que la cría de insectos consume menos agua y menos tierra que la ganadería. En Colombia la regulación aún no habilita el consumo humano directo, pero ya se investiga con harinas de insectos para alimentación de pollos y cerdos, y con larvas capaces de degradar residuos orgánicos.

Para un aula de ciencias, el tema tiene un valor particular: no hay consenso, no hay respuesta cómoda, y obliga a cruzar biología con cultura, nutrición con economía, ecología con regulación sanitaria. Es el tipo de discusión que pone a los estudiantes en posición de argumentar con datos y no con impresiones.

Llevar esto al aula: sin recetas, con pistas

Sandra Uribe y Alejandra Clavijo no ofrecen un manual de replicación de Escuela Insecto. Lo que ofrecen es la evidencia de que funciona: que la cría de lepidópteros en condiciones sencillas abre conversaciones que los libros de texto no logran abrir, que el contacto con el organismo vivo modifica actitudes, que las preguntas más potentes las formulan los propios estudiantes cuando tienen algo concreto frente a ellos.

Un docente de ciencias que quiera explorar esta vía puede empezar con poco. Un recipiente ventilado, una planta hospedera identificada, unas orugas recolectadas en el jardín del colegio o en un parque cercano, y un cuaderno de observación. No hace falta un laboratorio ni un mariposario. Hace falta disposición para dejar que el organismo dicte el ritmo de las preguntas.

El insectario de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, y el Museo Entomológico están abiertos a visitas. Las investigadoras lo mencionan al cierre del videopódcast como una invitación directa.

Sobre las invitadas

• Sandra Inés Uribe Soto — PhD en Ciencias Biomédicas, ingeniera agrónoma. Investigadora asociada al insectario y museo entomológico de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín.
• Alejandra Clavijo — PhD en Biotecnología, investigadora en taxonomía y ecología de mariposas y polillas.