Mariana se convierte en mariposa Escrito por el equipo de Engineering is Elementary Ilustrado por Jeannette Martin Traducido por Stella Cruz Ortiz y Nancy Yocom de Romero

Una historia de la ingeniería agrícola

Capítulo Uno

¡Bienvenidos a mi jardín!

Contuve la respiración mientras observaba una mariposa con manchitas en las alas moviéndose alrededor de una flor amarilla de maguey que estaba en mi jardín. Mi nombre, Mariana, merecuerda a la palabra «mariposa». Es una de las razones por las cuales me gusta tanto mi nombre. Mi papá dice que cuando corro por todo el jardín le recuerdo a una mariposa volando de flor en flor. Aquí en la República Dominicana, la gente en el campo disfruta de jardines bellos durante todo el año. Aún en la ciudad capital de Santo Domingo, la gente cultiva

¡Bienvenidos a mi jardín!

Ha

o Océantlántico A ití

República Dominicana Santo Domingo

La

Española Mar Caribe

plantas en macetas. Tenemos un clima cálido y soleado, y la mayoría de las plantas crecen muy bien por aquí. Pero una planta de mi jardín no está bien. Es mi planta más nueva y una de mis favoritas: una planta de baya de ohelo. Mi amigo Pablo recibió un permiso especial para traerla desde Hawai en una de sus vacaciones. Al principio, mi planta de ohelo producía bayas anaranjadas y rojas de un sabor muy rico. Aunque la planta sigue con flores, se le han caído todas las bayas y no puedo hacerle producir más. —Papá, mi planta de ohelo ya no produce bayas. ¿Crees que extraña estar en Hawai? Mi papá sacaba la maleza del huerto. Él caminó a mi planta e inspeccionó una de las ramitas con mucho cuidado. —Es una buena pregunta, Mariana, —dijo papá—. ¿Por qué

4

¡Bienvenidos a mi jardín!

no le preguntas a tu tía Leti la próxima vez que la veamos? —¡Buena idea! —le contesté—. Mi tía Leti sabrá exactamente qué hacer. Mi tía Leticia, o tía Leti como la llamo yo, es una ingeniera agrícola. Un ingeniero, dice tía Leti, usa su creatividad y su conocimiento de las ciencias, las matemáticas, y los materiales para resolver los problemas. Los ingenieros agrícolas trabajan con la biología y el mundo de la naturaleza. Tía Leti trabaja mucho con las plantas, especialmente las que nosotros comemos. Estoy segura de que ella podrá ayudarme con mi planta de ohelo.

5

Capítulo Dos

El misterio de mi planta

—¡Tía Leti! —llamé desde el patio de su casa. Ella salió y me dio un gran abrazo. —¿Cómo estás, Mariana? —preguntó mi tía. —Te tengo un problema —dije—. Mi papá me dijo que tú me podrías ayudar. Nos sentamos en la mesa en el patio de mi tía Leti. Las plantas de su patio estaban con flores grandes. Por todos lados se veían manchas de azul, amarillo, anaranjado, rojo y verde, tanto que cuando se mecían con la brisa se veían como las alas de las mariposas. —Entonces, ¿cuál es este problema, Marianita? —preguntó tía Leti. Le expliqué el problema que tenía con mi planta de ohelo.

El misterio de mi planta

—Le he echado agua y la he cuidado con atención especial, pero todo es inútil. —¡Qué misterio! —comentó tía Leti—. Pero apuesto que es un misterio que te podemos resolver si hacemos una buena investigación. Comencemos haciéndonos unas buenas preguntas. ¿Sabes cómo las plantas producen las semillas? Yo afirmé moviendo la cabeza. —Claro, mi papá me ha dicho que comienza con la polinización. —Así es —dijo mi tía, con una cara de maestra. A tía Leti le

8

El misterio de mi planta

encanta enseñarme cosas nuevas—. ¿Pero sabes cómo funciona la polinización? Yo afirmé moviendo la cabeza. —A veces, cuando un insecto llega a una planta, el polen se le pega al insecto. Lo he visto pasar con las abejas y las mariposas cuando se posan en las flores de mis plantas de maguey. Si el polen que queda pegado al insecto cae en otra flor de maguey, el maguey puede producir semillas. ¿Papá, recuerdas cuando yo me llené la nariz de polen? Una vez, yo había puesto mi nariz cerca de una flor para sentir su olor dulce. Cuando me alejé de la flor, mi papá se había puesto a reír y señaló hacia mi cara. Yo tenía un polvo amarillo, como una harina fina, en la nariz. ¡Había recogido polen de la flor! —Qué buena memoria tienes, Mariana. Eras sólo una pequeña mariposita entonces —dijo papá. —En las plantas que tienen bayas —explicó mi tía—, las semillas están dentro de las bayas. —Entonces, es por eso que había semillas pequeñitas en mis bayas de ohelo —dije—. Si mi planta tiene problemas en producir semillas nuevas, ¿podría ser que no se esté polinizando? —Es una hipótesis interesante —contestó tía Leti—. Los científicos y los ingenieros como yo tenemos que hacernos una hipótesis cuando tenemos ideas que queremos probar. ¿Puedes pensar en una manera de probar tu hipótesis? —Yo podría observar mi planta de ohelo para ver si algunos insectos la visitan y la polinizan —dije.

9

El misterio de mi planta

Tía Leti metió la mano en su cartera y sacó un cuaderno. —Una ingeniera como tú seguramente necesita un cuaderno para tomar notas acerca de lo que ve. Puedes tener este diario para anotar tus observaciones. —Gracias, tía Leti —dije—. ¡No aguanto por comenzar!

10

El misterio de mi planta

11

Capítulo Tres

Observando a los insectos

Cada día mientras cuidaba mi jardín, observaba cuáles plantas eran visitadas por los insectos. Hacía dibujos de los insectos, anotando cuántos veía y escribiendo lo que hacían. Por medio de la observación cuidadosa de los insectos en mi jardín, hice unos descubrimientos nuevos. Siempre he pasado tanto tiempo observando a las mariposas volando alrededor de las flores que no me daba cuenta de que había mariposas en todas sus etapas de vida habitando en mi jardín. Las mariposas comienzan sus vidas dentro de unos huevos pequeñitos. Yo encontré unos escondidos en el lado inferior de una hoja de una de mis plantas. No se parecían nada a los huevos que comemos en el desayuno. Se veían suaves, como jalea.

Observando a los insectos



De un huevo sale una larva. Se le llama «oruga». También vi una oruga arrastrarse por una hoja brillante. Las orugas comen las hojas para ponerse gorditas y saludables. Cuando está lista, la oruga se convierte en ninfa. La ninfa se desarrolla dentro de una bolsa brillante que se llama «crisálida». Finalmente sale como una mariposa de colores. Mientras miraba a la oruga moverse por la hoja, masticando su almuerzo, me pregunté de qué color serían sus alas algún día. Me pregunto si los insectos en mi jardín me observan a mí, también… Mientras crezco, año tras año, mis piernas y brazos crecen más y más largos, y a veces cambio la manera de

14

Observando a los insectos

peinarme. Pero siempre me veo como Mariana. Mientras las mariposas pasan por su metamorfosis, los cambios que ocurren en sus cuerpos mientras crecen, se ven muy diferentes en cada etapa de sus vidas. Una mariposa de la planta de maracuyá aleteaba y se quedó sentada en el mismo arbusto donde yo observaba a la oruga. Me quedé quieta para no asustar a la mariposa. Su cuerpo era un color negro brillante con pequeños pelos cubriendo sus patas. Las bellas alas de la mariposa estaban quietas. Es difícil imaginar que esas alas, tan delgadas como el papel, permiten a la mariposa moverse por el aire, casi como magia. Vi otra vez a la oruga gordita arrastrándose por la hoja. ¿Podría ser que la oruga también observaba a la mariposa, tal como lo hacía yo? ¿Sabía ella que algún día también tendría alas y volaría? La semana pasó. Yo ví como los insectos visitaban a mis flores de maguey, a mis orquídeas y a mis plumerias blancas. Llegaron abejas. Llegaron mariposas. Hasta unas moscas llegaron. Pero ni un solo insecto llegó a mi planta de ohelo.

15

¿D

ón

viv de

n la e? e e noch

oru

ga

a ora o sifl ripos egr a yn a P o M j y - ro

r y olo as 1. c anco negr l y b atas n P so 2. as os os g v r e d la hu on os red L 3. omo c



Capítulo Cuatro

Un sistema natural

Cuando mi tía Leti llegó a nuestra casa, la llevé al jardín. Le mostré los dibujos que había hecho en mi diario del jardín. —Estoy impresionada —dijo tía Leti—. Eres muy cuidadosa en tus observaciones. ¿Encontraste algunas pistas que te puedan ayudar a resolver el misterio de tu planta? —No vi ni un insecto visitando a mi planta nueva. —Ah —comentó tía Leti—. ¿Por qué crees que es así? —No estoy segura —dije—, pero me hace pensar en qué es lo que atrae a las abejas y las mariposas a mis otras plantas. Yo sé que las plantas necesitan de los insectos para polinizarse. Pero ¿porqué los insectos necesitan de las plantas? Tía Leti puso su cara de maestra otra vez. —Vamos a usar lo que ya sabes para adivinarlo. Yo te ayudaré. Dentro de unas flores

Un sistema natural

hay un líquido dulce que se llama néctar —dijo. Ella cortó una de las flores de una de mis plantas. Con mucho cuidado cortó los pétalos, dejando caer unas gotas de un líquido de la flor—. Algunos insectos toman el néctar como su comida —explicó tía Leti—. ¿Lo puedes ver dentro de esta flor? Miré más de cerca. Allí estaba, bien metido entre los pétalos. —Está todo envuelto, como un regalito dentro de la flor — dije—. Entonces, cuando los insectos visitan a mis flores, ¿ellos llegan a comer? Tía Leti afirmó moviendo su cabeza. —La polinización es un sistema natural increíble. Todas las partes trabajan juntas. Los insectos visitan a las flores para tomar el néctar que está adentro. El polen se pega en sus cuerpos mientras están comiendo de una flor y lo llevan así a la siguiente flor cuando comen de nuevo. La polinización es importante para las plantas y encontrar comida es importante para los insectos. —Entonces las plantas se polinizan para que puedan producir semillas para que nazcan más plantas y más polen —dije—, ¡y los insectos tienen que comer para ser saludables y polinizar más! —¡Exactamente! —dijo tía Leti. Yo corté una pequeña y delicada flor de la planta de ohelo y con mucho cuidado abrí sus pétalos. Un poco del néctar dulce salió. —Hay néctar en las flores del ohelo. ¿Por qué no llegan los insectos a comerlo? —Pues, imagínate que tú llegaras a mi casa a cenar —dijo tía

18

Un sistema natural

19

Un sistema natural

Leti—, y que yo pusiera la comida en la mesa. Pero la comida está bien al centro de la mesa, donde no la puedes alcanzar. ¿Crees que cenarías bien? —Si no pudiera alcanzar la comida, ¡todavía tendría hambre! —¿Y te gustaría regresar a cenar así otra vez? —preguntó. —No, mejor iría a comer a la casa de otra persona —me reí. —Exactamente —asintió tía Leti—. Yo pienso que lo mismo les está pasando a los insectos en el caso de tu nueva planta. Esa planta es de otro lugar. Los insectos que tenemos aquí en la isla quizás no tengan la forma adecuada de las partes de sus bocas para alcanzar al néctar de tu planta. Para ellos, ¡es como si el néctar estuviera en el centro de la mesa! Entonces irán a otras plantas para encontrar comida. Y si no visitan a tu planta, no la ayudarán a

20

Un sistema natural

polinizarse y así no producirá más bayas. Las ideas volaban por mi mente. —Si hay un insecto en Hawai que poliniza mi planta, quizás lo pudiera traer aquí a la República Dominicana a ayudarme. —Es una idea interesante —comentó mi tía—. Estoy trabajando en un proyecto en el laboratorio que te podría ayudar a pensar un poco más sobre esa idea. Mañana me puedes visitar allí para aprender más sobre el proyecto.

21

Capítulo Cinco

Encontrando un balance

Al día siguiente me puse la ropa más bonita que tenía para ir a visitar a mi tía en la universidad. Me enseñó su oficina y me presentó a unos de sus colegas antes de llevarme a un huerto de papayas. —Aquí es donde probamos muchas de nuestras ideas —dijo tía Leti mientras inspeccionaba una de las hermosas papayas anaranjadas que crecía allí. Alzó su brazo y la cortó de una de la rama. Se me hizo agua la boca. La papaya madura y dulce es uno de mis desayunos preferidos. Pero

Encontrando un balance

cuando mi tía le dio vuelta a la fruta, vi que tenía unos hoyos de gusano. —Ay, ¡no! —exclamé—. ¡Hay un piojo harinoso en la papaya! —Había visto los piojos harinosos comiendo las papayas que tenemos en el huerto de la casa. Una vez que éstos entran la fruta, ya no sirve para la gente. —Cuando yo era sólo una niñita, no había piojos harinosos en la República Dominicana —dijo tía Leti—. El piojo harinoso de papaya es originalmente de México. Hace sólo unos años llegó aquí. Empezó a hacer un banquete con nuestras papayas. Los piojos harinosos se pusieron contentos y gordos pero arruinaron las papayas para la gente.

24

Encontrando un balance



—Pobres papayas —comenté—, ¡y pobres personas! ¿Qué podemos hacer? Una cosa que podríamos hacer es echar químicos en los árboles para matar a los insectos; a éstos se les conoce como «pesticidas» —dijo tía Leti—. Pero algunos de los pesticidas que usamos también pueden dañar a las personas. —¿Y qué pasaría si otros insectos, como las mariposas, aterrizaran en los árboles? —pregunté—. ¿Podrían los pesticidas hacerles daño a los otros insectos, también?

25

Encontrando un balance

—Buena pregunta, mi mariposita —dijo tía Leti—. Sí, podrían hacerle daño a otros insectos, también. Nosotros hicimos unas investigaciones y encontramos que en vez de usar los químicos para matar a los piojos harinosos, podríamos aprovecharnos de la ayuda de otro insecto. Hay cierto tipo de avispa que mata a los piojos harinosos. Si pudiéramos depositar suficientes de esas avispas en una zona de fruta infestada, podríamos detener a los piojos harinosos para que no puedan destruir tantas papayas. Este proceso se llama «Manejo integrado de plagas». Es un sistema que usa a la misma naturaleza en vez de usar procesos hechos por el hombre. —Un sistema natural, igual a la polinización —dije—. Así que, esas avispas han ayudado a devolver el balance a nuestro medio ambiente. —Muy bien, Mariana —dijo tía Leti—. El medio ambiente tiene muchos sistemas naturales que mantienen sus propios balances especiales. La explicación de tía Leti hacía sentido. Pero había algo que todavía me inquietaba. —Un momento, tía —le dije—. Si yo pudiera traer un tipo de insecto desde Hawai para polinizar mi planta podría convertirse en un insecto útil, como la avispa. Pero, ¿qué pasa si resulta ser como el piojo harinoso y comienza a causar

26

Encontrando un balance

causar muchos problemas? Podría afectar al medio ambiente. Y si es así, aún no sé cómo ayudar a mi planta. —Sigue pensando, Mariana —dijo tía Leti—. Si una solución no funciona, tienes que pensar en otra. Vamos a mi laboratorio. Hay algo allí que te quiero mostrar que creo que puede ayudarte a ingeniar una solución a tu problema de la polinización.

27

Capítulo Seis

Convertirse en una mariposa

En el laboratorio de tía Leti había plantas en todas las mesas y ventanas. Nos sentamos frente a una planta frangipani con sus pequeñas flores amarillas. Se veían como estrellas pequeñitas saliendo entre las hojas verdes. Pensé por un momento. —A mi planta de ohelo le está faltando una parte de su sistema de polinización. Los insectos que habitan aquí no están ayudando a polinizar mi planta. Si no puedo traer a un insecto para hacerlo, ¿hay algo que pueda hacer yo sola para remediar el problema? ¿Puedo actuar como una mariposa y polinizar mi planta de ohelo yo misma? —¡Ahora estás pensando como una ingeniera! —dijo tía Leti—. En mi laboratorio tenemos unas plantas como tu ohelo. — Me enseñó una planta curiosa con forma de cono y flores de un rojo encendido—. Esta planta no tiene un polinizador natural aquí en la

Convertirse en una mariposa

República Dominicana. Entonces nosotros los ingenieros agrícolas tenemos que actuar como los insectos para polinizarla. —¿Ustedes actúan como mariposas aquí en el laboratorio? — pregunté. Me imaginaba a mi tía y sus compañeros volando por el laboratorio con alas gigantescas. —De cierta manera, sí –—dijo tía Leti —. Usamos una pequeña herramienta con una superficie peluda y con una textura que actúa como las patas de las mariposas y abejas que recolectan el polen. —Yo podría hacer eso —dije, emocionada—. ¡Así yo podría ser la mariposa polinizadora para mi nueva planta! Tía Leti levantó un pequeño palito que estaba en la mesa a la par de ella. Me lo pasó para estudiarlo. Había una bola peluda al extremo del palito. —Esta es la tecnología que usamos aquí para polinizar las plantas —dijo. —¿Esta cosa es tecnología? —pregunté, dudosa—. No parece una tecnología. Tía Leti sonrió. —La tecnología es cualquier cosa que los humanos hacemos para ayudarnos a resolver los problemas. —No creo que esta herramienta me ayude a mí —le dije—. Las flores en mi planta de ohelo son pequeñas. Yo necesitaría un polinizador más chiquito. Tía Leti asintió. —Creo que tienes razón. Pero tú puedes diseñar tu propio polinizador de mano. Ya me has mostrado que tienes todas las cualidades necesarias para ser una buena ingeniera.

30

Convertirse en una mariposa

31

Convertirse en una mariposa

Las ideas zumbaban por mi mente como abejas en una colmena. —Sé de qué tamaño tengo que hacer mi polinizador, pero también tengo que estudiar más acerca de la forma de las flores de ohelo. Y necesitaré encontrar un material que tenga la textura correcta para recolectar el polen y depositarlo en otra flor. —Eso es muy inteligente, Mariana. Puedes usar tu imaginación y pensar en muchas ideas y diseños. Después puedes crear y probar el mejor diseño para asegurarte de que éste funcione. Es posible que necesites hacer varios intentos. Si tu primer diseño no funciona, siempre puedes mejorarlo o probar otro diseño. Los ingenieros

32

Convertirse en una mariposa

usamos todos estos pasos del «Proceso de diseño de la ingeniería» cuando estamos resolviendo problemas. —Tía Leti me sonrió—. ¡Estoy orgullosa de ti, Mariana! No me aguantaba por comenzar a diseñar mi propio polinizador.

33

Capítulo Siete

Un diseño que funciona

Todo el día trabajé en el diseño para mi polinizador de mano. Probé diferentes materiales para averiguar cuál tenía la mejor textura para recolectar y depositar el polen. Después de encontrar el material que mejor funcionara, hice la manija de mi polinizador para que me permitiera llegar hasta dentro de las flores de mi planta de ohelo. Ahora aquí está mi planta, seis semanas más tarde. Y, ¿sabes qué? Mi planta ha comenzado a producir bayas otra vez. ¡Mi polinizador funcionó! No me aguanto por recoger unas bayas y regalárselas a mi tía Leti.

Un diseño que funciona

Ahora estoy explorando los polinizadores para otras plantas. Yo puedo hacerle cambios a mis diseños para hacer que los polinizadores funcionen bien en diferentes tipos de plantas. De esta manera cada planta tiene su propio polinizador. A veces pienso en ese día en el laboratorio, cuando mi tía me dijo que íbamos a actuar como si fuéramos insectos. Primero pensé que hablaba de volar por todos lados, aleteando nuestras alas coloridas. Pero para mi planta de ohelo ¡de verdad que soy su mariposa polinizadora!

36

Un diseño que funciona

37

¡Inténtalo!

Diseña un polinizador de mano Materiales

Puedes diseñar un polinizador de mano tal como lo hizo Mariana. Las plantas se polinizan de muchas maneras: el viento, los pájaros y los insectos son algunas de ellas. ¿Alguna vez has visto a los insectos visitar una flor? ¿Qué es lo que hace que un insecto sea buen polinizador? Tu meta es diseñar un polinizador de mano para una forma específica de flor.

Bicarbonato de soda Papel de construción Cinta adhesiva transparente Papel aluminio Limpiapipas Pompones para manualidades Palitos para manualidades Cuerda Tubo de ensayo

A

Encuentra una flor

¿Qué forma tiene la flor que quieres polinizar con tu diseño? Selecciona una flor de tu jardín o de una tienda de flores. Si no tienes flores, puedes hacer un modelo de una flor. Intenta una de estas opciones: A. Corta una forma de flor en un papel de construcción oscuro y cubre el centro con una capa delgada de bicarbonato de soda para representar una flor plana, como una amapola. B. Llena el fondo de un tubo de ensayo con bicarbonato de soda para representar la forma de tubo de la flor como una «Dutchman’s pipe» o flor calico (aristolachia). 38

B

Prueba los materiales

¿Piensas que el papel aluminio puede ser bueno para recolectar y dejar caer el polen? ¿Qué tal un limpiapipas? Usando una pequeña cantidad de cada material, imagínate que cada uno es un insecto visitando una flor cubierta con polen. Pon un poco de bicarbonato sobre la superficie plana, como que si fuera el polen. Ahora intenta recolectar el bicarbonato con cada uno de los materiales. ¿Cuánto bicarbonato de soda (polen) recolectó cada material? Trata de golpear ligeramente el material con tu dedo. ¿Qué cantidad cayó? ¿Cuál material usarás para diseñar tu polinizador de mano?

Diseña un polinizador de mano

Observa de nuevo a tu flor. ¿Dónde se encuentra el polen dentro de la flor? Diseña un polinizador de mano para tu flor que pueda recolectar y dejar caer el polen. Prueba tu diseño.

Imaginar Preguntar

La meta Mejorar

Planear

Crear

Mejora tu polinizador

Usa el Proceso de diseño de la ingeniería para mejorar tu polinizador de mano. ¿Puedes usar tu polinizador de mano en más de un tipo de flor?

39

Glosario Frangipani: Una planta con flores pequeñas en forma de estrella, de color crema o amarillo. Tiende a crecer en lugares cálidos y tropicales, como en el Caribe. Hipótesis: Una explicación propuesta, basada en hechos u observaciones. Ingenerio: Una persona que utiliza su conocimiento de las matemáticas, las ciencias y su creatividad para resolver problemas. Ingeniero agrícola: Una persona que usa su conocimiento de la biología y de los sistemas vivientes para diseñar soluciones a los problemas. Insecto: Un animal pequeño con un cuerpo de tres partes, tres pares de patas y un esqueleto en el exterior de su cuerpo. Maguey: Una flor en forma de pompón y de color amarillo, que se encuentra en la República Dominicana. Manejo integrado de plagas: Un sistema de control de insectos que depende de los sistemas naturales. Metamorfosis: La transformación de un huevo a una larva, después a una ninfa y finalmente a una mariposa adulta. Néctar: Un líquido dulce que se encuentra dentro de unas flores y plantas, que atrae a los polinizadores.

40

Ohelo: Una planta nativa de Hawaii, cuyo fruto son unas bayas rojas. Se pronuncia o-JAI-lou. Pesticida: Un químico que se usa para controlar a las plagas. Polinización: La transferencia de polen de la parte macho de una flor a la parte hembra de la misma, que resulta en la formación de nuevas semillas. Polinizador de mano: Una herramienta que se usa para polinizar en la ausencia de un polinizador natural. Proceso de diseño de la ingeniería: Los pasos que los ingenieros siguen para diseñar algo que resuelve un problema. Tecnología: Cualquier cosa, proceso o sistema que la gente crea y usa para resolver un problema. Textura: Como se siente y como aparenta la superficie de algo.

41