Revista Peruana de Biología v19n1 by Leonardo Romero

Universidad Nacional Mayor de San Marcos Facultad de Ciencias Biológicas Rev. peru. biol. ISSN 1561-0837

Revista

Peruana de Biología

Volumen 19

Abril , 2012 LIMA, PERÚ

Número 1

Revista Peruana de Biología

Publicación científica de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos Rector Dr. Pedro Atilio Cotillo Zegarra Vicerrector de Investigación Dr. Bernardino Ramírez Bautista Consejo Superior de Investigación Dr. Manuel Gongora Prado Decana de la Facultad de Ciencias Biológicas Mag. Martha Valdivia Cuya Directora Instituto de Investigación en Ciencias Biológicas Antonio Raimondi Mag. Inés Miriam Gárate Camacho

La Revista Peruana de Biología es una publicación científica arbitrada, producida por el Instituto de Ciencias Biológicas Antonio Raimondi, Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú, y auspiciada por el Vicerrectorado de Investigación. La Revista es publicada tres veces al año (abril, agosto y diciembre) y esta dedicada a la publicación de artículos científicos originales e inéditos de las áreas de Biodiversidad, Biotecnología, Manejo ambiental, Ecología y Biomedicina. La Revista publica los trabajos realizados por académicos e investigadores nacionales y extranjeros, en idioma español o inglés. Los trabajos recepcionados son evaluados por árbitros según criterios internacionales de calidad, creatividad, originalidad y contribución al conocimiento. La Revista es publicada simultáneamente en la página web de la Universidad.

Editor jefe Leonardo Romero

Alicia Gibello Prieto Universidad Complutense de Madrid, España Francis Kahn IRD. Institut de recherche pour le développement, Francia Jean-Christophe Pintaud IRD. Institut de recherche pour le développement, Francia Julissa Roncal IRD. Institut de recherche pour le développement, Francia Francisco Alonso Solís Marín Universidad Nacional Autónoma de México, México Patricia Rojas Instituto de Ecología, México Mónica Romo Asociación Peruana para la Conservación de la Naturaleza, Perú Marco Espinoza Instituto Peruano de Energía Nuclear, Perú Reynaldo Linares-Palomino Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú Gretty K. Villena Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú Sidney Novoa Universidad Nacional Agraria La Molina, Perú Pablo Ramírez Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú Diana Silva Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú Cesar Aguilar Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú Joaquina Albán Castillo Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Perú Sandra Knapp The Natural History Museum, UK Maria del Carmen Ulloa Ulloa University of Missouri, USA Blanca León University of Texas at Austin, USA Paul Velazco American Museum of Natural History, USA Natalia Arakaki University of Louisiana at Lafayette, USA Mónica Arakaki Brown University, USA

Comité Editor Rina Ramírez Carlos Peña César Arana Carlos Paredes Comité consultivo en los recientes números Sebastián Barrionuevo Fundación Miguel Lillo, Argentina Daniel Reninson Universidad Nacional de Córdoba, Argentina Andres Ojanguren Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia, Argentina Luis Aguirre Universidad Mayor de San Simón, Bolivia Rodney Ramiro Cavichioli Universidade Federal do Paraná, Brasil Hélio Ricardo da Silva Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Brasil Fabrício Rodrigues dos Santos Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil Davor Vrcibradic Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Brasil Cassia M. Sakuragui Universidade Estadual de Maringá, Brazil Roberto Meléndez Museo Nacional de Historia Natural, Chile Marcelo E. Oliva Universidad de Antofagasta, Chile Berta Calonge Camargo Pontificia Universidad Javeriana, Colombia Sergio Solari Universidad de Antioquia, Colombia Rodrigo Vergara Ruiz Universidad Nacional de Colombia, Colombia José María Gutiérrez Universidad de Costa Rica, Costa Rica Juan José Alvarado Universidad de Costa Rica, Costa Rica Copyright © 2012 Facultad de Ciencias Biológicas, UNMSM Hecho el Depósito Legal 98-3017 Foto en carátula: Abeja Meliponini (Apidae) robando néctar de la base de la corola de Seemannia sylvatica. Lianka Cairampoma©

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Resumida/Indizada (Abstracted/Indexed) en: Periódica (Índice de Revistas Latinoamericanas en Ciencias), LIPECS (Literatura Peruana en Ciencias de la Salud), Zoological Record (BIOSIS), Scielo (Scientific Electronic Library Online), Index to American Botanical Literature (The New York Botanical Garden), BIOSIS Previews, Biological Abstracts (BIOSIS), ProQuest (Biological Science Journals), Redalyc.

Información adicional a: Revista Peruana de Biología Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM Ciudad Universitaria, Av. Venezuela Cdra. 34 s/n. Lima Casilla Postal: 11-0058 Lima-11, Perú. Teléfono 619-7000-1502 / Telefax 619-7000-1509 Editor Jefe, email: editor.revperubiol@gmail.com

Revista Peruana de Biología Rev. peru. biol. ISSN 1561-0837

Volumen 19

Abril, 2012

Número 1

Contenido Trabajos originales 3

Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber

Anatomía y propiedades físico-químicas de la fibra de chambira

Manuel Marín, Betty Millán and Francis Kahn

Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae)

Notes on floral visitors in Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae)

Lianka Cairampoma y Carlos Martel

El orden Carnivora (Mammalia) en el Perú: Estado del conocimiento y prioridades de investigación para su conservación

The order Carnivora (Mammalia) in Peru: State of Knowledge and research priorities for its conservation

E. Daniel Cossíos, Paloma Alcázar, Ursula Fajardo, Kelly Chávez, Joanna Alfaro-Shigueto, Susana Cárdenas-Alayza, Juan Valqui, Francesca G. Montero, Jesús Lescano, Miryam Quevedo, Elena Vivar, Renata Leite, Karim Ledesma, César Medina, Leonardo Maffei, Jessica Amanzo, César Chávez, Marco A. Enciso, Álvaro García, Jeffrey C. Mangel, Joel A. Mendoza, Gianmarco Rojas, Larissa Silva, L. Villegas, Robert S.R. Williams, Alfonzo Zúñiga, Alex Cruz, IMARPE, Elisa Ruiz y la DGFFS

Tipos y formas de ambientes de dormir de majás (Cuniculus paca) en la cuenca alta del río Itaya

Types and forms of sleeping dens of pacas (Cuniculus paca) in the upper Itaya river basin

Rolando Aquino, Gendrick Meléndez, Etersit Pezo y Deyber Gil

Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya, Amazonía peruana

Diversity of mammals and its preferences for the habitats types in the upper Itaya river basin, Peruvian Amazon

Rolando Aquino, Cinthya Tuesta y Edgardo Rengifo

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae)

Histomorphometric and quantitative aspects of ovarian of Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae)

Carina Maron, Mirian Bulfon y Noemí Bee de Speroni

Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano

Additions to the bivalve fauna of the Peruvian sea

Carlos Paredes, Franz Cardoso, Leonardo Romero y Remy Canales

Biodiversidad y endemismo de los caracoles terrestres Megalobulimus y Systrophia en la Amazonia occidental

Biodiversity and endemism of the western Amazonia land snails Megalobulimus and Systrophia

Rina Ramírez, Víctor Borda, Pedro Romero, Jorge Ramirez, Carlos Congrains, Jenny Chirinos, Pablo Ramírez , Luz Elena Velásquez y Kember Mejía

Fauna flebotomina (Diptera: Psychodidae) del estado Falcón, Venezuela

Phlebotomine sandfly fauna (Diptera: Psychodidae) of Falcon state, Venezuela

Dalmiro J. Cazorla y Pedro Morales

Degradación de tiocianato por hongos aislados de ambientes mineros y evaluación de su capacidad degradativa

The thiocyanate degradation by fungi isolated from mining environments and evaluation of degradative capacity

Susan Medina, Marisela Torres, Yerson Durán, Rina Ramírez, Juan Herrera y Pablo Ramírez

Decrease in spermatic parameters of mice treated with hydroalcoholic extract Tropaeolum tuberosum “mashua”

Disminución en los parámetros espermáticos de ratones tratados con el extracto hidroalcohólico de Tropaeolum tuberosum “mashua”

Jonathan H. Vásquez, José M. Gonzáles and José L. Pino

Notas científicas 95

First record of the swimming sea cucumber Enypniastes eximia Théel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) in Peruvian waters

Primer registro del pepino de mar nadador Enypniastes eximia Theel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) en aguas peruanas

Francisco Alonso Solís-Marín, Yuri Hooker and Alfredo Laguarda-Figueras

(Continúa...)

Thermal ecology of Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) in the Plain Dry Forest of Tumbes, Peru

Ecología térmica de Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) en el Bosque Seco de Llanura de Tumbes, Perú

Juan C. Jordán A. and José Pérez Z.

101 Surrogacía taxonómica en bosque montano andino

Taxonomic surrogacy in andean montane forests

Salvador Herrando Pérez y María de los Ángeles La Torre-Cuadros

107 Karyotypes of Akodon orophilus Osgood 1913 and Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) from Huánuco, Peru

Cariotipos de Akodon orophilus Osgood 1913 y Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) de Huánuco, Perú

Víctor Pacheco, Jesús H. Córdova and Margarita Velásquez

111 Cambios en las comunidades bacterianas de suelo luego de una contaminación con hexadecano

Changes in soil bacterial communities after contamination with hexadecane

Graciela N. Pucci, Adrián J. Acuña, Natalia Y. Nohra y Oscar H. Pucci

Comentario 113 Revisión de índices de distribución espacial usados en inventarios forestales y su aplicación en bosques tropicales

Review of spatial indices used in forest inventory and their application in tropical forests

Alicia Ledo, Sonia Condés, Fernando Montes

Rev. peru. biol. 19(1): 003- 010 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Anatomy and physicochemical properties of theISSN chambira fiber 1561-0837

Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber Anatomía y propiedades físico-químicas de la fibra de chambira Manuel Marín1, Betty Millán1 y Francis Kahn2 1 Museo de Historia Natural–Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Av. Arenales 1256, Jesús María, Lima, Perú. 2 IRD, UMR DIADE, Casilla 181209, Lima, Perú. Email: Betty Millán bmillans@gmail.com

Abstract The anatomy of the unopened spear leaf of the chambira palm (Astrocaryum chambira), from which chambira fiber is extracted, is described and compared with that of three species (Astrocaryum jauari, occasionally used for fiber extraction, A. standleyanum and A. perangustatum, which do not provide any fiber). Chambira fiber consists of non-vascular fiber strands closely adhered to the adaxial hypodermis; this forms a compact unit, which makes it easy to separate from the rest of the lamina. A similar arrangement is found in Astrocaryum jauari; however, the non-vascular fiber cells are shorter and fewer per strand. Differences in leaf anatomy of Astrocaryum standleyanum and A. perangustatum may explain why fiber is not extracted: Astrocaryum standleyanum has a dense row of non-vascular fibrous strands under the adaxial hypodermis similar to Astrocaryum chambira but the large size of non-vascular fibrous strands that are located in the abaxial part of the mesophyll makes it difficult to properly extract fiber as is done with chambira. In Astrocaryum perangustatum, non-vascular fiber strands are small and irregularly dispersed in the mesophyll, which makes it impossible to extract quality fibers. Density, thickness and tensile strength are higher in chambira fiber than in jauari fiber. Chambira fiber presents a very high cellulose content (93.9%), while lignin content is low (4.2%). The ultrastructure of the cell wall of the non-vascular fiber is described for Astrocaryum chambira only. The major trait is a three-layered cell wall, with a notably thick inner layer. The physicochemical properties of chambira fiber are compared with other vegetal fibers used by the industry. Keywords: Arecaceae, Astrocaryum chambira, vegetal fiber, promising species, Peru.

Resumen

Presentado: 30/06/2011 Aceptado: 08/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

Se describe la anatomía de la lamina de la pinna en hojas no abiertas de la palmera chambira (Astrocaryum chambira), la que se utiliza para extraer la fibra, comparándola con otras tres especies (Astrocaryum jauari, de la cual ocasionalmente se obtiene una fibra, A. standleyanum y A. perangustatum, estas no proveen fibras). La estructura de la fibra consiste en paquetes de fibras no vasculares adheridos a la hipodermis y epidermis adaxial, lo cuales forman una unidad compacta, que se hace fácil separar del resto de la lámina. Una disposición similar se encuentra en la fibra de Astrocaryum jauari; sin embargo, esta especie tiene menos fibras celulares no vasculares por paquete, con menor longitud. Una disposición diferente es hallada en las otras dos especies lo cual no permite una separación de las fibras: en Astrocaryum standleyanum los paquetes de fibras no vasculares son localizados debajo de la hipodermis adaxial como lo son en Astrocaryum chambira, pero los paquetes de fibras no vasculares localizados en la parte abaxial del mesófilo son significativamente más grandes, lo que hace dificil extraer la fibra como se practica en chambira. En Astrocaryum perangustatum, los paquetes de fibras no vasculares son de menor tamaño y están dispersos en el mesófilo, lo que hace imposible la extracción de una fibra de calidad. La densidad, espesor y resistencia a la tracción son mayores en las fibras de Astrocaryum chambira que en las fibras de A. jauari. La fibra de chambira presenta un alto contenido de celulosa (93,9%) y bajo contenido de lignina (4,2%). La ultraestructura de la pared celular de la fibra no vascular es descrita sólo para A. chambira, la cual presenta una pared celular estratificada en tres capas, la interna es notablemente gruesa. Las propiedades físico-químicas de la fibra de chambira son comparadas con las fibras vegetales utilizadas en la industria. Palabras claves: Arecaceae, Astrocaryum chambira, fibras vegetales, especies promisorias, Perú

Introduction Palm fibers are used to manufacture a variety of goods and may represent a locally non-negligible economic resource (Schultes 1977). Several parts of the plant provide fiber: hard fiber for manufacturing brushes from the leaf sheath of some species such as Aphandra natalia (Balslev et al. 2008, Kronborg et al. 2008) or Leopoldinia piassaba (Lescure et al. 1992); rot-resistant fiber, e.g. for stuffing car seats, from the fruit of Cocos nucifera (Balick & Beck 1991); raw material for manufacturing furniture from the stem of the Calamus species (Kalima & Jasni 2004). Cellulose fibers extracted from the leaf of Chamaerops humilis (Benahmedbouhafsoun et al. 2007) or petiole of Mauritia flexuosa (Bresani 1924, De Los Heros & Zárate 1980) are considered promising material by the cellulose industry. Astrocaryum chambira, the chambira palm, provides a soft fiber commonly used to make carrying bags and hammocks. Rev. peru. biol. 19(1): 003- 009 (April 2012)

Chambira fiber is extracted from the yellowish pinnae of the young spear leaf that emerges from the crown center. According to Holm Jensen & Baslev (1995), who provided a complete description of processing chambira fiber and products for several Ecuadorean ethnic groups, fiber extracted from mature leaves was used to make fishing nets. In the Peruvian Amazon, chambira fiber is locally extracted and manufactured goods are sold in local and regional markets, and in the many souvenir shops found in the main touristic cities (Mejía, 1988; Vormisto, 2002). Other species of the genus Astrocaryum (A. standleyanum, A. aculeatum, A. jauari, and A. vulgare) are occasionally used for fiber extraction from the lamina (Borgtoft Pedersen 1994, Holm Jensen & Baslev 1995, Kahn 2008). Leaf anatomy of several species of Astrocaryum, including those mentioned in this article, was formerly described from seedlings (Millán & Kahn 2010). Here, anatomical study focuses on chambira fiber and compares it with two species, Astrocaryum

Marín et al.

Figure 1. Extracting and processing the chambira fiber. A, B: Adult and juvenile palms. C: Harvesting the pinnae. D: Mechanical removal of commercial fibers. E, F: Washing and drying the fibers in the sun. G: Previous fiber ready for staining with natural dyes.

jauari and A. standleyanum (the former is occasionally used for fiber extraction, the latter does not provide any individual fiber), which both belong to the subgenus Astrocaryum, and with a third species, Astrocaryum perangustatum, which belongs to the subgenus Monogynanthus and the leaves of which are never used for fiber extraction. Physicochemical and ultrastructural characterization of chambira fiber cell wall completes the anatomical study. The fibers are compared with vegetal fibers used by industry. Material and methods Palm species (Fig. 1) — Astrocaryum chambira is a large solitary palm; it grows in primary forest as well as in secondary vegetation and open areas in the western Amazonian lowlands and slopes of the eastern Andean foothills in Ecuador, in western Brazil, and extends to the north and central eastern regions of Peru. Astrocaryum jauari is a large riparian caespitose palm that produces several stems from its base; it is commonly found along most rivers of the Amazon basin. Astrocaryum standleyanum is a medium-sized solitary palm, it grows most commonly in lowland rainforests on poorly drained soils along the Pacific slope from Costa Rica to the Pacific lowlands of western Colombia and Ecuador. These three species develop ragged leaves, i.e. the pinnae are irregularly grouped and oriented in several directions from

the rachis. Astrocaryum perangustatum is a large-leaved, shortstemmed palm, the pinnae are regularly disposed in one plane; it is endemic to central Sub-Andean valleys (Millán, 2006), where it grows in forest understory as well as in open areas. Material collected – Medial pinnae of unopened spear leaf (those commonly used for fiber extraction) were collected in 2-5 individuals from the following localities: Astrocaryum chambira — in Yamayakat (78º20’11”W, 05º03’19”S), Amazonas, northern Peru; Santa Luz (74°03’40”W, 08°26’05”S), Abujao River, Ucayali, central eastern Peru. Astrocaryum jauari — Nanay River valley (73º15’28’’, 3º41’46’’S) Maynas, Loreto, Peru. Astrocaryum standleyanum – in Puerto Quito (00º07’00”N, 79º16’00”W), Pichincha, Northern Ecuador. Astrocaryum perangustatum — in the Pozuzo region (75º33’16”W, 10º04’05”S), Pasco, Peru (Fig. 2). Anatomical study — Fresh portions of 5 cm length taken from the midpart of medial pinnae of unopened spear leaves of the four species were fixed in FAA (formalin, alcohol, glacial acetic acid). Cross sections were cut by hand, bleached in commercial sodium hypochlorite and 5% chloral hydrate, stained in 1% safranin; zinc chloride-iodide and phloroglucin microchemical tests were applied for examination of cellulose Rev. peru. biol. 19(1): 003- 009 (Abril 2012)

Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber

Figure 3. Astrocaryum chambira. A: Lamina of the unopened spear leaf (cross section). B, C: Non-vascular fiber cells (nvf); B, D: vascular fiber cells (vf). E: Zinc chloride-iodide test in non-vascular fiber (light green). F: Phloroglucin test (pink) in vascular fiber. (ad.ep., adaxial epidermis; ab.ep., abaxial epidermis; ad.hyp., adaxial hypodermis; cf, fiber extracted from unopened leaf; est, stegmata; pa, parenchyma; vb, vascular bundle). Scale bars: 50µm in A, E, F; 100 µm in B; 5 µm in C, D.

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Marín et al.

and 90 measurements (30 per lamina) for length and width of non-vascular fiber cells. Significant differences at p<0.05 and p<0.01 were determined using ANOVA and pairwise comparison of means (Fisher’s LSD). Physicochemical analysis of non-vascular fibers — Fiber thickness and density (adapted from ASTM D 143) were measured with a Mitutoyo digital caliper, model CD-62BS (adapted from ASTM D 2256 and ASTM D 143, 1993). The tensile test was carried out for six units of Astrocaryum chambira fiber and one unit of Astrocaryum jauari fiber using an Alfred J. Amsler and Co. universal tensile machine, Model 46/224 (ASTM D 2256). Cellulose and lignin contents were quantified for the chambira fiber; dry fibers were previously macerated in a mixture of 1:2 ethanol-benzene for release of extractives, and processed according to TAPPI methods T 203 I-74 for cellulose and T 222 I-74 for lignin (TAPPI 1978a, b).

Figure 2. Areas sampled (In Peru: Yamayakat, Amazonas; Santa Luz, Ucayali; Nanay river, near Iquitos, Loreto; Pozuzo, Pasco. In Ecuador: Puerto Quito, Pichincha).

and lignified fiber walls respectively (D'Ambrogio 1996). Fibers were extracted from medial pinnae from unopened spear leaves of Astrocaryum chambira and A. jauari following the traditional Amazonian process (Fig. 1); fiber portions of 1 cm length were macerated in 5% sodium hydroxide solution, boiled for 30 minutes, bleached with 5% chloral hydrate, and stained in 1% safranin (Msahli et al. 2007 modified). Observations and photographs were made at 100x and 400x magnification with a Leica ICC50 photomicroscope; digital photographs were processed with Adobe Photoshop CS4. Biometrics — Fibers and fiber cells were measured using an ocular micrometer. Data were obtained for three laminas per species. Mean values were calculated from 30 measurements (10 per lamina) for thickness of lamina, thickness of the fiber extracted from the leaf, length of adaxial and abaxial fibrous strands, number of fiber cells per non-vascular fibrous strand,

Ultrastructure of chambira fiber cell wall — Fiber palm samples were fixed in 2.5% glutaraldehyde in 0.1 M phosphate buffer, pH 7.2, washed in 0.1 M phosphate buffer, pH 7.2 for about 8 hours and postfixed in 1% osmium tetroxide in 0.1 M phosphate buffer pH 7.2 for 12 hours. The samples were washed in 0.1 M phosphate buffer, pH 7.2 and dehydration took place in a graded ethanol and acetone series. Infiltration and embedding was performed in successive steps in a mixture of acetone and resin Durcopan ® in a 60°C oven for 48 h. Ultra-thin 90 nm thick cross sections were cut with a Porter Blum MT2 ultramicrotome, the sections were stained with uranyl acetate and lead citrate for observation under transmission electron microscopy. (Ancheta et al. 1996). Results Unopened spear leaves of the four species share common anatomical characteristics. These include: non-vascular fibrous strands located under the adaxial hypodermis and in the spongy parenchyma between the major vascular bundles, variable in shape and in number of fibers; round stegmata surrounding fiber strands; cellulose non-vascular fiber very elongated, acute at the ends, with thick walls; lignified vascular fibers short, septate, spindle-shaped and acute, located at the ends of the major and minor vascular bundles. One of the main anatomical differences is that non-vascular fibrous strands form a dense row below the adaxial hypodermis in Astrocaryum chambira, A. jauari and A. standleyanum, while they are irregularly scattered in the mesophyll in Astrocaryum perangustatum (Fig. 3, 4).

Figure 4. Astrocaryum jauari (A), Astrocaryum standleyanum (B), Astrocaryum perangustatum (C): Lamina of the unopened spear leaf (cross section). (ad.ep., adaxial epidermis; nvf, non-vascular fiber; ad.hyp., adaxial hypodermis; pa, parenchyma). Scale bar: 50µm.

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Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber Table 1. Unopened spear leaf biometrics in regard to fiber extraction. 1N=30; 2N=90;length and width in µ; mean±SD (min-max); a, b, c, d mark the significant differences between species at p>0.01). Thickness of the fiber extracted from the leaf 1

Lamina thickness1

Length of vascular fibrous strands located below the adaxial hypodermis1

Length of vascular fibrous strands located in the abaxial mesophyll1

Length of nonvascular fiber cells2

Width of nonvascular fiber cells2

N fiber cells per nonvascular fibrous strand1

A. chambira

231.0±34.7 (a) (108.0–300.0)

204.8±17.5 (175–250)

78.4±21.9 (a) (30.0–112.5)

25.3±6.1 (a) (12.5-45.0)

2280.4±590.9 (a) (1150.0–4300.0)

8.2±1.7 (a) (5.0–11.3)

44.5±17.0 (a) (9.0–75.0)

A. jauari

191.7±08.7 (b) (170.0–200.0)

138.3±14.6 (115–165)

42.2±11.6 (b) (20.0–67.5)

26.0±5.7 (a) (15.0-35.0)

1672.9±377.4 (b) (920.0–2800.0)

9.3±1.3 (b) (7.5–12.5)

13.9±6.1 (b) (3.0–24.0)

A. standleyanum

288.0±17.5 (c) (270.0–340.0)

65.1±21.3 (c) (37.5–112.5)

50.3±6.8 (b) (37.5-62.5)

2468.6±459.0 (c) (1450.0–3710.0)

9.3±1.9 (b) (5.0–12.5)

34.0±14.5 (c) (4.0–55.0)

A. perangustatum

153.3±11.2 (d) (120.0–170.0)

31.0±7.6 (d) (15.0 – 47.5)

18.0±4.7 (c) (7.5 – 25.0)

1158.3±339.9 (d) (580.0–2300.0)

6.9±1.5 (c) (5.0–10.0)

15.8±5.5 (b) (3.0–26.0)

ANOVA applied to biometric parameters obtained from the four species supports significant differences at p<0.01; pairwise comparisons of the means specify those differences as follows (Table 1): (i) Lamina of unopened spear leaves is thicker in Astrocaryum standleyanum, A. chambira and A. chambira than in A. jauari and A. perangustatum. (ii) The fiber extracted from the leaf is thicker in Astrocaryum chambira than in A. jauari (fiber are not extracted from the other two species). (iii) Non-vascular fibrous strands located below the adaxial hypodermis are significantly longer in Astrocaryum chambira and A. standleyanum than in A. jauari and A. perangustatum. Those located in the abaxial mesophyll are shorter than the former, the longest are found in Astrocaryum standleyanum. (iv) Non-vascular fiber cells are longer in Astrocaryum standleyanum and A. chambira than in A. jauari, short in A. perangustatum; they are wider in Astrocaryum jauari and A. standleyanum than in A. chambira and A. perangustatum. (v) The number of fiber cells per non-vascular fibrous strand is highest in Astrocaryum chambira. Thickness and density of non-vascular fibers and tensile strength are higher in Astrocaryum chambira than in A. jauari (Table 2). Only one unit of jauari fiber was analyzed, however. Zinc chloride-iodide microchemical testing shows that nonvascular fiber cell walls are mainly composed of cellulose (Fig. 3E). Chemical analysis for commercial fiber extracted from unopened spear leaves gives a high cellulose content of 93.9% in dry matter, while the lignin content is low at 4.2%. Phloroglucin microchemical testing shows that lignin is concentrated in lignified fibers located in fibrous vascular strands (Fig. 3F). In Astrocaryum chambira, the ultrastructure of non-vascular fiber wall shows a thick, three-layered cell wall (1.75 µ ) and a Table 2. Thickness (mm), density (g/cm3) and tensile strength (Gpa) of chambira non-vascular fiber. mean±SD (min-max).

A. chambira n=6 A. jauari n=1

Thickness

Density

Tensile strength

0.19±0.04 (0.12–0.25)

0.87±0.03 (0.83–0.91)

0.15±0.09 (0.04–0.26)

0.09

0.67

0.096

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narrow cytoplasmic lumen (0.91 µ diameter). The primary wall, made of the outer layer (S1), is 0.02 µ thick; the secondary wall is made of both medial (S2) and inner (S3) layers, 0.26 µ and 1.47 µ thick, respectively. Darkness decreases centripetally from S1 to S3. Vascular fiber wall is thin (0.8 µ ) and unstratified with wider lumen than in the non-vascular fiber. Discussion Chambira fiber extracted from unopened spear leaf consists of non-vascular fibers closely adhered to adaxial epidermis and hypodermis. A mechanical extraction process removes the unusable part of the mesophyll (spongy parenchyma, non-vascular and vascular fibers). Anatomical features make clear why leaves of Astrocaryum jauari, A. standleyanum and A. perangustatum are not used regularly or at all for fiber extraction. Non-vascular fiber cells and strands are shorter, and their number per strand is lower in Astrocaryum jauari than in A. chambira. That may explain why the spear leaf of this species is not commonly used for fiber extraction. Moreover, Astrocaryum jauari is a riparian species flooded for several weeks each year; it is less accessible than Astrocaryum chambira that is commonly found in non-flooded areas and cultivated places. Astrocaryum standleyanum has a dense row of nonvascular fibrous strands under the adaxial hypodermis similar to A. chambira but the large size of non-vascular fibrous strands that are located in the abaxial part of the mesophyll makes it difficult to properly extract fibers as is done for chambira fiber. However, this species is used in making handicrafts such as hats and baskets, using the entire pinnae from unopened spear leaves with an appropriate treatment described in Borgtoft Pedersen (1994). Non-vascular fiber strands are small and irregularly dispersed in the mesophyll in Astrocaryum perangustatum, which makes it impossible to extract quality fibers. Chambira fiber is the largest among the known fibers from palm leaves; moreover, its length is comparable to some fibers of palm stems (e.g. Calamus, Table 3). Fiber cell wall is thicker than in Cocos nucifera fiber (0.089 µ ) and thinner than Linum usitassisimum fiber (5–15 µ ) according to Morvan et al. (2003) and Khalil et al. (2006). Length and width of chambira fiber

Marín et al. Table 3. Fiber cell length and width (in µ) in other palm species. Rasheed & Dasti (2003); 2Benhamed-Bouhafsoun et al. (2007); 3 Kalima & Jasni (2004). 1

Length Caryota urens

Phoenix dactylifera1

Width 3.3 3.5

Cannabis sativa

67.0

3.3

Gossypium barbadense

83.0

Hibiscus cannabinus

55.0–59.0

6.8–8.0

Linum usitassisimun

56.5–64.1

2.0

Calamus occidentalis3

2204

4.3

can be compared to those of several commercial fibers (Table 4); however, only extreme values for these latter are available in the literature cited, which limits the meaning of such a comparison. Except for New Zealand linen, Phormium tenax, tensile strength of chambira fiber is weaker than the values reported for other commercial fibers (Table 4), which would be at least partially due to the lack of lignin in the cell wall. Tensile strength is a function of several factors such as the rigidity of the lignified wall (McDougall et al. 1993), the strength of covalent bonds in the pyranose rings and between glucose units of the cellulose polymer chain (Kalima & Jasni 2004), or the orientation of cellulose microfibrils along the axis of the fiber (Sanchis Gritsch & Murphy 2005). Chambira fiber is essentially composed of cellulose nonvascular fibers, which makes them flexible enough to be valuable for manufacturing bags and hammocks. Cellulose content is higher than those reported for other commercial fibers (Table 5). In this way, chambira fiber differs from most Monocotyledon fibers, which are composed of vascular tissue with lignified cell walls (Tomlinson 1990, McDougall et al. 1993, Evert 2006). According to Holm Jensen & Baslev (1995), the exploitation of the chambira palm for fiber extraction is a classic example of extractivism in Ecuador; it is used as a shade tree for crops and could be an important component in agro-forestry systems or for revaluing deforested areas. This is also true of Peru. Introducing chambira fiber in industrial fiber process would be a good option to intensify the utilization of this palm and increase local income. However, further research on the ecology and genetic diversity of Astrocaryum chambira are really needed in order to optimize this resource within a sustainable development framework. Acknowledgements This work was carried out under the agreement between UNMSM/San Marcos National University, Peru and IRD/ReTable 4. Length and width of fiber cells (min-max in µ), and tensile strength (Gpa) in commercial species. 1McDougall et al. (1993); 2 Rowell et al. (2000); 3Moreno et al. (2005); 4Cruthers et al. (2006); 5 Kromer (2009); 6Harris & Woodcock-Sharp (2000). Length

Width

Tensile strength

Agave sisalana1,2

2700.0-3400.0

8.0-41.0

6.1

Musa textilis2,3

4300.0-6200.0

16.0±32.0

1.0

3740.0-4750.0

10.1-12.8

0.1

Linum usitassisimum1,5

2100.0-40000.0

10.0-51.0

0.5

Cannabis sativa

8500.0-20000.0

10.0-51.0

9.0

1000.0-2600.0

20.0-24.0

11.9

1,2

Hibiscus cannabinus1,2

9.9–14.0

6.7

2.0

Phormium tenax

Lignin

53.6–65.8

6.3 630.0

4,6

Cellulose Agave sisalana

Chamaerops humilis

Table 5. Cellulose and lignin content (as % of dry matter) in fibers of commercial species (McDougall et al. 1993).

search Institute for Development (UMR DIADE/DYNADIV), France, and supported by the PALMS project funded by the European Community, 7th Framework Programme, Grant Agreement N°212631, and the PROCYT-CONCYTEC-OAJ Project (230-2008). We thank Delya �� Yabar for her helpul assistance on the English manuscript. Literature cited Ancheta, O., M. Ramos, M.C De la Rosa & S. Rodríguez. 1996. Metodología para el procesamiento de tejido vegetal en microscopía electrónica de trasmisión. Biotecnología 13: 195–196. ASTM D 143. 1993. Standard test method for tensile properties of single fibres. Annual Book of ASTM Standards, Engllwood VS & Brackell. ASTM D 2256. 1993. Standard test method for tensile properties of single fibres. Annual Book of ASTM Standards, Engllwood VS & Brackell. Balick, M.J. & H.T. Beck. 1991. Useful palms of the world. A synoptic bibliography. Columbia University Press, New York. Balslev H., C. Grandez, N. Paniagua, A.L. Møller & S. Lykke. 2008. Useful palms (Arecaceae) near Iquitos, Peruvian Amazon. Rev. peru. biol. 15 (supl. 1): 121–132. Benahmed-bouhafsoun A., F. Cherifi, M. Haili, Z. Bekhlifi, N. Maamar &M. Kaid-Harche. 2007. Anatomy, histochimy and biometrics of fibres of chamaerops humilis l. Grown in two different locality in algeria. Asian Journal of Plant Sciences 6 (2): 252–260. Borgtoft Pedersen, H. 1994. Mocora Palm-Fiber: use and management of Astrocaryum standleyanum (Arecaceae) in Ecuador. Economic Botany 48 (3): 310-325. Bresani, E. 1924. La palmera "aguaje" como productora de celulosa. Boletín de la Sociedad Geográfica de Lima. Tomo XLI: 209–210. Cruthers N., D. Carr, R. Laing & B. Niven. 2006. Structural differences among fibers from six cultivars of Harakeke (Phormium tenax, New Zealand flax). Textile Research Journal 76 (8): 601–606. D’Ambrogio de Argüeso A. 1996. Manual de técnicas en histología vegetal. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires. De Los Heros, G.M.J. & J.B. Zárate. 1980/1981. Posibilidades papeleras de pulpa al sulfato de pecíolos de aguaje. Revista Forestal del Perú 10: 83–90. Evert, R. 2006. Esau, Anatomía Vegetal. Ediciones Omega. Barcelona. Harris W. & M. Woodcock-Sharp. 2000. Extraction, content, strength, and extension of Phormium variety fibres prepared for traditional Maori weaving. New Zealand Journal of Botany 38: 469–487. Holm Jensen, O. & H. Balslev. 1995. Ehtnobotany of the fiber palm Astrocaryum chambira (Arecaceae) in the Amazonian Ecuador. Economic Botany 49 (3): 309–319. Kahn F. 2008. The genus Astrocaryum. Rev. peru. biol. 15 (supl. 1): 31–48.

Rev. peru. biol. 19(1): 003- 009 (Abril 2012)

Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber Kalima T. & Jasni. 2004. Study of Calamus occidentalis J.R. Witono & J. Dransf. Species Commercial Values and Possible Utilization. Biodiversitas 5 (2): 61–66. Kahlil, A., M.S. Alwani, & A.K. Omar. 2006. Chemical composition and cell wall structure of Malaysian plant waste fiber. Bioresource 1 (2): 220–232. Kromer K. 2009. Physical properties of flax fibre for non-textile-use. Res. Agr. Eng. 55 (2): 52–61. Kronborg, M., C.A. Grandez, E. Ferreira & H. Baslev. 2008. Aphandra Natalia (Arecaceae) — a little known source of piassaba fibers from the western Amazon. Rev. peru. biol. 15 (supl.1): 103–113. Lescure, J.-P., Emperaire, L. & C. Franciscon. 1992. Leopoldinia piassaba Wallace (Arecaceae): a few ecological and economic data from the rio Negro region (Brazil). For. Ecol. Manage. 55: 83–86. McDougall G.J., I.M. Morrison, D. Stewart, J.D.B Weyers & J.R. Hillamn. 1993. Plant Fibres: Botany, Chemistry and processing for Industrial Use. J. Sci. Food Agric. 62: 1–20. Mejia K. 1988. Utilization of palms in eleven mestizo villages of the Peruvian Amazon (Ucayali River, Department of Loreto). Adv. Econ. Bot. 6: 130–135. Millán B. 2006. Arecaceae endémicas del Perú. en: León B. et al. (ed.), El Libro Rojo de las Plantas Endémicas del Perú. Rev. Peru. Biol., Número especial 13(2): 706–707. Millán, B. & F. Kahn. 2010. Characterization of leaf anatomy in species of Astrocaryum and Hexopetion (Arecaceae). Rev. peru. biol. 17 (1): 81–94. Moreno L., A. Parac & F. Ocon. 2005. Fiber characteristics of promising abaca (Musa textilis Nee) accessions in NARC [National Abaca Research Center] germplasm suited for specific industry and uses. Philippine Journal of Crop Science, Vol. 30 (1): 60.

Rev. peru. biol. 19(1): 003- 009 (April 2012)

Morvan C., C. Andème-Onzighi, R. Girault, D. Himmelsbach, A. Driouich & D. Akin. 2003. Building flax fibres: more than one brick in the walls. Plant Physiology and Biochemistry 41: 935–944. Msahli S., Y. Chaabouni, F. Sakli & J.Y. Drean. 2007. Mechanical behavior of Agave americana L. Fibres: Correlation Between Fine structure and mechanical properties. J. Applied Sci. 7 (24): 3951-3957. Rasheed S. & A. Dasti. 2003. Quality and mechanical properties of Plant Commercial Fibers. Pakistan J. Biol. Sci. 6 (9): 840-843. Rowell R.M., J.S. Han, & J.S. Rowell. 2000. Characterization and factors effecting fiber properties. In Natural Polymers and Agrofibers Composites. E. Frollini (ed.). Embrapa Instrumentação Agropecuária. Sanchis Gritsch C. & R.J. Murphy. 2005. Ultrastructure of fibre and parenchyma cell walls during early stages of culm development in Dendrocalamus asper. Annals of Botany 95: 619–629. Schultes, R.E. 1977. Promising structural fiber palms of the Colombian Amazon. Príncipes, 21: 72–82. Tomlinson P. 1990. The structural biology of palms. Oxford University Press. New York. TAPPI, Technical Association for the Pulp and Paper Industries. 1978a. Alpha-, Beta and Gamma Cellulose in pulp. TAPPI Test Method T 203 os-74. TAPPI Press. Atlanta. TAPPI, Technical Association for the Pulp and Paper Industries. 1978b. Acid-insoluble lignin in wood and pulp. TAPPI Test Method T 222 os-74. TAPPI Press. Atlanta. Vormisto J. 2002. Making and marketing chambira hammocks and bags in the Village of Brillo Nuevo, Northeastern Peru. Econ. Bot. 56(1): 27–40.

MarĂn et al.

Rev. peru. biol. 19(1): 003- 009 (Abril 2012)

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Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica ISSN 1561-0837

Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae) Notes on floral visitors in Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae) Lianka Cairampoma y Carlos Martel Museo de Historia Natural–Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Apartado 14-0434, Lima, Perú. E-mail: liankacb@gmail.com

Resumen La polinización en Gesneriaceae comúnmente se asocia a síndromes de ornitofilia o melitofilia, siendo usual además la visita a las flores por especies robadoras de néctar. Se presenta una nota sobre la fauna que visita las flores de Seemannia sylvatica en Cusco, registrándose colibríes e insectos visitando las flores. En base a las características florales y conducta de los visitadores florales se sugiere que las flores de S. sylvatica presentan un síndrome ornitofílico. Se concluye que únicamente los colibríes serian los polinizadores, mientras que los insectos visitadores no intervendrían en la polinización y serian robadores del néctar de las flores. Palabras clave: Síndrome floral, visitadores florales, polinización, Trochilidae, robadores de néctar.

Abstract

Presentado: 05/05/2011 Aceptado: 23/07/2011 Publicado online: 02/10/2012

Pollination in Gesneriaceae commonly is associated with syndromes of ornithophily or melittophily, and usually others visitors are robbers of nectar. We present a note about the fauna that visit the flowers of Seemannia sylvatica in Cusco, where hummingbirds and insects were recorded visiting the flowers. Based on floral characteristics and behavior of floral visitors, we suggest that the flowers of S. sylvatica present an ornithophily syndrome. Therefore, only hummingbirds are pollinators, while the insects are not involved in pollination and only steal nectar from flowers. Keywords: Floral syndrome, flower visitors, pollination, Trochilidae, nectar robbers.

Introducción La polinización puede ser llevada a cabo por distintos grupos funcionales de animales (Fenster et al. 2004), los cuales han sido clave en la diversificación de las angiospermas (Grant & Grant 1965, Stebbins 1970, Fenster et al. 2004). Sin embargo, la relación planta-polinizador (mutualismo) puede ser afectada por los robadores florales (parasitismo), especies que no proveen servicios a las plantas (Maloof & Inouye 2000). Gesneriaceae es una de las familias tropicales más diversas, con 2500 a 3700 especies (Burtt & Wiehler 1995). Son particularmente interesantes porque exhiben una alta variabilidad en sus formas florales y color (Skog 1976, Smith 1996), composición del néctar y asociación con diferentes síndromes de polinización (Perret et al. 2001). La polinización por picaflores parece ser muy común y extendida en Gesneriaceae (Bawa et al. 1985, Perret et al. 2001). Se estima que alrededor del 60% de las Gesneriaceae neotropicales son ornitófilas, el 30% melitófilas (específicamente abejas euglosas macho) y el 10% por el resto de otros grupos funcionales (Wiehler 1983). Son pocos los estudios en Gesneriaceae neotropicales enfocados en polinización y sistema reproductivo, y las tribus Episcieae, Gesnerieae y Sinningieae son las más estudiadas (Steiner 1985, San Martín-Gajardo & Freitas 1999, Perret et al. 2001, San Martín-Gajardo & Sazima 2004, 2005a, b, Martén-Rodríguez & Fenster 2008, MarténRodríguez et al. 2009). Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein, es herbácea terrestre, perenne con rizomas escamosos, numerosas flores por axila, no Rev. peru. biol. 19(1): 011 - 016 (April 2012)

pedunculadas, sin brácteas, vistosas de corola tubular caracterizada por presentar tricomas multicelulares en forma de barril en la boca de la corola (Roalson et al. 2005); se distribuye en Bolivia, Brasil y Perú, forma densas poblaciones en causes de ríos, zonas abiertas de la llanura amazónica y bosques premontanos, y es ampliamente comercializada como especie ornamental (Wiehler 1976). El propósito de esta investigación es (a) documentar los visitadores florales y (b) caracterizar la morfología y biología floral (longevidad floral, antesis, receptividad estigmática y dehiscencia de las anteras), y su evaluación en el contexto del sistema de polinización. Material y métodos Área de estudio. El presente estudio fue realizado en las cercanías del Albergue San Pedro, distrito Kosñipata, provincia de Paucartambo, departamento de Cusco, Perú (10,0556° S, 71,5466° W), alrededor de los 1400 m de altitud, durante el mes de abril de 2009. El albergue está localizado en el flanco oriental de los Andes con una precipitación media anual de 2480 mm y una temperatura media de 15 – 18 °C (Atrium versión 1.7.1). Morfología floral. Se hizo una adaptación de Navarro et al. (2007). Se tomaron medidas de distintas partes de la flor en individuos de S. sylvatica, longitud de la corola, diámetro de apertura de la corola, longitud del pistilo y de los estambres (Fig. 1). En total se tomaron las medidas de 75 flores (dos a tres por individuo). Con las medidas se realizó un análisis de componentes principales (ACP) para conocer si las variables morfométricas florales covarían. Los análisis morfométricos

Cairampoma & Martel

Figura 1. Variables morfométricas estudiadas en la flor de Seemannia sylvatica. 1 longitud de la corola; 2 diámetro de apertura de la corola; 3 longitud del estambre; 4 longitud del pistilo. Tabla 2. Resultados del análisis de componentes principales con la matriz de variables florales en Seemannia sylvatica, indicando los valores de cada variable en los primeros dos componentes. Variables

PC I

PC II

Longitud de corola

0,0657

-0,3264

Diámetro apertura de corola

-0,0579

0,0365

Longitud de pistilo

-0,9523

-0,2996

Longitud estambres

0,2923

-0,8957

% Varianza explicada

68,306

22,039

Tabla 3. Longitud del pico de los picaflores que visitaron las flores de Seemannia sylvatica. Especie de Picaflor

Longitud del pico (mm)*

Adelomyia melanogenys

Chaetocercus mulsant

Ocreatus underwoodii Media de la corola de S. sylvatica

16 18,1

y los análisis de componentes principales fueron conducidos mediante el programa PAST versión 1.97 (Hammer et al. 2001). Biología floral. Se monitoreó diariamente a individuos de S. sylvatica desde la apertura de la flor (día 1) hasta la pérdida de la corola (día 1+x). En total se utilizaron 75 flores. La receptividad estigmática fue examinada con el método de la actividad de la H2O2-catalasa (Zeisler 1938), desde el momento del "día 1" hasta

el "día 1+x". La respuesta positiva a la prueba fue el burbujeo en una solución de H2O2. Se totalizaron 12 flores (una por individuo), por cada día de longevidad de la flor. Para conocer el momento de dehiscencia de las anteras se colectaron botones florales en diferentes estadios de desarrollo y se las diseccionó. Se observó el grado de madurez de las anteras y la morfología de los estambres hasta el último día de antesis de la flor. Éxito de fructificación. Se marcaron y observaron 1135 flores para determinar la proporción que logra formar fruto. Luego de dos semanas de finalizada la antesis se colectaron los frutos y se observó si hubo desarrollo del mismo. Visitadores florales. Las observaciones de los visitadores florales fue realizada en una temporada de floración de S. sylvatica en abril de 2009. Se realizaron 40 horas de observación entre las 6:00 y 17:00 horas (San Martín-Gajardo & Freitas 1999). Se registró al visitador floral, la hora y duración de la visita. Los visitadores fueron colectados en etanol de 70% en caso de ser insectos, o mediante fotografías si eran aves. Resultados Morfología floral. Seemannia sylvatica presenta flores dispuestas en inflorescencias axilares o terminales, con 1–3 flores fasciculadas carentes de pedúnculos y con pedicelos teretes rojizos. Las flores son zigomorfas, erguidas con una corola tubular, sin olor perceptible, externamente anaranjado rojizo, internamente amarillo con puntos rojos en la base, y con notables glándulas en el interior de los lóbulos de la corola. Los estambres son exertos

Tabla 1. Medidas morfométricas florales tomadas en Seemannia sylvatica indicando los valores por día de antesis floral. Longitud de estructuras (mm)

Día 1 (µ ± S)

Día 2 (µ ± S)

Día 3 (µ ± S)

Día 4 (µ ± S)

Longitud de corola

1,81 ± 0,081

1,83 ± 0,108

1,81 ± 0,133

1,76 ± 0,121

Diámetro apertura máxima de corola

0,599 ± 0,086

0,61 ± 0,066

0,63 ± 0,085

0,64 ± 0,078

Longitud de pistilo

1,43 ± 0,213

1,79 ± 0,161

1,77 ± 0,402

1,94 ± 0,129

Longitud estambres

1,44 ± 0,106

1,28 ± 0,178

1,12 ± 0,149

1,17 ± 0,147

Rev. peru. biol. 19(1): 011 - 016 (Abril 2012)

Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica

Figura 2. Vista longitudinal y frontal del desplazamiento de las estructuras reproductivas en diferentes fases sexuales (masculina y femenina) en flores de Seemannia sylvatica. A) Fase masculina, anteras expuestas y dehiscentes, estigma poco desarrollado; B) Fase femenina, anteras retorcidas sobre un lado de la corola y estigma bien desarrollado y expuesto.

Figura 3. Visitadores en Seemannia sylvatica. A) Adelomyia melanogenys (Trochilidae) alimentĂĄndose del nĂŠctar de una flor de S. sylvatica. B) Abeja Meliponini (Apidae) robando nĂŠctar a partir de un orifico en la base de la corola de S. sylvatica. Rev. peru. biol. 19(1): 011 - 016 (April 2012)

Cairampoma & Martel Tabla 4. Número y proporción de flores robadas por día de antesis de Seemannia sylvatica Día

Flores robadas

% de flores afectadas

% diferencial de flores afectadas por día

uno

3 (n= 14)

dos

7 (n= 12)

tres

9 (n= 11)

-10

cuatro

5 (n= 7)

en número de 4; ovario ínfero con estilo incluido con presencia de un nectario anular en la base del mismo; estigma capitado y aplanado, exerto. (Fig. 1).

en la base de la corola, mientras las hormigas y escarabajos aprovechaban estos para consumir el néctar. Estas dos últimas especies tuvieron visitas esporádicas.

La media de la longitud del tubo de la corola fue 18,1±1,1 mm (n= 69) y la media del diámetro de apertura 6,2±0,7mm (n= 69). La longitud del gineceo se incrementó desde el día 1 (10,6±1,3 mm; n= 14) hasta el día 4 (último día de antesis, 15,3±1,1 mm; n= 22). Los estambres disminuyeron de 14,4±1,1 mm(n= 14) hasta 11,6±1,5 mm (n= 22). La variación de las longitudes por día se detalla en la Tabla 1.

Se cuantificó la incidencia del robo de néctar a partir de la aparición de los orificios hechos por las abejas y su correspondencia con el día en que se hicieron (Tabla 4).

Al realizar el ACP a partir de las variables florales, se observó que el primer componente explica el 68,31% del total de la varianza en tanto que el segundo 22,04% (Tabla 2). La longitud del pistilo y longitud de estambres tienen los valores más altos en el primer componente, indicando que estas variables florales tienden a covariar más. El diámetro de apertura de corola es explicado por el segundo componente. Esto se refleja en el rápido desarrollo del pistilo y degeneración de los estambres que ocurre durante los días de antesis.

Discusión Seemannia sylvatica presenta un síndrome de polinización ornitofílico (Faegri & van der Pijl 1979, Proctor et al. 1996): forma tubular, posición horizontal a pendiente, color llamativo, olor no perceptible y néctar diluido. Las mismas que concuerdan con las características de sus visitadores florales, aves de la familia Trochilidae. Según la clasificación de Wiehler (1983), S. silvatyca sería del tipo 3 (corola urceolada, con un tubo marcadamente inflado, como una bolsa, y la boca muy constricta). Wiehler (1983) afirma que la bolsa, sirve para aumentar la visibilidad de la flor, mientras que la pequeña entrada asegura que las aves toquen las anteras y el estigma.

Biología floral. La duración de la antesis en todos los casos fue de 4 días (n= 69 flores). La dehiscencia de las anteras ocurrió al iniciarse la antesis (día 1) y el estigma alcanzó mayor receptividad los días 2 y 3. La flor se caracterizó por tener dos fases marcadas: Fase masculina, durante el primer día las anteras están dehiscentes y expuestas casi fuera de la corola. Fase femenina, a partir del tercer día, donde el estilo se ha elongado, y el estigma está más receptivo y se encuentra expuesto fuera de la corola. Los estambres a partir del tercer día se retraen (Fig. 2). El segundo día es una fase transicional entre la masculina y femenina. Por tanto, es una especie dicógama (protándrica) y hercógama (Faegri & van der Pijl 1979). Visitadores florales. Se registró la visita de aves (Trochilidae) e insectos (Formicidae, Apidae y Coleoptera). Los visitadores más comunes fueron Adelomyia melanogenys (Fig. 3A), Chaetocercus mulsant y Ocreatus underwoodii (Trochilidae). Se observó que durante las visitas a cada flor, el pico del picaflor hacía contacto con las anteras llenas de polen (flores en fase masculina) o con el estigma (flores en fase femenina). La longitud de los picos de los picaflores está indicada en la Tabla 3. Las visitas de los picaflores iniciaron temprano por la mañana y continuaron a lo largo del día hasta la tarde (desde las 8 hasta las 16 horas), con intervalos de 15 a 120 minutos entre cada visita. En promedio los Trochilidae visitaron las flores de S. sylvatica 37 veces por día, con una mayor frecuencia de visitas entre las 9 a 11 horas y visitando hasta 55 flores por vez. Se observó una especie de Formicidae, una de Chrysomelidae, y una de Apidae (Trigona sp.), los que mostraron una conducta de robadores de néctar, al hacer o aprovechar forados en la base de la corola. Las Trigona sp. (ver Fig. 3B) hacían los orificios

Éxito de Fructificación. Se contabilizaron 783 flores en las que luego se dio el desarrollo del fruto. El éxito total alcanzó el 68,97%.

En S. sylvatica se observa una separación temporal y espacial de las anteras y el estigma. Esta separación del rol de los sexos dentro de una temporada reproductiva ocurre ampliamente en las plantas con flores, siendo encontrada en especies con flores perfectas en al menos 17 familias (Cruden 1988). Debido a que las flores de S. sylvatica presentaron hercogamia combinada con protandría, es poco probable que una autopolinización espontánea ocurra (autogamia). Posiblemente, esto es una estrategia para reducir la incidencia de autofecundación y de reducir el desperdicio de gametos, mediante el descuento en cantidades de polen (Lloyd & Webb 1986). Esto debido a que la especie es autocompatible y capaz de desarrollar frutos con el polen en una misma flor (autogámica) (Cairampoma & Martel, datos no publicados). También, podría ocurrir que en la misma planta existan flores en fase femenina y otras en fase masculina en un mismo momento, lo que podría ocasionar fertilizaciones geitonogámicas (flor polinizada con polen de otra flor pero que pertenece a la misma planta). La relación morfológica entre la flor y el polinizador asegura la colocación del polen sobre el potencial polinizador. El tamaño de los picos de las especies Trochilidae visitadoras de S. sylvatica guardan relación con el tamaño de la corola (18,1 mm, Tabla 3), siendo siempre menores a esta longitud. Caso similar al registrado por San Martín-Gajardo & Freitas (1999) en Besleria longimucronata. La menor longitud del pico de los Trochilidae que visitaron las flores de S. sylvatica aseguraba un contacto con las anteras y/o el estigma por lo que deducimos que Adelomyia melanogenys, Chaetocercus mulsant y Ocreatus underwoodii son sus Rev. peru. biol. 19(1): 011 - 016 (Abril 2012)

Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica

polinizadores naturales. Aunque no podemos afirmar el impacto de cada especie de picaflor sobre la polinización de S. sylvatica. El néctar es la recompensa más importante de las flores para los animales que las polinizan (Endress 1994, McDade & Weeks 2004). Camargo et al. (2011) registraron en S. sylvatica una producción de volumen de néctar floral de 6±4,9 µL (n= 38), y la concentración de los azúcares de 9,37±4,58% (n= 38). Esta baja concentración del néctar coincidiría con las estrategias de otras plantas polinizadas por colibríes (Baker 1975, De la Barrera & Nobel 2004). La baja concentración de néctar seria una estrategia para evitar el robo de néctar por parte de abejas (Bolten & Feinsinger 1978); aunque, esto no es impedimento para la existencia de robadores de néctar de S. sylvatica como abejas, hormigas y escarabajos. Se observó que los robadores de néctar afectaron el 70 y 80% (Tabla 4) hasta el cuarto día. Se observó que entre el día 1 y día 3, se dio el mayor porcentaje de robo (alrededor del 60% del total). Esto podría explicarse porque el último día la planta disminuye su producción de néctar, al haber sido polinizada el día anterior (día 3). La tasa de robo sufrida por S. sylvatica es bastante elevada a pesar del néctar diluido. El efecto de los robadores de néctar sobre el fitness de la planta es variable. En algunas especies es negativo, positivo o incluso neutro (Maloof & Inouye 2000). En un sistema similar al estudiado, los robadores de néctar (ácaros) tuvieron un impacto positivo sobre el fitness de Moussonia deppeana, al incrementar el número de flores visitadas y la frecuencia de las visitas de sus colibríes polinizadores (Lara & Ornelas 2002). Aunque no se puede aseverar lo mismo en S. sylvatica, sin un estudio respectivo. Cabe mencionar que los tres picaflores visitadores mostraron una conducta territorial. Lo que refuerza la idea de que los patrones de alimentación de los colibríes derivan en última instancia de las respuestas individuales a la disponibilidad de alimentos (Sazima et al. 1995, Sazima 1996). La competencia entre picaflores y el robo del néctar, favorecería un mayor número de visitas de los picaflores a distintas flores para copar sus requerimientos energéticos. Lo que se vería reflejado en la alta tasa de fructificación (cerca al 70%). Aunque también podría causar una menor constancia de los picaflores a visitar las flores de S. sylvatica con poca o ninguna recompensa de néctar. Agradecimientos Agradecimiento muy especial a George Bradd por la ayuda en la identificación de los colibríes y el trabajo de campo. A las organizaciones IdeaWild, ACCA y TReeS-Perú por el apoyo con equipos y financiamiento del proyecto. Al lodge the Cock of the Rock por acogernos tan gentilmente. Literatura citada Atrium. 2005. Biodiversity Information System. Consultado en Noviembre 2009. Disponible en http://atrium.andesamazon.org. Baker H.G. 1975. Sugar concentrations in nectars from hummingbird flowers. Biotropica 7(1): 37-41. Bawa K.S., S.H. Bullock, D.R. Perry, R.E. Coville & M.H. Grayum. 1985. Reproductive biology of tropical lowland rain forest trees. II. Pollination systems. American Journal of Botany 72(3): 346-356. Bolten A.B. & P. Feinsinger. 1978. Why do hummingbird flowers secrete dilute Nectar? Biotropica 10(4): 307-309. Burtt B.L. & H. Wiehler. 1995. Classification of the family. Gesneriaceae. Gesneriana 1: 1-4.

Rev. peru. biol. 19(1): 011 - 016 (April 2012)

Camargo E., L. Rodrigues & A. Araujo. 2011. Pollination biology and reproduction of Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae) in the Serra da Bodoquena National Park, Mato Grosso do Sul. Biota Neotropica 11(4). Disponible en: http://www.biotaneotropica.org.br/v11n4/ en/abstract?article+bn02911042011 Cruden R.W. 1988. Temporal dioecism: systematic breadth, associated traits, and temporal patterns. Botanical Gazette 149: 1–15. De la Barrera E. & P.S. Nobel. 2004. Nectar: properties, floral aspects, and speculations on origin. Trends in Plant Science 9(2): 65-69. Endress P. 1994. Diversity and Evolutionary Biology of Tropical Flowers. Cambridge: Cambridge University. Faegri K. & L. van der Pijl. 1979. The Principles of Pollination Ecology. 3rd edition. New York: Pergamon Press. Fenster C.B., W.S. Armbruster, P. Wilson, J.D. Thomson & M.R. Dudash. 2004. Pollination syndromes and floral Specialization. Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics 35: 375-403. Grant V., K.A. Grant. 1965. Flower pollination in the Phlox family. New York, NY, USA: Columbia University Press. Hammer Ø., D.A.T. Harper & P.D. Ryan. 2001. PAST: paleontological statistics software package for education and data analysis. Palaeont. Electr. 4: 1-9. Lara C. & J.F. Ornelas. 2002. Effects of nectar theft by flower mites on hummingbird behavior and the reproductive success of their host plant, Moussonia deppeana (Gesneriaceae). Oikos 96: 470-480. Lloyd D.G. & C.J. Webb. 1986. The avoidance of interference between the presentation of pollen and stigmas in angiosperms: I. Dichogamy. New Zealand Journal of Botany 24: 135–62. Maloof J.E. & D.W. Inouye. 2000. Are nectar robbers cheaters or mutualists? Ecology 81(10): 2651-2661. Martén-Rodríguez S. & C.B. Fenster. 2008. Pollination ecology and breeding systems of five Gesneria species from Puerto Rico. Annals of Botany 103: 23-30. Martén-Rodríguez S, Almarales-Castro A, Fenster CB. 2009. An evaluation of pollination syndromes in Antillean Gesneriaceae: evidence for bat, hummingbird and generalized flowers. Journal of Ecology 97: 348-359. McDade L.A. & J.A. Weeks. 2004. Nectar in hummingbirdpollinated Neotropical plants I: Patterns of production and variability in 12 species. Biotropica 36(2): 196-215. Navarro L., G. Ayensa & P. Guitia. 2007. Adaptation of floral traits and mating system to pollinator unpredictibility: the case of Disterigma stereophyllum (Ericaceae) in Southwestern Colombia. Pl. Syst. Evol. 266: 165–174. Perret M., A. Chautems, R. Spichiger, M. Peixoto & V. Savolainen. 2001. Nectar sugar composition in relation to pollination syndromes in Sinningieae (Gesneriaceae). Annals of Botany 87: 267-273. Proctor M., P. Yeo & A. Lack. 1996. The Natural History of Pollination. London: Harper Collins Publishers. Roalson E.H., J.K. Boggan & L.E. Skog. 2005. Reorganization of tribal and generic boundaries in the Gloxinieae (Gesneriaceae: Gesnerioideae) and the description of a new tribe in the Gesnerioideae, Sphaerorrhizeae. Selbyana 25(2): 225–238. San Martín-Gajardo I. & L. Freitas. �� 1999. Hummingbird pollination in Besleria longimucronata Hoehne (Gesneriaceae) in South-Eastern Brazil. Biociencias porto Alegre 7(2): 13-24. San Martín-Gajardo I. & M. Sazima. 2004. Non-Euglossine bees also function as pollinators of Sinningia species (Gesneriaceae) in southeastern Brazil. Plant Biology 6(4):506-512.

Cairampoma & Martel San Martín-Gajardo I. & M. Sazima. 2005 a. Espécies de Vanhouttea Lem. e Sinningia Nees (Gesneriaceae) polinizadas por beija-flores: interações relacionadas ao hábitat da planta e ao néctar. Revista Brasileira de Botânica 28(3): 441-450. San Martín-Gajardo I. & M. Sazima. 2005b. Chiropterophily in Sinningieae (Gesneriaceae): Sinningia brasiliensis and Paliavana prasinata are bat-pollinated, but P. sericiflora is not. Not yet? Annals of Botany 95(7):1097-1103. Sazima I. 1996. An assemblage of hummingbird-pollinated flowers in a mountane forest in southeastern Brazil. Botanica Acta 109(2): 149-160. Sazima I., S. Buzato & M. Sazima. 1995. The saw-Billed hermit Ramphodon naevius and its flowers in southeastern Brazil. Journal fur Ornithologie 136(2): 195-206. Schulenberg T., D. Stotz, D. Lane, J. O’Neill & T. Parker III. 2007. Birds of Peru. Princenton University Press. Skog L.E. 1976. A study of the tribe Gesnerieae with a revision of Gesneria (Gesneriaceae: Gesnerioideae). Smithsonian Contributions to Botany 29: 1–182.

Smith J.F. 1996. Tribal relationships within the Gesneriaceae: a cladistic analysis of morphological data. Systematic Botany 21: 497–513. Stebbins G.L. 1970. Adaptive radiation of reproductive characteristics in angiosperms, I: Pollination mechanisms. Annual Review of Ecology and Systematics 1: 307–326. Steiner K.E. 1985. The role of nectar and oil in the pollination of Drymonia serrulata (Gesneriaceae) by Epicharis Bees (Anthophoridae) in Panama. Biotropica 17(3):217-229 Wiehler H. 1976. A report on the classification of Achimenes, Eucodonia, Seemannia, Goyazia, and Anetanthus (Gesneriaceae). Selbyana 1:374-404 Wiehler H. 1983. A synopsis of the neotropical Gesneriaceae. Selbyana 6: 1-149. Zeisler M. 1938. Über die Abgrenzung der eigentlichen Nabenfläche mit Hilfe von Reaktionen. Beihefte zum Botanisches Zentralblatt 58: 308-318.

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Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Estado del conocimiento e investigación para la conservación de Carnivora en el Perú ISSN 1561-0837

El orden Carnivora (Mammalia) en el Perú: Estado del conocimiento y prioridades de investigación para su conservación The order Carnivora (Mammalia) in Peru: State of Knowledge and research priorities for its conservation E. Daniel Cossíos1,2, Paloma Alcázar3,4, Ursula Fajardo5, Kelly Chávez6, Joanna Alfaro-Shigueto7,8, Susana Cárdenas-Alayza9, Juan Valqui4,10, Francesca G. Montero11, Jesús Lescano12, Miryam Quevedo12, Elena Vivar5, Renata Leite13, Karim Ledesma4, César Medina6, Leonardo Maffei14, Jessica Amanzo15, César Chávez16, Marco A. Enciso17, Álvaro García16, Jeffrey C. Mangel7,8, Joel A. Mendoza18, Gianmarco Rojas18, Larissa Silva19, L. Villegas20, Robert S.R. Williams19, Alfonzo Zúñiga21, Alex Cruz22, IMARPE23, Elisa Ruiz24, DGFFS24

Presentado: 20/10/2011 Aceptado: 28/04/2012 Publicado online: 01/10/2012

1: University of Geneva. 30 Quai Ernest Ansermet 1211, Genève 4, Switzerland. 2: Kawsay Pacha-Asociación Biodiversidad. Av Caminos del Inca 2436, Surco, Lima, Perú. 3: Universidad Ricardo Palma, Escuela Académico Profesional de Ciencias Veterinarias, Facultad de Ciencias Biológicas. Av. Benavides 5440, Surco. Lima, Perú. 4: Centro de Ornitología y Biodiversidad (CORBIDI). Calle Santa Rita 105 Of. 202, Surco. Lima 33, Perú. 5: Museo de Historia Natural de la Universidad de San Marcos, Av. Arenales 1256, Jesús María. Lima, Perú. 6: Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional San Agustín. Av. Alcides Carrión s/n. Arequipa, Perú. 7: Pro Delphinus. Enrique Palacios 630-204, Lima 11, Perú. 8: Centre for Ecology and Conservation, School of Biosciences, University of Exeter, Cornwall Campus, Penryn, UK. 9: Centro para la Sostenibilidad Ambiental, Universidad Peruana Cayetano Heredia. Av. Armendariz # 445, Miraflores. Lima, Perú. 10: Instituto de Zoología, Universidad de Kiel. Am Botanischen Garten 1-9, 24118 Kiel, Alemania. 11: Universidad Nacional Agraria La Molina. Av. La Molina s/n, La Molina, Lima. 12: Laboratorio de Anatomía Animal y Fauna Silvestre, Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Av. Circunvalación Cdra. 28 s/n - San Borja. Lima, Perú. 13: Center for Tropical Conservation, Duke University. 3705 Erwin Rd, Durham, NC. USA. 14: Wildlife Conservation Society. Arias Araguez 152, Miraflores. Lima, Perú. 15: Laboratorio de Estudios en Biodiversidad. Departamento de Ciencias Biologicas y Fisiologicas, Facultad de Ciencias y Filosofia, Universidad Peruana Cayetano Heredia. Honorio Delgado 430, Urb. Ingenieria, SMP, Lima, Perú. 16: Centro Neotropical de Entrenamiento en Humedales Internacional. Calle David Lewellyn 870, Coquimbo, Región de Coquimbo, Chile. 17: Departamento de Reprodução Animal. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia. Universidade de São Paulo. Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva nº87. Cidade Universitária. São Paulo/SP. Brasil. 18: Parque Zoológico Huachipa. Av Las torres s/n Ate Vitarte. Lima, Perú. 19: Frankfurt Zoological Society. Clorinda Matto de Turner 305, Urb. Magisterio, Cusco. 20: Instituto Regional de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional de San Agustín, Arequipa. 21: Word Wildlife Fund. Perú. 22: Alianza Gato Andino. Av. Ejército 1349, Tacna. Perú. 23: Instituto del Mar del Perú. Esquina Gamarra y General Valle s/n, Chucuito. Callao, Perú. 24: Dirección General Forestal y de Fauna Silvestre del Ministerio de Agricultura. Calle Diecisiete 355, urb El Palomar, San Isidro. Lima, Perú.

Resumen La alta diversidad de especies de carnívoros del Perú puede generar problemas al momento de decidir los taxa y temas sobre los que deben dirigirse los esfuerzos de investigación. En este trabajo se evalúa el esfuerzo de investigación en base al número de publicaciones realizadas para cada familia y especie de carnívoro en el Perú. Asimismo, se señalan los vacíos de información relevantes para la conservación de cada especie y se presenta la primera evaluación de las prioridades de investigación sobre este grupo animal en el Perú. Se registró 145 publicaciones sobre carnívoros peruanos realizadas desde el año 1943. El número de publicaciones presentó grandes diferencias entre taxa, entre temas estudiados y entre las ecorregiones en las que se realizaron las investigaciones. Según la escala de prioridades propuesta, la especie que debe ser estudiada con mayor prioridad es el coatí andino Nasua olivacea y la de menor prioridad es el ocelote Leopardus pardalis. Los resultados de nuestro trabajo resaltan la urgencia de realizar investigaciones sobre ciertas especies de carnívoros de las que existen pocos datos publicados, tanto a nivel local como global, y que se distribuyen en pocas ecorregiones del Perú. Tanto la escala de prioridades de investigación como la lista de vacíos de información serán de utilidad para guiar esfuerzos logísticos y financieros de investigadores particulares, instituciones privadas y gubernamentales. Palabras clave: estado de conocimiento, carnívoros, diversidad, conservación, Perú.

Abstract The high diversity of Peruvian carnivore species may pose problems when deciding to which taxa and topics new research efforts should be directed. In this publication, we evaluated the research effort made on each taxa -by assessing the number of publications per species-, point out the knowledge gaps that are important to the conservation of each species and present the first evaluation of research priorities for this group of animals to the country. We registered 145 publications about Peruvian carnivores made since 1943. The number of publications is significantly different between taxa, between subjects and between ecoregions where the research was conducted. According to the proposed priority scale, the species to be studied with greater priority is Nasua olivacea and the lowest priority is for Leopardus pardalis. The results of our study highlight the urgent need to conduct research on certain species of carnivores about which there are few published data, locally and globally, and which occupy a low number of ecoregions in the country. Both the scale of research priorities and the list of knowledge gaps presented here will be useful to guide logistical and financial efforts, for individual researchers as well as for private or governmental institutions. Keywords: carnivores, conservation, diversity, Peru, state of knowledge.

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Cossíos et al.

Introducción El orden Carnivora es uno de los grupos de animales que ha llamado más fuertemente la atención del ser humano (Ginsberg 2001) y, con 71 especies amenazadas a nivel global (UICN 2011), constituye uno de los taxa en mayor peligro del mundo. Debido a sus grandes necesidades de espacio y de calidad de hábitat, los carnívoros son frecuentemente considerados “especies sombrilla” es decir aquellas especies cuya conservación debería asegurar la de muchos otros organismos, y son también “especies carismáticas”, por ser capaces de atraer fácilmente la simpatía de las personas. Estas características hacen que los carnívoros cumplan un rol importante como objetivo central de programas de conservación de vida silvestre. Sin embargo, para que un programa de conservación sea efectivo, requiere de información sobre la distribución, el estado poblacional, los requerimientos ecológicos y la identidad genética de las especies implicadas (Wilson 2000). Pacheco et al. (2009) reportaron 34 especies de carnívoros que ocurren en el Perú, de las cuales una, el lobo fino de Juan Fernández (Arctocephalus philippii), sólo lo hace ocasionalmente (Majluf & Reyes 1989). A éstas hay que agregar el elefante marino del sur (Mirounga leonina), también de ocurrencia ocasional en el país (Campagna 2008), con lo que el número de especies del orden Carnivora en el Perú llega a 35. Esto equivale al 12,4% de las 281 especies vivientes del orden Carnivora a nivel mundial (Wilson & Mittermeier 2009), lo que resalta la importancia de la conservación de este taxón en el Perú. Al momento de decidir qué investigaciones realizar para la elaboración de programas de conservación o para, simplemente, aumentar nuestro conocimiento sobre el orden Carnivora, la gran diversidad de especies de este taxón en el Perú plantea un problema: ¿por dónde empezar? Al existir limitaciones de tiempo, recursos financieros y humanos, es importante tener una idea de qué proyectos de investigación podrían ser más útiles o urgentes. Como varios autores han expresado, las investigaciones y otros esfuerzos con fines de conservación deberían dirigirse con prioridad a las especies más amenazadas (e.g. Carter et al. 2000, Dunn 2002) pero, de forma evidente, es necesario tomar también en cuenta el grado de conocimiento actual sobre cada especie, siendo prioritario estudiar los taxa sobre los cuales existe menos información disponible. En este trabajo se señalan los vacíos de información relevantes para la conservación de los carnívoros existentes en el Perú y se presenta la primera evaluación de las prioridades de investigación sobre este grupo animal para el país. Esta evaluación fue desarrollada como una herramienta para la toma de decisiones de la Dirección General Forestal y de Fauna Silvestre (DGFFS) del Ministerio de Agricultura peruano. Puesto que puede realizarse tanto investigaciones dirigidas a una sola especie como a varias especies que se encuentren en una misma área, se realizaron dos evaluaciones de prioridades de investigación: una dirigida a especies individuales de carnívoros y otra dirigida a ecorregiones. Con el fin de que dichas evaluaciones sean replicables con otros grupos taxonómicos y de que se pueda hacer incluso comparaciones entre especies de diferentes grupos, se empleó un método cuantitativo para su realización, dándose prioridad a las especies más amenazadas y a aquellas de las que se tiene menos información.

Material y métodos Se realizó una búsqueda de literatura sobre cada especie de carnívoro en los índices de Zoological Record (Thomson Reuters), las bases de datos de internet ISI Web of Knowledge (apps.webofknowledge.com) y Google Scholar (scholar.google. com), los índices de revistas peruanas orientadas a la biología (i.e. Revista Peruana de Biología, Ecología Aplicada, The Biologist) y en bibliotecas de distintas universidades e institutos peruanos. La búsqueda incluyó artículos en revistas científicas, libros, tesis y literatura gris (i.e. informes de instituciones gubernamentales y privadas). Este material bibliográfico fué revisado para determinar qué temas fueron estudiados y cuáles son los vacíos de información trascendentes para la conservación en el caso de 33 de las 35 especies de carnívoros presentes en el Perú. El lobo fino de Juan Fernández y el elefante marino del sur, ambos de ocurrencia ocasional en el país, fueron las dos únicas especies de carnívoros que no fueron incluidas en la revisión bibliográfica ni en los análisis posteriores. Para cada publicación, se registró las especies de carnívoros estudiadas, las ecorregiones en las que se realizó la investigación y el tema estudiado. La nomenclatura empleada fue la de Pacheco et al. (2009). Las ecorregiones fueron registradas siguiendo la clasificación de Brack-Egg (1986). Los temas estudiados fueron separados en las seis categorías siguientes: i) distribución, ii) ecología y comportamiento, iii) amenazas y relaciones con el ser humano, iv) salud, v) genética de poblaciones y taxonomía subespecífica y vi) tamaño, tendencia y densidad poblacional. Se confeccionó una lista de las publicaciones sobre carnívoros peruanos sin tomar en cuenta: i) las publicaciones duplicadas (e.g. traducciones de artículos o tesis originales), ii) publicaciones monográficas, resultantes de la reunión de datos publicados con anterioridad, iii) publicaciones sobre temas distintos a los expuestos más arriba (e.g. arquelogía, paleontología, biología celular o molecular), iv) datos anecdóticos (i.e. observaciones casuales y reportes hechos sin base científica), v) listas de diversidad biológica. Adicionalmente, se revisaron los resúmenes de los congresos de la Sociedad Peruana de Mastozoología, del Instituto de Investigación de Ciencias Biológicas Antonio Raimondi (ICBAR) y de los congresos de Conservación y Educación ambiental realizados en el Perú entre los años 1999 y 2010. Los datos de los resúmenes de congresos sirvieron para determinar qué temas han sido estudiados pero no publicados aún, es decir que los resúmenes no fueron considerados publicaciones. Se determinó los grupos taxonómicos y temas que han sido más estudiados y se analizó la evolución del esfuerzo en investigación como el número de publicaciones sobre carnívoros realizadas por año. La determinación de las prioridades de investigación se abordó de dos formas. En primer lugar, se elaboró una lista de vacíos de información sobre cada especie, separando éstos en i) vacíos principales y ii) otros vacíos de información, considerándose como principales a los vacíos de información que deberían ser llenados de forma urgente para la elaboración de planes de conservación. Para esta separación se tomó en cuenta que la urgencia de los datos sobre un mismo tema puede ser diferente en cada especie, dependiendo de la información disponible, del estado de conservación y de distintas características de cada especie. Así, por ejemplo, será más urgente determinar el impacto de la caza sobre un carnívoro tradicionalmente perseguido por el ser humano que para otro que no soporta esa amenaza de forma Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (Abril 2012)

Estado del conocimiento e investigación para la conservación de Carnivora en el Perú

habitual. El listado de vacíos de información y su separación en “principales” y “otros” fueron realizados, en la medida de lo posible, por gente con experiencia de investigación en cada especie analizada.

La segunda forma de determinar las prioridades de investigación fue elaborar una escala de prioridad para especies y otra de prioridad de investigación para ecorregiones distintas. La escala para especies siguió un método modificado a partir de Lucherini et al. (2004). Cada especie recibió un puntaje para cuatro variables y se sumaron estos cuatro puntajes para obtener el valor de prioridad de investigación de la especie. El puntaje dado a cada variable tuvo un valor máximo de 1 para lograr que todas las variables tuvieran el mismo peso en el puntaje final. Las variables elegidas y la forma de puntuarlas fueron las siguientes:

a.ii) Vulnerabilidad: Durante 2010 y 2011, la DGFFS organizó una serie de talleres para la recategorización de la fauna amenazada del Perú, siguiendo la metodología de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN). La categoría de amenaza propuesta para cada especie determinó el puntaje de vulnerabilidad, otorgándose el mayor valor a las especies más amenazadas. Se dio un punto a las especies categorizadas como en peligro crítico (CR), 5/6 a aquellas en peligro (EN), 2/3 a las vulnerables (VU), 1/2 a las de datos insuficientes (DD), 1/3 a las casi amenazadas (NT) y 1/6 a las de bajo riesgo (LR). a.iii) Esfuerzo de investigación hecho a nivel nacional: El propósito de este punto fue que las especies para las que se ha estudiado menos aspectos a nivel nacional reciban un mayor puntaje. Se consideró los seis temas o tipos de investigación registrados y se dio 1/6 de punto por cada tema sobre el cual no existe información publicada. Así, las especies para las que no existen datos publicados sobre ninguno de esos aspectos obtuvieron un punto, mientras que aquellas para las que los seis aspectos han sido estudiados obtuvieron un puntaje de 0. a.iv) Esfuerzo de investigación a nivel global: De forma parecida al punto anterior, se dio un puntaje del 0 al 1 dependiendo de los aspectos que han sido estudiados a nivel global. Para crear la escala de prioridad de investigación por ecorregiones, se escogieron tres variables y se sumó el puntaje de todas para cada ecorregión, con un método modificado también a partir de Lucherini et al (2004). Las variables elegidas y la forma de puntuarlas fueron las siguientes: b.i) Vulnerabilidad promedio de las especies de carnívoros presentes en una ecorregión: De 1/6 a 1, siguiendo los valores dados en el punto a.ii. Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (April 2012)

Número de publicaciones

6 5 4 3 2 1 0 1943 1946 1949 1952 1955 1958 1961 1964 1967 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009

a.i) Selectividad de hábitat: Dado que los carnívoros peruanos se encuentran distribuidos sobre nueve ecorregiones (Pacheco et al 2009), un puntaje entre 1/9 y 1 fue asignado a cada especie, según el número de ecorregiones en la que se le encuentre. El objetivo de este puntaje fue dar prioridad a las especies de distribución más restringida. A una especie presente en las nueve ecorregiones le correspondió así el puntaje de 1/9, mientras que a otra presente en una sola ecorregión se le dio un puntaje de 1.

Figura 1. Evolución del número de publicaciones sobre carnívoros en el Perú desde el año 1943.

b.ii) Diversidad de carnívoros: Se dio un punto por cada especie de carnívoro presente en una ecorregión. Dado que el número máximo de especies de carnívoros en una ecorregión es de 18 (en la selva baja; Pacheco et al. 2009), y con la intención de que el puntaje máximo sea igual a 1, se dividió el total obtenido entre 18. b.iii) Representatividad de la investigación realizada: Para cada ecorregión se calculó el número t, igual al total de temas susceptibles a ser estudiados, multiplicando el número de especies de carnívoros presentes en la ecorregión por seis (el número de tipos de investigación posibles). Se otorgó entonces un puntaje de 1/t por cada tema que no ha sido estudiado, obteniéndose valores posibles entre 0 y 1, mayores mientras menos investigación sobre carnívoros se haya hecho en una ecorregión. Para probar la robustez del método empleado (i.e. la capacidad del método de quedar inafectado frente a factores de distorsión), se cuantificaron los cambios que ocurren en el orden de la escala de prioridad al doblar el peso de cada una de las variables escogidas. Resultados A. Publicaciones sobre el orden Carnivora en el Perú. Desde 1943 hasta 2010 han sido publicados 145 trabajos en 80 artículos de revistas, 16 libros o capítulos de libro, 29 tesis universitarias y 20 informes además de, al menos, 46 resúmenes de congresos y eventos académicos. La publicación más antigua registrada correspondió al año 1943. Desde entonces, el número de publicaciones sobre carnívoros peruanos se ha ido incrementando gradualmente (Fig. 1). La familia de carnívoros con mayor número de publicaciones fue Otariidae, con 59 (40,7% del total de publicaciones), mientras que Procyonidae, con una sola publicación, fue la que tuvo menos. Luego de los otáridos, la familia con más publicaciones fue Mustelidae, con 32 (22,1%; Fig. 2), aunque 29 de ellas estuvieron dedicadas a sólo 2 de sus 8 especies: la nutria marina Lontra felina y el lobo de río, Pteronura brasiliensis. A nivel de especies, el mayor número de publicaciones

Cossíos et al. Felidae

Canidae

Ursidae

Leopardus colocolo

Puma concolor

Panthera onca 59

Otariidae Mustelidae

Atelocynus microtis

Chrysocyon brachyurus

Lycalopex culpaeus

Lycalopex sechurae

Speothos venaticus

Procyonidae

Leopardus pardalis

Mephitidae

Leopardus jacobita

Tremarctos ornatus

Arctocephalus australis Otaria flavescens

Eira barbara

Lontra felina

Número de publicaciones Figura 2. Número de publicaciones por familia del orden Carnivora, realizadas entre 1943 y 2010.

Mustela frenata

1 14

Conepatus chinga

Procyon cancrivorus

Otros carnívoros (13 spp.)

0 0

Número de publicaciones Figura 3. Número de publicaciones por especie del orden Carnivora, realizadas entre 1943 y 2010.

Entre los temas tratados, el que tuvo mayor número de publicaciones fue el de ecología y comportamiento, con 75 (51,7% del total de publicaciones) y el tema con un menor número fue el de salud, con 8 (5,5%; Fig. 4). La mayor parte de las investigaciones fue realizada en la ecorregión de Desierto Costero (77 publicaciones o 53,1%), mientras que las ecorregiones menos estudiadas fueron el Bosque Pluvial del Pacífico y la Sabana de Palmeras, con cero y una publicación, respectivamente (Fig. 5). Población Genética de poblaciones y taxonomía subespecífica Salud Amenazas y relaciones con el humano Ecología y comportamiento

Lontra longicaudis Pteronura brasiliensis

estuvo dirigida al lobo marino fino Arctocephalus australis, con 51 (35,2% de las publicaciones), mientras que no se encontró ninguna publicación para 13 especies de carnívoros. Sin tener en cuenta a los otáridos, la especie con más publicaciones fue el oso de anteojos Tremarctos ornatus (17 publicaciones), seguido por la nutria marina (15), el lobo de río (14) y el zorro andino Lycalopex culpaeus (13) (Fig. 3).

Sin tener en cuenta a los otáridos, la ecorregión más estudiada fue la Selva Baja, con 28 publicaciones (31,1%; Fig. 5). De los 46 resúmenes de congresos encontrados, 27 (58,7%) presentaron información que no ha sido publicada hasta el momento en artículos, libros o tesis y seis de ellos tocaron, en 28

14 8 31 75

Distribución

20 0 20 Número de publicaciones

Figura 4. Número de publicaciones sobre carnívoros peruanos realizadas entre 1943 y 2010, clasificadas por tema de investigación tratado.

Sabana de palmeras Selva baja Yunga Puna Páramo Serranía esteparia Desierto costero Bosque seco ecuatorial

1 28 18 9 6 18 21 10 0

56 20

Figura 5. Número de publicaciones sobre carnívoros peruanos realizadas entre 1943 y 2010, clasificadas por ecorregión en la que se realizó la investigación. En Desierto costero: blanco representa las publicaciones sobre otáridos, gris claro representa las publicaciones sobre otros carnívoros.

Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (Abril 2012)

Estado del conocimiento e investigación para la conservación de Carnivora en el Perú

relación a alguna especie de carnívoro en particular, temas o ecorregiones sobre los que no existe información publicada aún. B. Temas estudiados y vacíos de información Los vacíos de información identificados, divididos en “principales” y “otros” para cada especie, fueron los siguientes: 1. Gato de pajonal, Leopardus colocolo Temas estudiados: Distribución, relaciones con el ser humano y genética poblacional en gran parte del país (entre La Libertad y Tacna). Un sólo estudio de dieta, basado en 9 muestras fecales. Vacíos principales: Distribución en el norte del país, flujo genético entre poblaciones, datos poblacionales en general. Otros vacíos: Ecología en general (incluyendo dieta, horario de actividad, uso de hábitat y relaciones con otros carnívoros), datos sobre reproducción y salud. 2. Gato andino, Leopardus jacobita Temas estudiados: Distribución, genética de poblaciones y relaciones con el ser humano entre Ancash y Tacna. Vacíos principales: Se desconoce el límite norte de su distribución y su presencia en distintas zonas de Ancash, Pasco, Huancavelica y Ayacucho debe ser confirmada. Flujo genético entre poblaciones. Abundancia, densidad poblacional y área de actividad. Otros vacíos: ecología en general, reproducción y salud. 3. Ocelote, Leopardus pardalis Temas estudiados: Comportamiento, dieta, densidad poblacional y amenazas en selva baja. Un sólo registro de parásitos. Principales vacíos: Distribución, datos poblacionales y cuantificación del impacto de amenazas, principalmente de actividades antrópicas. Otros vacíos: Estado sanitario y posibles impactos de la introducción de patógenos de origen doméstico.

tudios sobre medidas de control de conflictos. Hace falta estimar abundancia y densidad poblacional en distintos ambientes y más estudios sobre su ecología. Otros vacíos: Presión de caza sobre el puma y sus principales presas. Estudios de distribución. Identificación de corredores entre poblaciones. Evaluación del uso de esta especie con fines curativos, mágico-religiosos o folclóricos. Evaluación sanitaria que incluya agentes infecciosos presentes en el puma y agentes en animales domésticos y humanos. El MINAM (2011) considera importante determinar, mediante métodos genéticos, si existen poblaciones aisladas y pequeñas, cuya conservación sea prioritaria. 7. Yaguarundi, Puma yagouaroundi Principales vacíos: Distibución, datos poblacionales y ecología en general. Se requiere identificar las amenazas que soporta esta especie y estimar su impacto, así como identificar las áreas de mayor importancia para su conservación (i.e. aquellas en las que se encuentre poblaciones mayores y saludables). Otros vacíos: División a nivel subespecífico (principalmente por métodos genéticos), datos reproductivos, estado sanitario. 8. Jaguar, Panthera onca Temas estudiados: Dieta y densidad de posibles presas en selva baja. Se ha incluído muestras de jaguares peruanos de Loreto, únicamente, en un estudio de genética poblacional a nivel sudamericano. Principales vacíos: Es necesario completar la información sobre la distribución de la especie, abundancia poblacional, ecología básica y disponibilidad de presas. Se necesita documentar la ocurrencia de conflictos con seres humanos y ganadería para comprender su extensión e importancia a nivel local. Otros vacíos: Estudios sanitarios tanto en cautiverio como en vida libre. El Ministerio del Ambiente del Perú-MINAM (2011) consideran importante determinar, mediante métodos genéticos, si existen poblaciones aisladas y pequeñas.

4. Oncilla, Leopardus tigrinus Principales vacíos: Distribución, amenazas, datos poblacionales. Otros vacíos: Ecología en general, epidemiología y genética poblacional.

9. Perro de monte de orejas cortas, Atelocynus microtis Temas estudiados: Observaciones preliminares (de estudios aun no publicados) sobre dieta, comportamiento y densidad poblacional en el Parque Nacional de Manu.

5. Margay, Leopardus wiedii Principales vacíos: Distibución, datos poblacionales y ecología en general. Estimación del impacto de amenazas de origen antrópico, incluyendo la modificación y pérdida de hábitat, la cacería de subsistencia y el uso de esta especie con fines curativos, mágico religiosos y folklóricos. Otros vacíos: No se han realizado estudios sobre las subespecies L. w. pirrensis y L. w. amazonica, ambas presentes en el Perú según Cabrera (1958), y determinado si realmente son poblaciones reproductivamente aisladas. Estado sanitario.

Principales vacíos: El conocimiento acerca de su distribución en el país aún se encuentra incompleto. No se tiene estimación alguna de densidad, tendencia o tamaño poblacional, se desconocen aspectos básicos de su ecología y como consecuencia, se entiende poco acerca de sus requerimientos de hábitat. Otros vacíos: La biología y patología de esta especie son poco o nada conocidas.

6. Puma, Puma concolor Temas estudiados: Dieta en selva baja, bosque seco y páramo (de ese último ambiente, sólo 9 muestras fecales). Uso de hábitat en bosque seco. Relaciones con el ser humano en Ayacucho y en el Parque Nacional Cordillera Azul. Un sólo registro de parásitos. Principales vacíos: Cuantificación de conflictos con el ser humano y del valor económico y ecológico de este carnívoro. EsRev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (April 2012)

10. Lobo de crin, Chrysocyon brachyurus Temas estudiados: Los únicos datos publicados sobre dieta (un sólo estómago examinado), distribución y actividad horaria corresponden al primer reporte de la especie para el Perú. Principales vacíos: Datos poblacionales y relación de la población peruana con poblaciones aledañas. Otros vacíos: Dado que casi no se ha hecho investigación sobre esta especie en el Perú, cualquier proyecto sobre ecología o conservación sería valioso.

Cossíos et al.

11. Zorro andino, Lycalopex culpaeus Temas estudiados: Distribución. Dieta en serranía esteparia, lomas costeras y yunga. Uso de hábitat, parasitología y relaciones con el ser humano en serranía esteparia. Comportamiento horario en yunga.

la presión de caza sobre sus presas, así como estudiar el impacto de enfermedades transmitidas por animales domésticos. Otros vacíos: Dado que se ha hecho muy pocas observaciones sobre esta especie en el Perú, cualquier proyecto sobre ecología o conservación sería valioso.

Principales vacíos: Se desconoce los límites de distribución de las dos subespecies que, presuntamente, existen en el Perú (L. c. smithersi y L. c. andina) y tampoco se les ha diferenciado genéticamente. Se requiere datos sobre dinámica poblacional en las principales zonas donde ocurren conflictos con el ser humano, para poder establecer medidas de control, monitoreo y conservación. Es necesaria una descripción de las relaciones con el ser humano, una cuantificación de los daños hacia los animales domésticos a lo largo del país y un estudio de la efectividad de posibles medidas de control. No existen publicaciones de estudios en cautiverio ni sobre reproducción. Fuera de la dieta, se desconocen los demás aspectos de su ecología y biología. Otros vacíos: Relación con otros carnívoros, principalmente con el zorro de Sechura (Lycalopex sechurae) y zorro gris (Lycalopex griseus). Se tiene muy pocos datos sobre enfermedades y su rol en la epidemiología de zoonosis, como la hidatidosis.

15. Oso de anteojos, Tremarctos ornatus Temas estudiados: Distribución, amenazas, relaciones con el ser humano y ecología en general. Datos poblacionales en yunga.

12. Zorro gris, Lycalopex griseus Principales vacíos: Distribución, tamaño poblacional y relación de la población peruana con las de otros países. Conflictos con el ser humano. Se desconoce el límite norte y el límite altitudinal en el país. Existe la posibilidad de que la población peruana deba catalogarse como una especie nueva o como una nueva subespecie de L. griseus, (com pers. Elena Vivar). Otros vacíos: Relación con otros predadores, sobre todo con L. culpaeus, con el que está en simpatría en muchas zonas de la costa sur. No existen estudios sobre la ecología de esta especie en el Perú, ni estudios en cautiverio ni datos sobre enfermedades que la afecten. Se desconoce el rol que pueda tener este cánido en la epidemiología de la hidatidosis humana y otras zoonosis. 13. Zorro de Sechura, Lycalopex sechurae Temas estudiados: Distribución. Relaciones con el ser humano. Dieta, dispersión de semillas y actividad horaria en bosque seco.

Principales vacíos: Distribución en los departamentos de Amazonas, Ayacucho, Huancavelica y Puno. Estudios poblacionales, tanto a nivel nacional como regional. Dada la heterogeneidad de la disponibilidad de recursos en los Andes, es necesario determinar áreas representativas que permitan un menor error en la extrapolación de los valores de abundancia. Informacion sobre variación genética a nivel nacional. Identificación de las poblaciones más amenazadas debido a fragmentacion de hábitat y aislamento. Impacto de agentes patógenos de animales domésticos. Mortalidad natural, por caceria y por enfermedades introducidas. 16. Lobo marino fino, Arctocephalus australis Temas estudiados: Distribución, amenazas y relaciones con el ser humano, población, ecología en general, salud, genética de poblaciones a gran escala. Principales vacíos: Magnitud e impacto de las capturas ilegales e incidentales, área de actividad (home range) en más de una localidad, dispersión entre colonias reproductivas, actualizar datos de dieta durante años Niño y no-Niño, dinámica y estructura poblacional durante y después de eventos El Niño, ecotoxicología, estructura genética de las poblaciones peruana y chilena, epidemiología, zoonosis, parasitología, estudios sanitarios, estudios locales de disponibilidad de presa. Otros vacíos: Características de los viajes de alimentación (profundidad de buceo, distancias recorridas), comportamiento y dispersión de juveniles. 17. Lobo marino chusco, Otaria flavescens Temas estudiados: Distribución, amenazas y relaciones con el ser humano, población, ecología en general, salud.

Principales vacíos: Datos poblacionales, genética de poblaciones y taxonomía subespecífica. No se conoce enfermedades que afecten a esta especie pero se sospecha que éstas pueden ser causantes de grandes pérdidas poblacionales, además de ser un riesgo potencial para la salud humana. Otros vacíos: Se desconoce el límite sur (Grimwood 1969, Pacheco 2002) y el límite altitudinal de su distribución en el Perú. Reproducción, sus relaciones con otros predadores; sobre comportamiento sólo se ha realizado observaciones en un único individuo juvenil en cautiverio (Birdseye 1956).

Principales vacíos: Magnitud e impacto de las capturas ilegales e incidentales, impacto de las pesquerías industriales, área de actividad en más de una localidad, dispersión entre colonias reproductivas, interacción entre lobos chuscos y pesca en diferentes localidades, tasa de supervivencia de crías, adultos y juveniles, actualizar datos dieta durante años Niño y no-Niño, dinámica y estructura poblacional, ecotoxicología, epidemiología y estudios sanitarios en general, estudios locales de disponibilidad de presas. Otros vacíos: Características de los viajes de alimentación (profundidad de buceo, distancias recorridas), comportamiento y dispersión de juveniles.

14. Perro de monte, Speothos venaticus Temas estudiados: Observaciones preliminares sobre dieta y comportamiento.

18. Manco, Eira barbara Temas estudiados: Una sola publicación, con estimaciones poblacionales para selva baja.

Principales vacíos: Es necesario estimar su distribución y densidad poblacional, así como determinar las amenazas que soporta (MINAM 2011). Se sugiere especialmente determinar qué tan susceptible es este cánido a los cambios de hábitat y a

Principales vacíos: Datos poblacionales, identificación de amenazas y cuantificación de sus impactos (MINAM 2011). Otros vacíos: Biología y ecología. Estudios epidemiológicos y parasitológicos. Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (Abril 2012)

Estado del conocimiento e investigación para la conservación de Carnivora en el Perú

19. Hurón menor, Galictis cuja y 20. Hurón grande, Galictis vittata Principales vacíos: Distribución, datos poblacionales, amenazas. Otros vacíos: Ecología en general, comportamiento, enfermedades y genética poblacional. 21. Gato marino, Lontra felina Temas estudiados: Distribución, población, amenazas y relaciones con el ser humano, ecología en general, comportamiento, genética de poblaciones. Principales vacíos: Se requiere una estimación que actualice los datos poblacionales del año 2004, área de actividad, estudios sobre enfermedades y parasitología, identificación de zonas que podrían estar contaminadas por patógenos, impacto del fenómeno “El Niño”. Otros vacíos: Se requiere profundizar los estudios de genética poblacional para identificar posibles unidades de manejo. 22. Nutria, Lontra longicaudis Temas estudiados: Una sola publicación, con estimaciones poblacionales para selva baja. Principales vacíos: Datos poblacionales. Efectos de amenazas, principalmente de la caza, enfermedades transmitidas por animales domésticos y modificación del hábitat. Otros vacíos: Biología y ecología, enfermedades en general, genética poblacional. 23. Comadreja amazónica, Mustela africana Principales vacíos: Distribución, requerimientos ambientales y amenazas. Otros vacíos: Biología y ecología en general, genética poblacional. 24. Comadreja andina, Mustela frenata Temas estudiados: Relaciones con el ser humano en Ayacucho. Principales vacíos: Identificación de amenazas y cuantificación de sus impactos. Otros vacíos: Biología, ecología y enfermedades en general, datos poblacionales, genética poblacional. 25. Lobo de río, Pteronura brasiliensis Temas estudiados: Distribución, población, amenazas y relaciones con el ser humano, ecología en general. Principales vacíos: Identificación de las poblaciones reproductivas en los departamentos de Loreto y Ucayali, evaluación de conflictos con pescadores de subsistencia y pescadores comerciales. identificación y monitoreo de impactos negativos y positivos del turismo, estimación del éxito de supervivencia de crías. 26. Zorrino andino, Conepatus chinga y 27. Zorrino hocico de cerdo, Conepatus semistriatus Temas estudiados: En el caso de C. chinga, se ha estudiado la distribución y amenazas en el sur del Perú, y dieta en un bosque de Arequipa. Dos parásitos han sido registrados para el género Conepatus pero la especie de zorrino es dudosa. Principales vacíos: Distribución, especialmente donde pueda haber solapamiento entre ambas especies, genética poblacional, principalmente para identificar poblaciones que requieran trataRev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (April 2012)

miento especial. Otros vacíos: Se requiere saber si existe hibridación entre ambas especies. Dado que se ha hecho muy poca investigación sobre esta especie en el Perú, cualquier proyecto sobre ecología, datos poblacionales, amenazas y relaciones con el ser humano sería valioso. 28. Olingo, Bassaricyon alleni Principales vacíos: Distribución, datos poblacionales y amenazas. Otros vacíos: Biología, ecología y enfermedades en general. Es de interés determinar si Bassaricyon alleni debe ser considerada una especie distinta a B. gabbi y a otras especies descritas de ese género. Si así fuera, el papel del Perú en la conservación de B. alleni cobraría mayor importancia, puesto que allí se encuentra la mayor parte de su área de distribución. 29. Coatí de nariz blanca, Nasua narica Principales vacíos: Es necesario determinar su distribución, estado de su población y las amenazas que enfrenta en el Perú (MINAM 2011), así como la relación entre la población peruana y la que se encuentra en Ecuador. Entre las posibles amenazas sobre esta especie, se requiere determinar el posible impacto de la pérdida de hábitat, las relaciones que tendría con el ser humano y la transmisión de enfermedades a través de animales domésticos. Otros vacíos: Biología, ecología y enfermedades en general. 30. Coatí de cola anillada, Nasua nasua Aunque se trata de una especie común, es necesario determinar la tendencia de sus poblaciones, identificar las amenazas que enfrenta y las áreas que mantienen poblaciones mayores. Otros Vacios: Información sobre biología, ecología y enfermedades en general. Estructura genética poblacional. 31. Coatí andino, Nasuella olivacea Principales vacíos: Distribución, datos poblacionales y amenazas. Dado que la población registrada en Perú se encuentra aislada y muy distante del resto (en Venezuela, Colombia y Ecuador) es importante determinar, por métodos morfológicos y moleculares, si se le debe tratar como una especie distinta. Otros vacíos: Biología, ecología y enfermedades en general. 32. Chosna, Potos flavus Principales vacíos: Como es una especie mascota, las enfermedades que pueden ser transmitidas al hombre deben ser estudiadas con mayor detalle. Otros vacíos: Ecología, biología, amenazas y genética poblacional. 33. Osito cangrejero, Procyon cancrivorus Temas estudiados: Dos especies de parásitos han sido reportadas para este carnívoro en el Perú. Principales vacíos: Distribución y amenazas. Otros vacíos: Biología, ecología y enfermedades en general. No se conoce la estructura genética de las poblaciones de esta especie; un estudio a nivel global sobre este tema permitiría saber, entre otras cosas, qué tan grande es la diferencia entre las poblaciones de la costa peruana y de otros países del Pacifico y las de la selva baja. C. Propuesta de escala de prioridades de investigación En la escala de prioridades de investigación por especie, los valores obtenidos variaron entre 3,33 y 1,06 puntos sobre 4,0

Cossíos et al.

posibles. La especie con mayor prioridad de investigación fue el coatí andino, mientras que la especie con menor prioridad fue el ocelote (Tabla 1). Al variar el peso del puntaje de las distintas variables, entre 8 y 11 especies cambiaron de lugar dentro de la escala de priorización, y se movieron entre 0,51 (al doblar el peso de la variable «esfuerzo de investigación a nivel nacional») y 1,58 puestos (al doblar el peso de la variable «vulnerabilidad») en promedio.

voros peruanos en un 18,6% y, por lo tanto, mejoraría nuestro conocimiento sobre el tema. Muchas veces, la información presentada en resúmenes de congresos no basta para conocer o entender la metodología empleada ni para hacer replicable la experiencia expuesta, y no ha pasado por el filtro de calidad que supone su publicación en una revista científica; por esas razones, son muchas las revistas que no aceptan como referencia un resumen de congreso o un póster.

En la escala de prioridades de investigación por ecorregiones, los valores obtenidos variaron entre 2,98 y 2,23 puntos sobre 3,0 posibles. La ecorregión con mayor prioridad de investigación fue la selva baja, mientras que la ecorregión con menor prioridad fue el páramo (Tabla 2). Al variar el peso del puntaje de las distintas variables, entre 3 y 5 ecorregiones cambiaron de lugar dentro de la escala de priorización, y se movieron entre 0,67 (al doblar el peso de la variable “diversidad”) y 0,89 puestos (al doblar el peso de las variables “vulnerabilidad” o “representatividad de la investigación”) en promedio.

Los resultados de nuestro trabajo resaltan la urgencia de realizar investigación sobre ciertas especies de carnívoros y sobre ecosistemas específicos. Cabe resaltar que el sistema de clasificación de ecorregiones de Brack utilizado en este estudio considera al mar, la costa y al desierto costero dentro de una misma ecorregión (ecorregión del desierto costero). Al centrarse en los otáridos, que se distribuyen exclusivamente en el ámbito marino-costero, la mayoría de investigaciones sobre carnívoros peruanos se ha realizado en sólo una parte de la ecorregión del desierto costero. Según la escala de prioridades propuesta, los carnívoros que más urge investigar son especies sobre las que existen muy pocos datos publicados, tanto a nivel nacional como global, y que ocupan un bajo número de ecorregiones en el país. Varias de estas especies se encuentran en la categoría de datos insuficientes a nivel nacional y podrían estar realmente amenazadas. En el caso de las ecorregiones, la selva baja y la yunga se encuentran en los primeros puestos, influenciadas en gran medida por el alto número de especies que habitan en ellas.

Discusión y conclusiones Existen grandes diferencias en el número de publicaciones hechas sobre las distintas especies de carnívoros peruanos. Los otáridos han sido los carnívoros más estudiados en el Perú, quizá debido a su permanencia en colonias durante parte del año -lo cual facilita su observación y captura- y a razones logísticas como una relativa facilidad para el desplazamiento de los investigadores hacia los lugares de observación y la existencia de una estación biológica en San Juan de Marcona, en el departamento de Ica, donde se ha hecho una parte importante de las investigaciones. Entre los fisípedos, parece haber una preferencia por las especies amenazadas: las especies más estudiadas -oso de anteojos, lobo de río y nutria marina- son tres de los únicos cinco carnívoros peruanos considerados dentro de alguna categoría de amenaza a nivel global (IUCN 2011). Las otras dos especies amenazadas a ese nivel, el gato andino y la oncilla, con cuatro y ninguna publicación respectivamente, son félidos elusivos y quizá hayan sido dejados de lado debido a una mayor dificultad para conseguir datos sobre ellos. El siguiente grupo de carnívoros más estudiados está formado por siete especies con cuatro o más publicaciones cada una y que pueden ser consideradas relativamente comunes. Finalmente, se encuentra un grupo de 20 especies con una o ninguna publicación, todas ellas, con excepción de la oncilla, especies no incluidas en ninguna categoría de amenaza y, en su mayoría, de distribución restringida, aunque también hay algunas que pueden considerarse de distribución amplia. Un patrón similar se encuentra en las publicaciones sobre carnívoros de Brasil, que dan preferencia a las especies consideradas “bandera” y a aquéllas para las cuales es más fácil conseguir información (de Oliveira 2006). Algunos autores han señalado la existencia de preferencias hacia especies carismáticas en desmedro de las especies amenazadas al momento de realizar investigaciones (e.g. Brodie 2009, Tisdell y Swarda Nantha 2007). En el caso de los carnívoros peruanos es posible que este factor también influya en las preferencias de los investigadores aunque, al no existir estimaciones del “carisma” de las especies implicadas, no es posible comprobarlo aún. El número de trabajos presentados a congresos y reuniones científicas y cuyos resultados no han sido publicados hasta ahora, 27, es alto. Su publicación haría crecer la literatura sobre carní-

Como todo sistema de priorización de investigaciones (e.g. Lucherini et al. 2004, de Oliveira 2006, Regan et al. 2008, Carter et al. 2000), el presentado aquí contiene un componente de subjetividad causado por la elección de variables y la importancia dada a cada una de ellas. El orden de prioridad de las especies o ecorregiones puede variar según el peso que se le dé a las variables escogidas. Sin embargo, el sistema es bastante robusto, presentando pocos cambios al elevarse el peso de cualquier variable al doble. En el caso de que un usuario decida dar preferencia absoluta a alguna de las variables (por ejemplo a la categoría de amenaza) bastaría con separar a las especies en categorías según la variable en cuestión y ver luego la prioridad de las especies dentro de cada categoría. Aún en el caso de elegirse, para hacer investigación, a un taxón determinado tomando en cuenta razones distintas a su estado de conservación y al nivel de conocimiento sobre él (por ejemplo el carisma de una especie o la facilidad para la toma de datos), la lista de vacíos de información presentada aquí debería ser de utilidad para decidir qué temas estudiar. Es necesario resaltar que aún para las especies de carnívoros que han sido más estudiadas en el Perú se carece de información importante para su manejo y conservación, tanto en cuanto a temas como a áreas geográficas. En muchos casos, además, no basta con información aislada en el tiempo. Por ejemplo, en el caso de los carnívoros más estudiados, los otáridos, los cambios ambientales a los que están sujetos ocasionan fluctuaciones poblacionales importantes (Soto 1999, Soto et al. 2004), por lo que se requiere contar con información actualizada y de largo plazo. La sugerencia de prioridades hecha en esta publicación no pretende, por lo tanto, frenar el esfuerzo actualmente realizado hacia algunas especies y desviarlo hacia otras, pero puede servir de guía para nuevos proyectos de investigación.

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Estado del conocimiento e investigación para la conservación de Carnivora en el Perú Tabla 1. Escala propuesta de prioridades de investigación en especies de carnívoros peruanos. Se muestra el puntaje dado a cada variable elegida para la evaluación, así como el puntaje total. Las especies se encuentran ordenadas según su prioridad, de mayor a menor.

Familia

Puntaje

Temas no investigados

Puntaje

Temas no investigados

Puntaje

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Nasua olivacea Mustela africana Galictis cuja Atelocynus microtis Bassaricyon alleni Galictis vittata Leopardus wiedii Speothos venaticus Leopardus tigrinus Nasua narica Potos flavus Lontra longicaudis Puma yagouaroundi Procyon cancrivorus Nasua nasua Lycalopex griseus Leopardus jacobita Pteronura brasiliensis Conepatus semistriatus Eira barbara Lontra felina Lycalopex sechurae Mustela frenata Otaria flavescens Chrysocyon brachyurus Arctocephalus australis Panthera onca Conepatus chinga Lycalopex culpaeus Tremarctos ornatus Leopardus colocolo Puma concolor

Procyonidae Mustelidae Mustelidae Canidae Procyonidae Mustelidae Felidae Canidae Felidae Procyonidae Procyonidae Mustelidae Felidae Procyonidae Procyonidae Canidae Felidae Mustelidae Mephitidae Mustelidae Mustelidae Canidae Mustelidae Otariidae Canidae Otariidae Felidae Mephitidae Canidae Ursidae Felidae Felidae

1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 4 3 3 3 3 2 1 2 6 5 1 3 5 1 1 1 5 4 3 5 5 8

1,00 1,00 1,00 0,89 0,89 1,00 0,89 0,89 1,00 1,00 0,67 0,78 0,78 0,78 0,78 0,89 1,00 0,89 0,44 0,56 1,00 0,78 0,56 1,00 1,00 1,00 0,56 0,67 0,78 0,56 0,56 0,22

DD LC DD VU LC LC DD DD DD LC DD DD DD DD LC DD EN EN LC LC EN NT LC VU NT EN NT LC LC VU DD DD

0,50 0,17 0,50 0,67 0,17 0,17 0,50 0,50 0,50 0,17 0,50 0,50 0,50 0,50 0,17 0,50 0,83 0,83 0,17 0,17 0,83 0,33 0,17 0,67 0,33 0,83 0,33 0,17 0,17 0,67 0,50 0,50

6 6 6 5 6 6 6 5 6 6 6 5 6 5 6 6 3 2 6 5 1 3 5 1 3 0 4 2 2 1 2 3

1,00 1,00 1,00 0,83 1,00 1,00 1,00 0,83 1,00 1,00 1,00 0,83 1,00 0,83 1,00 1,00 0,50 0,33 1,00 0,83 0,17 0,50 0,83 0,17 0,50 0,00 0,67 0,33 0,33 0,17 0,33 0,50

5 6 4 4 6 5 3 4 2 4 4 4 3 4 4 1 1 2 4 4 1 3 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0

0,83 1,00 0,67 0,67 1,00 0,83 0,50 0,67 0,33 0,67 0,67 0,67 0,50 0,67 0,67 0,17 0,17 0,33 0,67 0,67 0,17 0,50 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,33 0,17 0,00 0,00 0,00

3,33 3,17 3,17 3,06 3,06 3,00 2,89 2,89 2,83 2,83 2,83 2,78 2,78 2,78 2,61 2,56 2,50 2,39 2,28 2,22 2,17 2,11 2,06 1,84 1,83 1,83 1,56 1,50 1,44 1,39 1,39 1,22

Leopardus pardalis

Felidae

0,56

0,17

0,33

0,00

1,06

TOTAL

Especie

Categoría de amenaza

Investigación a nivel global

Puntaje

Investigación a nivel nacional

Ecorregiones ocupadas

Vulnerabilidad

Prioridad

Selectividad de hábitat

Tabla 2. Escala propuesta de prioridades de investigación sobre carnívoros, por ecorregiones. Se muestra el puntaje dado a cada variable elegida para la evaluación, así como el puntaje total. Las ecorregiones se encuentran ordenadas según su prioridad, de mayor a menor.

Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (April 2012)

Puntaje

Temas estudiados

Temas no estudiados

Puntaje

0,37 0,36 0,44 0,38 0,5 0,36 0,41 0,35 0,38

1,12 1,09 1,33 1,15 1,52 1,09 1,24 1,06 1,15

18 16 8 10 9 8 9 11 5

1,00 0,89 0,44 0,56 0,50 0,44 0,50 0,61 0,28

108 96 48 60 54 48 54 66 30

15 10 2 6 23 0 13 12 6

93 86 46 54 31 48 41 54 24

0,86 0,90 0,96 0,90 0,57 1,00 0,76 0,82 0,80

TOTAL

Número de especies

Selva baja Yunga Sabana de palmeras Bosque seco ecuatorial Desierto costero Bosque pluvial del Pacífico Puna Serranía esteparia Páramo

Representatividad de investigación

Puntaje

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ecorregión

Diversidad

Vulnerabilidad promedio

Prioridad

Vulnerabilidad

2,98 2,88 2,74 2,61 2,59 2,54 2,50 2,49 2,23

Cossíos et al.

Agradecimientos Agradecemos a V. Pacheco y al Ministerio del Ambiente por los comentarios hechos durante nuestra investigación. Un agradecimiento especial a M. Cossíos y a B. Veillon por su revisión del texto en sus versiones iniciales. El proceso de reunión y análisis de información fue apoyado técnica y financieramente por la DGFFS del Ministerio de Agricultura del Perú. Literatura citada Arias-Schreiber M & C. Rivas. 1998. Distribución, tamaño y Estructura de las poblaciones de lobos marinos Arctocephalus australis y Otaria byronia en el Litoral Peruano, En Noviembre 1996 y Marzo 1997. Inf. Progr. Inst. Mar Perú, 73: 17-32. Birdseye C. 1956. Observations on a domesticated Peruvian desert fox, Dusicyon. Journal of Mammalogy 37:284-287. Brack-Egg E. 1986. Las ecorregiones del Perú. Boletín de Lima, 44:57-70. Cabrera A. 1958. Catálogo de los mamíferos de América del Sur. I. (Metatheria, Unguiculata, Carnivora). Revista Museo Argentino de Ciencias Naturales Bernardino Rivadavia, Ciencias Zoológicas, 4:1-307. Campagna C. 2008. Mirounga leonina. In: IUCN 2010. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2010.4. Acceso 24/5/2011. Carter M.F., W.C. Hunter, D.N. Pashley & K.V. Rosenbery. 2000. Setting priorities for landbird conservation in the United States: the partners in flight approach. Auk 117:541-548. Dunn E.H. 2002. Using decline in bird populations to identify needs for conservation action. Conservation Biology 16:1632-1637. Ginsberg J.R. 2001. Setting priorities for carnivore conservation: What makes carnivores different? Pp: 498-523. In: Carnivore Conservation (Gittleman J. L., S.M. Funk, D.W. Macdonald, and R.K. Wayne, eds.). Cambridge University Press, Cambridge, 675 pp. Grimwood R. 1969. Notes on the distribution and status of some Peruvian mammals 1968. Special Publication 21, New York Zoological Society, New York.

IUCN. 2011. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2011.1. http://www.iucnredlist.org Acceso 27/7/2011. Lucherini M., L. Soler, & E. Luengos. 2004. A preliminary revision of knowledge status of felids in Argentina. Mastozoología Neotropical 11(1):7-17. Majluf P. & J.C. Reyes. 1989. The marine mammals of Peru: a review. In: Pauly, D, Muck, P, Mendo, J and Tsukayama, I. (eds.) The Peruvian Upwelling Ecosystem: Dynamics and Interactions. IMARPE-GTZ-ICLARM: 334-363 MINAM. 2011. Especies CITES de carnívoros peruanos. Ministerio del Ambiente, Dirección. General de Diversidad Biológica - Museo de Historia Natural, UNMSM. Pacheco V. 2002. Mamíferos del Perú. In: G. Ceballos y J. Simonetti, eds. Diversidad y conservación de los mamíferos neotropicales. Conabio-UNAM. México, D.F. Pp. 503-550. Pacheco V., R. Cadenillas, E. Salas, C. Tello & H. Zeballos. 2009. Diversidad y endemismo de los mamíferos del Perú. Revista Peruana de Biología 16(1):5-32. Regan H.M., L.A. Hierl, J. Franklin, D.H. Deutschman, H.L. Schmalbach, C.S. Winchell & B.S. Johnson. 2008. Species prioritization for monitoring and management in regional multiple species conservation plans. Diversity and Distributions 14(3):462-471. Soto K. 1999. Efectos del Niño 1997-98 sobre el ciclo reproductivo del lobo marino chusco Otaria byronia en las Islas Ballestas, Pisco. Perú. Tesis para optar el título de biólogo. Universidad Nacional Agraria La Molina. Soto K.H., A.V. Trites & M. Arias-Schreiber. 2004. The effects of prey availability on pup mortality and the timing of birth of South American sea lions (Otaria flavescens) in Peru. Journal of Zoology 264(4):419-428. Tisdell C. & H. Swarna Nantha. 2007. Comparison of funding and demand for the conservation of the charismatic koala with those for the critically endangered wombat Lasiorhinus krefftii. Biodivers Conserv 16:1261-1281. Wilson D.E. & R.A. Mittermeier (eds.) 2009. Handbook of the Mammals of the World. Carnivores. Vol. I. Lynx Editions, Barcelona. Wilson E.O. 2000. On the future of conservation biology. Conservation Biology, 14:1-3.

Rev. peru. biol. 19(1): 017- 026 (Abril 2012)

Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Ambientes de dormir de Cuniculus paca en la cuenca alta del río Itaya ISSN 1561-0837

Tipos y formas de ambientes de dormir de majás (Cuniculus paca) en la cuenca alta del río Itaya Types and forms of sleeping dens of pacas (Cuniculus paca) in the upper Itaya river basin

Rolando Aquino1, Gendrick Meléndez2, Etersit Pezo2 y Deyber Gil2 1 Instituto de Ciencias Biológicas Antonio Raimondi, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. P. O. Box 575 Iquitos, Perú. Telefax 65265510. Email Rolando Aquino: raquinoy2005@yahoo.es 2 Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de la Amazonía Peruana, Iquitos, Perú.

Resumen Este reporte trata sobre ambientes de dormir de majás (Cuniculus paca, Linnaeus, 1766). El estudio fue llevado a cabo entre agosto del 2006 y abril del 2007 y está basado en observaciones detalladas. Los resultados indican que este roedor utiliza como ambientes de dormir los huecos en tierra o en troncos de árboles caídos. Cada uno de estos ambientes contaba con dos o más orificios y una cavidad interna para el “sueño diurno”. Generalmente uno de los orificios era de uso habitual y el resto para la fuga circunstancial. De acuerdo a su forma, número de orificios y ubicación en el piso del bosque, los ambientes de dormir fueron clasificados hasta en cuatro tipos; de ellos, el tipo A fue el más común. Los resultados también indican mayor concentración de ambientes de dormir en bosque de galería de inundación temporal. Palabras clave: Cuniculus paca, ambientes de dormir, caracterización, tipos y formas, concentración por hábitats.

Abstract

Presentado: 07/01/2012 Aceptado: 27/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

This report deals with paca sleeping dens (Cuniculus paca Linnaeus, 1766). The study was conducted between August 2006 and April 2007 and is based on detailed observations. Results indicate that this rodent uses holes in the ground or in fallen trees as sleeping dens. Each of these sleeping dens had two or more orifices and an internal cavity for the "diurnal sleep”. Typically, one orifice was for common use and the rest for the circumstantial escape. According to their form, their localization in the ground, and the number and location of orifices, sleeping dens were classified into four types, of which type A was the most common. The results also indicate a greater concentration of sleeping dens in temporary flooded gallery forest. Keywords: Cuniculus paca, sleeping dens, characterization, types and forms, habitat concentration.

Introducción Entre los animales silvestres que habitan en los bosques amazónicos se encuentra el majás (Cuniculus paca, Rodentia: Cuniculidae) cuya carne tiene una alta demanda en los mercados por su exquisito sabor, por lo que la caza de este roedor se incrementó en estos últimos años, convirtiéndose así en una fuente importante de ingreso económico, en particular para aquellos pobladores que habitan en determinadas cuencas de la Amazonía (Bodmer et al. 1997). Sin embargo, esta extracción desmedida estaría generando sobre caza en algunas cuencas de la Amazonía peruana, por lo que es importante conocer con más detalle ciertos aspectos ecológicos como es el caso de los ambientes donde realizan el descanso o “sueño diurno”, que podría contribuir en la formulación de estrategias para un mejor uso de este importante recurso natural. En cuanto a este roedor, la mayoría de los estudios realizados en la Amazonía peruana están referidos a la biomasa extraída (Bodmer et al. 1997; Aquino et al. 2001), comercialización en mercados (Bendayán 1991; Bendayán & Bardales 2004)y sustentabilidad de la caza (Aquino et al., 2009); pero es muy escasa en lo que se refiere a las características de los ambientes de dormir que son mencionados de manera general por Mondolfi (1972), Boher (1981), Yockteng (1982), entre otros; así como a su distribución con respecto a los ríos, quebradas, caños y lagunas (cochas), que con excepción de Aquino et al. (2009) Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (April 2012)

son comentados a grandes rasgos por Kroll y Giesecke (1996), Voss y Emmons (1996), Oliveira y Bonvicino (2006), entre otros. La escasa información disponible sobre los ambientes de dormir nos motivó a la conducción de este estudio, el cual estuvo orientado a la caracterización en tipos y formas. El estudio fue conducido de agosto 2006 hasta abril del 2007, cuyos resultados se presentan en este reporte. Material y métodos Área de estudio.- El estudio se llevó acabo en la cuenca alta del río Alto Itaya, localizada al sureste de la ciudad de Iquitos (Fig.1). En el área fueron diferenciados hasta tres tipos de hábitats, el bosque de terraza baja incluyendo el ribereño o de galería, bosque de terraza alta y bosque de colina baja de moderado a fuertemente disectado. Estos bosques se caracterizaron por poseer abundantes cuerpos acuáticos conformados por quebradas y caños, donde las diversas comunidades vegetales constituyeron hábitats y refugios para muchos componentes de la fauna silvestre, entre ellos el majás (C. paca). La composición florística varió entre uno y otro tipo de bosque, donde predominaron árboles de fuste casi rectos y entre 10 a 25 m de altura, pero también hubieron algunos emergentes superior a los 30 m como el machimango (Eschweilera sp., Gustavia sp.), pashaco (Parkia sp.), quinilla (Chrysophyllum sp., Pouteria sp.), entre otros. Selección de unidades de muestreo para búsqueda de ambientes de dormir.- Para este propósito fue tomado en cuenta

Aquino et al.

Figura 1. Mapa de la cuenca del río Alto Itaya mostrando las zonas de muestreo: 1) Quebrada Yanayacu, 2) Quebrada Seis Unidos, 3) Quebrada Agua Blanquillo y 4) Quebrada Nauta.

las estaciones de muestreo establecidos en estudios anteriores (Terrones 2006; Navarro & Terrones 2006; Aquino et al. 2007), lo que facilitó la definición de las unidades de muestreo para el cual se tuvo en cuenta los siguientes: accesibilidad, en particular durante la época de vaciante (mayo – setiembre) y antecedentes sobre observación directa y/o indirecta de este roedor en estudios anterioes. Considerando los criterios arriba mencionados, la búsqueda de ambientes de dormir se hizo en cuatro zonas de muestreo: quebrada Yanayacu (bosque de terraza alta), quebrada Seis Unidos (bosque de terraza baja que incluye el bosque de galería), quebrada Agua Blanquillo (bosque de colina baja fuertemente disectado) y quebrada Nauta (bosque de colina baja moderadamente disactado). La búsqueda y caracterización de ambientes de dormir comprendió desde agosto del 2006 hasta abril del 2007 de forma intercalada y no mensual, de modo que se hicieron seis viajes de 20 días útiles de trabajo de campo por cada tipo de bosque o zona de muestreo. En las unidades de muestreo previamente definidas se abrieron seis transectos de 2 km de longitud aledaños al río y quebradas y hacia el interior del bosque. Por cada uno de estos transectos se procedió a la búsqueda de ambientes de dormir con el apoyo de dos guías de campo que fueron cazadores de las comunidades aledañas al área de estudio. La búsqueda se hizo en una amplitud aproximada de 30 m; es decir, 15 m por cada lado del transecto. Para este propósito, cada uno de los transectos fue recorrido de 08:00 a 14:00 h. Cada vez que se encontró un ambiente de dormir fue necesario verificar el uso actual ya sea con la presencia del animal en la cavidad interna o la fuga, para el cual en ocasiones recurrimos al hostigamiento mediante la incrustación de una rama delgada por los orificios. El uso del ambiente también fue verificado por la presencia de huellas recientes en la entrada del orificio de uso habitual.

Registro de ambientes de dormir.- Una vez confirmada el uso del ambiente se procedió a tomar datos referidos al origen; es decir, si fue consecuencia del cavado por armadillo (Dasypus spp.), erosión por el agua, descomposición del interior de un tronco del árbol caído, adopción de diversas formas de las raíces zancos de los árboles vivos y los montículos de tierra. Luego se procedió a la caracterización, por lo que fue necesario hacer cortes para inspeccionar la cavidad interna y la ubicación de los orificios de fuga, acción que demandó el empleo de 2 a 3 horas por cada ambiente de dormir. Los datos fueron anotados en una ficha de campo y estuvieron referidos al número de orificios de uso habitual (diferenciado del resto por el desgaste y trajín), número de orificios para la fuga circunstancial(diferenciada del anterior por encontrarse tapado con hojarascas), distancia de los orificios de fuga con respecto al cuerpo de agua, distancia entre orificios, diámetro de los orificios, ubicación del dormidero, presencia de restos orgánicos (heces, restos de frutos y semillas) y de otros animales con los que podrían cohabitar. Caracterización de los ambientes de dormir.- Los ambientes de dormir fueron caracterizados in situ, señalando vías de entrada, de fuga, tipo y forma, longitud de las vías de acceso y de fuga, profundidad y presencia de hojarascas. Los datos obtenidos a través del estudio se analizaron utilizando las técnicas y métodos de la estadística descriptiva como la media aritmética, sumatoria, cuadros de distribución, entre otros. Para tal efecto se contó con el Programa Estadístico BioEstat versión 2,0. Resultados Descripción de un ambiente de dormir.- Como resultado de las actividades de campo fueron registrados 74 ambientes de dormir, cada uno de ellos compuesto por orificios, túneles y una cavidad interna donde se encontraba el sitio de dormir o dormidero. Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (Abril 2012)

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Orificios: ubicados en la parte anterior, laterales y posterior del ambiente de dormir. Estos orificios cumplieron dos funciones, algunos para la entrada hacia la cavidad interna y salida y otros para la fuga circunstancial. Los orificios de entrada o de acceso hacia la cavidad interna siempre estuvieron ubicados en la parte anterior del ambiente de dormir y por lo general fue una abertura sin obstáculos; es decir, libre de ramas y hojarascas. Estos orificios generalmente tenían la forma circular, con diámetro que fluctuaron entre 25 a 50 cm, de aspecto limpio y libre de hojarascas; fue en esta parte del ambiente donde casi siempre se observaron huellas recientes de este roedor, confirmando así el uso actual cuando no fue sorprendido dentro de la cavidad interna o en plena fuga. Contrario al anterior, los orificios de fuga estuvieron ubicados en la parte posterior o laterales y hubo hasta cuatro en un ambiente de dormir. Estos orificios de forma circular y con diámetros que fluctuaron entre 8 a 10 cm casi siempre se encontraron tapados con hojarascas, mientras que en algunos casos pasaron desapercibidos debido a la lejanía de éstos con respecto al orificio de uso habitual. Cavidad interna: conformado por el espacio vacío, generalmente de forma circular y con un diámetro mayor que el orificio de acceso donde se encontraba el dormidero formado por un colchón de hojarascas. Esta cavidad de aspecto limpio y seco, algunas veces estaba conectado con los orificios a través de túneles y en ellos ocasionalmente se encontraron arácnidos, hormigas y pequeños reptiles y anfibios. Principales tipos de ambientes de dormir.- Los 74 ambientes registrados fueron clasificados en cuatro principales tipos. El criterio para la tipificación de estos ambientes estuvo basado en las descripciones de uso de dormideros del género Aotus establecidos por Aquino y Encarnación (1986) y Puertas (1987). De acuerdo con este criterio, los ambientes fueron agrupados en los tipos A, B, C y D y sus respectivas nueve formas. Los diferentes tipos fueron registrados en montículos de tierra, entrecruzamiento de raíces zancos de árboles caídos y/o en pié y troncos secos de árboles caídos de gran porte incluyendo palmeras. Tipo A Conformado por huecos en montículos de tierra y por debajo del suelo. En este caso el roedor ingresaba a la cavidad interna por uno o dos orificios de forma casi circular o ligeramente ovalada y siempre estuvieron descubiertos, en tanto que los orificios de fuga ubicados en la parte posterior del ambiente estaban tapados con hojarascas, dando las condiciones óptimas para el resguardo y proporcionando seguridad ante los depredadores. En este tipo se diferenciaron hasta cuatro formas particulares: Forma Aa: a manera de “Y” por la disposición de los túneles que conectaban con la cavidad interna donde se encontraba el dormidero; el orificio de uso habitual estuvo libre de obstáculos y los orificios de fuga que variaron desde uno a tres estaban tapados con hojarascas (Fig. 2). Por lo general dentro de la cavidad interna había un dormidero que sirvió al roedor para conciliar el “sueño diurno”, el mismo que estaba muy cerca al orifico de uso habitual (0,80 m) e interconectada con los orificios de fuga por medio de túneles. El dormidero cuyo diámetro varió entre 0,20 a 0,80 m siempre estaba compuesto por un colchón de hojarascas. La distancia promedio entre los orificios de fuga fue de 1,84 m, lo que indica el comportamiento eludible que posee este animal Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (April 2012)

Figura 2. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Aa. Las flechas amarilla y roja indican los orificios de uso habitual y de fuga, respectivamente y las líneas roja punteadas los túneles que conectan con los orificios.(Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

ante sus depredadores. Por otro lado, la ubicación y forma del ambiente de dormir evitaba el escurrimiento directo del agua hacia la cavidad interna. Esta forma de ambiente de dormir fue observada con frecuencia en bosques de terraza alta. Forma Ab: de aspecto laberíntico, cuyos orificios de uso habitual variaron de uno a cuatro, todos libres de hojarascas. En esta forma, los dormideros cuyo diámetro varió entre 0,20 y 0,30 m estaban interconectados a un complejo sistema de túneles y éstos a los orificios de fuga que se encontraban tapados con hojarascas (Fig. 3). En este caso la presencia de más de un orificio de uso habitual conectado a túneles permitía al roedor contar con más de un dormidero para el “sueño diurno”. Cabe mencionar que esta forma de ambiente de dormir con más de dos dormideros no fue común, siendo registrado en bosque de terraza alta. Forma Ac: en esta forma el orificio de uso habitual algunas veces estuvo tapado con hojarascas, en tanto que la cavidad interna donde se encontraba el dormidero estaba conectado

Figura 3. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Ab. Las flechas amarilla y roja indican los orificios de uso habitual y de fuga, respectivamente y las líneas roja punteadas la dirección de los túneles que conectan con los orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

Aquino et al.

Figura 4. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Ac. Las flechas amarilla y roja indican el orificio de uso habitual y de fuga, respectivamente y las líneas roja punteadas la dirección de los túneles que conectan con los orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

a través de túneles con los orificios de uso habitual y de fuga, respectivamente (Fig. 4). La particularidad de esta forma radica en su origen, ya que fue producto de la erosión del suelo por las precipitaciones fluviales, por lo que el orificio de uso habitual se encontraba en posición apical, mientras que el dormidero estaba ubicado a un costado de la cavidad interna, lo que evitaba su anegación por la escorrentía durante las precipitaciones fluviales. Esta forma mayormente registrada en bosque de colina baja con frecuencia fue observada muy cerca a los cuerpos de agua, por lo que los orificios de fuga generalmente estaban direccionados hacia el curso de las aguas. Forma Ad: registrada en montículos de tierra entremezclada con troncos y raíces de árboles de gran porte, dando aspecto de repisas como consecuencia de la descomposición avanzada del duramen de los troncos (Fig. 5). Una de las peculiaridades de esta forma fue la cavidad interna que se encontraba en el montículo de tierra, mientras que el tronco fue utilizado para la fuga y en otros casos para el acceso y salida de la cavidad interna. Los orificios de uso habitual fluctuaron de uno a tres y siempre estuvieron libres de hojarascas, en tanto que los dos a más orificios de fuga podían estar o no conectados a la base del fuste. Por otro lado, la longitud de los túneles que conectaban con los orificios de fuga variaron entre 0,60 a 1,0 m, lo que indica su proximidad al dormidero.

Figura 5. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Ad. Las flechas amarilla y roja indican los orificios de uso habitual y fuga, respectivamente y la línea roja punteada el túnel que conecta ambos orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

Forma Ba: en esta forma el orificio de uso habitual y de fuga circunstancial no estaban conectados por túneles, de modo que la cavidad interna donde se encontraba el dormidero estaba conectada directamente con los orificios(Fig. 6). El ingreso y salida de rutina lo hacía a través de un solo orificio, pero para la fuga contaba hasta con dos orificios. Por otro lado, la capa superior o techo estaba compuesta por un enmarañado de raíces muy finas y diminutas y sobre ellas había una capa delgada de hojarascas entremezclada con tierra lo que impedía la escorrentía hacia la cavidad interna, pero también favorecía para una rápida huida en caso necesario. Esta forma de ambiente para dormir con frecuencia se observaron en bosques de terraza alta y de colina baja. Forma Bb: con aspecto de repisa, donde el manojo de raíces de los árboles proporcionaba espacios vacíos dando origen a la cavidad interna. Una de las características de este ambiente

Tipo B Conformado por huecos en montículos de tierra entremezclado con raíces de árboles de gran porte y expuesta por caída natural. Esta combinación de sustratos (tierra, raíces y hojarascas) proporcionaba protección a la cavidad interna, particularmente en la parte superior del ambiente de dormir que funcionaba a manera de “techo”, evitando la escorrentía y brindando condición óptima para el resguardo ante sus depredadores. Los orificios de uso habitual estaban generalmente descubiertos y los de fuga circunstancial tapado con hojarascas. En este tipo de ambiente de dormir, el acceso hacia la cavidad interna lo hacía hasta por tres orificios y para la fuga circunstancial contaba con dos y excepcionalmente tres orificios. Para este tipo se han diferenciado dos formas:

Figura 6. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Ba. Las flechas amarilla y roja indican el orificio de uso habitual y de fuga, respectivamente y las líneas punteadas roja la cavidad interna que estaba conectada con los orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007) Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (Abril 2012)

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Figura 7. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Bb. Las flechas amarilla y roja indican el orificio de uso habitual y de fuga, respectivamente y la línea roja punteada la conexión de la cavidad interna con los orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

fue la ausencia de túneles, por lo que en la mayoría de los casos los orificios de fuga se encontraban en la parte media o cerca del techo de la cavidad interna (Fig. 7). El orificio de entrada hacia la cavidad interna se caracterizó por su forma semicircular y de mayor diámetro que los orificios de fuga que varió de uno a tres. Por otro lado, la capa superior que protegía la cavidad interna era de textura arcillo arenosa y soportada por un enmarañado de raíces gruesas lo que impedía la escorrentía. En algunos casos la base del tronco interiormente vacío formaba paredes del ambiente de dormir dando protección al animal, en tanto que el orificio de entrada y salida generalmente estaba ubicado en las paredes laterales del tronco. Tipo C Conformado por huecos por debajo de raíces de árboles en pie, expandidas horizontal y superficialmente. Este tipo de ambientes tenían desde uno a tres orificios para el uso habitual, todos libre de obstáculos y desde uno a cuatro orificios para la fuga circunstancial, siempre tapados con hojarascas. Para este tipo de ambientes fueron diferenciadas dos formas: Forma Ca: ubicadas debajo de raíces de árboles frondosos y de palmeras de pona (Iriartea sp.), cashapona (I. sapium), remocaspi (Swartzia brachyrachis), entre otros (Fig. 8). En esta forma había un orificio para el acceso hacia la cavidad interna y desde uno hasta cuatro para la fuga circunstancial. Ambientes de esta forma generalmente fueron hallados en bosque de galería, de modo que los orificios de fuga estaban direccionados hacia los cuerpos de agua. Por otro lado, en la cavidad interna había un pequeño espacio compuesto por un colchón de hojarascas que era utilizado como dormidero. La ubicación de estos ambientes de dormir al parecer tenía relación con el dosel de los árboles que era muy cerrado, proporcionando así una magnífica cobertura para la lluvia, evitando la escorrentía hacia la cavidad interna. Forma Cb: con aspecto de pequeña montaña,formada por el manojo de raíces gruesas de árboles en pie y una delgada capa Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (April 2012)

Figura 8. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Ca. Las flechas amarilla y roja indican el orificio de uso habitual y de fuga, respectivamente, los mismos que están conectados directamente con la cavidad interna. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

de tierra de textura arcillo – arenoso; generalmente con un orificio para el uso habitual libre de obstáculos y de dos a tres orificios para la fuga circunstancial, todos tapados con hojarascas y ubicados preferentemente en la parte opuesta de las sobresalientes raíces y en algunos casos por detrás de la base del fuste (Fig. 9). En esta forma, los orificios para la fuga circunstancial en la mayoría de los casos estaban directamente conectados con la cavidad interna por ausencia de túneles. Tipo D Conformado por huecos en troncos de árboles y palmeras caídos y en proceso de descomposición, cuyos orificios para el uso habitual y fuga circunstancial en algunos casos se encontraban libres de objetos y en otros cubiertos parcial o totalmente por hojas menudas. Para este tipo se diferenció dos formas particulares: Forma Da: corresponde a los huecos en troncos de árboles de gran porte, donde los orificios de uso habitual se caracte-

Figura 9. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Cb. Las flechas amarilla y roja indican los orificios de uso habitual y de fuga, respectivamente y la línea roja punteada la conexión de la cavidad interna con ambos orificios. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

Aquino et al.

Figura 10. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Da. Las flechas amarilla y roja indican el orificio de uso habitual y de fuga, respectivamente, la línea roja punteada la cavidad interna y el círculo punteado el dormidero. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

rizaron por ser unidireccional (Fig. 10). En esta forma la cavidad interna generalmente no presentaba modificaciones y en el sitio utilizado como dormidero siempre se encontró un colchón de hojarascas. La cavidad interna algunas veces estaba húmeda y en otras había hasta pequeños charcos de agua, mientras que los orificios para la fuga circunstancial se encontraban en las paredes laterales del tronco. En esta forma de ambiente de dormir fue la única vez que se halló a este roedor cohabitando con un anfibio relativamente grande conocido con el nombre vernáculo de hualo (Lepthodactylus sp.). Esta forma fue observada con frecuencia en los bosques de terraza alta y en bosque de galería. Forma Db: corresponde a los huecos de troncos caídos de palmeras de huicungo (A. huicungo), aguaje (M. flexuosa), pona (Iriartea sp.) y ungurahui (J. bataua). En esta forma, el orificio que se encontraba en uno de los extremos era para el uso habitual de modo que se encontraba libre de hojarascas, mientras que el orificio del otro extremo era para la fuga circunstancial, por lo que estaba tapado con hojarascas (Fig. 11). Esta forma de ambiente de dormir fue poco común y mayormente se observaron en bosque de terraza alta con predominancia de palmeras.

Figura 11. Gráfico de un ambiente de dormir de la forma Db. Las flechas amarilla y roja indican los orificios de uso habitual y de fuga respectivamente, la línea roja punteada la cavidad interna y el círculo rojo el dormidero. (Dibujo de Meléndez G, 2006-2007)

Frecuencia de los tipos de ambientes de dormir.- De los cuatro principales tipos de ambientes de dormir diferenciados y utilizados por el majás (C. paca), los tipos A y C fueron los más frecuentes con 35 y 15 registros equivalentes al 47,2% y 20,3%, respectivamente; el resto estuvieron presentes pero en menor proporción (Tabla 1). Los resultados también indican a los ambientes de dormir con un solo orificio para el uso habitual y con dos para la fuga circunstancial como los más comunes en el área de estudio (Tabla 1). Niveles de concentración por tipos de hábitats.- Los registros de ambientes para dormir en los diferentes tipos de hábitats y las observaciones adicionales permiten sostener que la mayor o menor concentración estuvo en estrecha relación con el tipo de hábitat y la producción de frutos, por lo que se ha considerado conveniente establecer niveles de concentración en función de los factores antes mencionados, la misma que fue guiada por las descripciones establecidas por Encarnación (1993). En tal sentido, para el área de estudio fueron diferenciados hasta tres niveles, desde la más alta (nivel I) hasta la más baja concentración (nivel III).

Tabla 1. Frecuencia de los tipos de ambientes de dormir observados en la cuenca del río Alto Itaya. Usos

# de orificios 1 2 3 4

Habitual Total

1 2 3 4

Circunstancial Total

# de registro por tipo de ambiente de dormir A 29 4 1 1 35 18 13 3 1 35

B 11 0 1 0 12 4 6 2 0 12

C 12 1 2 0 15 3 5 6 1 15

D 11 1 0 0 12 9 2 1 0 12

Total

63 6 4 1 74 34 26 12 2 74

85,2 8,1 5,4 1,3 100 46 35,1 16,2 2,7 100

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Ambientes de dormir de Cuniculus paca en la cuenca alta del río Itaya

Nivel I: correspondió a los bosques adyacentes y contiguos al río y quebradas con inundación efímera y periódica estacional e incluye el denominado bosque de galería con piso más o menos compacto. En este tipo de bosque caracterizado por su alta producción de frutos, en particular de palmeras como huasaí (Euterpe sp.), pona (Iriartea sp.) y huicungo (A. huicungo), fueron registrados 41 ambientes de dormir equivalente al 55,4%, convirtiéndose así en el óptimo hábitat para este roedor. Nivel II: correspondió al bosque de terraza alta con grandes extensiones de terrenos planos u ondulados con disecciones leves no inundables ni expuestas al flujo periódico y estacional de las masas de agua. En estos bosques caracterizado por su relativa abundancia de frutos, en particular azúcar huayo (Hymenaea sp.), leche huayo (Couma macrocarpa), yahuar huayo (Rhigospira sp.), naranjo podrido (Parahancornia sp.) y machimango (Eschweilera spp.), fueron registrados 25 ambientes de dormir equivalente al 33,8%, por lo que constituye el segundo hábitat más importante para este roedor. Nivel III: correspondió al bosque de altura más extenso denominado bosque de colina baja, cuya vegetación de tipo varillal estuvo conformado por árboles de fuste delgado y recto y cubierto con abundantes plantas epífitas y por enmarañados de bejucos y lianas; piso cubierto por un colchón de hojarascas y sotobosque más o menos cerrado y poblado por irapay (Lepidocaryum tenue). En este tipo de bosque caracterizado por su baja producción de frutos fueron registrados 8 ambientes de dormir equivalente al 10,8%, lo que demuestra que se trata de un hábitat poco apropiado para este roedor. Discusión De los diferentes tipos de ambientes de dormir diferenciados para el majás (C. paca), el tipo A fue el de mayor registro, quizá por la disponibilidad de huecos pre construidos, resultado que coincide parcialmente con los registros de Pérez (1992) y Moreira y Macdonald (1997). Sobre el particular, Yockteng (1982), Emmons (1990), Voss y Emmons (1996), Aquino et al. (2001) y Oliveira y Bonvicino (2006), sostienen que el ambiente de dormir de este roedor esta conformado por huecos que se encuentran preferentemente en montículos de suelos arcillosos, pero también en troncos de árboles caídos, entrecruzamiento de raíces de árboles y en depresiones del suelo. Por otro lado, Emmons (1990)y Moreira y Macdonald (1997) sostienen que el ambiente de dormir de este roedor cuenta con un orificio principal y con varios orificios secundarios ocultos con hojas secas, apreciación que coincide en términos generales con los resultados obtenidos en el presente estudio, pero contrasta a nivel de especificidad, debido a que los autores antes mencionados no detallan el número de orificios para el uso habitual y para la fuga circunstancial, tampoco hacen mención de la conexión de estos orificios con la cavidad interna donde se encontraba el dormidero. Estos resultados tienen mayor coincidencia con las sostenidas por Aquino et al. (2009), Leopold (1977), Emmons (1990) y parcialmente con Eisenberg (1989). Sin embargo, con excepción de los dos primeros, el resto tampoco hace mención que los orificios escondidos y tapados con hojas son usados para la fuga circunstancial ante el peligro inminente de ser presa de sus depredadores. En referencia a ciertos hábitos, Alvares del Toro (1952) y Yockteng (1982) mencionan que este roedor no come en el sitio donde recoge el alimento, sino que lo traslada a otro lugar escogido de antemano donde instala Rev. peru. biol. 19(1): 027- 034 (April 2012)

su comedero, pero ni ellos ni otros autores hacen referencia de que este roedor tampoco tiene por costumbre defecar, orinar y menos comer al interior de su ambiente de dormir como se demuestra en este estudio. En la cuenca alta del río Itaya los ambientes de dormir del majás fueron relativamente abundantes, lo que confirma su alta densidad poblacional (Aquino et al. 2009),la misma que tendría relación con ciertos factores, entre ellas la existencia de un sin número de quebradas, cuyas aguas sirven como medio de defensa cuando son acosados por sus depredadores; escasa presencia de depredadores naturales debido a la alta presión de caza de mamíferos de tamaño grande (Aquino et al. 2007) y presencia de bosques de inundación temporal, hábitat preferido por este roedor por la alta producción de frutos. Sobre el particular, Voss y Emmons (1996), hacen mención que la variación en las características de la vegetación puede ocasionar cambios en los patrones de uso del hábitat; así, la mayor densidad de la vegetación y mayor número de individuos en los estratos de vegetación menores a 7 m de altura puede traducirse en una mayor capacidad del hábitat en ofrecer mejores condiciones para la construcción de ambientes para el sueño. En nuestro caso, esto explicaría la mayor frecuencia de madrigueras encontradas en el bosque de galería. Estos resultados coinciden con las apreciaciones hechas por Voss y Emmons (1996), quienes sostienen que este roedor puede ser observado en cualquier tipo de bosque, pero con mayor frecuencia en las cercanías de las orillas y en bosques inundables con sotobosque denso. Sin embargo, los resultados también indican la concentración de este roedor en bosques de terraza alta, coincidente con el período de fructificación en tanto que las zonas aledañas a las orillas se encontraban inundadas. Agradecimientos Nuestro agradecimiento al Centro Amazónico de Educación Ambiental e Investigación (ACEER) y al Consejo Superior de Investigación (CSI) de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) por el financiamiento. Nuestro reconocimiento a Gilmer Montero, guía y asistente de campo con quien compartimos buenos y malos momentos durante las actividades de campo. Literatura citada Álvarez Del Toro M. 1952. Los animales silvestres de Chiapas. Ediciones del gobierno del Estado Tuxtlan Gutiérrez, Chiapas. Aquino R. & F. Encarnación. 1986. Characteristics and Use of Sleeping Sites in Aotus (Cebidae: Primates) in the Amazon Lowlands of Peru. Am. J. Primatol., Vol. 11 (4): 319 – 331. Aquino R., C. Terrones, R. Navarro & W. Terrones. 2007. Evaluación del Impacto de la caza en mamíferos de la cuenca del río Itaya, Amazonía Peruana. Rev. Peru. Biol. 14(2): 181 – 186. Aquino R., D. Gil & E. Pezo. 2009. Aspectos ecológicos y sostenibilidad de la caza del majás (Cuniculus paca) en la cuenca del río Itaya, Amazonía peruana. Rev. Peru. Biol.16(1): 67- 72. Aquino R., R. E. Bodmer & G. Gil. 2001. Mamíferos de la Cuenca del Río Samiria: Ecología Poblacional y Sustentabilidad de la Caza. Imprenta Rosegraf, Lima, Perú. Bendayán N. & J. Bardales. 2004. Impacto del uso de carne de monte en el área de Influencia a las localidades de Iquitos, Nauta y Tamshiyacu, Loreto – Perú. Tesis para el Grado de Magister en Ciencias, Universidad Nacional de la Amazonía Peruana.

Aquino et al. Bendayán N. 1991. Influencia socioeconómica de la fauna silvestre en Iquitos, Loreto. Tesis para el título de Biólogo. Universidad Nacional de la Amazonía Peruana Bodmer R. E., P. Puertas, C. Reyes, J. García & D. Días. 1997. Animales de caza y palmeras integrando la socioeconomía de extracción de frutos de palmeras y carne de monte con el uso sostenible. En: T. Fang, R. Bodmer, R. Aquino y M. Valqui, eds. Manejo de Fauna Silvestre en la Amazonía. La Paz, Bolivia. Pp. 75 – 86. Bóer S. 1981. Agutí paca. Las “lapas”. Roedores de America tropical. Natura (70 - 71): 40 – 41. Eisenberg J. F. 1989. Mammals of the Neotropics: The Northern Neotropics. Vol. 1. The University of Chicago Press. Emmons L. H. 1990. Neotropical Rainforest Mammals: A Field Guide. The University of Chicago Press, Chicago. Encarnación F. 1993. El bosque y las formaciones vegetales en la llanura Amazónica del Perú. Alma Mater 6: 95 – 114. Leopold A. 1977. Fauna silvestre de México. 1ra. Edición. Instituto Mexicano de Recursos Naturales Renovables. México. Mondolfi E. 1972. Mamíferos de caza de Venezuela. La lapa o paca. Defensa de la naturaleza 2(5):4 – 16. Moreira R. J. & D. Macdonald. 1997. Técnicas de manejo de capivaras e outros grandes roedores na Amazônia. En: C. Valladares, R. Bodmer y L. Cullen, eds. Manejo e Conservaçâo da Vida Silvestre No Brasil. Brasil. Pp. 2 – 15.

Navarro R. & C. Terrones. 2006. Evaluación del Impacto de la caza en mamíferos de la cuenca alta del río Itaya. Loreto – Perú. Tesis para el título de Biólogo,Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. Oliveira J. & C. Bonvicino. 2006. Orden Rodentia. En: N. Reis, A. Peracchi, P. Wagner & P. Isaac, eds. Mamíferos do Brasil. Londrina, Brasil. Pp. 382 – 384. Pérez E. M. 1992. Agouti paca. Mammalia Species 404: 1 – 7. Puertas P. 1987. Algunos aspectos ecológicos de Aotus vociferans “buriburi” (Cebidae: Primates). Tesis para el título de Biólogo, Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. Terrones W. 2006. Ecología Poblacional del “tocón negro” Callicebus torquatus lucifer (Primates: Phiteciidae) en la cuenca alta del río Itaya, Loreto, Perú. Tesis para el título de Biólogo, Universidad Nacional de la Amazonia Peruana. Voss R & L. Emmons. 1996. Mammalian Diversity in Neotropical Lowland Rainforests: A preliminary Assessment. Bull. Amer. Museum Nat. Hist. No. 230. Yockteng C. 1982. Observaciones ecológicas y ensayos en zoo criadero del "majás" (Agouti sp.). En: S. Moller-Hergt,ed. Investigación y utilización de la fauna silvestre del bosque húmedo tropical. Libro III, 1ra. Edición. Comité Na cional de Programa el Hombre y La Biosfera: Proyecto UNESCO-PNUDA. Loreto, Perú. Pp. 121-154.

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Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (Abril 2012) Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río 1561-0837 Alto Itaya © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM ISSN

Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya, Amazonía peruana Diversity of mammals and its preferences for the habitats types in the upper Itaya river basin, Peruvian Amazon Rolando Aquino1, Cinthya Tuesta2 y Edgardo Rengifo3 1 Instituto de Ciencias Biológicas Antonio Raimondi, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. P. O. Box 575 Iquitos, Perú. Telefax 65265510. Email Rolando Aquino: raquinoy2005@yahoo.es 2 Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. 3 Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Resumen Este reporte contiene información sobre diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya. Para este propósito fueron conducidos censos por transecto y complementada con observaciones fuera de censos y con información proveniente de las entrevistas a cazadores. Como resultado del estudio fueron registradas 48 especies. Mayor diversidad fue registrada en bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd). Por otro lado, 20 especies resultaron compartidas entre los tres tipos de hábitats, en tanto que la mayor similitud ocurrió entre el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) y el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd). Finalmente, la presencia de especies indicadoras de la comunidad primaria como Tapirus terrestris, Priodontes maximus, Lagothrix poeppigii y Tayassu pecari demuestran que el estado de conservación de la fauna silvestre en general es de nivel intermedio a alto. Palabras clave: Río Itaya, mamíferos mayores, diversidad, hábitats, estado conservación.

Abstract

Presentado: 07/01/2012 Aceptado: 27/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

This report contains information about the diversity of mammals and preferences for habitat types in the upper Itaya river basin. For this purpose, censuses by transect were conducted and supplemented out censuses observations and with hunters interviews information. As a result of the study 48 species were recorded. Greater diversity was recorded in forest of heavily dissected low hill (Bcbfd). On the other hand, 20 species were shared among the three habitat types, while the highest similarity occurred between the forest of heavily dissected low hill (Bcbfd) and the forest of moderately dissected low hill (Bcbmd). Finally, the presence of indicator species as the primary community as Tapirus terrestris, Priodontes maximus, Lagothrix poeppigii and Tayassu pecari, indicate that the conservation status of wildlife in general is intermediate to high level. Keywords: Itaya river, large mammals, diversity, habitats, conservation status.

Introducción Los bosques amazónicos de la subregión nor occidental se caracterizan por su alta diversidad biológica. Se calcula que en estos bosques habitan alrededor de 200 especies de mamíferos entre terrestres, arborícolas, acuáticos y voladores (Voss & Emmons 1996). En cuanto a la Amazonía peruana, diversos son los inventarios realizados; así, para el sur oriente están el de Dallmeier y Alonzo (1997) y Boddicker et al. (2001, 2002) en el bajo Urubamba, Pacheco et al. (2007) en la cuenca del río Apurímac y María Luisa y Velazco (2006) entre el Ojo de Contaya, Tapiche y Divisor. En cuanto al nor oriente, los inventarios fueron ejecutados por Saalovara et al. (2003) entre los ríos Yavarí y Yavarí – Mirí, CDC-UNALM – WWF (2002) en el Abanico del Pastaza e INADE (2003) en el área comprendida por las cuencas de los ríos Tigre y Pastaza. Estudios más cercanos al área de estudio fueron llevados a cabo en la Zona Reservada Pucacuro y estuvieron enfocados al uso y la conservación de la fauna silvestre (Alvarez 1997; Aquino et al. 1999, 2000) y al inventario de mamíferos (IIAP 2001). En cuanto al área de estudio, los únicos estudios fueron conducidos por Navarro y Terrones (2006) y Aquino et al. (2007, 2009a) y mayormente se relacionaron con el uso y sostenibilidad de la caza; no obstante, los primeros dan cuenta del registro de 44 especies, de las cuales 41 correspondieron a los mamíferos mayores y tres a los menores. De lo anterior se deduce que la cuenca del río Alto Itaya es rica en diversidad, por lo que considerando que en el área de estudio se desarrollan actividades de extracción de madera en la modalidad de concesiones forestales, extracción de Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (April 2012)

hojas de irapay (Lepidocaryum tenue) y en el corto plazo habrá explotación de hidrocarburos, hemos creído conveniente la ejecución de este estudio, cuyos objetivos estuvieron orientados principalmente a: inventariar los mamíferos mayores que habitan en la mencionada cuenca,determinar los tipos de hábitats donde se concentra la mayor diversidad de especies y determinar el estado de conservación de estos recursos. Material y métodos Área de estudio.-En el área estudiada, los tipos de hábitats mostraron algunas diferencias en la composición de los mamíferos mayores, lo que nos permitió un análisis comparativo en base a los registros en dos épocas (vaciante y creciente). Para los fines comparativos de diversidad y preferencias por tipos de hábitats, en el área de estudio los censos fueron conducidos en cuatro estaciones de muestreo: Yanayacu y Seis Unidos donde fue característico el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd), quebrada Nauta representado por el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) y Agua Blanquillo que correspondió al típico bosque de terraza baja (Btb) (Fig. 1). En ellos, la cobertura vegetal varió en composición; así, en la cima del bosque de colina baja fuertemente disectado la comunidad vegetal estuvo mayormente representada por plantas de tipo coriácea y esclerófila con tallos rectos y delgados que semejaron a un varillal, piso cubierto por un colchón de hojarascas. En el bosque de colina baja moderadamente disectado, el sotobosque se caracterizó por ser bastante cerrado y estuvo poblado mayormente por palmeras de irapay (L. tenue), en tanto que el dosel también de tipo cerrado estuvo conformado en su

Aquino et al.

Figura 1. Mapa de la cuenca alta del río Alto Itaya mostrando las estaciones de muestreo.

de las vocalizaciones y rastros (huellas, madrigueras, bañaderos, caminos, despojos, heces, pelos y/o cerdas, rasguños en troncos de árboles, emanación de sustancias odoríferas, entre otros). Los censos fueron de ida y vuelta tanto en horario diurno como nocturno; los diurnos comprendieron desde las 07:00 a 12:00 h y los nocturnos desde las 18:30 a 22:00 h, y consistió en el recorrido por los transectos a una velocidad promedio de 1,0 km/hora con paradas cada cierto trecho por uno a dos minutos con la finalidad de auscultar los diferentes estratos del bosque y así detectar cualquier movimiento y/o percibir algún ruido o vocalización, así como también para descubrir los rastros en una amplitud promedio del transecto de 7,0 m. Cada vez que hubo un encuentro directo se procedió a anotar en la libreta de campo la hora, especie, número de individuos (cuando se trataba de grupos o manadas), tipo de hábitat, uso del estrato y composición florística dominante del entorno. Los censos también incluyeron observaciones indirectas y consistió en el registro de rastros, por lo que a medida que ocurrían estos encuentros se anotaron el tipo de rastro, lugar, género y la especie (cuando fue posible su identificación). Algunas de estas evidencias fueron fotografiadas con una cámara digital. Considerando ambas épocas, el esfuerzo de muestreo fue de 40 días/grupo equivalente a 886,7 horascenso y una cobertura de 810 km; de ellos, 404,2 horas-censo y 402 km de cobertura correspondió a la época de creciente y 482,5 horas-censo y cobertura de 408 km a la época de vaciante (Tabla 1). Tratándose de los tipos de hábitats; en bosque de co-

mayoría por las copas amplias de árboles mayores de 30 m de altura como pashaco (Parkia nitida), quinilla (Elaeoluma sp., Manilkara sp.), machimango (Eschweilera spp.), entre otros. Entre las palmeras sobresalieron por su relativa abundancia el ungurahui (Oenocarpus bataua) y la chambira (Astrocaryum chambira). En el bosque de terraza baja, el piso generalmente permaneció seco, por cuanto la inundación es temporal y ocurre por desborde de las aguas del río Itaya cada vez que se produce una fuerte precipitación fluvial; aquí, la vegetación estuvo conformada por árboles de porte más o menos alto, como pashaco (P. nitida), machimango (Eschweilera spp.), shiringa (Hevea brasiliensis), entre otros; sotobosque poco denso y poblado por plantas herbáceas y semileñosas. Metodología para la obtención de información de campo.Para determinar la diversidad de las especies de hábitos terrestres y arborícolas que habitan en el área de estudio se usó el método de censo por transecto lineal (Burnham et al. 1980; Peres 1999; Aquino et al. 2001), el cual es ampliamente usado en evaluaciones de la fauna silvestre en el neotrópico. Con esta finalidad y salvo excepciones, en cada uno de las estaciones fueron abiertos entre cuatro a cinco transectos de 3,0 km de longitud, los cuales fueron recorridos cuatro veces tanto en época de creciente (febrero y mayo del 2008) como en vaciante (julio y octubre del 2008). Los censos fueron ejecutados por dos grupos, cada uno conformados por dos observadores y consistieron en el registro de especies en base a observaciones directas e indirectas a través

Tabla 1. Esfuerzo de muestreo por cada tipo de hábitat durante la evaluación de mamíferos mayores en la cuenca del río Alto Itaya. Bcbfd: Bosque de colina baja fuertemente disectado; Bcbmd: Bosque de colina baja moderadamente disectado; Btb: Bosque de terraza baja; E.C.: Época de creciente; E.V.: Época de vaciante. Estaciones de muestreo Yanayacu Seis unidos Qda. Nauta Agua blanquillo Total

# de días

Hábitats Bcbfd Bcbfd Bcbmd Btb

E.C. 10 5 5 20

Horas censadas E.V. 10 5 5 20

E.C. 197,35 105 101,45 404,2

E.V. 227,85 129,35 124,5 482,5 886,7

Longitud Recorrida (km) E.C. 194 106 102 402

E.V. 208 100 100 408 810

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Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya

lina baja fuertemente disectado (Bcbfd) el esfuerzo de muestreo fue de 426,0 horas-censo y 402 km de cobertura, en bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) el esfuerzo fue de 234,35 horas-censo y 206 km de cobertura y en bosque de terraza baja (Btb) el esfuerzo fue de 226,35 horas-censo y cobertura de 202 km (Fig. 2).

800

Afín de complementar la información para la lista base de especies que habitan en la mencionada cuenca se hicieron entrevistas a 10 cazadores pertenecientes a las comunidades de 28 de Enero (2) Carbajal (2), Luz del Oriente (3) y Villa Belén (3), todas aledañas al área de estudio, para el cual previamente fue elaborado una ficha de entrevista. Las entrevistas fueron dirigidas a aquellas personas que normalmente realizan sus actividades de caza dentro del área de estudio, a quienes se les formuló preguntas como: especies de mamíferos mayores que habitan en el área de estudio, preferencias por los tipos de bosques, época de mayor concentración, especies más frecuentes, entre otros. Para facilitar la identificación en algunos casos hubo necesidad de mostrarles las ilustraciones de Emmons y Feer (1996) y el de Aquino et al. (2001). Para la lista base también fueron considerados las especies observadas fuera de censos, así como los animales registrados a través de sus restos y despojos producto de la caza.

400

Análisis de datos.- Para comparar la diversidad entre tipos de hábitats se aplicaron los índices de diversidad de ShannonWiener y de Simpson (Moreno 2001). Según estos índices, los valores más altos corresponden a una gran riqueza de especies (número de especies) y heterogeneidad (distribución del número de cada especie). Para determinar las similitudes entre los tres tipos de hábitats se utilizó el Índice de Jaccard (Moreno 2001), donde los valores que se aproximan a 1 indican mayor similitud entre las comunidades de mamíferos comparadas. Es oportuno mencionar que para el análisis de diversidad y similitud fueron considerados únicamente las especies registradas durante los censos. Resultados Riqueza de especies y composición.- El resultado de los

Figura 3. Ejemplar adulto de “sacha perro”(Gallictis vitatta), cazado en bosques circundantes a la Comunidad de Villa Belén. Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (April 2012)

734

700 600 500 402

425,85 369

300

206

200

234,35

202

226,35

278

100

Bcbfd

Bcbmd

Número de registros

Horas-censo

Cobertura (km)

Número de registros

Horas-censo

Cobertura (km)

Número de registros

Horas-censo

Cobertura (km)

Btb

Figura 2. Gráfico comparativo del esfuerzo de muestreo por tipos de bosques o hábitats durante la evaluación de mamíferos en épocas de creciente y vaciante.

censos, observaciones adicionales y entrevistas nos indica que en la cuenca del río Alto Itaya se encuentran habitando 48 especies de mamíferos mayores (Tabla 1). Del total,34 fueron registradas durante los censos (28 por observación directa, 1 por vocalización, 1 a través de su madriguera y 4 por huellas), 3 correspondieron a observaciones directas fuera de censos (asistemáticos), 4 a través de ejemplares muertos por cazadores y ellos fueron el lluichupuma (Puma concolor), carachupa (Dasypus kappleri), sacha perro (Galictis vittata) (Fig. 3) y yangunturillo (Cabassous unicinctus) y 7 provienen de las entrevistas, entre los que se encuentran el ronsoco (Hydrochaeris hydrochaeris), achuni maman (Procyon cancrivorous), pantera negra (Herpailurus yagouaroundi) y el inti pelejo (Cyclopes didactylus), especies que fueron observados por Navarro y Terrones (2006). La presencia del yangunturo (Priodontes maximus) fue registrado a través de

Figura 4. Despojo (cabeza) de yangunturo (Priodontes maximus), cazado en bosques circundantes a la comunidad de Luz del Oriente.

Aquino et al. Tabla 2. Especies de mamíferos mayores registrados para la cuenca del río Alto Itaya. Orden

Familia Cervidae

Artiodactyla Tayassuidae Canidae

Felidae Carnívora Mustelidae

Procyonidae Perissodactyla

Tapiridae Atelidae Cebidae

Primates Pitheciidae Aotidae Callitrichidae Hydrochaeridae Cuniculidae Dasyproctidae Rodentia Sciuridae Erethizontidae Bradypodidae Megalonychidae Pilosa

Myrmecophagidae Cyclopedidae

Cingulata

Dasypodidae

Especie Mazama americana Mazama gouazoubira Tayassu pecari Pecarí tajacu Speothos venaticus Atelocynus microtis Puma concolor Panthera onca Leopardus pardalis Leopardus wiedii Herpailurus yagouaroundi Lontra longicaudis Eira barbara Galictis vittata Potos flavus Bassaricyon gabbii Nasua nasua Procyon cancrivorous Tapirus terrestris Lagothrix poeppigii Alouatta seniculus Cebus albifrons Cebus apella Saimiri sciureus Pithecia aequatorialis Callicebus torquatus Callicebus discolor Aotus vociferans Saguinus fuscicollis Cebuella pygmaea Hydrochaeris hydrochaeris Cuniculus paca Dasyprocta fuliginosa Myoprocta pratti Sciurus spadiceus Sciurus igniventris Microsciurus flaviventer Sciurus pusillus Coendou bicolor Bradypus variegatus Choloepus didactylus Myrmecophaga tridactyla Tamandua tetradactyla Cyclopes didactylus Dasypus novemcinctus Dasypus kappleri Cabassous unicinctus Priodontes maximus Total

Navarro y Terrones (2006)

Estudio actual

O O O O

O O O O O E D Hu Hu E E O O D O O O E Hu O Vo O O O O O O O O O* E O O O O O* O E O O* O Hu O E O D D M 48

D O O O D O O D O O O O O O O O O O O O Vo O O D O O O O O D D O O O D O

M 41

*O: Observado fuera de censo (asistemático); O: Observado; Hu: Huellas, M: Madriguera; D: Despojos; E: Entrevista; Vo: Vocalización.

sus madrigueras, pero también encontramos sus despojos en la vivienda de un cazador (Fig. 4). Las 48 especies estuvieron agrupados en 7 Órdenes y 22 Familias, siendo los carnívoros y los primates los más representativos con 14 y 11 especies, respectivamente (Tabla 2, Fig. 5). Diversidad de especies por tipos de hábitats.- El resultado de los censos por transecto nos indica mayor número de

registros y mayor diversidad de especies en época de vaciante en los tres tipos de hábitats. Los bajos registros obtenidos en la época de creciente tuvieron mucho que ver con las continuas precipitaciones fluviales que limitaron la audición de ruidos y la pérdida de huellas al ser cubiertos con las aguas de lluvias o simplemente borradas por la escorrentía. Tanto en época de creciente como de vaciante, los mayores registros ocurrieron en bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) (Tabla Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (Abril 2012)

Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya Tabla 3. Especies y número de registros durante la evaluación de mamíferos mayores. E.C.: Época creciente; E.V.: Época vaciante. Tipos de hábitats Orden

Familia

Especie

Cervidae Artiodactyla Tayassuidae Canidae Felidae Carnivora

Mustelidae

Procyonidae Perissodactyla

Tapiridae Atelidae

Primates

Cebidae

Pitheciidae Aotidae Callitrichidae Cuniculidae Dasyproctidae Rodentia Sciuridae Erethizontidae Megalonychidae Pilosa

Myrmecophagidae

Cingulata

Dasypodidae

Mazama americana Mazama gouazoubira Tayassu pecari Pecarí tajacu Speothos venaticus Panthera onca Leopardus pardalis Lontra longicaudis Eira barbara Potos flavus Bassaricyon gabbii Nasua nasua Tapirus terrestris Lagothrix poeppigii Alouatta seniculus Cebus albifrons Cebus apella Saimiri sciureus Pithecia aequatorialis Callicebus discolor Callicebus torquatus Aotus vociferans Saguinus fuscicollis Cuniculus paca Dasyprocta fuliginosa Myoprocta pratti Sciurus spadiceus Microsciurus flaviventer Coendou bicolor Choloepus didactylus Myrmecophaga tridactyla Tamandua tetradactyla Dasypus novemcinctus Priodontes maximus

Total registros Total especies

Cingulata 1 Pilosa

4 4

Rodentia

Primates

5 9 12

Perissodactyla 1 1 Carnivora

Artiodcatyla

2 0

14 4

Familias

10 12 14 16 18 20 Especies

Figura 5. Órdenes, familias y especies de mamíferos mayores registradas para la cuenca del río Alto Itaya. Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (April 2012)

Bcbfd

Bcbmd

Btb

E.C.

E.V.

E.C.

E.V.

E.C.

E.V.

4 4 3 13 0 0 0 0 0 5 1 1 0 6 0 3 1 3 12 2 1 0 19 48 16 6 1 0 1 1 0 2 22 3 178 34

44 51 9 28 1 3 3 1 1 21 0 2 2 6 2 9 5 7 11 8 6 5 26 112 60 3 7 2 7 0 6 3 92 13 556

9 9 1 9 0 1 1 0 0 0 0 0 0 8 0 4 2 1 7 2 2 0 4 17 8 3 1 0 0 0 0 0 12 0 101 26

23 22 1 24 0 1 1 0 0 9 0 0 2 15 0 5 3 7 3 1 2 1 12 50 22 8 1 0 1 0 1 2 49 2 268

0 4 0 6 1 1 0 0 0 5 0 0 1 5 0 2 0 4 1 6 1 0 9 31 11 0 0 0 1 0 0 0 16 4 114 21

12 4 0 9 0 0 0 0 0 7 0 0 2 3 0 4 1 3 1 6 1 0 12 48 12 3 0 0 1 0 0 0 26 9 164

3), lo cual tiene relación con el doble de esfuerzo empleado en comparación a los otros tipos de hábitats. Entre ambas épocas, en este hábitat hubo 734 registros pertenecientes a 34 especies, siendo los primates y carnívoros los más representativos con 10 y 3 especies, respectivamente. A nivel de especies, los mayores registros correspondieron a seis, entre los que figuran el majás (Cuniculus paca), carachupa o armadillo (Dasypus novemcinctus y añuje (Dasyprocta fuliginosa) con 160, 114 y 76 registros, respectivamente, seguidos por el venado cenizo (Mazama gouazoubira) y venado colorado (Mazama americana). En el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) hubo 369 registros pertenecientes a 26 especies; siendo los primates los más representativos con 9 especies, mientras que para el grupo de carnívoros apenas fueron registrados 3 especies (Tabla 3). Aquí, los mayores registros fueron también para el majás (C. paca), carachupa (D. novemcinctus y las dos especies de venado (M. americana y M. gouazoubira). En el bosque de terraza baja (Btb) hubo 278 registros correspondientes a 21 especies, resultando así el más bajo entre los

Aquino et al.

hábitats evaluados. Al igual que en los dos anteriores, los primates fueron los más representativos con siete especies, mientras que los mayores registros correspondieron a las mismas especies mencionadas para los otros hábitats, excepto el venado colorado (M.americana) con apenas cuatro registros (Tabla 3). Diversidad comparativa de especies entre hábitats.- El resultado de la aplicación de los Índices de diversidad de ShannonWiener y de Simpson indican que durante la época de creciente el hábitat con mayor diversidad de especies fue el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) y en vaciante el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) (Tabla 4). Especies compartidas entre tipos de hábitats.- Del análisis de registros tanto en época de creciente como de vaciante, 20 especies resultaron comunes para los tres tipos de hábitats (Tabla 5), lo que indicaría que en el área de estudio no existen mayores diferencias en la composición de mamíferos mayores entre cada uno de ellos. Esta apreciación se ve reforzada con las 26 especies que resultaron compartidas de la unificación de registros entre las épocas de creciente y de vaciante entre el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) y bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd). Corrobora a esta apreciación el índice de Jaccard al indicar mayor similaridad entre ambos hábitats (Tabla 5), mientras que para los otros pares al parecer los valores no son tan significativos. Especies endémicas.- Entre los componentes de los mamíferos mayores fueron registrados dos especies de primates que son endémicas de la llamada “Ecorregión Napo”, el huapo negro (Pithecia aequatorialis) y el tocón negro (Callicebus torquatus?). La primera con distribución al norte del río Marañón y desde el río Corrientes, afluente derecho del río Tigre en dirección oriental hasta la margen derecha del río Curaray, incluyendo los ríos Itaya y Nanay, afluentes izquierdo del río Amazonas y el río Pucacuro, afluente izquierdo del río Tigre (Hershkovitz 1987; Aquino & Encarnación 1994, Aquino et. al. 2009b). La segunda especie con distribución al norte del río Marañón y oeste del río Amazonas, desde la margen derecha del río Nanay incluyendo el río Itaya hasta la margen izquierda de los ríos Tigre y Pucacuro, donde se encuentra habitando específicamente los varillales (asociación de plantas de fustes delgados y rectos y de hojas mayormente coriáceas sobre suelos arenosos). Es oportuno mencionar que los ejemplares del tocón negro que habitan en esta parte de la Amazonía presentan marcadas diferencias fenotípicas con respecto a los que habitan entre las cuencas de los ríos Napo y Putumayo, por lo tanto, no correspondería a Callicebus Lucifer, considerada por van Roosmalen et al. (2002) como única especie del grupo de tocón negro que habita en el Perú, sino más bien se trataría de un nuevo taxón, quizá una nueva subespecie o especie (Aquino et al. 2008), para el caso del presente documento se prefiere mantener el estatus como C. torquatus. Tabla 4. Índices de diversidad de Shannon-Wiener y de Simpson por tipos de hábitats. Índices

Bcbfd

Bcbmd

Btb

E.C.

E.V.

E.C.

E.V.

E.C.

ShannonWiener (H)

2,52

2,682

2,61

2,564

2.45

2,564

Simpson (D)

0,87

0,8967

0,91

0,894

0.87

0,894

Estado de conservación y especies indicadoras.- Del análisis de los registros obtenidos en los tres tipos de hábitats más representativos para el área de estudio, el grado de alteración de la vegetación y las evaluaciones que antecedieron al presente estudio (Navarro & Terrones 2006; Aquino et al. 2007) nos permite sostener que el estado de conservación de la fauna silvestre, en particular de los mamíferos mayores es todavía de nivel intermedio a alto. Entre algunas de las especies indicadoras se encuentran el choro común (L. poeppigii) y huangana (T. pecari); en efecto, las observaciones de varios grupos de choro (L. poeppigii) y el encuentro con una manada de huangana (T. pecari) al igual que los registros de huellas del tapir o sachavaca (T. terrestris) y madrigueras del yangunturo (P. maximus) así lo indican. Estas especies son muy sensibles a moderadas alteraciones de su hábitat, por lo que casi siempre fueron registradas a más de 5 km al interior del bosque con respecto a la orilla del río. Sin embargo, las amenazas potenciales que podrían originar la drástica disminución de sus poblaciones e incluso la extinción local para ciertas especies están latentes. A la caza, ahora se suma la destrucción de los hábitats por extracción selectiva de árboles de valor comercial por las denominadas concesiones forestales y en el corto plazo también sería la explotación de hidrocarburos, cuyo impacto podría tener mayor repercusión en los hábitats. Para evitar que esto ocurra urge la aplicación de medidas correctivas que permitan no solamente el uso de estos recursos de manera sostenible, sino también de buscar alternativas para mitigar las amenazas potenciales, los cuales deben de ser plasmados en planes de manejo con participación comunitaria. Como especies indicadoras para un futuro monitoreo, además de las mencionadas líneas arriba también se encuentran habitando el mono aullador o coto (Alouatta seniculus), huapo negro (P. aequatorialis) y tocón negro (C. torquatus?), todas muy sensibles a las fuertes alteraciones de sus hábitats y a la presencia constante del hombre. Discusión La diversidad de mamíferos mayores aquí reportada es una de la más alta en la Amazonía peruana. El resultado obtenido en cuanto a diversidad fue mayor en siete especies al registrado por Navarro y Terrones (2006) para esta misma cuenca. También resultó mayor en 17 especies a los registrados por Pacheco et al.(2007) en la cuenca del río Apurímac, en 14 a los registrados por Overluij (2003) en la Reserva Nacional Allpahuayo Mishana y en 11 especies a los registrados por Maria Luisa y Velazco (2006) entre el Ojo de Contaya, Tapiche y Divisor; pero fue inferior en apenas 1 especie al registrado por Boddicker et al.(2001) en el Bajo Urubamba y fue igual al de Salovaara et al. (2003) entre los ríos Yavarí y Yavari-Mirí. Consideramos que el Tabla 5. Especies compartidas entre los tipos de bosques e Índice de similaridad de Jaccard. Tipos de hábitats

Especies compartidas

Índice de Jaccard

E.C.

E.V.

Total

Bcbfd – Bcbmd

0.76

Bcbfd - Btb

0.53

Bcbmd – Btb

0.69

Todos los bosques

20 Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (Abril 2012)

Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya

número de especies podría incrementarse, por cuanto todavía no se han hecho evaluaciones en las cabeceras de esta cuenca, donde estarían habitando el supay pichico (Callimico goelldi) y el maquizapa cenizo (Ateles belzebuth). Al margen de si están o no presentes las especies mencionadas, los resultados obtenidos indican a la cuenca del río Alto Itaya como una de las más ricas en diversidad en el nororiente peruano, y lo que es más, se encuentra a no más de 80 km de Iquitos, considerada como una de las ciudades más grandes en la Amazonía peruana. Mayor diversidad y registro ocurrió en el bosque de colina baja fuertemente disectada (Bcbdf ) en comparación a los otros dos tipos de hábitats. Esta diferencia tendría relación con el doble de esfuerzo empleado en el primero de los citados. Por otro lado, en los tres tipos de hábitats hubo coincidencia en lo que se refiere a las especies con mayor registro, siendo éstas para el majás (C. paca), carachupa (Dasypus novemcinctus) y añuje (D. fuliginosa), pertenecientes al grupo de tamaño pequeño; pero también destacaron el venado cenizo (M. gouazoubira) y venado colorado (M. americana) en el grupo de los denominados de tamaño grande, quienes coincidentemente son de hábitos nocturnos, excepto el añuje (D. fuliginosa). No obstante, las especies con mayor abundancia pertenecieron a los primates de tamaño pequeño, entre ellos al fraile (Saimiri sciureus) y pichico pardo (Saguinus fuscicollis), lo que indicaría que estos hábitats se encuentran desde moderados a fuertemente perturbados por acción de la caza y extracción de madera de valor comercial. Sin embargo, si comparamos entre estos tres tipos de hábitats, el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) y el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) resultaron los menos alterados, porque en estos tipos de bosques ocurrieron los registros más frecuentes para el choro común (L. poeppigii), sachavaca (T. terrestris) y yangunturo (Priodontes maximus), consideradas como indicadoras de una comunidad de fauna de tipo primaria. De acuerdo con los Índices de diversidad de Shannon-Wiener y de Simpson el bosque de colina baja moderadamente disectado (Bcbmd) resultó como el hábitat de mayor diversidad en época de creciente y el bosque de colina baja fuertemente disectado (Bcbfd) en época de vaciante. Quizá otro hubiera sido el resultado si el esfuerzo de muestreo fuera por igual. No obstante, la presencia de 26 especies comunes entre estos bosques nos indica claramente que no existen mayores diferencias en su composición. En cuanto al bosque de terraza baja (Btb), la baja diversidad tendría relación con la alta presión de caza por corresponder a un sector de fácil acceso para los cazadores, por cuanto este hábitat se encuentra desde la orilla hasta 1 km monte adentro de ambas márgenes del río Alto Itaya Finalmente, la presencia de especies como la huangana (T. pecari), choro común(L. poeppigii), oso hormiguero (M. tridactyla), sachavaca o tapir (T. terrestris), otorongo o jaguar (P. onca), yangunturo (P. maximus) y el perro de monte (Speothos venaticus) nos indica que en el área de estudio los bosques de colina baja todavía se encuentran en buen estado de conservación; por lo tanto son las especies indicadas para un futuro monitoreo, más aún si consideramos que la mayoría de ellas se encuentran en alguna de las categorías de amenazadas de la legislación peruana (INRENA 2004)y de la Unión Internacional para la Conservación de la naturaleza (IUCN) del 2011.

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Agradecimiento Nuestro reconocimiento al Centro Amazónico de Educación Ambiental e Investigación (ACEER) y al Concejo Superior de Investigación (CSI) de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) por habernos facilitado el financiamiento de los trabajos de campo, sin las cuales no hubiera sido posible cumplir con este anhelo. También hacemos extensivo nuestro agradecimiento a los asistentes de campo, en particular a Gilmer Montero, quien nos ha demostrado su amplio conocimiento y los secretos de los animales silvestres. Literatura citada Alvarez J. A. 1997. Estado actual de la fauna silvestre en la propuesta Reserva Comunal del Pucacuro. En: T. Fang, R. E. Bodmer, R. Aquino y M. Valqui, eds. Manejo de fauna silvestre en la Amazonía. La Paz, Bolivia. Pp. 93 – 103. Aquino R & F. Encarnación. 1994. Primates of Peru/Los Primates del Perú. Primate Report 40. Aquino R.�� ; C. Terrones; R. Navarro & W. Terrones. 2007. Evaluación del impacto de la caza en mamíferos de la cuenca del río Alto Itaya, Amazonía peruana. Rev. per. biol. 14(2): 181 – 186. Aquino R.; F. Cornejo, E. Pezo & E. Heymann. 2009b. Geographic distribution and demography ofPitheciaaequatorialis (Pitheciidae) in Peruvian Amazonia. Am. J. Primatol. 71: 1 – 5. Aquino R.; R. E. Bodmer & E. Pezo, 2000. Evaluación de primates en la cuenca del río Pucacuro. En: J. Espinoza, F. San Martín y E. Montoya, eds. La Primatología en el Perú, Vol. II. Lima, Perú. Pp. 92 - 100. Aquino R.; R. E. Bodmer & G. Gil. 2001. Mamíferos de la cuenca del río Samiria: Ecología Poblacional y Sustentabilidad de la Caza. Imprenta Rosegraff, Lima, Perú. 108 pp. Aquino R.; R. E. Bodmer & E. Pezo, 1999. Evaluación de poblaciones del pecarí de collar (Tayassu tajacu) y pecarí labiado (T. pecari) en la cuenca del río Pucacuro, río Alto Tigre. En: T. Fang, O. Montenegro y R. Vómer, eds. Manejo y Conservación de Fauna Silvestre en América Latina. La Paz, Bolivia. Pp. 471- 480. Aquino R.; W. Terrones; R. Navarro & C. Terrones. 2009a. Caza y estado de conservación de primates en la cuenca del río Itaya, Loreto, Perú. Rev. per. biol. 15(2): 33 – 39. Aquino R.;W. Terrones; F. Cornejo & E. Heymann. 2008. Geographic distribution and possible taxonomic distinction of Callicebus torquatus (Pitheciidae: Primates) in Peruvian Amazonia. Am. J. Primatol. 70: 1 – 6. Boddicker M.; J. Rodríguez & J. Amanzo. 2001. Assessment of the large mammals of the lower Urubamba region, Peru. En: Alonzo A. D. Dollmeier y P. Campbell, eds. Urubamba: The Biodiversity of Peruvian Rain Forest. SI/MAB Series 7. Pp. 183 – 193. Boddicker M.; J. Rodríguez & J. Amanzo. 2002. Indices for assessment and monitoring of large mammals with an adaptive management framework. Environmental Monitoring and Assessment 76: 105 – 123. Burnham K. P.; D. R. Anderson & J. L. Laake. 1980. Estimation of density from line transects sampling of biological populations. Wildlife Monographs 72. CDC-UNALM - WWF. 2002. Evaluación Ecológica del Abanico del río Pastaza. Centro de datos para la Conservación, UNALM – World Wildlife Fund, Perú. Tipog. 76 pp. Dollmeier F. & A. Alonso. 1997. Biodiversity Assessment of the lower Urubamba Region, Peru. San Martin – 3 and Cachiriari – 2 well sites.SI/MAB Series # 1, Smithsonian Institution/MAB Biodiversity Program, Washington DC, USA.

Aquino et al. Emmons L. H. & F. Feer. 1996. Neotropical rainforest mammals, a field guide. 2da ed. The University of Chicago Press. 281 pp. Hershkovitz P. 1987. The taxonomy of south American sakis, genus Pithecia (Cebidae: Platyrrhini): A preliminary report and critical review with the description of a new species and a new subspecies. Am. J. Primatol. 12: 387 – 468. IIAP. 2001. Conservación y Manejo de la Biodiversidad de la Cuenca del Pucacuro. Programa del Aprovechamiento Sostenible de la Biodiversidad. Informe Técnico. Tipog. 229 pp. INADE. 2003. Fauna. En: Estudio de Macro zonificación Ecológica Económica del área fronteriza Amazónico Peruano, entre los ríos Tigre, Pastaza y Marañón. Lima, Perú. Tipogr. Pp. 83 - 100. INRENA. 2004. Categorización de especies amenazadas de fauna silvestre. Publicación en el diario oficial el Peruano (D. S. 034-2004-AG). Año XXI Nº 8859, pp. 276854 – 276857. IUCN. 2011. Red list of threatened species. The IUCN species survival commission. IUCN. The World Conservation Union. María Luisa J. & P. M. Velazco. 2006. Mamíferos. En: C. Vriesendorp, T. S. Schulenberg, W. S. AlversonD. K. Moskovits y I. Rojas, eds. Perú: Sierra del Divisor. Rapid Biological Inventories Report 17. Chicago, IL: The Field Museum. Pp. 98 – 105. Moreno C.E. 2001. Métodos para medir la biodiversidad. Manuales & Tesis SEA, Vol. 1, Zaragoza. 84 pp.

Navarro R. & C. Terrones. 2006. Evaluación del impacto de la caza en mamíferos de la cuenca alta del río Itaya, Loreto – Perú. Tesis, Biólogo. Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. 104 pp. Pacheco V. ;E. Salas; L. Cairampoma; M. Noblecilla; H. Quintana; F. Ortiz; P. Palermo & R. Ledesma. 2007. Contribución al conocimiento de La diversidad y conservación de los mamíferos em la cuenca del rio Apurímac. Rev. per. biol. 14(2): 169 – 180. Peres C. 1999. General guidelines for standarizing line transect surveys of tropical primates. Neotropical Primates 7: 11 – 16. Salovaara K.; R. Bodmer; M. Recharte & C. Reyes. 2003. Diversidad y abundancia de mamíferos. En : N. Pitman, C. Vriesendorp y D. Moscovitz, eds. Perú :Yavarí. Rapid Biological Inventories Report 11. Chicago, IL: The Field Museum. Pp. 74 - 81. Van Roosmalen M.G. ; T. van Roosmales & R. A. Mittermeier. 2002. A taxonomic review of the titi monkeys, genus Callicebus Thomas, 1903, with the description of two new species, Callicebus bernhardi and Calicebus stephennashi, from brasilian Amazonia. Neotropical Primates 10 (suppl): 213–221. Voss R. & L. Emmons. 1996. Mammals diversity in Neotropical lowland rainforest: A preliminary assessment. Bulletin of the American Museum of Natural History 230: 1 - 115.

Rev. peru. biol. 19(1): 035 - 042 (Abril 2012)

Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa ISSN 1561-0837

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae) Histomorphometric and quantitative aspects of ovarian of Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae) Carina Maron, Mirian Bulfon y Noemí Bee de Speroni Departamento de Diversidad Biológica y Ecología, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Universidad Nacional de Córdoba. Correspondencia: Cátedra de Anatomía Comparada, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Universidad Nacional de Córdoba. Avda. Vélez Sársfield 299.Córdoba, CP. 5000. República Argentina. Correo electrónico: Mirian Bulfon: mbulfon@com.uncor.edu

Resumen Se analizaron las variaciones estructurales y cuantitativas del ovario de Patagioenas maculosa (Temminck, 1813) durante el ciclo anual 2005 - 2006. Treinta y cinco hembras adultas se capturaron en el Departamento Río Primero (Córdoba, Argentina). Las gónadas se extrajeron, pesaron y fijaron en formol tamponado a pH 7.0 y procesaron de acuerdo a la técnica de inclusión en parafina. En la mayoría de las aves el análisis morfohistológico del ovario reveló un notorio desarrollo de la gónada desde mayo a febrero, observándose 4 ó 5 folículos vitelogénicos amarillos ≥ de 4 mm y folículos preovulatorios. El incremento del peso gonadal con un valor máximo en setiembre y octubre concordó con las características morfológicas de la fase de recrudescencia gonadal. Luego de la ovipostura, los escasos folículos en desarrollo y abundantes folículos postovulatorios y atrésicos indicaron el comienzo de la regresión ovárica. En los meses de marzo y abril, el ovario exhibió el aspecto del reposo gonadal con abundantes ovocitos primarios, folículos previtelogénicos y vitelogénicos blancos ≤ 2 mm, escasos folículos vitelogénicos amarillos ≥ 2 mm y folículos atrésicos pequeños. El peso mínimo fue registrado en marzo. De los resultados se infiere que P. maculosa ovipone durante la mayor parte del año y que la prolongada actividad gonadal de esta ave estaría relacionada con la gran disponibilidad de alimento en el área de muestreo. Palabras claves: Aves silvestres -ciclo reproductivo – ovario – morfohistología – análisis cuantitativo.

Abstract

Presentado: 23/11/2011 Aceptado: 30/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

Structural and quantitative variations of the ovary of Patagioenas maculosa were analyzed. Thirty five adult females were captured in Department Río Primero (Córdoba, Argentina), during the reproductive cycle from 2005 -2006. Gonads were removed, weighed and fixed in formalin buffered to pH 7.0 and processed according to the technique of embedding in paraffin. In the most bird, the ovary morphohistological analyses revealed a marked development of the gonad from May to February with 4 -5 yellow vitelogenic follicle ≥ 4 mm and preovulatory follicle. The gonadal weigth increased showing the highest value in September –October,agreed with the morphological characteristic of gonadal recrudescence phase. After oviposition the few developing follicles and posovulatory follicle and abundant atretic follicle indicated the onset of ovarian regresion. In the months of March and April the ovary showed the appearance of gonadal rest with abundant primary ocytes, previtellogenic and white vitelogenic follicle ≤ 2 mm, scarce yellow vitelogenic follicle ≥ and small atretic follicle The minimum gonadal weight was registres in March. The results of this study it appears that C. maculosa egg layed during the most part of the year and the prolonged gonadal activity of this birds would be related to the greater availability to food in the study area. Keyword: Wilds birds - reproductive cycle - ovary - structural characteristics - quantitative analysis.

Introducción La reproducción de las aves posee características únicas entre los vertebrados, por su condición ovípara, la incubación y el cuidado de la prole. De ese modo, el estudio de los diferentes aspectos constituye un importante aporte al conocimiento de la biología reproductiva de las aves silvestres. El análisis de las características estructurales de la gónada femenina ha sido estudiado en distintas especies por Gupta y Maití (1986), Gupta (1987a, b), Guraya (1989a, b) Bulfon y Bee de Speroni (2001, 2003, 2009), Madekuroswa (2006, 2008). Asimismo las mismas se abordaron en diferentes especies de colúmbidos como Columbina talpacoti (Ribeiro et al. 1991), Columba livia (Ribeiro et al. 1995), C. livia (Zarnesku 2004); C. maculosa. (Maron 2007), Zenaida auriculata (Bulfon 2008) y Columbina picui (Altamirano et al. 2009). Los Columbiformes comprenden una amplia variedad de especies silvestres y domésticas que se caracterizan por su abundancia, alimentación, adaptabilidad a los diferentes hábitats (Bucher & Ranvaud 2006), importancia sanitaria (Ito et al. Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (April 2012)

1988) y como potenciales fuentes de alimento para consumo humano (Bertonatti 1997), también por su asociación con las áreas de cultivo que utilizan para forrajeo (Saini & Toor 1991, Marrero et al. 2004, Bucher & Ranvaud 2006). Varias especies de colúmbidos de zonas de clima templado están en condiciones de oviponer durante la mayor parte del año. Algunos investigadores interpretan que esta condición se debe a ciertos factores como la domesticación y la cantidad de alimento disponible (Lofts et al. 1966, Bucher 1976, Bucher et al. 1977, Yap & Sodi 2004, Bucher & Ranvaud 2006). En base a estos antecedentes y teniendo en cuenta la escasa información sobre los aspectos morfológicos, en el presente estudio se realiza un estudio cuantitativo e histomorfométrico del ovario de Patagioenas maculosa (Temminck 1813) a fin de aportar conocimientos básicos sobre la reproducción de esta ave. La Paloma manchada (P. maculosa) posee una dieta principalmente granívora y en las últimas décadas, sus poblaciones se han multiplicado en la Argentina debido al auge de la agricultura que ha permitido incrementar la disponibilidad de semillas a

Maron et al.

Figura 1. Vista del área de estudio. Departamento Río Primero, Provincia de Córdoba, República Argentina.

Figura 2. Nutrida bandada de Patagioenas maculosa rumbo a los dormideros al atardecer.

lo largo del año (Bucher 1976, Bucher et al. 1977). Asimismo, esta especie debido a su marcada preferencia por las semillas cultivadas (soja, maíz, girasol, sorgo, etc.) es considerada un ave perjudicial para la agricultura al igual que Myiopsitta monachus y Zenaida auriculata (Pergolani de Costa 1961, Bucher et al.1977, Canavelli et al. 2006).

diferencias entre grupos se utilizó el test de Tukey. Un valor de p <0,05 fue considerado significativo (Programa Infostat 2002).

Material y métodos Ejemplares.- Un total de treinta y cinco hembras adultas de Patagioenas maculosa (Temminck, 1813), se capturaron con redes de niebla en el Departamento Río Primero (Provincia de Córdoba, República Argentina, 64°30’W, 31°S), durante el ciclo reproductivo 2005—2006. En el laboratorio, las aves, se anestesiaron y perfundieron intra cardíacamente con formalina neutra 4%, luego se disecaron. Luego se removieron y pesaron las gónadas con una balanza de precisión (0,1 mg). La ausencia de la Bursa de Fabricius, observada bajo microscopio estereoscópico (0,7 X), se utilizó como indicador del estado adulto de las aves (Wight 1959). En campo las aves se fotografiaron con una cámara digital Sony H5 7.2 MP y en el laboratorio se utilizó un trinocular adaptado a una cámara digital Nikon Coolpix 950. Histología.- Treinta muestras de ovario se postfijaron en formol tamponado pH 7,0 y procesaron de acuerdo a la técnica de inclusión en parafina. Los cortes seriados de 6 µm de espesor se colorearon con hematoxilina – eosina y tricrómico de Mallory (Romeis 1928). Los folículos atrésicos se distinguieron de los folículos normales y postovulatorios de acuerdo al criterio empleado por Bulfon y Bee de Speroni, (2001, 2003). Las imágenes de las secciones de microscopía óptica fueron captadas con una cámara digital Nikkon Sight DS -Fi1 acoplada a un microscopio Nikkon Eclipse 50i.

Resultados Características generales de la población estudiada.- La población de P. maculosa es muy abundante en las proximidades de la localidad de Río Primero. En esta área de estudio se localizan escasos fragmentos de la provincia fitogeográfica del Espinal con pastizales y especies como Celtis tala “tala”, Acacia caven “espinillo”, Aspidosperma quebracho-blanco “quebracho blanco” y Geoffroea decorticans “chañar”. Este paisaje de monte se alterna con sectores cultivados que favorecen las condiciones para el desarrollo poblacional de esta especie (Fig. 1). Durante el día, las aves realizan diferentes rutinas y la búsqueda de alimento en los campos cultivados y zonas aledañas mientras que, al atardecer se observan nutridas bandadas rumbo a los dormideros (Fig. 2). Se observan numerosos nidos de Paloma manchada en árboles de gran porte como Eucalyptus sp., Prunus armeniaca “damasco” y variadas coníferas. El nido es una plataforma sencilla, elaborada con ramitas secas y en su construcción participa la pareja. La hembra realiza varias posturas al año, el huevo es blanco y de cáscara lisa con un tamaño aproximado de 38,3 x 27,3 mm (Fig. 3). En esta especie no se evidencia el dimorfismo sexual.

Histomorfometría.- En cada estadio del ciclo (reposo, recrudescencia y regresión) fueron utilizadas 10 gónadas. De cada una se extrajeron 10 secciones histológicas mediales y se midieron y contaron todos los folículos ováricos en desarrollo (FD) y atrésicos (FA). Para este fin se empleó ImageJ 1.33 (http: //rsb.info.nih.gov/ij/Java1.5.0-rc). En las lecturas se consideró un intervalo de 80 secciones histológicas. Análisis estadístico.- Los porcentajes de los folículos en desarrollo y folículos atrésicos se estimaron en base al promedio de lecturas realizadas en cada ovario durante la recrudescencia gonadal. Los datos se analizaron y compararon estadísticamente a través del análisis de la varianza (ANAVA). Para estudiar los

Figura 3. Nido de Patagioenas maculosa con un huevo, construido en una rama de Eucalyptus sp.a 2 m. de altura. Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (Abril 2012)

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa

terna o médula. La primera está constituida por tejido conectivo denso y una profusa red de fibras colágenas, visualizadas con la coloración Tricrómico de Mallory. En la corteza se localizan los folículos ováricos en diferentes estadios de desarrollo, los postovulatorios y los atrésicos. En la zona medular se destaca abundante tejido conectivo, denso en contacto con la corteza y más laxo con espacios lacunares hacia el interior del ovario con notorios vasos sanguíneos y nervios. La gónada está revestida de una capa densa de células planas con núcleos basófilos denominada “epitelio germinal”. (Fig. 5) Se reconocen los siguientes tipos foliculares:

Figura 4. Vista general del ovario de Patagioenas maculosa (Recrudescencia gonadal). Se observan numerosos folículos vitelogénicos blancos (FVB) y amarillos (FVA), preovulatorio (FPOV), postovulatorio (FPO) y atrésico (FA). En la zona central del ovario se destacan numerosos folículos previtelogénicos (FPV). Escala 32 mm.

Morfología general del ovario en fase de recrudescencia gonadal.- El aparato genital femenino es asimétrico y está constituido por el ovario izquierdo que representa la gónada funcional y el oviducto del mismo lado. El ovario posee forma triangular en la etapa de reposo, visualizándose pequeños folículos de color blanquecino en su superficie, pero a medida que se aproxima la época reproductiva la gónada incrementa el peso y tamaño adquiriendo un aspecto arracimado por la presencia de cuatro o cinco folículos amarillos de diferentes tamaños. (Fig. 4). Características histológicas del ovario El examen microscópico del ovario permite diferenciar dos zonas bien definidas: una periférica la corteza ovárica y otra in-

1.- Ovocitos primarios o primordiales (OP): Los OP son estructuras pequeñas (60 a 100 µm) y redondeadas, dispuestas en forma de cordones. Están constituidos por el ovocito o célula germinal y las células foliculares. El núcleo ovocitario presenta un prominente nucleolo y los cromosomas en configuración diplotene o lampbrush. Una capa de células aplanadas rodea a los OP constituyendo el estrato folicular o de la granulosa, mientras que las envolturas tecales están ausentes (Fig. 5 y 6). 2.- Folículos en desarrollo (FD): La maduración folicular está acompañada de modificaciones en el ovocito, las células foliculares y el tejido conjuntivo. A medida que los FD aumentan de tamaño, la capa simple de células granulosas originan por sucesivas mitosis un epitelio estratificado que junto a las envolturas tecales interna y externa constituyen la pared folicular. Las células de la granulosa o foliculares limitan con la capa perivitelina del ovoplasma y forman la zona radiada; están separadas de la teca interna por la lámina basal. En las envolturas tecales, con la Tinción Tricrómico de Mallory se identifican fibroblastos, fibrocitos, fibras colágenas, nervios, vasos sanguíneos, diferenciándose una teca interna con numerosos tipos celulares y una externa más colagenizada y gruesa, entre ambas se localizan células de aspecto glandular. De acuerdo al grado de desarrollo que presentan estos folículos se categorizan en: 2a.-Folículos previtelogénicos (FPV): El diámetro de los FPV oscila entre 100 a 1000 µm. Las células de la granulosa forman un epitelio columnar alto pseudoestratificado

Figura 5. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de recrudescencia gonadal. Se observa un Ovocito primordial (OP) con una capa simple de células de la granulosa (cabezas de flechas), notorio cuerpo de Balbiani (c.B), y numerosas vacuolas (v.). Las flechas indican la configuración lamp brush de los cromosomas en el núcleo (n). Las células del epitelio germinal (E.g) revisten la corteza ovárica. Hematoxilina-Eosina. Escala: 60 µm. Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (April 2012)

Figura 6. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de recrudescencia gonadal. Se destaca un ovocito primordial (OP) con dos núcleos (n). En la proximidad se localiza un OP y un folículo previtelogénico (FPV). Hematoxilina-Eosina Escala: 60 um.

Maron et al.

2c.-Folículos vitelogénicos amarillos (FVA): El cambio de color blanco a amarillo se debe a la incorporación de vitelo pigmentado. El diámetro de los FVA varía entre los 700 µm y 12 mm. Las células foliculares se comprimen y constituyen una capa de células cuboidales con núcleos muy basófilos, la teca interna se adelgaza y la externa presenta un tejido conectivo ricamente vascularizado (Fig. 9). Los cuatro o cinco FVA más grandes, constituyen un ordenamiento morfológico o de tamaño denominado jerarquía folicular. El mayor es el FVA1, sucesivamente y en orden decreciente se los denomina como FVA2, FVA3 y FVA4 (Fig. 4).

Figura 7. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de reposo gonadal. El folículo previtelogénico (FPV) exhibe un epitelio cúbico pseudoestratificado de células foliculares (c.f.). Las flechas señalan los cromosomas en configuración lamp brush. Hematoxina-Eosina. Escala: 60 µm.

y las envolturas tecales están bien delimitadas. En estos folículos es notorio el cuerpo de Balbiani y las granulaciones citoplasmáticas dispuestas en la zona cortical del ovoplasma. (Fig. 7). 2b.-Folículos vitelogénicos blancos (FVB): Los folículos FVB miden entre 1000 y 2000 µm. Las células de la granulosa constituyen una capa pluriestratificada y las envolturas tecales están muy bien diferenciadas entre sí. En la zona cortical del ovoplasma se, evidencia la zona radiada por el aspecto estriado, también los gránulos de aspecto lipídico de variadas formas y tamaños (Fig. 8).

Figura 9. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de recrudescencia gonadal. En el epitelio folicular de un folículo vitelogénico amarillo (FVA), las células foliculares (c.f.) son pequeñas y están comprimidas. La teca interna (t.i.) se diferencia de la teca externa (t.e.) que es de mayor espesor y presenta abundantes células conectivas. En el ovoplasma numerosos gránulos de vitelo (g.v.). Hematoxilina-Eosina. Escala:15 µm.

2d.- Folículos preovulatorios (FPOV): Los FPOV alcanzan un diámetro entre 13 y 17 mm y presentan un color amarillo intenso (Fig. 4). Se observa una notable irrigación en las envolturas foliculares destacándose en el área central una zona más pálida e hipovascular denominada estigma. En esta área folicular, se produce la ruptura de las paredes foliculares durante la ovulación 2e.- Folículos postovulatorios (FPO): El diámetro de los FPO varía entre 950 y 4800 um y su aspecto macroscópico es el de un saco de tejido conectivo con una prominente abertura (Fig. 4). Con el microscopio óptico se visualizan en el interior de los mismos, restos de epitelio folicular constituido por abundantes células luteales y escasas granulosas. Figura 8. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de recrudescencia gonadal. En el folículo vitelogénico blanco (FVB) se observa una capa estratificada de células foliculares (c.f.), la teca interna (t.i.) bien desarrollada y la teca externa (t.e) más conectiva. Gránulos de vitelo en el citosol. Hematoxilina-Eosina. Escala: 15 µm.

3.- Folículos atrésicos (FA): La atresia folicular es un proceso degenerativo normal en el ovario y se caracteriza por la desintegración del epitelio folicular, la destrucción del núcleo o cariolisis y la fragmentación citoplasmática. Este proceso afecta a los OP, FPV, FVB y FVA y se visualiza durante todo el ciclo Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (Abril 2012)

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa

El examen de las secciones histológicas coloreadas con Hematoxilina Eosina revela que, en los primeros estadios de involución se hipertrofia el epitelio folicular, el cual paulatinamente ocupa la cavidad folicular. En un estadio involutivo más avanzado, las tecas se colagenizan y forman un cordón de aspecto trabeculado y de tonalidad azulada, con la coloración Tricrómica de Mallory. Luego se produce la ruptura de la pared folicular formando una apertura simple y pequeña en la superficie folicular, a través de la cual se libera el contenido del ovoplasma al exterior del folículo. Esta masa ectópica cae sobre el estroma del ovario, o en la cavidad peritoneal donde será digerida posteriormente. Finalmente la cavidad central del FAB es ocupado por células muy vacuoladas, similares a las luteales, gran cantidad de fibroblastos y fibras colágenas semejantes a las de la teca externa.

Figura 10. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de regresión gonadal. Se observan ovocitos primordiales o atrésicos (OPA). En los folículos lipoidales se observan gran cantidad de vacuolas (v.) distribuídas en el ovoplasma y una evidente desorganización de la estructura nuclear. Hematoxilina-Eosina. Escala:60 µm.

anual, siendo más notoria en la fase de regresión ovárica a posteriori de la ovipostura, durante el período de incubación y cría. Notables cambios estructurales se detectan en los diferentes FA durante el proceso regresivo, identificándose dos tipos de atresia: a) Atresia no bursting (ANB), las paredes foliculares se mantienen intactas y el contenido ovoplásmico se absorbe in situ por las células foliculares, y b) Atresia por ruptura o bursting (AB), las paredes foliculares se rompen y el contenido ovoplásmico se libera al exterior del folículo. 3a. - Atresia no bursting. Comprende: 3a.1.- Atresia lipoidal: Los ovocitos primordiales atrésicos (OPA) exhiben un aspecto contraído, el ovoplasma presenta gran cantidad de gotas lipídicas que paulatinamente comprimen al núcleo y las células granulosas comienzan a desprenderse de la membrana basal. Por la apariencia que ofrece el ovocito en esta etapa regresiva recibe el nombre de lipoidal. (Fig. 10).

4.- Ciclo reproductivo: El análisis de las características estructurales del ovario y el de los valores porcentuales de los folículos ováricos se utilizan como criterio de selección para describir las diferentes fases reproductivas. Durante la prolongada fase de recrudescencia gonadal extendida desde mayo a febrero se incrementa el peso del ovario (0,79 g ± 0,441). En este período predominan los FVB y FVA con una marcada jerarquía folicular y 1 ó 2 FPOV. A posteriori y en coincidencia con la incubación de los huevos, se inicia la regresión gonadal. Los aspectos más destacados consisten en una progresiva disminución del peso de la gónada (0,408 g ± 0,12) con escasos FVA y el aumento de FPO durante esta fase. La regresión del ovario continúa y en los meses de marzo y abril la mayoría de las aves de la población estudiada exhiben la gónada con las características de la fase de reposo, como el aspecto liso y blanquecino, la forma triangular y el tamaño pequeño (0,342 g ± 0,151 g), además se ponderan abundantes OP y FPV, escasa proporción de FVB y FVA y ausencia de FPOV. Entre las diferentes fases del ciclo, se revela un incremento significativo para el peso del ovario y el porcentaje de los FVB,

3a. 2.- Atresia lipoglandular: Este proceso involutivo comprende a los FPV y FVB, entre 1500 y 2000 μm, macroscópicamente comienzan a deformarse (Fig. 4) adquieren una tonalidad grisácea y en las envolturas foliculares, la irrigación sanguínea se incrementa notablemente. En el folículo atrésico lipoglandular (FALG), la desorganización citoplasmática del epitelio folicular, la hiperestratificación y la intensa vacuolización del ovoplasma se evidencia microscópicamente (Fig. 11). En un estadio más avanzado de involución, las envolturas tecales invaden al FA, siendo notoria la irrigación del tejido conectivo. Finalmente el FALG disminuye considerablemente su tamaño y en el parénquima ovárico toma el aspecto de una cicatriz de tejido conectivo. 3b.- Atresia bursting: La atresia bursting afecta tanto a los FVA pequeños como a otros de mayores dimensiones. Macroscópicamente los folículos atrésicos bursting (FAB), se colapsan, pierden la forma y el color al inicio del proceso regresivo. Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (April 2012)

Figura 11. Ovario de Patagioenas maculosa en fase de regresión gonadal. Folículo atrésico lipoglandular (FALG) . El hipertrofiado epitelio folicular (E.f.) ocupa el interior del ovoplasma (Op). HematoxilinaEosina. Escala:20 µm.

Maron et al. Tabla 1. Variación del peso gonadal (g) y porcentajes ((%) de los diferentes tipos foliculares del ovario de Patagioenas maculosa entre las fases reproductivas. Los valores entre paréntesis indican el número de individuos. Los resultados representan la media y desviación estándar. Letras distintas marcan las diferencias significativas (p< 0,05). Referencias: Ovocitos primordiales (OP); folículos previtelogénicos (FPV), folículso vitelogénicos blancos (FVB), folículos vitelogénicos amarillos (FVA), folículos preovulatorios (FPOV), folículos postovulatorios (FPO), folículos atrésicos. Fase gonadal

Peso gonadal (g)

OP (%)

FPV (%)

FVB (%)

FVA (%)

FPOV (%)

FPO (%)

FA (%)

Recrudescencia (10)

0,769 ± 0,44 b

75,653 ±5,61 a

14,579± 4,64 a

2,306±0,930 b

2,121± 1,03 b

0,157±0,27 b

0,309±0,29 a

4,875±1,86 a

Regresión (10)

0,408± 0,15 a

78,046± 6,59 a

16,280± 4,90 a

1,538±0,851 a

0,853± 0,38 a

0,000±0,00 a

0,685±0,52 b

2,598±1,78 a

Reposo (10)

0,342 ± 0,15 a

82,858± 5,59 a

11,092± 4,21 a

1,020 ±0,45 a

1,000± 0,45 a

0,000± 0,00 a

4,030± 1,72 b

FVA, FPOV y FA durante la recrudescencia gonadal, Por el contrario no hay diferencias significativas en los OP y FPV entre las fases analizadas (Tabla 1). Discusión En la población estudiada de P. maculosa, el análisis estructural y cuantitativo del ovario revela un ciclo reproductivo no estacional, considerando la abundancia de hembras con capacidad de reproducirse durante la mayor parte del año. Así, la extendida fase de recrudescencia gonadal desde mayo a febrero, resulta del incremento de los valores porcentuales de los FVB, FVA, FPOV y FPO, acompañado de un notorio aumento del peso gonadal. Cabe destacar, la prolongada tendencia de actividad reproductiva implica que mientras una gran cantidad de hembras están en condiciones de oviponer otras exhiben las características morfohistológicas de la gónada en fase regresiva (FVA sin jerarquía folicular, 1 a 2 FPO y numerosos FA) y realizan rutinas biológicas diferentes como la incubación, cuidado de la prole etc. Además durante este largo período también se identifica en escasos especímenes la fase de reposo gonadal (FVB, FVA ≤ 2mm y FA y disminución del peso gonadal). Las características típicas del reposo gonadal son más evidentes en una gran cantidad de hembras durante los meses de Marzo y Abril. La simultaneidad en el desarrollo de las diferente fases gonadales de P. maculosa concuerda con los resultados de trabajos realizados en otros colúmbidos como Zenaida macroura (Wigth, 1956), Z.auriculata (Bulfon y Bee de Speroni, 2008) y Columbina Picui (Altamirano 2009). La abundante disponibilidad de semillas cultivadas durante todo el año en el área de estudio, favorecería el amplio ciclo reproductivo de P. maculosa. Algunos autores (Lofts et al. 1966, Frithz et al.1976, Bucher 1976, Bucher et al. 1977, Rivera-Milán et al. 2003) en distintas especies de colúmbidos interpretan que, este mecanismo es el resultado de distintos factores, entre otros, la estimulación que el macho provoca en la hembra, la influencia fotoperiódica y la abundancia de alimentos. En el ovario de P. maculosa, la diferenciación folicular desde ovocitos primordiales hasta la formación de los folículos preovulatorios, exhibe todas las variaciones morfohistológicas asociadas a la formación del epitelio folicular o foliculogénesis y a la deposición de gran cantidad de vitelo o vitelogénesis, ambos procesos estrechamente relacionados al crecimiento folicular.

Los aspectos estructurales del ovario de esta ave son similares a los descriptos en aves domésticas como Gallus domesticus por (Guraya 1989a), Anser anser (Kovacks et al. 1992) y silvestres como Columba livia (Guraya 1989a, b) Zarnesku 2004); Spheniscus magellanicus (Bulfon & Bee de Speroni 2003); Struthio camelus (Madekuroswa & Kimaro 2006, 2008); Columbina picui (Altamirano et al. 2009). Otro mecanismo normal del ciclo ovárico de P. maculosa, es la atresia folicular, la cual se caracteriza por los notables cambios estructurales e histológicos en los folículos en distintos estadios de desarrollo. El significado funcional de este proceso aún no está claro, no obstante según Gupta et al. (1988), en el ovario de las especies silvestres se relaciona con la regulación de la ovulación a fin de mantener el patrón normal de ovipostura de la misma como así también evitar la puesta durante los meses en los cuales los factores ambientales no son favorables para el desarrollo de los huevos. La atresia folicular de tipo no bursting y bursting determinados en el ovario de esta ave, también han sido descriptos en el ovario de Gallus domesticus (Gupta et al. 1988; Guraya, 1989 b) Spheniscus magellanicus (Bulfon y Bee de Speroni 2001), Myiopsitta monachus (Bulfon 2008), Vanellus chilenis e Himantopus melanurus (Bulfon & Bee de Speroni 2009). En conclusión, el análisis estructural y cuantitativo del ovario de P. maculosa revela un ciclo reproductivo no estacional, con una prolongada actividad gonadal, probablemente favorecida por la gran disponibilidad de semillas en el área estudiada. A lo largo del ciclo se desarrollan eventos asociados a la maduración y diferenciación folicular y a la regresión de los folículos no aptos. Todos estos mecanismos contribuyen a la homeostasis del ovario de este colúmbido ampliamente distribuido en la República Argentina. Agradecimientos Los autores agradecen a las Dras. María de los Angeles Bistoni y Andrea Hued por las sugerencias y lectura crítica del manuscrito y a la SECYT –UNC, la financiación de este trabajo, Resol. Nº 162/06. Una mención especial al Profesor Jorge Dongiovani por la inestimable colaboración en los trabajos a campo. Literatura citada Altamirano E., M. Bulfon & N.Bee de Speroni. 2009. Histología del ovario y ciclo reproductivo de Columbina picui (Temminck,1813) (Aves: Columbidae). Rev.peru.bio.16 (1): 61-66. Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (Abril 2012)

Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa Bertonatti C. 1997. Temas de naturaleza y conservación Nº 1. Monografía Técnica. Buenos Aires:Asociación Ornitológica del Plata. 92 p. Bucher E & R. Ranvaud. 2006. Eared dove outbreaks in SouthAmerica: patterns and characteristic. Acta Zool.Sinica 52:564 -567. Bucher E. 1976. Bases ecológicas para el control de la Paloma torcaza. Biología 1: 141 -156. Bucher E., E. Gómez, I. Di Tada, et al. 1977. Ecología de la reproducción de la paloma Zenaida auriculata. Variaciones estacionales en peso corporal, gonadas, reservas de lípidos y muda. Ecosur 4 (7): 47 - 67. Bulfon M. 2008. Características ultraestructurales, histoquímicas e inmunohistoquímicas de la atresia folicular de Myiopsitta monachus y Zenaida auriculata (Psittacidae y Columbidae). Tesis de Doctorado. F.C.E.F. y N. Universidad nacional de Córdoba. Bulfon M. & N. Bee de Speroni. 2003. Atresia folicular de Spheniscus magellanicus Forster 1871 (Aves: Spheniscidae). Ararajuba 11(2):189-194. Bulfon M. & N. Bee de Speroni. 2001. Efecto de la administración exógena de gonadotrofinas (FSH y LH) sobre el ovario de Myiopsitta monachus (Aves: Psittacidae). Facena 17: 67-77. Bulfon M. & N.Bee de Speroni. 2009. Análisis estructural e inmunohistoquímico de la atresia folicular de Vanellus chilenis e Himantopus melanurus. Rev.peru.bio. 16 (2): 169-174. Canavelli S., M.Zaccagnini & N. Calamari. 2006. Uso de hábitat y distribución espacial de aves potencialmente perjudiciales para cultivos en agroecosistemas pampeanos. En: Actas de la XXI Reunión Argentina de Ecología. Fronteras en Ecología: Hechos y Perspectivas. Córdoba. p. 291. Frithz H., L. McKean & L. Braithwaite. 1976. Sexual cycles and food of the doves Streptopelia chinensis and S. senegalensis in Australia. The Emu, 76 (1): 15-24. Gupta S. & B. Maití. 1986. Study of atresia in the ovary during the annual reproductive cycle of the pied myna. J. Morph. 190 (3): 285 - 296. Gupta S. & B. Maití. 1987 a. Ovarian activity during the annual reproductive cycle and nesting cycle of a wild avian species, the pied myna (Sturnus contra contra). Can. J. Zool. 65: 958 -966. Gupta S. & B. Maití. 1987 b. Influence of gonadotropins and sex hormones on the ovary of a wild avian species, the pied myna Sturnus contra contra. Arch. Biol. 98: 273 –280. Gupta S., A. Gilbert & A, Walker. 1988. Histological study of follicular atresia in the ovary of the domestic hen (Gallus domesticus). J.Reprod. Fert. 82: 219-225. Guraya S. 1989 a. Ooplasmic components. Pp. 46 - 60. In: W.Burggren, S.Ishii. H. Langer, G. Neuweiler y D-Randall (eds.). Zoophysiology, Volumen 24. Springer - Verlag – Berlin. 283 P. Guraya S. 1989 b. Follicular atresia. Pp. 201-270. In W.Burggren, S.Ishii, H.Langer, G.Neuweiler and D.J. Randall (eds.) Ovarian Follicles in Reptiles and Birds. Zoophysiology. Vol. 24. Springer – Berlin Heildelberg.New York, London, Paris, Tokio.

Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (April 2012)

InfoStat. 2002. Software Estadística, versión 2.0. Manual del Usuario, p. 92 -93. En Editorial Brujas Argentina. Grupo InfoStat. FCA, Universidad Nacional de Córdoba. Ito K., Y. Kubokura, K. Kaneko, et al. 1988. Occurrence �� of Campylobacter jejuni in free-living birds from Japon. W.Wildlife Disease 24 (3): 467 -470. Kovács, J., V. Forgó & P. Péczely. 1992.The fine structure of the follicular cells in growing and atretic ovarian follicles of the domestic goose. Cell Tissue Res. 267: 561 - 589. Lofts B., K. Murton & N. Westwood. 1966. Gonadal cycles and the evolution of breeding seasons in British Columbiae. J. Zool., Lond. 150: 249-272. Madekurozwa M. & W. Kimaro. 2006. A morphological and inmunohistochemical study of healthy and atretic follicles in the ovary of the sexually inmature Ostrich (Struthio camelus). Anat. Histol.Embryiol. 35, 253-258. Madekurozwa M. & W. Kimaro. 2008. Ultrastructural features of atretic follicles in the sexually inmature Ostrich (Struthio camelus). 2008. Anat. Histol. Embryiol. 37, 309-313. Maron C. 2007. Características estructurales y cuantitativas del ciclo reproductivo femenino en relación al régimen alimentario de Columba maculosa maculosa (Temminck, 1813) (Aves: Columbidae).Tesina de Grado. Inédito. Facultad de Ciencias Exactas,Físicas y Naturales. UNC. Marrero P., P. Oliveira & M. Nogales. 2004. Diet of the endemic Madeira Laurel pigeon and fruit resource avalilability: a study using microhistological analyses. The Condor 104 (4): 811 – 822. Nores M., D.Izurieta & R.Miatello. 1983. Pp. 1-2. En: Lista y distribución de las aves de Córdoba,Argentina. En Bol. Ac.Nac. Cs.Córdoba Argentina, 56. Pergolani de Costa M. 1961. La ornitología y los problemas agronómicos. Physis 22 (63):235-240. Ribeiro M., M. Oliveira Teles & S.Maruch. 1991. Aspectos morfológicos do ovário da rolinha Columbina talpacoti (Temminck, 1811), Columbidae, Columbiforme. Rev. Bras. Ciên. Morfol. 8 (2) jul./dez. Ribeiro M., M.Oliveira Teles & S. Maruch.1995. Morphological aspects of the o�� vary of Columba livia (Gmelin) (Columbidae, Columbiformes). Revta bras. Zool. 12(1): 151-157. Rivera-Milán F., C.Ruiz, J.Cruz, et al. 2003. Reproduction of plain pigeons (Columba inornata wetmorei) in east-central Puerto Rico. The Auk 120(2):466-480. Romeis B. 1928. La coloración p. 39-184. En: Editorial Labor S.A. Guía Formulario de Técnicas Histológicas. Barcelona Madrid- Buenos Aires. Saini H & H.Toor. 1991. Feeding ecology and damage potential of feral pigeons, Columba livia, in an agricultural habitar. Le Gerfaut 81: 195-206. Wight H.M. 1959. A field technique for bursal inspection or mourning doves. J.Wildl.Mgmt. 20 (1):94 –95. Yap C.& N. Sodhi. 2004. Southeast Asian invasive birds: ecology, impact and management. Ornithol Sci 3:57-67. Zarnescu O. 2004. Ultrastructural observations of previtelogenic ovarian follicle of dove. Zygote,12 (4): 285-92.

Maron et al.

Rev. peru. biol. 19(1): 043 - 049 (Abril 2012)

Rev. peru. biol. 19(1): 051 - 058 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano ISSN 1561-0837

Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano Additions to the bivalve fauna of the Peruvian sea Carlos Paredes 1, 2, Franz Cardoso 1, Leonardo Romero 1 y Remy Canales 1 1 Laboratorio de Biología y Sistemática de Invertebrados Marinos, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Apdo. 11-0058, Lima, 11, Perú. Email Carlos Paredes: cparedesq@unmsm.edu.pe 2 Departamento de Malacología, Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Apdo. 14-0434, Lima 14, Perú.

Resumen Se registran por primera vez para el mar peruano 10 especies de bivalvos: Ennucula panamina (Dall, 1908), Nuculana (Nuculana) loshka, (Dall, 1908), Saccella laeviradius (Pilsbry & Lowe, 1932), Liralucina approximata (Dall, 1901), Carditamera radiata (G. B. Sowerby I, 1833), Carditella (Carditella) naviformis (Reeve, 1843); Macoma (Psammacoma) elytrum Keen, 1958, Psammotreta (Psammotreta) pura (Gould, 1853), Sphenia fragilis (H. Adams & A. Adams, 1854) y Caryocorbula amethystina Olsson, 1961. Se informa sobre la distribución, el hábitat y comentarios relevantes sobre cada una de las especies. Palabras claves: Mollusca, Bivalvia, Protobranchia, Heterodonta, nuevos registros, Perú.

Abstract

Presentado: 01/11/2011 Aceptado: 07/02/2012 Publicado online: 01/10/2012

The following species of Bivalvia are recorded for the first time for Peruvian sea: Ennucula panamina (Dall, 1908), Nuculana (Nuculana) loshka, (Dall,1908), Saccella laeviradius (Pilsbry & Lowe, 1932), Liralucina approximata (Dall, 1901), Carditamera radiata (G. B. Sowerby I, 1833), Carditella (Carditella) naviformis (Reeve, 1843); Macoma (Psammacoma) elytrum Keen, 1958, Psammotreta (Psammotreta) pura (Gould, 1853), Sphenia fragilis (H. Adams & A. Adams, 1854) y Caryocorbula amethystina Olsson, 1961. Se informa sobre la distribución, el hábitat y comentarios relevantes sobre cada una de las especies. Keywords: Mollusks, Bivalvia,Protobranchia, Heterodonta, nuevos registros, Perú.

Introducción El conocimiento de la diversidad de moluscos marinos del Perú es incompleto, presentándose varios vacios de información enumerados desde la década pasada (Ramírez et al. 2003), de los cuales podemos señalar a la falta de exploración sistemática tanto de ambientes como de grupos taxonómicos o morfológicos (e.g. micromoluscos) como vacios persistentes. Nosotros desde hace varios años venimos trabajando en el inventario y la determinación taxonómica actualizada de los moluscos marinos (e.g. Paredes et al. 1998, 1999, 2005, 2010; Paredes y Cardoso, 1998, 2001a, 2001b, 2003, 2007, 2008, 2009). El presente trabajo actualiza la lista de los moluscos marinos del Perú, como parte de la elaboración del Catálogo Ilustrado de Moluscos Bivalvos del Mar Peruano. En esta oportunidad se da a conocer el hallazgo de 3 especies de Bivalvos de la subclase Protobranchia, y 7 especies de la Subclase Heterodonta, que son registradas por primera vez para el mar peruano. Material y métodos La mayor parte del material revisado procede de colectas realizadas en aguas tropicales del mar peruano, frente a los Departamentos de Tumbes y Piura. Solamente Carditella (Carditella) naviformis (Reeve, 1843) fue colectada en aguas de la Provincia Peruana. El material biológico fue fijado en el campo o en el laboratorio, utilizando formol al 7% neutralizado con bórax. Para su estudio, se lavaron las muestras en agua corriente y luego se utilizó alcohol al 70% para su conservación. El material se encuentra depositado en el Laboratorio de Biología y Sistemática de Invertebrados Marinos, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos (LaBSIM). El ordenamiento supraespecífico está basado en Skoglund (2001) Rev. peru. biol. 19(1): 051 - 058 (April 2012)

y para la determinación taxonómica se utilizó la bibliografía especializada. También se realizaron consultas a especialistas del Museo de Santa Bárbara, California . Taxonomía Subclase Protobranchia Orden Nuculoida Dall, 1889 Superfamilia Nuculoidea Gray, 1824 Familia Nuculidae Gray, 1824 Genero Ennucula Iredale, 1931 Ennucula panamina (Dall, 1908) Figura 1 Nucula panamina Dall, 1908: 219, 368, pl. 6, fig. 11; Hertlein & Strong, 1940: 386; Keen, 1971: 26, fig. 13. Nucula (Leionucula) panamina, Bernard, 1983: 10. Ennucula panamina, Skoglund, 2001: 5. Ennucula cardara, Paredes & Cardoso, 2001a: 7, fig. 2.

Concha sólida, subtriangular, umbo cerca del extremo posterior con pico opistogirado, borde ánterodorsal suavemente arqueado con extremo redondeado, extremo posterior anguloso y borde ventral arqueado; charnela taxodonta, con 20 dientes anteriores y 10 posteriores, el condróforo es oblicuo y profundo; color externo blanquecino con periostraco pardo oliváceo, brillante y muy adherente, el cual deja ver finas estrías concéntricas en la conchilla; interior blanco nacarado y bordes de las valvas lisos. Longitud, 22,0 mm; altura 16,0 mm. Distribución: 6º a 31º N (Skoglund, 2001). Localidades: Piura (Frente a Punta Máncora). Habitat: Fondo arenoso, 551 m. Material examinado: 1 lote, 2 especímenes (LaBSIM).

Paredes et al.

Observaciones: Esta especie fue determinada por P. V. Scott. Nuevo registro para el mar peruano. Superfamilia Nuculanoidea H. Adams & A. Adams, 1858 Familia Nuculanidae H. Adams & A. Adams, 1858 Subfamilia Nuculaninae H. Adams & A. Adams, 1858 Genero Nuculana Link, 1807 Subgenero Nuculana, s.s. Nuculana (Nuculana) loshka (Dall, 1908) Figura 2 Leda loshka Dall 1908: 219,376, pl. 17, fig. 2. Nuculana loshka, Hertlein & Strong, 1940: 404-405; Keen, 1971: 31. Nuculana (Thestyleda) loshka, Bernard, 1983: 13. Nuculana (Nuculana) loshka, Skoglund, 2001: 5, como sinónimo. de Nuculana (N.)extenuata (Dall, 1897). Nuculana (N.)extenuata, Paredes y Cardoso, 2001a, 7, fig. 3.

Concha pequeña, delgada, inflada, con borde anterior redondeado y el lado posterior prolongado para formar un largo rostrum cuyo borde dorsal es ligeramente cóncavo y bicarinado en cada valva, el espacio entre las carinas presenta, cuerdas concéntricas; el área umbonal lleva varias cuerdas concéntricas notorias y en el resto del disco hay finas estrías concéntricas; charnela taxodonta con 18 dientes anteriores y 30 posteriores; el ligamento se inserta oblicuamente en suaves depresiones del condróforo, el cual es una lámina situada bajo los umbos. El periostraco oliváceo cubre la conchilla blanquecina; interior blanco nacarado algo translúcido y los bordes de las valvas lisos. Longitud 17,0 mm; altura 7,0 mm. Distribución: Golfo de Panamá (Hertlein & Strong, 1940). Localidades: Piura (Frente a Isla Foca). Habitat: Fondo areno fangoso, 864 m. Material examinado: 1 lote, 1 especimen (LaBSIM). Observaciones: Esta especie fue determinada por P. V. Scott. Nuevo registro para el mar peruano. Genero Saccella Woodring, 1925 Saccella laeviradius (Pilsbry & Lowe, 1932) Figura 3 Leda laeviradius Pilsbry & Lowe, 1932: 106, pl. 17, fig. 7;Olsson, 1961: 60-61, como sinónimo de Nuculana (Saccella) acrita; Keen, 1971: 29, como sinónimo de Nuculana (Saccella) acrita; Abbott, 1974: 416, como sinónimo de Nuculana (Saccella) acrita; Bernard, 1983: 12, como sinónimo de Nuculana (Saccella) acrita; Skoglund, 2001: 6, como sinónimo de Nuculana (Saccella) acrita. Nuculana (Saccella) laeviradius, Hertlein & Strong, 1940: 396-397.

Concha pequeña, translúcida casi equilateral, lado anterior inflado y posterior prolongado en un estrecho rostrum que termina redondeado, el área rostral deprimida y con estrías longitudinales está limitada a cada lado por un lomo redondeado; escultura consiste en nítidas ondas concéntricas que se debilitan al alcanzar el lomo posterior, pero no se aprecia claramente el rayo liso descrito para esta especie, que se extiende desde el pico hasta el hasta el borde inferior; un rayo suave deprimido se extiende desde el pico hasta el borde ventral anterior, y en el límite anterior de este rayo las ondas se levantan formando una línea carinada; la charnela taxodonta presenta 16 dientes anteriores y 15 posteriores, el pico es opistogirado y el resilio

pequeño; el periostraco es pardo claro; exterior e interior de la concha blanquecino traslúcido y bordes de las valvas lisos. Longitud 6,2 mm; altura 3,3 mm. Distribución: Punta Peñasco, Sonora, Mexico, hasta Port Parker, Costa Rica (Hertlein & Strong, 1940). Localidades: Piura (Bahía de Paita). Habitat: Sublitoral, fondo fango arenoso con restos de conchillas, 12-15 brazas (Hertlein & Strong, 1940). Material examinado: 1 lote, 1 especimen en fondo arenoso a 35 m de profundidad (LaBSIM). Observaciones: Esta especie fue determinada por E. V. Coan. Nuevo registro para el mar peruano. Subclase Heterodonta Orden Veneroida Genero Parvilucina Dall, 1901 Liralucina approximata (Dall, 1901) Figura 4 Phacoides (Parvilucina) approximatus Dall, 1901: 813, 828, pl. 39, fig. 4. Lucina (Parvilucina) approximata, Hertlein & Strong, 1946: 115116; Olsson, 1961: 214, pl. 31, fig. 7; Keen, 1971: 121, fig. 274; Bernard, 1983: 29. Parvilucina (Parvilucina) approximata, Abbott, 1974: 459, fig. 5292; Skoglund, 2001: 38. Parvilucina approximata, Hendrickx & Toledano, 1994: 12; Coan et al., 2000: 265, pl. 50. Liralucina approximata, Coan& Scott, 2012:346.

Concha pequeña redondeada subequilateral, picos pronunciados y lúnula lanceolada; escultura es cancelada, presenta costillas radiales con interespacios estrechos, y costillas concéntricas más separadas; en las áreas anterior y posterior desaparecen las costillas radiales y las concéntricas se levantan formando lamelas bajas; no se aprecian restos de periostraco; la charnela es típica del género, con dos dientes cardinales y dos laterales en cada valva. El color externo e interno es blanco y los márgenes internos de las valvas carinados. Longitud 6,3 mm; altura 5,8 mm. Distribución: Santa Barbara, California, a través del Golfo de California (Coan et al. 2000), hacia el sur hasta Panamá (Keen 1971; y la Isla de la Plata, Ecuador (Shasky 1984). Localidades: Piura (Bahía de Sechura). Habitat: Fondo arenoso, desde el intermareal hasta los 86 m. Material examinado: 1 lote, 1 especimen (LaBSIM). Observaciones: Nuevo registro para el mar peruano. Superfamilia Carditoidea J. Fleming, 1828 Familia Carditidae J. Fleming, 1828 Subfamilia Carditamerinae Chavan, 1969 Genero Carditamera Conrad, 1838 Carditamera radiata (G.B. Sowerby I, 1833) Figura 5 Cardita radiata G.B. Sowerby I, 1833: 195. Carditamera radiata, Dall 1909: 261; Skoglund, 2001: 43. Cardita (carditamera) radiata, Hertlein and Strong 1946: 108; Keen, 1971: 107, fig. 238. Rev. peru. biol. 19(1): 051 - 058 (Abril 2012)

Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano

Figura 1. Ennucula panamina (Dall, 1908), Longitud; 22,0 mm; altura 16,0 mm.

Figura 2. Nuculana (Nuculana) loshka, (Dall,1908); Longitud, 17,0 mm; altura, 7,0 mm.

Figura 3. Saccella laeviradius (Pilsbry & Lowe, 1932); Longitud, 6,2 mm; altura, 3,3 mm.

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Paredes et al. Carditamera (Carditamera) radiata, Olsson 1961: 189, pl. 26, figs. 1- 1c. Carditamera radiata, Bernard, 1983: 34; Cruz & Jiménez, 1994: 38, fig. 19.

Concha alargada, rectangular, inequilateral con los umbos cerca del extremo anterior cuyo borde es redondeado, parte posterior con bordes dorsal y ventral casi paralelos, el borde posterior inclinado dorsalmente es irregular por las proyecciones de las costillas; con 17 costillas radiales con interespacios amplios, las anteriores son finamente noduladas, las del disco oblicuamente aplanadas, y las posteriores mas gruesas, redondeadas y escamosas; charnela con dos dientes cardinales y dos laterales en cada valva. El color externo es blanco amarillento con manchas oscuras sobre las costillas; interior blanco con manchas pardo claro, el ejemplar juvenil presenta intensas manchas marrón oscuras en la parte inferior del disco y en el área posterior, los bordes internos son crenulados. Longitud 14,0 mm; altura 6,5 mm. Distribución: Baja California, México hasta Guayaquil, Ecuador (Keen 1971). Localidades: Tumbes (Zarumilla, El Rubio, Máncora). Habitat: Fondo fangoso. Material examinado: 3 lots, 7 especimens (LaBSIM). Observaciones: Nuevo registro para el mar peruano. Genero Carditella Smith, 1881 Subgenero Carditella, s.s. Carditella naviformis (Reeve, 1843) Figura 6 Cardita naviformis Reeve, 1843:194; Cardita pl. 9, fig. 45. Cardita (Glans) naviformis, Dall, 1909: 261. Carditella naviformis, Ramorino, 1968: 203-204, pl. 2, figs. 3, 4; pl. 6, figs. 1, 4. Carditella (Carditella) naviformis, Bernard, 1983: 34. Carditella tegulata, Dall,: 1909: 262; Soot-Ryen, 1959: 40, lám. 1, fig.11 (no de Reeve); Marincovich, 1973: 10, fig. 9; Paredes, 1974: lám. 14, fig. 1; Bernard, 1983: 34; Alamo & Valdivieso, 1987: 126, fig. 269; Guzmán et al., 1998:68, fig.85; Paredes et al. 1999:38.

Concha pequeña, sólida, trapezoidal, inequilateral con los umbos anteriores, los bordes dorsal posterior y ventral son casi paralelos, el borde anterior algo cóncavo en la región umbonal y redondeado en el resto, el borde posterior ampliamente redondeado; charnela con ligamento externo y un pequeño resilio, valva derecha con tres dientes cardinales,un lateral anterior y otro posterior, la valva izquierda con dos cardinales y dos laterales; escultura con 11 a 13 costillas radiales prominentes de aspecto nodular escamoso, los interespacios son anchos y algo profundos; periostraco pardo claro y color externo de la concha blanco amarillento, interior blanco a veces con manchas café y con los surcos producidos por la escultura externa, los bordes internos son crenulados. Longitud 5,0 mm; altura 2,8 mm. Distribución: Iquique (Marincovich 1973) al Estrecho de Magallanes (Soot-Ryen 1959); Arica, a Magallanes e Islas Malvinas (Ramorino 1968). Localidades: Ancash (Playa Tortugas), Lima (Ancón). Habitat: En grietas de las rocas,intermareal, y submareal. Hasta 260 m de profundidad (Bernard 1983).

Material examinado: 2 lotes, 38 especímenes. Observaciones: Nuevo registro para el mar peruano. Superfamilia Tellinoidea Blainville, 1814 Familia Tellinidae Blainville, 1814 Subfamilia Macominae Olsson, 1961 Genero Macoma Leach, 1819 Subgenero Psammacoma Dall, 1900 Macoma (Psammacoma) elytrum Keen, 1958 Figura 7 Macoma (Psammacoma) elytrum Keen 1958: 244, pl. 30, fig. 14; 1971: 227, fig. 562; Abbott, 1974: 507; Bernard, 1983: 45; Hendrickx & Toledano, 1994: 20; Skoglund, 2001: 71. Macoma (Psammacoma) elongata, Hertlein & Strong, 1949: 89. Psammacoma (Psammacoma) elytrum, Olsson, 1961: 415, pl. 74, fig. 7. Macoma elytrum, Gemmell et al., 1987: 51.

Concha delgada y alargada, subrectangular; el lado anterior más largo alcanza casi los dos tercios de la longitud total y tiene el borde redondeado, el borde dorsal anterior es recto y el posterior oblicuo forma un ángulo con el borde posterior cuadrado y reflejado hacia la derecha,el cual queda abierto; la región umbonal es algo inflada y los picos pequeños son opistogirados, una suave área radial deprimida baja desde la región umbonal hasta el borde inferior de cada valva; solamente se observan finas líneas de crecimiento, mas notorias cerca de los bordes inferiores de las valvas; la charnela presenta dos dientes cardinales en cada valva; el periostraco es pardo claro, liso y brillante; el seno paleal es amplio, profundo y elevado dorsalmente y los bordes de las valvas lisos. Color externo blanco amarillento y el interior blanco translúcido. Longitud 27,8 mm; altura 14,0 mm. Distribución: Baja California a través del Golfo de California México, hasta Ecuador (Keen 1971). Localidades: Tumbes (Punta La Cruz, Caleta Cruz). Habitat: Fondo arenoso, 25 hasta 36 m. Material examinado: 2 lotes, 2 especímenes (LaBSIM). Observaciones: Esta especie fue determinada por Dr. Eugene Coan. Nuevo registro para el mar peruano. Genero Psammotreta Dall, 1900 Subgenero Psammotreta, s.s. Psammotreta (Psammotreta) pura (Gould, 1853) Figura 8 Tellina pura Gould, 1853: 398, pl. 16, fig. 3. Macoma (Psammotreta) pacis, Hertlein & Strong, 1949: 92-93. Psammotreta gubernacula, Olsson, 1961: 413, pl. 74, fig. 4, 4°. Psammotreta (Psammotreta) viridotincta, Keen, 1971: 231, fig. 572; Gemmell et al., 1987: 51; Skoglund, 2001: 72. Psammotreta (Psammotreta) pura, Bernard, 1983: 45.

Concha aovada, delgada y translúcida, algo comprimida, subequilateral, lado anterior más alargado con borde ampliamente redondeado; lado posterior corto, deprimido, con borde redondeado, y las valvas flexionadas hacia la derecha; charnela con dos dientes cardinales en cada valva y el ligamento hundido casi alcanza el borde de la lámina articular bajo y detrás de los picos; escultura consiste en estrías conmarginales muy finas, que están Rev. peru. biol. 19(1): 051 - 058 (Abril 2012)

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Figura 4. Liralucina approximata (Dall, 1901); Longitud, 6,3 mm; altura, 5,8 mm.

Figura 5. Carditamera radiata (G. B. Sowerby I, 1833); Longitud, 14,0 mm; altura, 6,5 mm.

Figura 6. Carditella (Carditella) naviformis (Reeve, 1843); Longitud, 5,0 mm; altura, 2,8 mm.

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Paredes et al.

interrumpidas por algunas líneas de crecimiento ampliamente separadas; color externo blanco mate con manchas amarillentas, interior blanco brillante con tonalidad amarillenta en la cavidad umbonal; seno paleal amplio, anguloso dorsalmente y con extremo redondeado, bordes de las valvas lisos. Longitud 15,3 mm; altura 10,5 mm (ejemplares juveniles, procedentes de Sechura). Distribución: San Felipe, Baja California, México (Gemmell et al. 1987) hasta Puerto Limones, Ecuador (Olsson 1961). Localidades: Piura (Sechura), Arequipa (Matarani). Habitat: Fondo de arena gruesa y grava, 50 m de profundidad. Material examinado: 2 lotes, 5 especimenes (LaBSIM). Observaciones: Según Olsson (1961), la especie presenta mucha variación en su forma de manera que algunos ejemplares son más cuadrados u oblongos. La determinación taxonómica la realizó el Dr. Eugene Coan. Nuevo registro para el mar peruano. Orden Myoida Suborden Myina Superfamilia Myoidea Lamarck, 1809 Familia Myidae Lamarck, 1809 Subfamilia Cryptomyinae Habe, 1977 Genero Sphenia Turton, 1822 Sphenia fragilis (H. Adams and A. Adams, 1854) Figura 9 Tyleria fragilis H. Adams and A. Adams, 1854: 418; 1856: 368, pl. 97, figs. 3, 3a. Sphenia fragilis, Olsson, 1961: 424-425, pl. 77, figs. 9-9b; Keen, 1971: 273-274, fig. 673; Abbott, 1974: 537, fig. 5990; Hendrickx & Toledano, 1994: 25; Coan, 1999: 107, 109, 110, figs. 2-6, 18, 24; Coan et al., 2000: 474-476, pl. 101; Skoglund, 2001: 82. Sphenia luticola, Bernard, 1983: 58; Gemmel et al., 1987: 58, fig. 71; Cruz y Jiménez, 1994: 92, fig. 072.

Concha pequeña delgada y alargada, umbo más cercano al borde anterior redondeado, parte anterior ligeramente más inflada y la posterior algo estrecha termina truncada; charnela presenta en la valva izquierda un gran condróforo proyectado,

y el resilio se inserta en el interior del pico de la valva derecha; escultura consiste en finas costillas conmarginales mas desarrolladas en la vertiente posterior, y el crecimiento irregular ha deformado la superficie de la conchilla; el color es blanco translúcido y el periostraco parduzco se proyecta más allá del borde de la conchilla en el extremo posterior. Interior blanquecino brillante y bordes de las valvas lisos. Longitud 5,0 mm; altura 2,8 mm. Distribución: Carpinteria, Santa Barbara County, California, a través del Golfo de California, hacia el sur hasta Salinas, Provincia de Guayas, Ecuador. Oeste del Atlántico, desde la Isla Hunting State Park, South Carolina, Saint Lucie e Isla Sanibel, Florida; y al sur Isla Padre, Texas, hasta Bahia Maldonado, Uruguay (Coan et al. 2000). Localidades: Tumbes (Puerto Pizarro). Habitat: Cavidades de las raíces de los mangles. Material examinado: 1 lote, 1 especimen (LaBSIM). Observaciones: Si los reportes de Olsson (1961) y de Keen (1971) fueron fueron puestos en duda (Coan 1999), el hallazgo de este especimen vivo confirma la presencia de la especie en el mar peruano. Nuevo registro para el mar peruano. Familia Corbulidae Lamarck, 1818 Subfamilia Corbulinae Lamarck, 1818 Genero Corbula Bruguière, 1797 Subgenero Caryocorbula Gardner, 1926 Caryocorbula amethystina Olsson, 1961 Figura 10 Caryocorbula (Caryocorbula) amethystina Olsson, 1961: 429, pl. 75, figs. 1-1c. Corbula (Caryocorbula) amethystina, Keen, 1971: 264, fig. 674; Cruz 1983: 754, pl. 24, figs. 67, 67a; Bernard, 1983: 58; Skoglund, 2001: 82; Coan, 2002a: 51-52, figs. 1, 39.

Nuestros ejemplares son juveniles, pues esta especie puede exceder los 27 mm de longitud (Olsson 1961, Keen 1971). La concha es sólida algo alargada y de forma oblicua, los picos son subcentrales y los umbos bajos, el extremo anterior es más corto

Figura 7. Macoma (Psammacoma) elytrum Keen, 1958; Longitud, 27,8 mm; altura, 14,0 mm.

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Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano

Figura 8. Psammotreta (Psammotreta) pura (Gould, 1853); Longitud, 15,3 mm; altura, 10,5 mm (ejemplares juveniles, procedentes de Sechura).

Figura 9. Sphenia fragilis (H. Adams & A. Adams, 1854); Longitud, 5,0 mm; altura, 2,8 mm.

Figura 10. Caryocorbula amethystina Olsson, 1961; Longitud, 7,0 mm; altura, 4,7 mm.

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Paredes et al.

y su borde es redondeado; el lado posterior se estrecha hacia el borde ventral terminando en un extremo punteado romo, un lomo anguloso delimita la vertiente posterior; escultura con anchas y bajas costillas redondeadas muy juntas y algo oblicuas en el umbo y en el disco, se suavizan y se convierten en líneas en las vertientes anterior y posterior así como cerca al borde ventral de la valva; charnela tiene un ligamento interno delgado y en la valva derecha un gran diente cardinal que encaja en el condróforo de la valva izquierda; las inserciones de los músculos aductores y la línea paleal entera nítidamente marcadas, los bordes de las valvas lisos. Longitud 7,0 mm; altura 4,7 mm. Distribución: Mazatlán, Sinaloa, México, hasta Playas [de Villamil], Guayas, Ecuador (Coan 2002a). Localidades: Piura (Bahía de Sechura). Habitat: Fondo arenoso. Material examinado: 1 lote, 2 especímenes (LaBSIM). Observaciones: Nuevo registro para el mar peruano. Agradecimientos Expresamos nuestro especial agradecimiento al Doctor Eugene V. Coan y a P. Scott, investigadores del Museo de Santa Bárbara, California, por su ayuda en la determinación taxonómica. Asimismo, agradecemos al Consejo Superior de Investigaciones por su valioso apoyo a los estudios de nuestra biodiversidad malacológica marina. Literatura citada Abbott R.T. 1974. American Seashells. The Marine Mollusca of the Atlantic and Pacific coasts of North America. 2 ed. Van Nostrand Reinhold Company. New York. 663 pp. Bernard F.R., 1983. Catalogue of the living bivalvia of the Eastern Pacific Ocean: Bering Strait to Cape Horn. Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences 61: 102 pp. Coan E.V. 1999. The eastern Pacific species of Sphenia (Bivalvia: Myidae). The Nautilus 113(4): 103-120. Coan E.V. 2002. The Eastern Pacific recent species of the Corbulidae (Bivalvia). Malacologia 44(1): 47-105. Coan E.V., P. Scott & F. R. Bernard. 2000. Bivalve Seashells of Westewrn North America: Marine Bivalve Mollusks from Artic Alaska to Baja California. Santa Barbara Museum of Natural History Monographs Number 2: 764 p. Coan E.V. & P. Scott. 2012. Bivalve seashells of tropical West America: marine bivalve mollusks from Baja California to Northern Peru. Santa Barbara Museum of Natural History Monographs Number 6 and Studies in Biodiversity Number 4. 1258pp. Cruz M. 1983. Bivalvos del Golfo de Guayaquil. Pub. INOCAR, Ecuador 2(2): 735-819, 38 láms. Cruz R.A. & J.A. Jimenez. 1994. Moluscos asociados a las áreas de manglar de la Costa Pacífica de América Central: Guia. Heredia, C.R.: EFUNA. 182 pp. Dall W.E. 1908. Reports on the dredging operations off the west coast of Central America to the Galapagos, to the west coast of Mexico, and in the Gulf of California…. XIV. The Mollusca and Brachiopoda. Bull. Mus. Comp. Zool. 43: 205-487 Dall W.H. 1909. Report on a collection of shells from Perú, whith a summary of the littoral marine Mollusca of the Peruvian Zoological Province. Proc. U.S.N. Mus. 37(1704): 147-294.

Gemmell J., B.W. Myers & C.M. Hertz. 1987. A faunal study of the bivalves of San Felipe and environs, Gulf of California, from the Gemmell Collection (1965 to 1976). Festivus 18(Supplement): 1-72. Guzmán N., S. Saá & L. Ortlieb. 1998. Catálogo descriptivo de los moluscos litorales (Gastropoda y Pelecypoda) de la zona de Antofagasta, 23º S (Chile). Hendrickx M.E. & A. Toledano. 1994. Catálogo de moluscos pelecypodos, gasteropodos y poliplacoforos. Colección de Referencia. Estación Mazatlán, ICML, UNAM. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad e Instituto de Ciencias del Mar y Limnología. UNAM, México. 71 pp. Hertlein L.G. & A.M. Strong. 1940-1950. Eastern Pacific Expeditions of the New York Zoological Society. Mollusks from the West Coast of Mexico and America Central. Parts I-IX. Zoologica, New York Zoological Society, vols. 25-35. Keen A.M. 1971. Sea shells of tropical West America. 2a. ed. Stanford Univ. Press, California, 1064 pp., 3325 figs. 22 pls. Marincovich L. Jr. 1973. Intertidal Mollusks of Iquique, Chile. Natural History Museum of Los Angeles County Science Bulletin 16:1-49, figs. 1-102. Olsson A.A. 1961. Mollusks of the tropical eastern Pacific. Paleonto. Res. Ins. Ithaca, New york. 574 pp., pls 1-86. Paredes C. & F. Cardoso. 1998. Nuevos registros de gasterópodos para el litoral peruano. Rev. peru. biol.. 5 (2): 118-122 Paredes C., P. Huaman, F. Cardoso, R. Vivar & V. Vera. 1999. Estado actual del conocimiento de los moluscos acuáticos en el Perú. Rev. peru. biol. 6(1): 5-47 Paredes, C., F. Cardoso, K. Altamirano, P. Baltazar & L. Romero. 2010. La familia Conidae en el mar peruano. Rev. peru. biol. 17(1): 065-073. Paredes C. & F. Cardoso. 2001a. Nuevos registros de Protobranchia (Mollusca: Bivalvia) para el mar peruano. Rev. per. Biol. 8(1): 5-10 Paredes C. & F. Cardoso. 2001b. El género Donax en la Costa Peruana (Bivalvia: Tellinoidea). Rev. per. Biol. 8(2): 83-93 Paredes C. & F. Cardoso. 2003. Adiciones a los moluscos bivalvos marinos del Perú. Rev. per. biol. 10(1): 53-58 Paredes C. & F. Cardoso. 2007. La Familia Calyptraeidae en el Perú. Rev. perú. biol. 13 (3): 177-184 Paredes C. & F. Cardoso. 2008. Nuevos registros de bivalvos marinos para el Perú. Rev. per. biol. 15(1): 11-14 Paredes C. & F. Cardoso. 2009. Nuevos registros de gasterópodos para el mar tropical del Perú. Rev. peru. biol. 15(2): 073078. Paredes C., A. Indacochea, F. Cardoso & K. Ortega. 2005. Familia Ellobiidae (Gastropoda: Archaeopulmonata) en el litoral peruano. Rev. peru. biol. 12(1): 69-76. Ramírez R., C. Paredes y J. Arenas. 2003. Moluscos del Perú. Rev. Biol. Trop. (Suppl. 3): 225-284. Ramorino L. 1968. Pelecypoda del fondo de la Bahía de Valparaiso. Rev. Biol Mar. 13(3): 175-285, pls. 1-10. Shasky D.R. 1984. A preliminary checklist of marine mollusks from Manabí Province, Ecuador. The Western Society of Malacologists Annual Report [for 1983] 16: 25-32. Skoglund C. 2001. Panamic Province Molluscan literature. Additions and changes from 1971 through 2000. I. Bivalvia. The Festivus 32 (Suppl.): 1-119. Soot-Ryen T. 1959. Pelecypoda. Rep. Lund. Univ. Chile. Exped. 1948-1949, 35: 1-86.

Rev. peru. biol. 19(1): 051 - 058 (Abril 2012)

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia ISSN 1561-0837

Biodiversidad y endemismo de los caracoles terrestres Megalobulimus y Systrophia en la Amazonia occidental Biodiversity and endemism of the western Amazonia land snails Megalobulimus and Systrophia Rina Ramírez 1, 2, Víctor Borda 1, 2, Pedro Romero 1, 2, Jorge Ramirez 1, 2, Carlos Congrains 1, 2, Jenny Chirinos 1, 2, Pablo Ramírez 3, Luz Elena Velásquez 4, Kember Mejía 5 1 Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Apartado 14-0434, Lima14, Perú. 2 Laboratorio de Sistemática Molecular y Filogeografía, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Av. Venezuela s/n, Lima-1, Perú. 3 Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. 4 Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales/PECET, Universidad de Antioquia, Calle 62 N° 52 - 59, Sede de investigación Universitaria (SIU), Laboratorio 730, Medellín, Colombia. 5 IIAP: Instituto de Investigaciones de la Amazonia Peruana, Apartado 784, Iquitos, Perú. E-mail Rina Ramírez: rina_rm@yahoo.com Presentado: 20/11/2011 Aceptado: 16/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

Resumen En este trabajo realizamos un estudio biogeográfico de dos géneros de caracoles terrestres amazónicos, Megalobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae). Se utilizaron individuos colectados en diversas localidades de la Amazonia peruana así como información bibliográfica. Se utilizaron los marcadores moleculares 5.8S-ITS2-28S rRNA y 16S rRNA para reconstruir filogenias y obtener hipótesis sobre las relaciones evolutivas entre los géneros amazónicos y otras especies de distribución global. La filogenia nuclear permitió determinar la posición evolutiva de ambos géneros y la filogenia mitocondrial permitió la diferenciación de las especies a nivel intragenérico. Megalobulimus formó parte del clado no-achatinoideo en la filogenia de los gastrópodos Stylommatophora, como lo esperado, pero no pudo ser demostrada su cercanía a la familia Acavidae, mientras que Systrophia quedó fuera de los dos clados establecidos, formando uno basal dentro de los Stylommatophora. El gen mitocondrial 16S rRNA permitió diferenciar a las especies de Megalobulimus, actuando como código de barras de ADN de estos caracoles comestibles. El análisis de distribución geográfica reveló varios endemismos para la Amazonia peruana para especies de ambos géneros, resaltando las unidades biogeográficas de Chanchamayo e Inambari. Palabras claves. 16S rRNA, ITS, sistemática molecular, código de barras de ADN, endemismos

Abstract In this work we performed a biogeographic study of two genera of Amazonian land snails, Megalobulimus (Strophocheilidae) and Systrophia (Scolodontidae). We used samples from different regions of the Peruvian Amazon, as well as bibliographic information. We analyzed both nuclear (5.8S-ITS2-28S rRNA) and mitochondrial (16S rRNA) genes to reconstruct phylogenies and obtain hypotheses concerning the evolutionary relationships among Amazonian genera and other species with global distribution. The nuclear phylogeny allowed us to determine the evolutionary position of both genera, and the mitochondrial phylogeny permitted the differentiation of species at the intrageneric level. We found that Megalobulimus clustered with the non-achatinoid clade within Stylommatophora, as expected, but its relationship to family Acavidae could not be demonstrated. Systrophia did not cluster with any of the two established clades, but formed a basal one within Stylommatophora. The mitochondrial gene 16S rRNA allowed us to differentiate Megalobulimus species, and performed well for DNA barcoding of these edible snails. Biogeographical analysis revealed several endemic species in the Peruvian Amazon within both genera, highlighting the Chanchamayo and Inambari biogeographic units. Keywords. 16S rRNA, ITS, molecular systematics, DNA barcode, endemism.

Introducción América del Sur alberga la mayor biodiversidad del mundo, aunque aún no se conocen todas sus especies que la componen, en especial las de la Amazonia (Vieira et al. 2008). En este continente existen grandes áreas de endemismos como la cuenca amazónica occidental, las vertientes boscosas de los Andes y el bosque atlántico de Brasil (Moritz et al. 2000), que están experimentando una acelerada pérdida de hábitats, por lo que son conocidas también como “hotspots” (Myers 1988; Myers et al. 2000). Los moluscos son uno de los componentes conspicuos de esa biodiversidad, el segundo phylum con mayor número de especies animales (Ponder & Lindberg 2008), pero al mismo tiempo con muy pocos estudios en la Amazonia (Bruggen 1995). Entre los más estudiados estan los géneros Megalobulimus (Fam. Strophocheilidae) y Systrophia (Fam. Scolodontidae); el primero alberga caracoles comestibles y la especie de mayor tamaño en América, M. popelairianus (163 mm) (Bequaert 1948), y Systrophia tiene conchas aplanadas de no más de 25.5 mm (Ramírez 1993). Ambas familias son endémicas de América del Sur (Parodiz 1982) y los géneros mencionados están bien representados en la Amazonia occidental. Los Megalobulimus (Fig. 1) son conocidos en el Perú como “congompes” (DouroRev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

jeanni 1965; Ramírez & Cáceres 1991; Borda et al. 2010), son utilizados como alimento en Perú (Castro et al. 1976; Ramírez & Cáceres 1991) y Ecuador (Bequaert 1948). Los Systrophia constituyen los moluscos más representativos de los bosques de la Amazonia occidental; y especies como S. helicycloides (Fig. 2) han permitido desarrollar estudios filogeográficos que han demostrando los efectos históricos de la dinámica de la Amazonia (Romero 2010). El interés creciente por las propiedades regeneradoras o rejuvenecedoras de la piel atribuidas a los caracoles terrestres (Abad 1996; Wang et al. 2010) ha propiciado extracciones indiscriminadas para su comercialización informal. Poco es lo que se ha logrado en el cultivo de especies nativas (Campoverde 1992; Rengifo et al. 2004), a diferencia de lo que sucede con el introducido caracol europeo Helix aspersa que se ha convertido en plaga de cultivos principalmente de la costa de Perú. En la actualidad se sabe que no sólo la diversidad de especies, sino que la diversidad genética juega un papel muy importante en la biodiversidad (Primack & Rodríguez 2001). Estudios en genómica están resolviendo una serie de incógnitas que permiten un mejor aprovechamiento de la biodiversidad al emplear se-

Ramírez et al.

cuencias de ADN como “código de barras” (Hebert et al. 2003a, b); en torno a esta idea central se ha formado un consorcio a nivel mundial (CBOL) que promueve “un estándar global para identificar especimenes biológicos”. Con esta iniciativa, las especies quedarán mejor referenciadas, añadiendo nuevas oportunidades económicas con especies promisorias para el biocomercio como las correspondientes al género Megalobulimus. El estudio de

marcadores específicos en el genoma mitocondrial de caracoles terrestres nativos puede proveernos de un sello de garantía para nuestras especies y sus poblaciones con lo que no sólo podamos salvaguardar nuestros recursos sino también explotarlos adecuadamente (Tundisi & Matsumura-Tundisi 2008). En este trabajo haremos un análisis biogeográfico, con especial referencia a la Amazonia occidental, de dos grupos endémicos

Figura 1. Conchas de Megalobulimus spp. procedentes de Perú (A-F, H-J) y Colombia (G.). (A) M. capillaceus (Dpto. San Martín). (B) M. separabilis (Dpto. Huánuco). (C) M. leucostoma (Dpto. Cusco). (D) M. carrikeri (Dpto. Junín). (E) M. huascari (Dpto. Junín). (F) M. lichtensteini (Dpto. Amazonas). (G) M. oblongus (Dpto. Caldas, Colombia). (H) M. maximus (Dpto. Madre de Dios). (I) M. thammianus (Dpto. Junín). (J) M. popelairianus (Dpto. Madre de Dios).

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia

de América del Sur, los caracoles terrestres de los géneros Megalobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae), enfatizando el análisis molecular, así como un comentario sobre el uso de “congompes”. Material y métodos Material biológico.- El material usado para el análisis molecular de Megalobulimus spp. (Fig. 1) fue colectado en varias localidades de la Amazonia peruana, así como en mercados de abastos de Tarapoto y Juanjui (Dpto. San Martín) e Iquitos (Dpto. Loreto: Mercado Belén), y el de Systrophia helicycloides (Fig. 2) en el Dpto. Madre de Dios (Tab. 1). Los especimenes fueron conservados en etanol 96% y depositados en el Departamento de Malacología y Carcinología del Museo de Historia Natural de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Figura 2. Concha de Systrophia helicycloides, familia Scolodontidae (Perú, Dpto. Madre de Dios). Vista: (A) apical, (B) umbilical y (C) Vista apertural.

Extracción, amplificación y secuenciamiento de ADN.El ADN total fue aislado de músculo del pie de caracoles preservados en etanol usando una modificación del método de CTAB (Doyle & Doyle 1987; Ramírez 2004). Un segmento variable del gen mitocondrial 16S rRNA fue amplificado por PCR usando primers y protocolos descritos por Ramírez (2004). Para el marcador nuclear se usaron los primers LSU1 y LSU3 de Wade y Morgan (2000), para amplificar la región 3´ del gen 5.8S rRNA (aprox. 80pb), el ITS-2 completo y la región 5’ del gen 28S rRNA (aprox. 370pb). Ambas hebras fueron secuen-

Tabla 1. Procedencia de los especímenes de Megalobulimus y Systrophia de los que se obtuvieron secuencias en este estudio, con sus números de accesión en el GenBank (Benson et al. 2011). Especie

Individuo

Procedencia

Coordenadas (LS/LO)

M. capillaceus

Moy-M16-6

SM. Moyobamba

6°02’11.2’’ / 76°58’26.2’’

Nuclear

16S rRNA

M. capillaceus

Sap-M61-10.2

SM. Saposoa

6º56’ / 76º47’

JN604718

JN604726

M. capillaceus

Tar-M19-1

SM. Tarapoto

6º28’18’’ / 76º22’14.6’’

JN604719

JN604727

M. huascari

JSP-N47-1

JU. San Chirio del Palomar

10°48'43.8'' / 75°12'02.8''

JN604728

M. huascari

JLE-N46-2

JU. Mina La Esperanza

11°14'27.5'' / 75°22'02.6''

JN604729

M. huascari

Utc-N55-1

JU: Uctuyacu

11°17'19.5' / 75°19'29.4''

JN604730

M. lichtensteini

Shu-M73-17.2

CA: Shumba

5º32'33.07" / 78º48'59.15"

JN604731

M. lichtensteini

Nar-N29-2

AM. Naranjito

5º49" / 78º16"

JN604732

JN604725

M. lichtensteini

Nar-M88-1

AM. Naranjito

5º49" / 78º16"

M. maximus

Ink-M86-1

MD. Inkaterra

12º35' / 69º05'

JN604720

JN604734

M. maximus

Ink-M100-2

MD. Inkaterra

12º35' / 69º05'

JN604721

JN604735

M. maximus

Biot-N70-2

MD. Cuzco Amazónico-Biotrop (Inkaterra)

12º35' / 69º05'

M. popelairianus

TarM-M90-13

SM. Tarapoto: Mercado

JN604737

M. popelairianus

TarM-N58-1

SM. Tarapoto: Mercado

JN604738

M. popelairianus

SapJM-M78-1

SM. Juanjui: Mercado

JN604739

M. popelairianus

MIq-H14-3

LO. Iquitos: Mercado

M. popelairianus

Ink-M85-2

MD. Inkaterra

12º35' / 69º05'

M. popelairianus

Rio-M67-9.1

SM. Rioja

6º4’9’’ / 77º10’83’’

M. popelairianus

SapCH-M95-10.4

SM. Saposoa-Chambira

ca. 6º56’ / 76º47’

JN604743

M. separabilis

HuA-N36

HU. Ambo

10º07'43" / 76º12'48.1"

JN604744

M. thammianus

DBo-N39-u

JU. Don Bosco [Chanchamayo]

11°10'38.7'' / 75°21'18.3''

JN604745

M. thammianus

Flo-N40-u

JU. La Florida (Sr. Zúñiga) [Chanchamayo]

10°49'54.9'' / 75°06'40.9''

JN604746

M. thammianus

Flo-N42-1

JU. La Florida (Sra Huamaní) [Chanchamayo]

10°50'19.0'' / 75° 06' 00.8''

JN604747

M. thammianus

Oco-H25-1

JU. Puerto Ocopa

11°05'39.2'' / 74°18'31.3''

JN604748

M. thammianus

Biot-N27-8a

MD. Cuzco Amazónico (Inkaterra)-Biotrop

12º35' / 69º05'

S. helicycloides

Ami-CLo-P20-a

MD. Los Amigos

12º34.15' / 70º6.06'

JN604723

S. helicycloides

Ink-Pal-P29-g

MD. Inkaterra

12º35' / 69º05'

JN604724

JN604733

JN604736

JN604740 JN604741 JN604722

JN604742

JN604749

Perú, dptos. Amazonas (AM), Cajamarca (CA), Huánuco (HU), Junín (JU), Loreto (LO), Madre de Dios (MD) y San Martín (SM).

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

Ramírez et al. Tabla 2.Taxa usados en las filogenias moleculares basadas en el marcador nuclear >5.8S rRNA-ITS2-28S rRNA< y el marcador mitocondrial 16S rRNA. Las 72 secuencias se encuentran en el GenBank y proceden de Wade et al. (2006), Herbert y Mitchell (2009) (1), Ramírez et al. (2011) (2), Rowson et al. (2011) (3), Moussalli et al. (2009) (4), Breure et al. (2010) (5) y del presente estudio (6). Familia

Especie

Número de Accesión

Phylum Mollusca, Clase Gastropoda, Subclase Pulmonata, Orden Eupolmonata, Suborden Stylommatophora Infraorden Orthurethra Vertiginidae Vertigo antivergo (Draparnaud 1801) Gastrocopta armifera (Say 1821) Enidae Mastus pupa (Bruguière 1792) Partulidae Partula suturalis Pfeiffer 1855 Infraorden Mesurethra Clausiliidae Clausilia bidentata (Ström 1765) Macrogastra rolphii (Turton 1826) Cochlodina laminata (Montagu 1803) Albinaria xantostoma (Boettger 1883) Pinguiphaedusa platydera (Martens 1876) Infraorden Elasmognatha Succineidae Succinea striata (Krauss 1848) Athoracophoridae Athoracophorus bitentaculatus (Quoy y Gaimard 1832) Infraorden Sigmurethra Orthalicidae Bulimulus sporadicus (d’Orbigny 1835) Orthalicus ponderosus Strebel y Pfeffer 1882 (5) Placostylus eddystonensis (Pfeiffer 1855) Bostryx aguilari Weyrauch 1967 (2, 6) Amphibulimulidae Cerionidae Ferussaciidae Subulinidae

Achatinidae Spiraxidae Tesatacellidae Streptaxidae

Strophocheilidae

Dorcasidae Acavidae Caryodidae Rhytididae

Chlamydephoridae Haplotrematidae Corillidae Punctidae Charopidae

Gaeotis nigrolineata Shuttleworth 1854 Cerion incanum (Binney 1851) Ferussacia foilliculus (Gmelin 1791) Subulina striatella (Rang 1831) Rumina decollata (Linnaeus 1758) Bocageia sp. Limicolaria kambeul (Bruguière 1792) Euglandina rosea (Férussac 1821) Testacella scutulum Sowerby 1821 Gonaxis quadrilateralis Preston 1910 Gonospira sp. Augustula braueri (Martens 1898) (3) Edentulina minor (Morelet 1851) (3) Streptostele kilimanjaroensis Blume 1965 (3) Megalobulimus capillaceus (Pfeiffer 1855) (6) M. huascari (Tschudi 1852) (6) M. lichtensteini (Albers 1854) (6) Megalobulimus maximus (Sowerby 1825) (6) Megalobulimus oblongus (Müller 1774) Megalobulimus popelairianus (Nyst 1845) (6) M. separabilis (Fulton 1903) (6) M. thammianus (Martens 1876) (6) Dorcasia alexandri Gray 1938 Trigonephrus globulus (Müller 1774) Acavus phoenix (Pfeiffer 1854) Leucotaenius proctori (Sowerby 1894) Caryodes dufresnii Leach 1815 Rhytida stephenesis Powell 1930 Schizoglossa sp. Natalina knysnaensis (Pfeiffer1 1846) (4) Natalina kraussi (Pfeiffer 1846) (4) Natalina schaerfiae (Pfeiffer 1861) (4) Chlamydephorus burnupi Haplotrema vancouverense (Lea 1839) Corilla adamsi Gude 1914 Laoma sp. Suteria ide (Gray 1850)

Nuclear

16S rRNA

AY014027 AY841286 AY014038-9 AY014042 AY014051 AY014052 AY014047 AY014048 AY841292 AY841295 AY014018 AY841299 HM027506 AY841296-7 HM116230, JN604717 AY841301 AY014060 AY841302 AY014061 AY014065 AY014062 AY014072 AY014074 AY014075 AY014076 AY014077

JN604718-9

JN604720-1 AY014078 JN604722

HQ328370 HQ328283 HQ328274 JN604725-7 JN604728-30 JN604731-3 JN604734-6 JN604737-43 JN604744 JN604745-9

AY014079 AY014080-1 AY014082-3 AY014084-5 AY014086 AY014087 AY014088 FJ262219 FJ262230 FJ262237 AY014089 AY014090 AY014091-2 AY014093 AY014094-5 continua...

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia Tabla 2. Continuación. Familia

Especie

Otoconchidae Discidae

Arionidae Philomycidae

Otoconcha dimidiata (Pfeiffer 1853) Discus rotundatus (Müller 1774) Anguispira alternata (Say 1816) Euconulus fulvus (Müller 1774) Plegma caelatura (Férussac 1821) Ratnadvipia sp. Elisolimax flavescens (Keferstein 1866) (1) Vitrea crystallina (Müller 1774) Oxychilus alliarius (Miller 1822) Tandonia budapestensis (Hazay 1881) [= Milax budapestensis] Triodopsis alleni (Wetherby 1883) Cantareus aspersus (Müller 1774) [= Helix aspersa] Helix pomatia Linnaeus 1758 Bradybaena similaris (Férussac 1821) Cepolis streatori (Pilsbry 1889) Monadenia fidelis (Gray 1834) Arion hortensis Férussac 1819 Philomycus carolinianus (Bosc 1802)

Scolodontidae

Systrophia eatoni Baker 1913 (2)

Euconulidae Helicarionidae Ariophantidae Urocyclidae Pristilomatidae Oxychilidae Milacidae Poligyridae Helicidae Bradybaenidae Helminthoglyptidae

Número de Accesión

S. (Entodina) jekylli (Baker 1913) (2) Scolodonta sp.1 (2) Scolodonta sp.2 (2) S. helicycloides (6) Pulmonados no-Stylommatophora Orden Eupulmonata Ellobiidae Laemodonta sp. Orden Basommatophora Siphonariidae Siphonaria pectinata (L. 1758) Orden Systellomatophora Veronicellidae Laevicaulis alte (Férussac 1823) Phylum Mollusca, Clase Gastropoda, Subclase Opisthobranchia, Orden Anaspidea Aplysiidae Aplysia punctata Cuvier 1803

ciadas usando los servicios de Macrogen Inc (USA y Korea). La edición manual de las secuencias fue realizada usando Chromas (McCarthy 1996); el ensamblaje de las secuencias consenso fue llevado a cabo mediante Cap3win (Huang & Madan 1999). Las secuencias fueron depositadas en el GenBank (JN604717JN604749) (Tablas 1 y 2). Marcador nuclear.- Fueron obtenidas siete secuencias del marcador nuclear >5.8S rRNA-ITS2-28S rRNA<, cinco correspondiendo a tres especies de Megalobulimus y dos a Systrophia helicycloides (Tabla 1). Su inclusión en la filogenia nuclear de los pulmonados Stylommatophora fue evaluada usando 65 secuencias del GenBank (Benson et al. 2011) (Tabla 2). Usamos como guía la filogenia molecular de los Stylommatophora obtenida por Wade et al. (2006). Las secuencias fueron alineadas con ClustalX2 (Larkin et al. 2007) y ajustadas manualmente mediante el programa Bioedit (Hall 1999). El alineamiento fue llevado a cabo por clados, antes del alineamiento general. Se excluyeron del alineamiento regiones extremadamente ambiguas. Priorizamos la búsqueda de segmentos conservados o patrones similares (tres o más nucleótidos); cuando había que tomar una decisión entre transición y transversión, se seleccionó transición. El mejor modelo de substitución nucleotídica para los datos, obtenido con el programa MrModeltest (Nylander 2004), fue GTR, con parámetro de distribución gamma (α= 0,7794) y tasa de invariantes Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

AY014096 AY014097 AY841309 AY014098 AY014103 AY841312 EU622017 AY014113 AY014114 AY014117 AY841316 AY014128 AY841333 AY014138 AY841346 AY014142 AY014143 AY841349 HM067823, HM116229 HM067824 HM067825 HM116227-8 JN604723-4

AY014147 AY014149-50 AY014151 AY014153-4

(0,3958). El árbol filogenético para todos los taxa fue obtenido con el método de distancia Neighbour-Joining (NJ) (Saitou & Nei 1987), utilizando el programa PAUP* 4.0b10 (Swofford 2003), usando un procedimiento heurístico; el soporte de las ramas fue evaluado mediante bootstrap (Felsenstein 1985) con 1000 réplicas; el árbol fue enraizado con Aplysia (Opistobranchia). El análisis filogenético mediante Inferencia Bayesiana fue llevado a cabo usando el programa MrBayes 3.1.2 (Huelsenbeck & Ronquist 2001) con cuatro Cadenas de Markov Monte Carlo corridas simultáneamente por 25 millones de generaciones, muestreadas cada 2500 generaciones y burn-in de 9000. Un árbol de consenso y probabilidades posteriores finales fueron calculados usando los árboles restantes. Asimismo, se realizaron análisis filogenéticos para Megalobulimus y para Scolodontidae (Systrophia, S. (Entodina) y Scolodonta) por separado, con sus respectivos grupos externos, pero considerando en el análisis todos los sitios del alineamiento para obtener una mejor resolución dentro de tales clados. Marcador mitocondrial.- Se usó el marcador mitocondrial 16S rRNA para evaluar las relaciones filogenéticas entre las especies de Megalobulimus, así como su potencial como posible código de barras. Se obtuvieron 25 secuencias de seis especies procedentes de Perú, no existen otras secuencias en el GenBank. Fueron alineadas junto con otras seis secuencias de

Ramírez et al.

Stylommatophora como grupo externo, las más próximas a Megalobulimus, disponibles en el GenBank (Tabla 2). La matriz de distancias genéticas (no mostrada), con el modelo de substitución nucleotídica Kimura 2-parámetos, así como su análisis mediante UPGMA, fue llevado a cabo con el programa MEGA v.4 (Tamura et al. 2007). La construcción de árboles filogenéticos se realizó usando los métodos de distancia Neighbour-joining (NJ), máxima parsimonia (MP), máxima verosimilitud (ML) e inferencia bayesiana (IB). Se obtuvo un árbol NJ con el modelo evolutivo de Kimura 2-parámetros y eliminando los gaps sólo en las comparaciones a pares, con bootstrap de 1000 réplicas, mediante el programa MEGA v.4. El análisis con el método de MP fue llevado a cabo con PAUP* 4.0b10 utilizando gaps como quinto estado, con bootstrap de 1000 réplicas. Para escoger el modelo

evolutivo que mejor se ajuste a los datos, en el análisis filogenético de ML, utilizamos el programa jModeltest (Posada 2008) y el criterio de información de Akaike corregido para muestras pequeñas (AICc); el modelo elegido fue TPM3uf+I(0.1320)+G (α=0.3650). Para el análisis bayesiano se utilizó el programa MrModeltest (Nylander 2004) y el criterio de información de Akaike; el modelo elegido fue GTR+I+G. El análisis ML fue realizado con el programa PhyML (Guindon & Gascuel 2003) (http://www.atgc-montpellier.fr/phyml). El análisis de IB fue llevado a cabo con MrBayes con cuatro Cadenas de Markov Monte Carlo por 10 millones de generaciones, muestreadas cada 1000 generaciones y burn-in de 9000. Distribución geográfica.- Para el análisis de las distribuciones se hizo el levantamiento de la información geográfica publicada por Bequaert (1948) y Simone (2006), para Megalo-

Figura 3. Árbol NJ que muestra la posición evolutiva de dos familias endémicas de América del Sur en la filogenia de los pulmonados Stylommatophora. Strophocheilidae y Scolodontidae están indicadas con llaves. Los clados "achatinoideo" y "no-achatinoideo" son según Wade et al. (2006). Se muestra el soporte de bootstrap en los nodos. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio.

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Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia

bulimus (Strophocheilidae), y Ramírez (1993), para Systrophia (Scolodontidae), así como del material usado en el análisis molecular. Se prepararon mapas de distribución geográfica, mediante el programa DivaGis 7.4 (http://www.diva-gis.org), para las especies descritas de Megalobulimus (Bequaert 1948; Salgado & Coelho 2003; Simone 2006) y Systrophia (Ramírez 1993); para las especies distribuidas fuera de la Amazonia se usaron básicamente sus localidades tipos. Resultados Posición de Megalobulimus y Systrophia en la filogenia molecular de los Stylommatophora.- Usando un marcador nuclear (>5.8S rRNA-ITS2-28S rRNA<) se obtuvieron cinco secuencias de tres especies de Megalobulimus, y dos de Systrophia helicycloides. En el GenBank se obtuvo una secuencia de Megalobulimus (M. oblongus) de Antigua (Wade et al. 2006) y cuatro de Scolodontidae de Perú (Ramírez et al. 2011). El

alineamiento de estas 12 secuencias resultó en 931 sitios con presencia de indels. No hubieron haplotipos compartidos entre las ocho especies analizadas con este marcador nuclear. El alineamiento de estas secuencias con las de distintos representantes de moluscos pulmonados Stylommatophora (Wade et al. 2006; Ramírez et al. 2011) resultó, después de la eliminación de las regiones ambiguas, en 1163 posiciones (estas secuencias incluyen un segmento de aproximadamente 500 pb del gen 28S rRNA no amplificado para nuestras especies). Las siete secuencias nucleares obtenidas formaron grupos monofiléticos con especies de sus respectivas familias, con nodos muy bien soportados (NJ: 70% y 90%; IB: 1) (Fig. 3 y 4). Así, las tres especies de Megalobulimus (M. capillaceus, M. maximus y M. popelairianus) formaron un clado con M. oblongus posicionándose como uno de los clados basales dentro del clado “no-achatinoideo” de los Stylommatophora (Wade

Figura 4. Árbol filogenético obtenido por inferencia bayesiana que muestra la posición evolutiva de dos familias endémicas de América del Sur en la filogenia de los pulmonados Stylommatophora. Strophocheilidae y Scolodontidae están indicadas con llaves. Los clados "achatinoideo" y "no-achatinoideo" son según Wade et al. (2006). El número junto a los nodos indica la probabilidad posterior para el análisis bayesiano. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio. Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

Ramírez et al.

Figura 5. Árbol NJ usando el segmento nuclear completo obtenido con los primers LSU1 y LSU3, donde se muestra una mejor resolución entre las especies de Megalobulimus analizadas (ver Figs. 3-4). El árbol fue enraizado con el clado Orthalicoidea. Se muestra el soporte de bootstrap en los nodos. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio.

Figura 6. Árbol NJ usando el segmento nuclear completo obtenido con los primers LSU1 y LSU3, donde se muestra una mejor resolución entre las especies de Scolodontidae analizadas (ver Figs. 3-4). El árbol fue enraizado con el clado achatinoideo. Se muestra el soporte de bootstrap en los nodos. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio.

et al. 2006). En el caso de las dos secuencias de S. helicycloides, formaron un grupo monofilético con otras especies de la familia Scolodontidae (Ramirez et al. 2011). Los árboles filogenéticos obtenidos por el algoritmo NJ (Fig. 3) así como por IB (Fig. 4), si bien no produjeron topologías idénticas, coincidieron en mostrar a Megalobulimus como uno de los grupos basales del clado “no-achatinoideo” y a Scolodontidae como basal de los Stylommatophora, junto con el clado “achatinoideo”.

En el caso de las secuencias de Scolodontidae (dos del presente estudio y cuatro del GenBank) analizadas junto con cinco secuencias del clado “achatinoideo” como grupo externo, resultó en una mejor resolución. En el árbol NJ (Fig. 6), las secuencias de Systrophia helycicloides y Systrophia eatoni formaron un grupo monofilético junto con S. (Entodina) jekylli, y basal a éstas, las secuencias de Scolodonta spp.

El análisis filogenético utilizando todos los sitios del alineamiento de las cinco secuencias de Megalobulimus, junto con la de M. oblongus y otras tres como grupo externo, obtenidas del GenBank, resulta en una mejor resolución. En el árbol NJ (Fig. 5), el clado Megalobulimus queda altamente sustentado (bootstrap: 100%), así como la agrupación de M. capillaceus con M. oblongus.

Figura 7. Dendrograma UPGMA de distancias genéticas con el modelo se substitución nucleotídica Kimura 2-parámetros de siete especies de Megalobulimus de la Amazonia occidental. Está basado en un segmento del gen mitocondrial 16S rRNA.

Relaciones evolutivas de las especies del género Megalobulimus de la Amazonia occidental sobre la base del marcador mitocondrial 16S rRNA.- En el presente estudio se obtuvieron 25 secuencias para el marcador molecular del gen mitocondrial

Figura 8. Árbol Neighbour-Joining de siete especies de Megalobulimus de la Amazonia occidental, basado en un segmento del gen mitocondrial 16S rRNA. Se muestra el soporte de bootstrap en los nodos. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio.

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia

16S rRNA, correspondientes a siete especies de Megalobulimus procedentes de Perú (Fig. 1, Tabla 1). En el GenBank no fueron encontradas secuencias de tal marcador para el género Megalobulimus. El alineamiento de las 25 secuencias resultó en 340 sitios con presencia de indels. Se recuperaron 16 haplotipos, sin coincidencias entre especies. La distancia genética encontrada, con el modelo de substitución nucleotídica K-2p, dentro de cada especie (0 – 3,45%) fue menor que la encontrada entre las especies (9,49 – 23,36%), excepto para M. popelairianus y M. thammianus. La distancia genética entre estas dos especies está entre 1,85% y 4,10%, mucho menor que entre cualquiera de las otras especies analizadas, y cercana a la variación intraespecífica de otras, como por ejemplo de M. huascari (1,54%) (Fig. 7).

Figura 9. Árbol bayesiano de siete especies de Megalobulimus de la Amazonia occidental, basado en un segmento del gen mitocondrial 16S rRNA. El número junto a los nodos indica la probabilidad posterior para el análisis bayesiano. La escala representa distancias genéticas en sustituciones de nucleótidos por sitio.

El análisis filogenético de Megalobulimus spp., junto con otros seis taxa como grupo externo, se muestra en las Figuras 8 y 9. Las secuencias obtenidas formaron grupos monofiléticos por especie. Las topologías de los árboles filogenéticos obtenidos mediante MP, ML e IB fueron idénticas (sólo se muestra el de IB) (Fig. 9), topología que coincidió con un clado muy bien sustentado también en el árbol NJ, formado por M. huascari, M. separabilis, M. lichtensteini, M. popelairianus y M. thammianus. En el árbol NJ (Fig. 8), M. maximus queda basal al grupo monofilético antes mencionado, y M. capillaceus basal a todas. Por el contrario, en la topología de los árboles obtenidos por MP, ML e IB, M. maximus y M. capillaceus forman un clado, aunque con bajo soporte (<70%). En el primer grupo monofilético mencionado, hay dos clados, uno donde M. lichtensteini es basal a M. huascari y M. separabilis, y el otro conformado por M. popelairianus y M. thammianus (Figs. 8 y 9). Los ejemplares prodecentes de la localidad tipo de M. thammianus (Dpto. Junín, Chanchamayo) quedaron formando un grupo monofilético con buen soporte con un ejemplar de Puerto

Tabla 3. Especies del género Megalobulimus (Strophocheilidae) con distribución en la Amazonia. Se indica los países y altitudes en las que han sido reportadas. Especie

País (altitud)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

M. albus (Bland y Binney, 1872) M. capillaceus (Pfeiffer, 1855) M. carrikeri (Pilsbry, 1930) M. conicus (Bequaert, 1948) M. huascari (Tschudi, 1852) M. indigens (Fulton, 1914) M. intertextus (Pilsbry, 1895) M. leonardosi (Morretes, 1952) M. leucostoma (Sowerby, 1835) M. lichtensteini (Albers, 1854) M. maximus (Sowerby, 1825)

BRASIL (60m). VENEZUELA (915m). TOBAGO (89m). PERÚ (300-870m). BOLIVIA (300-1917m). PERÚ (1600-2140 m) BRASIL (460-463m) PERÚ (1000-1797m) PERÚ BOLIVIA (228-296m). BRASIL (119m). URUGUAY (23m). BRASIL (220m). PERÚ (1070-2300m). BOLIVIA (4519m). PERÚ (489-1600m). BRASIL (70-500m). BOLIVIA (251-560m). PERÚ (198-690m).

12.

M. oblongus (Müller, 1774)

COLOMBIA: Orinoquia (467 m), Andina (352-1200 m), Caribeña (0-150 m). VENEZUELA (8502,220 m). BRASIL: Amazonia (90 m), Cerrado (678 m). BOLIVIA (200-400 m). ARGENTINA (450 m). PARAGUAY (124 m). Islas del Caribe.

13.

M. oosomus (Pilsbry, 1895)

BRASIL (37-20m)

14.

M. popelairianus (Nyst, 1952)

ECUADOR: Occidente (200-655m), Oriente (879-1220m). COLOMBIA: Amazonia (250-605m), Orinoquia (350 m), Andina (1000-1750m). PERU (112-690m).

15. 16. 17. 18. 19.

M. santacruzii (Orbygny, 1835) M. senezi (Jousseaume, 1884) M. separabilis (Fulton, 1903) M. thammianus (Martens, 1876) M. vestitus (Pilsbry, 1926)

BOLIVIA (1600m) COLOMBIA PERÚ (2000-2010m) PERU (200-1488m). COLOMBIA (442m). Ecuador (1000-2000m). BOLIVIA (300-400m). PERÚ (1600m). BRASIL (1041m)

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

Ramírez et al.

Figura 10. Distribución geográfica del género Megalobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae).

Figura 11. Distribución geográfica de especies del género Megalobulimus (Strophocheilidae) con distribución en la Amazonia.

Figura 12. Distribución geográfica de las especies conocidas del género Systrophia (Scolodontidae).

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia Tabla 4. Especies del género Systrophia (Scolodontidae) y su distribución por países y altitudinal.

Especie

S. affinis (Pilsbry, 1900) S. altora Weyrauch, 1967 S. calculina (Pfeiffer, 1868) S. eatoni Baker, 1913 S. haasi Weyrauch, 1960 S. helicycloides (Orbigny, 1835) S. impressa Haas, 1951 S. moellerdorffi Rolle, 1904 S. ortoni (Crosse, 1871) S. pilsbryi Weyrauch, 1958 S. platysma Haas, 1951 S. polycycla (Morelet, 1860) S. sargenti (Pilsbry, 1900) S. siolii Haas, 1955 S. stenogyra (Pfeiffer, 1854) S. stenogyra zischkai Blume, 1955 16. S. stenostrepta (Pfeiffer, 1856) S. stenostrepta declinata (Pilsbry, 1900) 17. S. systropha (Albers, 1854) = S. cereonitens Haas, 1951 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

País

Altitud (m)

Perú Perú América Del Sur Brasil; Perú; Bolivia Perú Bolivia; Perú; Colombia América Del Sur Perú Ecuador; Perú Perú Perú; Bolivia Perú Perú Brasil Perú; Brasil Bolivia Perú Perú Perú

120 - 1000 2100 - 2600 100-300 2100 Perú (186 - 1600) / Bolivia (180-400) / Colombia (40-150) 1400-3000 Ecuador (2818) 670 Perú 1400/ Bolivia 1000 3000 100 38 Perú (870 - 1600) 2000 300-600

Ocopa (Oco) y otro de Madre de Dios (Biot). Por el contrario, las secuencias correspondientes a M. popelairianus no formaron un clado con igual soporte en las filogenias obtenidas con los distintos métodos filogenéticos utilizados. Distribución geográfica de Megalobulimus spp. en la Amazonia.- Las 67 especies conocidas del género Megalobulimus (Bequaert 1948; Salgado & Coelho 2003; Simone 2006), se encuentran en regiones tropicales y subtropicales de América del Sur, en Colombia, Venezuela, Ecuador, Perú, Bolivia, norte de Argentina, Paraguay, Uruguay y Brasil, dos especies llegan a las islas del Caribe (Fig. 10). En la Amazonia se encuentran registradas 19 especies (Tabla 3), distribuidas principalmente en la Amazonia ocidental, apenas tres especies se dan solamente en la Amazonia oriental (Brasil) (M. conicus, M. leonardosi y M. oosomus) (Fig. 11). El Perú alberga el mayor número especies endémicas (M. carrikeri, M. huascari, M. indigens, M. lichtensteini y M. separabilis), Bolivia tiene una (M. santacruzii), así como Colombia (M. senezi). Otras especies se encuentran en dos paises, como M. capillaceus y M. leucostoma (Perú y Bolivia), M. maximus y M. vestitus están en tres (Perú, Bolivia y Brasil), M. popelairianus y M. thammianus (Perú, Ecuador y Colombia), M. albus (Brasil, Venezuela y Tobago) y M. intertextus (Bolivia, Brasil y Uruguay). La especie de más amplia distribución es M. oblongus que se encuentra en Colombia, Venezuela, Brasil, Bolivia, Argentina, Paraguay e islas caribeñas. Altitudinalmente, se encuentran desde el nivel del mar hasta los 2220 m, con un registro para M. leucostoma a 4519 m (Bolivia, Totolima). Cuatro especies se encuentran por debajo de los 500 m (M. intertextus, M. conicus, M. leonardosi y M. oosomus), tres por debajo de los 1000 m (M. maximus, M. capillaceus y M. albus), siete llegan hasta 1600-2000 m (M. vestitus, M. huascari, M. lichtensteini, M. popelairianus, M. thammianus, M. santacruzii y M. capillaceus -en Bolivia-), y las que van más allá de los 2000 m de altitud son M. leucostoma, M. carrikeri, M. separabilis y M. oblongus. Dos especies descritas únicamente para Perú (M. indigens) y para Colombia (M. senezi) no tienen localidad específica. Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

700 - 1200

Las especies endémicas de Perú se encuentran en las vertientes orientales de los Andes, entre 489 y 2140 m de altitud, en los departamentos de Junín, Huánuco y Cajamarca-Amazonas. Las de Bolivia se encuentran entre 1200 – 1600 m, en los departamentos de Chuquisaca y La Paz. Las especies endémicas de la Amazonia de Brasil están a 20-200 m de altitud, en la región oriental. M. popelairianus, que posee la concha de mayor tamayo (163 mm), es la especie de más amplia distribución en la Amazonia. Es encontrada en Perú en bosques de la vertiente oriental de los Andes y selva baja (112-690 m); en Ecuador (Gram et al. 2009) se encuentra tanto en bosques del Occidente (200-655 m) como del Oriente (879-1220 m), y en Colombia (Hernández-Camacho 1992) ha sido registrada en las regiones de Amazonia (250-605 m), Orinoquia (350 m) y Andina (1000-1750 m) (Tabla 3). Distribución geográfica de Systrophia spp.- La familia Scolodontidae, que está constituida por caracoles terrestres carnívoros, es endémica del neotrópico, con mayor distribución en América del Sur. Systrophia es uno de sus géneros y está practicamente restringida a la Amazonia occidental (Figs. 10 y 12), encontrada en ambientes boscosos, entre la hojarasca. De las 17 especies 11 están restringidas a Perú. De las otras especies, S. eatoni ha sido registrada para el sur de Perú (Madre de Dios), Bolivia y Brasil (Ríos Madeira y Mamoré), S. helicycloides (Fig. 2) para Bolivia, Perú y Colombia, S. siolii para Brasil (Pará) y S. stenogyra en Perú y Bolivia. La mayoría de las especies (10) son encontradas hasta un máximo de 1600 m de altitud, y cinco especies llegan a altitudes entre 2000 y 3000 m (Tabla 4). Discusión Clasificación de las familias de gastrópodos Neotropicales: Strophocheilidae y Scolodontidae.- Megalobulimus (Strophocheilidae) y Systrophia (Scolodontidae) pertenecen a familias de caracoles terrestres endémicas de América del Sur, con origen gondwánico, y muy antiguas dentro de los pulmonados Stylommatophora (Leme 1975; Parodiz 1982). La familia

Ramírez et al.

Strophocheilidae está considerada dentro de la superfamilia Acavoidea Pilsbry 1895 (Hausdorf & Bouchet 2005), cuyos representantes se distribuyen en Amércia del Sur, suroccidente de África, Madagascar, las Seychelles, Sri Lanka y el oriente de Australia (Emberton 1990). Wade et al. (2006) usaron una sola secuencia en la filogenia nuclear de los Stylommatophora, la que quedó agrupada con la única secuencia de Corilla (familia Corillidae) en los árboles NJ (46%) e IB (0,83); nosotros hemos usado seis secuencias de Megalobulimus, las que formaron un grupo monofilético fuertemente sustentado (NJ: 70%; IB: 1), pero no formó un clado con sustento con ninguna otra secuencia. El resultado de Wade et al. (2006) puede deberse al artefacto de “long branch atraction”, lo cual puede ser corregido incrementando el número de secuencias (Bergsten 2005); no obstante ello, no se pudo confirmar la posición de las especies de Megalobulimus de la Amazonia occidental dentro de la superfamilia Acavoidea, aunque es claramente un miembro del clado “no-achatinoideo” (Figs. 3 y 4). Por el contrario, las relaciones evolutivas de los caracoles terrestres carnívoros de la familia Scolodontidae Baker, 1925 no han tenido mayor consenso; en la última clasificación de familias de gastrópodos ha quedado dentro de la superfamilia Rhytidoidea Pilsbry, 1893 (Hausdorf & Bouchet 2005). La filogenia con el marcador molecular nuclear no respalda esa posición ni su inclusión en el clado “no-achatinoideo”, al contrario de lo que sucedió con Megalobulimus; los géneros Systrophia y Scolodonta formaron un clado monofilético fuertemente sustentado e independiente de los dos clados formales de los Stylommatophora (Wade et al. 2006), “achatinoideo” y “no-achatinoideo” (Figs. 3 y 4). En el árbol filogenético NJ (Fig. 3), el clado Scolodontidae resulta basal, por dabajo del clado “achatinoideo”, mientras que en el de inferencia bayesiana, los “achatinoideos” están en posición basal, por lo que más bien deberían considerarse tres clados en la filogenia de los pulmonados Stylommatophora (Ramírez et al. 2011). Endemismos en la Amazonia Occidental.- Las especies de caracoles terrestres de las familias Strophocheilidae y Scolodontidae son endémicas de América del Sur, con parientes cercanos en África (Parodiz 1982). Strophocheilidae está relacionada con la familia Dorcasiidae, presentes en el sur de África (Leme 1975). Scolodontidae había sido relacionada a diversas familias, hasta que su inclusión en la filogenia molecular de los Stylommatophora la mostró como un grupo cercano al clado achatinoideo, muchos de ellos presentes sólo en África. Los géneros Systrophia (Scolodontidae) y Megalobulimus (Strophocheilidae) están bien representados en la Amazonia. Las especies del género Systrophia son habitantes conspícuos de la Amazonia occidental, con endemismos importantes en Perú; están restringidas al área endémica denominada Amazonia suroccidental (SWAm) (Sigrist & Carvalho 2009). Por el contrario, el género Megalobulimus tiene amplia distribución, ocupando regiones tropicales y subtropicales. En la Amazonia, se encuentran más restringidas al occidente, en el área endémica SWAm; la especie M. popelairianus tiene más amplia distribución tanto en altitud como en latitud, además ha sido reportada también para el área endémica de la Amazonia Norte (NAm) (Fig. 11). Megalobulimus oblongus ha sido reportada en las dos otras áreas endémicas de la Amazonia, la suroriental y la norteña (Sigrist & Carvalho 2009), pero también está en el norte de Colombia (Götting 1978) y Venezuela (Baker 1926) e islas caribeñas (Bequaert 1948) (Fig. 11).

En el departamento de Junín (Perú) se encuentra la mayor diversidad del Género Megalobulimus (M. huascari, M. carrikeri, M. popelairianus y M. thammianus), donde se encuentra uno de los mayores centros de endemismos en Perú, la unidad Chanchamayo (Lamas 1982). Es importante resaltar que en el análisis filogenético basado en el gen mitocondrial 16S rRNA, las tres especies endémicas de Perú (M. huascari, M. separabilis y M. lichtensteini) formaron un grupo monofilético, donde las especies M. huascari y M. separabilis son hermanas. Estas dos especies también se encuentran más próximas geográficamente (Dptos. Junín y Huánuco, respectivamente) que la basal M. lichtensteini presente en el norte de Perú (Dptos. Cajamarca y Amazonas). Estos resultados dan más soporte a la generalización de que la Amazonia occidental y los bosques tropicales de los Andes están entre las mayores áreas de endemismos (Moritz et al. 2000; Young 2007; Pacheco et al. 2009), y los estudios moleculares están dando indicios de que albergan la mayor concentración de especies endémicas de reciente evolución en relación a la parte baja de la Amazonia (Moritz et al. 2000). La familia Scolodontidae tiene amplia distribución en América del Sur, y uno de sus géneros, Systrophia, es endémica de la Amazonia occidental, con la mayor diversidad en las vertientes orientales de los Andes en Perú. Es interesante notar que hay una coincidencia en la distribución de Systrophia eatoni (Fig. 12) con la de Megalobulimus maximus (Fig. 11), las cuales están reportadas para las selvas del sur oriente de Perú, Bolivia y Brasil (Rondonia). Tal distribución coincide con la unidad biogeográfica Inambari de Lamas (1982), identificada sobre la base de especies endémicas de mariposas, delimitada en el norte por el río Purús (Perú), extendiéndose en el noroeste de Bolivia y suroeste de Brasil. Sistemática y Código de barras de ADN Megalobulimus spp. de la Amazonia.- En el análisis filogenético de siete de las 11 especies de Megalobulimus presentes en Perú, todas las secuencias 16S rRNA usadas se agruparon monofiléticamente por especie, con buen soporte bootstrap y probabilidad posterior (Figs. 8 y 9). La taxonomía de Megalobulimus ha sido considerada como muy confusa debido a la gran variación que presentan sus conchas (Leme 1973), que era todo lo que se usaba para su identificación, cuando Bequaert (1948) hizo la revisión de la familia Strophocheilidae. Sobre esa base, el autor juntó especies nominales como sinónimas o considerándolas subespecies. Así, consideró a M. huascari (Tschudi, 1852) como una subespecie de M. maximus (Sowerby, 1825), lo cual no es sustentado por nuestros resultados, donde las secuencias 16S rRNA de M. huascari formaron un clado filogenéticamente lejano de M. maximus. Por otro lado, Bequaert (1948) consideró a M. popelairianus (Nyst, 1845), el caracol más grande del género, “muy cercanamente relacionada a M. maximus”, tanto que la dejaba “provisionalmente” como una especie distinta. Ambas especies son conocidas en Perú con el nombre vulgar de “congompe”, donde la primera está ampliamente distribuida, principalmente en la selva baja, mientras que la segunda ha sido reportada sólo para Madre de Dios. Nuevamente, el análisis filogenético muestra que M. popelairianus no sólo es una especie distinta sino que tampoco está cercanamente relacionada a M. maximus. La concha de M. popelairianus es muy variable, lo que llevó a Martens (1876) a describir otras tres “variedades” (thammianus, dohrnianus y connectens), al presente consideradas Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia

como sinónimas de M. popelairianus (Simone 2006). Ejemplares del complejo de especies M. popelairianus colectados en distintas localidades del Perú formaron un grupo monofilético, en donde los de la localidad tipo de M. thammianus (Martens, 1876), “Chanchamayo” (Junín, Perú), formaron un clado bien sustentado junto con otros dos ejemplares de Madre de Dios, lo que podría respaldar a M. thammianus como una especie válida. Para definir el verdadero estatus taxonómico de M. popelairianus y M. thammianus se requiere de un análisis más extensivo, donde se incluya ejemplares procedentes de la amplitud de sus distribuciones geográficas, ambas especies están reportadas también para Ecuador y Colombia (Tab. 3). La concha de M. capillaceus (Pfeiffer 1855) tiene el peristoma rojo, por lo que ha sido confundida con otras dos especies que también lo presentan (M. oblongus y M. separabilis) (Bequaert 1948). Recientemente, Borda (2011) deslindó este problema taxonómico mediante análisis del sistema reproductor, encontrando que son especies válidas, con M. separabilis muy diferente de M. capillaceus y M. oblongus; estas dos últimas presentan sinapomorfías en el epifalo y en el oviducto libre. Asimismo, que lo reportado para Bolivia podría no corresponder a M. capillaceus. Nosotros hemos encontrado, mediante la filogenia molecular sobre la base del rADN nuclear, que efectivamente M. capillaceus y M. oblongus forman un grupo monofilético (Figs. 3-5), y que, con el análisis filogenético sobre la base del marcador mitocondrial 16S rRNA, M. capillaceus está totalmente alejada de M. separabilis (Figs. 8-9). Una identificación rápida y segura de las especies es altamente necesaria, por bioseguridad, autenticación alimentaria, contra comercio ilegal, etc., lo que ahora es posible gracias a la biología molecular (Wong & Hanner 2008; Ferri et al. 2009). La identificación taxonómica de especies ampliamente usadas en alimentación humana es primordial, aun fuera de los ámbitos científicos. La identificación taxonómica de las especies de moluscos comercializados a nivel local, al momento actual requieren de una carta de presentación que pueda elevar su credibilidad para el biocomercio a nivel internacional, como sucede con peces, por ejemplo (Handy et al. 2011). La biología molecular está ayudando grandemente en esta tarea, al permitir caracterizar a las especies mediante código de barras de ADN, al igual que los códigos de barras de los productos en los supermercados; un segmento del gen mitocondrial de la citocromo oxidasa C subunidad I (COI) ha sido propuesto como el marcador de estándar global para animales (Hebert et al. 2003a, b; Hebert & Gregory 2005; Hajibabaei et al. 2007). Sin embargo, se ha encontrado que el gen 16S rRNA es tan bueno o mejor que el COI, para algunos grupos como anfibios (Vences et al. 2005) e Hydrozoa (Cnidaria) (Moura et al. 2008). Asimismo, para moluscos se había encontrado que el gen 16S rRNA proveía suficiente variación intraespecífica como para también ser usado en estudios poblacionales, fuera de su comprobada eficiencia para resolver relaciones filogenéticas entre especies o categorías taxonómicas superiores (Chiba 1999; Ramirez et al. 2009), y a la fecha ya ha sido utilizado específicamente como código de barras en bivalvos de la familia Pectinidae (Feng et al. 2011) y en babosas del género Arion (Barr et al. 2009). Una de las razones que se aduce para respaldar al COI como estándar global es que existen primers universales para su amplificación por PCR (Folmer et al. 1994); no obstante, para los bivalvos Pectinidae no amplificó en lo absoluto (Feng et al. 2011). En el caso particular de caracoles Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

del género Megalobulimus, la amplificación del marcador 16S rRNA mostró 100% de eficacia, no así el COI (Congrains 2010; R. Ramírez, obs. pers.). Las especies de Megalobulimus aquí analizadas tuvieron haplotipos 16S rRNA privados y formaron grupos monofiléticos, con distancias intraespecífica menores a las interespecíficas, conformando código de barras para ellas. Tales distancias fueron menores entre M. popelairianus y M. thammianus, aunque formaron grupos monofiléticos recíprocos. Systrophia (Scolodontidae) .- Entre los géneros de la familia Scolodontidae, Systrophia sensu estricto puede ser identificado de inmediato por su concha, así como Drepanostomella y Guestieria. En una filogenia morfológica de la familia Systrophiidae (=Scolodontidae) (Ramírez 1993, 1995), Systrophia s.s. es grupo hermano de S. (Systrophiella) los que forman un grupo monofilético con Wayampia [=Scolodonta (Hausdorf 2006)] y Happia. Entodina no fue incluida en el análisis por falta de material con parte blanda, así que quedó en su mismo estatus taxonómico, un subgénero de Systrophia según Vaught (1989). En la filogenia molecular con el marcador nuclear obtenida en el presente trabajo, la especie S. (Entodina) jekylli formó un clado con las especies S. (Systrophia) helicycloides y S. (S.) eatoni. Sin embargo se necesita incluir en la filogenia muchas más secuencias de Entodina, y otros géneros para entender las relaciones evolutivas dentro de la familia Scolodontidae. La identificación por medio del código de barras de ADN con el marcador estándar, un segmento del COI, ha sido aplicada en Systrophia helicycloides (Romero & Ramírez 2011). Las distancias genéticas intraespecíficas encontradas sobrepasaron la distancia genética de 2% propuesta para discriminar especies (Hebert et al. 2003a). S. helicycloides presentó dos grupos de haplotipos con distancias genéticas intraespecíficas mayores a 4%, pero los especímenes correspondientes no mostraron diferencias morfológicas; tal resultado fue concidente con el marcador mitocondrial 16S rRNA (Romero 2010). Esta es una prueba más de que aún falta mucho por hacer en el estudio de diversidad molecular de moluscos, y en general de invertebrados, especialmente de la Amazonia, para poder hacer generalizaciones en relación a código de barras de ADN, como ya se hace para muchos grupos de vertebrados. Usos y amenazas Megalobulimus es muy apreciado por el poblador amazónico, y en el Perú está incluido en su culinaria (Ríos et al. 1973; INIA 2006), son vendidos en los mercados de ciudades de la Amazonia peruana, siendo los más representativos los de Iquitos (Dpto. Loreto) (Castro et al. 1976) y Tarapoto (Dpto. San Martín) (Ramírez y Cáceres 1991). También se comercializa esporádicamente en el mercado de “La Parada” (Lima), donde se ha observado la venta de M. popelairianus y M. lichtensteini, por las supuestas bondades de la baba de caracol sobre la piel; por motivos semejantes se ha observado la comercialización de M. oblongus en el mercado de Medellín (Colombia) (M. Restrepo, com. pers.). El consumo de caracoles del género Megalobulimus ya había sido reportado en 1895 por Pilsbry para Ecuador. Pero también se han encontrado evidencias de su uso por pobladores prehispánicos, no sólo de la amazonia, sino también de Ecuador (Stahl 2005), Perú (Rodriguez 2006), y Brasil (Mello & Coelho 1989), inclusive de que fue transportado a la costa del Perú hace

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más de 5 mil años, como dan fe los restos encontrados en Caral (Shady 2000). Otro uso común que le dan a Megalobulimus spp., así como a otras especies de moluscos terrestres, es para curar problemas respiratorios, algo muy difundido en la zona de Chanchamayo, Perú (Ramírez et al. 2003); en Brasil, caracoles de la especie M. oblongus son usados específicamente para curar el asma (Alves & Dias 2010; Barbosa & Alves 2010). Las conchas de Megalobulimus y otras especies de moluscos han sido y continuan siendo usados como ornamentos o como elemento para la confección de artesanías (Brownrigg 1996). En la guarnición de Pantoja (Perú, Loreto), el techo abovedado de una gruta para la Virgen María está cubierto completamente con conchas de congompe de la especie M. popelairianus, la más grande de la Amazonia (R. Ramírez, obs. pers.). El uso milenario de estas especies se da por simple extracción de su medio natural (Castro et al. 1976; Ramírez & Cáceres 1991). Se han realizado intentos para su crianza (Rengifo et al. 2004) y manejo (Campoverde 1992), pero hasta el momento no se conoce que se haya logrado su producción comercial. La mayoría de especies de Megalobulimus habitan en el suelo con abundante hojarasca, en áreas boscosas, y al parecer no se adaptan facilmente a condiciones de cautiverio, sin embargo M. capillaceus en Perú (Ramírez & Cáceres 1991), y M. oblongus en Colombia (Götting 1978) y Venezuela (Baker 1926), podrían tener condiciones para ser cultivadas por vivir cerca al hombre. La extracción indiscriminada de congompes está causando la disminucion de sus poblaciones, como lo reconocen los mismos pobladores; a esta amenaza se suma la destrucción del hábitat, no sólo por la extracción de madera sino también por el crecimiento de las ciudades (García-Villacorta 2009), y la mineria del oro como en la amazonia de Madre de Dios (Perú). La destrucción de la Amazonia es irreversible (Vieira et al. 2008) y con ello la potencial extinción de muchas especies endémicas y recursos naturales. Agradecimientos El material biológico utilizado en el presente trabajo procede de colectas realizadas como parte de proyectos de investigación de R. Ramírez, en el Instituto de Investigación en Ciencias Biológicas “Antonio Raimondi” de la Facultad de Ciencias Biológicas, y en el Museo de Historia Natural, financiados por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (VRI PEM2007B28; VRI-CSI Nº 061001015, 071001045, 081001071, 091001041, 101001091 y 111001241), CONCYTEC (1984 1987 y 1994), la Asociación para la Conservación de la Cuenca Amazónica (ACCA) (www. acca.org.pe) y la ONG Inka Terra Asociación (ITA) (http://www. itaperu.org). Agradecemos al Dr. W.E.Duellman, Director del Programa BIOTROP, por el apoyo brindado en Cuzco Amazónico (ahora INKATERRA); a F. Encarnación y C. Ascorra (Bioamaz) en Aguas Negras; a N. Pitman, C. Ituarte, y M.G. Cuezzo en el CICRA; a J. Purisaca, H. Méndez y G. Villarroel por el apoyo logístico en INKATERRA. También a C. Calderón, A. Ruiz, T. Robalino, por su asistencia de campo en San Martín, y a las familias Zúñiga, Huamaní y Castro en Chanchamayo. Estamos muy agradecidos por conseguir congompes a E. Correa, J. Mesías, C. Díaz y S. Vaca; y a M. Quispe, D. Fernández y P. Matos por el cuidado de los caracoles vivos. Al INRENA por los permisos para trabajo en áreas reservadas.

Literatura citada Abad R. 1996. Therapeutic and cosmetic compositions for treatement of skin. United States Patent. Patent Nº 5,538,740. Alves R. & T. Dias. 2010. Usos de invertebrados na medicina popular no Brasil e suas implicações para conservação. Tropical Conservation Science 3 (2): 159-174. Baker H. 1925. Agnathomorphous aulacopoda. Nautilus 38: 86-89. Baker H.B. 1926. The Mollusca collected by the University of Michigan-Williamson Expedition in Venezuela, Part IV. Occasional Papers, University of Michigan Museum of Zoology 167: 1-65. Barbosa J. & R. Alves. 2010. “Um chá de que?” – Animais utilizados no preparo tradicional de bebidas medicinais no agreste Paraibano. BioFa 4 (2): 1-12. Barr N., A. Cook, P. Elder, J. Molongoski, et al. 2009. Application of a DNA barcode using the 16SrRNA gene to diagnose pest Arion species in the USA. J. Moll. Stud. 75: 187–191. Bequaert, J.C. 1948. Monograph of the Strophocheilidae, a Neotropical family of terrestrial mollusks. Bull. Mus. comp. Zool. 100 (1): 1-210. Benson D.A., I. Karsch-Mizrachi, D.J. Lipman, et al. 2011. GenBank. Nucleic Acids Research 39: D32–D37. Bergsten J. 2005. A review of long-branch attraction. Cladistics 21: 163-193. Borda V. 2011. Especies de Megalobulimus (Mollusca, Megalobulimidae) con peristoma rojo del Perú: discriminación, estatus taxonómico y descripción de una nueva especie. Tesis para optar el Título Profesional de Biólogo. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Borda V., R. Ramírez & P. Romero. 2010. Glándula pediosa de moluscos terrestres y sus implicancias evolutivas, con énfasis en Megalobulimus. Revista Peruana de Biología 17 (1): 43-52. Breure A.S.H., D.S.J. Groenenberg & M. Schilthuizen. 2010. New insights in the phylogenetic relations within the Orthalicoidea (Mollusca: Gastropoda), based on 28S sequence data. Basteria 74: 25-31. Brownrigg L.A. 1996. Categories of faunal and floral Economic resources of the native communities of the Peruvian amazon in 1993. Journal of ethnobiology 16 (2): 185-211. Bruggen A.C. van. 1995. Biodiversity of the mollusca: time for a new approach. In: A.C.van Bruggen, S.M. Wells and Th.C.M. Kemperman, eds. Biodiversity and conservation of the Mollusca. Eleventh International Malacological Congress, Siena, Italy 1992. Backhuys, Oegstgeest- Leiden, the Netherlands. Pp. 1-18. Campoverde L. 1992. Posibilidades de Manejo del Caracol Terrestre Megalobulimus maximus como recurso proteínico en San Martín. Tesis Magíster Scientiae. Lima – Perú. 83 pp. Castro N., J. Revilla & M. Neville. 1976. Carne de monte como una fuente de proteínas en Iquitos, con referencia especial en monos. Revista Forestal del Perú 6: 19-23. Chiba S. 1999. Accelerated evolution of land snails Mandarina in the oceanic Bonin Islands. Evolution 53: 460-471. Congrains C. 2010. Ayudando a descifrar el enigma taxonómico, el código de barras de ADN de Megalobulimus spp. (Mollusca, Gastropoda) del Departamento de San Martín – Perú. Título profesional. UNMSM, EAP. Genética y Biotecnología. Lima. Dourojeanni M.J. 1965. Denominaciones vernaculares de insectos y algunos otros invertebrados en la Selva del Perú. Rev. per. Entom. 8 (1): 131-137. Doyle J.J. & J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small amounts of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin 19: 11-15.

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

Biodiversidad y endemismo de Megalobulimus y Systrophia Emberton K.C. 1990. Acavid Land Snails of Madagascar: Subgeneric Revision Based on Published Data (Gastropoda: Pulmonata: Stylommatophora). Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia 142: 101-117. Felsenstein J. 1985 Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. Evolution 39: 783-791. Feng Y., Q. Li, L. Kong & X. Zheng. 2011. DNA barcoding and phylogenetic analysis of Pectinidae (Mollusca: Bivalvia) based on mitochondrial COI and 16S rRNA genes. Mol. Biol. Rep. 38 : 291–299. Ferri G., M. Alù, B. Corradini, et al. 2009. Species Identification Through DNA “Barcodes”. Genetic Testing and Molecular Biomarkers 13 (3): 421-426. Folmer O., M. Black, W. Hoeh, et al. 1994. DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Molecular Marine Biology and Biotechnology 3 (5): 294-299. García-Villacorta R. 2009. Diversidad, composición y estructura de un hábitat altamente amenazado: los bosques estacionalmente secos de Tarapoto, Perú. Rev. peru. biol. 16 (1): 81-92. Götting K-J. 1978. Lista preliminar de los caracoles terrestres de la región septentrional de Colombia. An. Inst. Inv. Mar.-Punta Betín (Santa Marta, Colombia) 10: 101-110. Gram C.H., J.L. Parra, C. Rahbek & J.A. McGuire. 2009. Phylogenetic structure in tropical hummingbird communities. PNAS 106 (2): 19673–19678. Guindon S. & Gascuel O. 2003. A simple, fast, and accurate algorithm to estimate large phylogenies by maximum likelihood. Systematic Biology 52 (5): 696-704. Hajibabaei M., G.A. Singer, P.D. Hebert & D.A. Hickey. 2007. DNA barcoding: how it complements taxonomy, molecular phylogenetics and population genetics. Trends Genet. 23 (4): 167-72. Hall T. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symp. Ser. 41: 95–98. Handy S.M., J.R. Deeds, N.V. Ivanova, et al. 2011. A single-laboratory validated method for the generation of DNA barcodes for the identification of fish for regulatory compliance. J AOAC Int. 94 (1): 201-10. Hausdorf B. 2006. The systematic position of Scolodonta Döring, 1875 and Scolodontidae H. B. Baker, 1925 (Gastropoda: Pulmonata). Zoologischer Anzeiger 245 (3-4): 161-165. Hausdorf B. & P. Bouchet. 2005. Working classification of the Gastropoda. Pulmonata, pp. 263-283. In: P. Bouchet and J.P. Rocroi, eds. Classification and nomenclator of gastropod families. Malacologia 47 (1/2): 1-397. Hebert. P., A. Cywinska, S.L. Ball & J.R. deWaard. 2003a. Biological identifications through DNA barcodes. Proc. R. Soc. Lond. B 270: 313–321. Hebert P. & T. Gregory. 2005. The promise of DNA barcoding for taxonomy. Syst. Biol. 54: 852-859. Hebert P., S. Ratnasingham & J.R. deWaard. 2003b. Barcoding animal life: cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species. Proc. R. Soc. Lond. B (Suppl.) 270: S96–S99. Herbert D.G. & A. Mitchell. 2009. Phylogenetic relationships of the enigmatic land snail genus Prestonella: the missing African element in the Gondwanan superfamily Orthalicoidea (Mollusca: Stylommatophora). Biol. J. Linn. Soc. Lond. 96 (1): 203-221. Hernández-Camacho J. 1992. Caracterización Geográfica De Colombia, In: G. Halffter, comp. La Diversidad Biológica de Iberoamérica I. Volumen Especial, Acta Zoológica Mexicana, nueva serie. Instituto de Ecología, A.C., Xalapa, México. Pp. 45-54. Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (April 2012)

Huang X. & A. Madan. 1999. CAP3: A DNA Sequence Assembly Program. Genome Research., 9: 868-877. Huelsenbeck J. & F. Ronquist. 2001. MRBAYES: Bayesian inference of phylogenetic trees. Bioinformatics. 17 (8): 754-5 INIA. 2006. Proyecto Conservación in situ de cultivos nativos y sus parientes silvestres PER/98/G33. ANEXO 7 del Informe Anual 2005 y de Cierre. Sitios Objetivo del Proyecto: Costa Central, Selva Alta, Selva Baja, Sierra Centro, Sierra Centro Sur, Sierra Norte. Parte II - 3. Dirección de Investigación Agraria - DIA, Sub Dirección de Investigación de Recursos Genéticos y Biotecnología - SUBDIRGEB. http://www.inia.gob.pe/genetica/insitu/informes/Informe%20Anual%202005/GEF/LM-039/general.pdf Lamas G. 1982. A preliminary zoogreographical division of Peru, based on buterfly distributions (Lepidoptera, Papilionidae). In: G.T. Prance, ed. Biological diversification in the Tropics. N.Y.: Columbia V. Press. Pp. 336-357. Larkin M.A., G. Blackshields, N.P. Brown, et al. 2007. Clustal W and Clustal X version 2.0. Bioinformatics 23: 2947-2948. Leme J.L.M. 1973. Anatomy and systematics of the Neotropical Strophocheiloidea (Gastropoda, Pulmonata) with the description of a new family. Arquivos de Zoologia, São Paulo 23 (5): 295-337. Leme J.L.M. 1975. Ensaios filogenéticos em Pulmonata e sua importância na nova conceituação da superfamília Strophocheiloidea. Arq. Mus. Nac., RJ 55: 79-84. Martens E.v. 1876. Die Bulimus-Arten aus der Gruppe Borus. Novit. Conchol. 1 (5): 1-26. McCarthy C. 1996. Chromas: version 1.3. Griffith University, Brisbane, Australia. Mello E. & A. Coelho. 1989. Moluscos encontrados no sambaqui de Camboinhas, Itaipu, Niterói, estado do Rio de Janeiro, Brasil. Mem. Inst. Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 84 (4): 377-380. Moritz C., J.L. Patton, C.J. Schneider & T.B. Smith. 2000. Diversification of Rainforest Faunas: An Integrated Molecular Approach. Annu. Rev. Ecol. Syst. 31: 533–563. Moura C.J., D.J. Harris, M.R. Cunha & A.D. Rogers. 2008. DNA barcoding reveals cryptic diversity in marine hydroids (Cnidaria, Hydrozoa) from coastal and deep-sea environments. Zoological Scripta 37: 93-108. Moussalli A., D.G. Herbert & D. Stuart-Fox. 2009. A phylogeny of the cannibal snails of southern Africa, genus Natalina sensu lato (Pulmonata: Rhytididae): assessing concordance between morphology and molecular data. Mol. Phylogenet. Evol. 52 (1): 167-182. Myers N. 1988. Threatened biotas: ‘Hotspots’ in tropical forests. The Environmentalist 8 (3): 187-208. Myers N., R.A Mittermeier, C.G Mittermeier, et al. 2000. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853–858. Nylander J.A.A. 2004. MrModeltest v2. Program distributed by the author. Evolutionary Biology Centre, Uppsala University. Pacheco V., R. Cadenillas, E. Salas, et al. 2009. Diversidad y endemismo de los mamíferos del Perú. Rev. peru. biol. 16 (1): 5-32. Parodiz J. 1982. Distribution and origin of the continental South America malacofauna. Malacologia 22 (1-2): 421-425. Pilsbry H. 1893. Manual of Conch. (2) 8. Pilsbry H. 1894-95. Manual of Conch. (2) 9. Ponder W.F. & D.R. Lindberg. 2008. Molluscan evolution and phylogeny: an introduction. In: Ponder and Lindberg, ed. Phylogeny and evolution of the Mollusca. Berkeley: University of California Press. Pp. 1-17. Posada D. 2008. jModelTest: Phylogenetic Model Averaging. Molecular Biology and Evolution 25: 1253-1256.

Ramírez et al. Primack R.B. & E. Rodrigues. 2001. Biologia da Conservação. Londrina-Paraná, Brasil. 327 pp. Ramírez R. 1993. A generic analysis of the family Systrophiidae (Mollusca: Gastropoda): Taxonomy, Phylogeny and Biogeography. Master of Arts (Systematics and Ecology). University of Kansas, Department of Systematics and Ecology (Lawrence, KS, USA). 218 pp. Ramirez R. 1995. A new generic arrangement of the family Systrophiidae (Gastropoda, Stylommatophora) based on a phylogenetic hypothesis. XII Intern. Malacol. Congr., Vigo, España, Sept. 3-8 1995. (Resúmenes, p. 426-427). Ramírez R. 2004. Sistemática e Filogeografia dos Moluscos do Ecossistema de “Lomas” do Deserto da Costa Central do Peru. Tese de Doutorado em Zoologia. PURS, Brasil. Ramírez R. & S. Cáceres. 1991. Caracoles terrestres (Mollusca, Gastropoda) comestibles en el Perú. Boletín de Lima (77): 67-74. Ramírez R., C. Paredes & J. Arenas. 2003. Moluscos del Perú. Rev. Biol. Trop. 51 (suppl. 3): 225 – 284. Ramírez R., J. Ramirez, & P. Ramírez. 2011. The enigmatic phylogenetic position of Scolodontidae: A third Stylommatophoran clade. In: Monica Ammon Fernandez et al., comp. Tópicos em Malacologia: Ecos do XIX Encontro Brasileiro de Malacologia. Rio de Janeiro: Sociedade Brasileira de Malacología. Pp. 118-126. Ramirez J., R. Ramírez, P. Romero, et al. 2009. Posición evolutiva de caracoles terrestres peruanos (Orthalicidae) entre los Stylommatophora (Mollusca: Gastropoda). Rev. peru. biol. 16 (1): 51-56. Rengifo A., P. Padilla & L. Mori. 2004. Caracterización morfológica del “congompe” Megalobulimus maximus (Sowerby 1825) y posibilidades de su cultivo, Iquitos – Perú. Manejo de Fauna Silvestre en Latinoamérica (Revista electrónica), Memorias VI Congreso Internacional sobre Manejo de Fauna Silvestre en la Amazonia y Latinoamérica, 5 – 10 Septiembre 2004, Iquitos - Perú, pp. 269-275. Ríos M., M.J. Dourojeanni & A. Tovar. 1973. La fauna y su aprovechamiento en Jenaro Herrera (Requena, Perú). Revista Forestal del Perú 5 (1-2): 1-23. http://cedinfor.lamolina. edu.pe/Articulos_RFP/ Rodríguez M. 2006. Arte rupestre en el departamento de San Martín. Tesis para optar el Título profesional de Licenciado en Arte. Univ. Nac. Mayor de San Marcos. Lima, Perú. Romero P. 2010. Filogeografía de Systrophia helicycloides: El reflejo de la dinámica del bosque lluvioso tropical en los genes 16S rRNA y COI de moluscos terrestres. Tesis para optar Grado de Magíster, UPG. Fac. Ciencias Biológicas, Univ. Nac. Mayor de San Marcos. Lima, Perú. Romero P. & R. Ramírez. 2011. Divergencia intraespecífica y código de barras de ADN en Systrophia helicycloides (Gastropoda, Scolodontidae). Rev. peru. biol. 18 (2): 201-208. Rowson B., P. Tattersfield & W.O.C. Symondson. 2011. Phylogeny and biogeography of tropical carnivorous land-snails (Pulmonata: Streptaxoidea) with particular reference to East Africa and the Indian Ocean. Zool. Scr. 40 (1): 85-98.

Saitou N. & M. Nei. 1987. The neighbour-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 4: 406-425. Salgado N. & A. Coelho. 2003. Moluscos terrestres do Brasil (Gastrópodes operculados ou não, exclusive Veronicellidae, Milacidae e Limacidae). Rev. Biol. Trop. 51 (Suppl. 3): 149-189. Shady R. 2000. Sustento socioeconómico de la sociedad de CaralSupe en los orígenes de la Civilización en el Perú. Arqueología y Sociedad 13: 49-66. Simone L.R.L. 2006. Land and freshwater molluscs of Brazil. EGB, Fapesp, São Paulo. 390 pp. Sigrist M.S. & C.J. Carvalho. 2009. Historical relationships among areas of endemism in the tropical South America using Brooks Parsimony Analysis (BPA). Biota Neotropica, 9 (4): 79-90. Instituto Virtual da Biodiversidade, Brasil. Stahl P.W. 2005. Selective faunal provisioning in the southern highlands of Formative Ecuador. Latin American Antiquity 16 (3): 313-328. Swofford D. L. 2003. PAUP*. Phylogenetic Analysis Using Parsimony (*and Other Methods). Version 4. Sinauer Associates, Sunderland, Massachusetts. Tamura K, J. Dudley, M. Nei & S. Kumar. 2007. MEGA4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) software version 4.0. Molecular Biology and Evolution 24: 1596-1599. Tundisi J.G. & T. Matsumura-Tundisi. 2008. Biodiversity in the Neotropics: ecological, economic and social values. Braz. J. Biol. 68(4, Suppl.): 913-915 Vaught K. 1989. A classification of the living Mollusca. Melbourne, Florida: American Malacologist, Inc. Vences M., M. Thomas, A. van der Meijden, et al. 2005. Comparative performance of the 16S rRNA in DNA barcoding of amphibians. Front. Zool. 2: 5. Vieira I., P. Toledo, J. Silva & H. Higuchi. 2008. Deforestation and threats to the biodiversity of Amazonia. Braz. J. Biol. 68(4, Suppl.): 631-637. Wade C. & P. Mordan. 2000. Evolution within the gastropod mollusks; using the ribosomal RNA gene-cluster as an indicator of phylogenetic relationships. Journal of Molluscan Studies 66: 565-570. Wade C., P. Mordan & F. Naggs. 2006. Evolutionary relationships among the Pulmonate land snails and slugs (Pulmonata, Stylommatophora). Biological Journal of the Linnean Society 87 (4): 593-610. Wang W., J. Yi, S. Ke & M. Halmela. 2010. Gastropod Biological Fluid, Method of Making and Refining and Use. United States Patent Application Publication. Pub. Nº US2010/0233111 A1. USPTO No: 19760WO01, Date of Filing: 06/24/2008. Wong, E. H.-K. & R.H. Hanner. 2008. DNA barcoding detects market substitution in North American seafood. Food Research International 41: 828–837. Young B. 2007. Distribución de las especies endémicas en la vertiente oriental de los Andes en Perú y Bolivia. NatureServe, Arlington, Virginia, EE UU.

Rev. peru. biol. 19(1): 059 - 074 (Abril 2012)

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Fauna flebotomina del estado Falcón, Venezuela ISSN 1561-0837

Fauna flebotomina (Diptera: Psychodidae) del estado Falcón, Venezuela Phlebotomine sandfly fauna (Diptera: Psychodidae) of Falcon state, Venezuela Dalmiro J. Cazorla 1,* y Pedro Morales1

*Autor para correspondencia: 1 Laboratorio de Entomología, Parasitología y Medicina Tropical, Centro de Investigaciones Biomédicas, Universidad Nacional Experimental “Francisco de Miranda” (UNEFM), Apdo. 7403, Coro 4101, Estado Falcón, Venezuela. Email: lutzomyia@hotmail.com

Resumen Se estudio la composición, abundancia y dispersión de la fauna flebotomina en focos endémicos de leishmaniasis en el estado Falcón, Venezuela. Se emplearon 5 métodos de captura, en 41 localidades ubicadas entre los 0 y 1584 m. Se colectaron 6273 especímenes, pertenecientes a 17 especies de Lutzomyia y 1 de Brumptomyia. De éstas, 10 especies (55,56%) fueron reconocidas por poseer hábitos antropofílicos. Lutzomyia evansi (52,37%) resultó ser la especie más abundante. Se presenta la diversidad y el rango de dispersión de las especies flebotominas a lo largo de la transecta altitudinal, y se discute su posible significancia en la transmisión de las leishmaniasis en el estado Falcón. Palabras clave: Flebotominos, Leishmaniasis, diversidad, dispersión, epidemiología.

Abstract

Presentado: 03/01/2012 Aceptado: 15/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

Composition, abundance and dispersion of phlebotomine sandfly fauna were studied in Falcon state, Venezuelan north-western region. The sandflies were collected by five methods in 41 localities between 0 to 1584 m. A total of 6273 specimens were collected, 17 species of Lutzomyia and 1 of Brumptomyia were identified. Of these, 10(55.56%) species are known to be anthropophilic. The predominant species was L. evansi (52.37%). The diversity and dispersion range of sandflies along an altitudinal transect, are presented. The significance of sandfly fauna in the transmission of leishmaniases in the Falcon state region is discussed. Keywords: Phlebotomine sanflies, Leishmaniasis, diversity, dispersion, epidemiology.

Introducción Las leishmaniasis son consideradas entidades nosológicas endémicas y focales en prácticamente la totalidad de las entidades federales de Venezuela, registrándose en promedio 2388 casos por año, siendo por lo tanto un problema de salud pública (De Lima et al. 2010). De acuerdo con De Lima et al. (2010), en el periodo comprendido entre 1988-2007 se han reportado para el estado Falcón, al nor-oeste de Venezuela, 304 casos de leishmaniasis cutánea americana (LCA), con una tasa de incidencia por cada 100000 habitantes de 2,09, por lo que se considera al estado de Falcón como un foco activo de la protozoosis. En relación con la leishmaniasis visceral (LV), el estado Falcón forma parte del denominado foco occidental de la protozoosis, registrándose durante el lapso 1990-2003 al menos 15 casos (Zerpa et al. 2003). Siendo las leishmaniasis enzootias cuyos límites se encuentran definidos en gran medida por la distribución de sus flebotominos vectores(Scorza 1989), resulta lógico pensar que la implementación de un programa eficaz para su control y vigilancia epidemiológica, sólo será posible en la medida que se conozcan con exactitud las especies flebotominas encargadas de mantener los ciclos enzoóticos y antropozoonóticos, y los factores abióticos y bióticos que condicionan las fluctuaciones y dinámica de sus poblaciones. Varios autores han hecho señalamientos si se quiere esporádicos sobre los vectores de Leishmania del estado Falcón, al realizar estudios sobre seroprevalencia y/o casos clínicos de leishmaniosis tegumentaria (LT) y LV en algunos focos endémicos de la región. La revisión más completa y exhaustiva sobre los flebotominos de esta entidad federal se debe a Feliciangeli (1988), quien reporta para la misma la presencia de 17 especies de Lutzomyia França, Rev. peru. biol. 19(1): 075 - 080 (April 2012)

1924, aunque debe mencionarse que en dicho trabajo no se indican la abundancia relativa, los hábitats, hipsometría, ni la dispersión de los flebotominos. A la luz de lo expuesto, las LT y LV como problema de salud pública en el estado Falcón demandan un estudio más amplio, detallado, sistemático y cuantitativo sobre sus ecoepidemiologías y dinámicas de transmisión, incluyendo a su flebótomo-fauna. El presente trabajo tiene como finalidad estudiar la diversidad, abundancia, dispersión y hábitats de la fauna flebotomina, en 41 localidades ubicadas a diferentes altitudes y zonas de vida bioclimáticas, donde se han detectado casos activos y/o inaparentes de estas protozoosis. Asimismo, se discute el posible rol que pudieran estar jugando las especies en los ciclos enzoóticos y antropozoonóticos de las LT y LV en la región falconiana. Material y métodos Área de estudio.- Durante el periodo comprendido entre marzo de 1998 y septiembre de 1999, y enero-julio de 2005, se muestrearon 41 localidades del estado Falcón, al nor-occidente de Venezuela, ubicadas a diferentes altitudes, entre los 10º18’08” y 12º11’46”N y los 68º14’28” y 71º18’21”W. Las localidades estudiadas se dividieron en 3 pisos altitudinales, de manera tal de trazar una transecta, aproximadamente cada 400-600 m, desde los 0 m (llanura costera) hasta los 1584 m (macizo coriano), clasificándose sus zonas de vida bioclimáticas de acuerdo con los trabajos de Ewel et al. (1976). Así se tiene que en el primer piso (0 – 400 m), se escogieron 23 localidades con una gran variedad de zonas de vida, que van desde el Monte Espinoso Tropical (MET), el Bosque Muy Seco Tropical (BMST), el Bosque Seco Tropical (BST) y el Bosque Húmedo Premontano (BHP), y zonas de transición entre las mismas, detectándose una acentuada intervención del bosque primario. El segundo piso comprende

Cazorla & Morales

15 localidades ubicadas entre los 462 y 990 m. En las mismas se encuentran zonas bio-climáticas correspondientes a los BST, BMST, BHP, y al Bosque muy Húmedo Premontano (BMHP), detectándose, asimismo, zonas de transición entre éstas, donde el bosque primario se encuentra obstensiblemente talado para la siembra de pastizales empleados en la cría de vacunos, y para la siembra de cafetos, frutales u otros cultivos no perennes. En el piso de mayor altitud (1056 – 1584 m), se estudiaron 3 localidades, con zonas bioclimáticas que corresponden al BHP y BMHP, en las cuales vastas áreas del bosque primario se encuentran fuertemente intervenidas. Captura de flebotominos.- Se realizaron capturas diurnas y nocturnas de flebotominos adultos en refugios naturales, el domicilio humano y sus alrededores. Se emplearon cinco métodos de captura: trampas lumínicas de Shannon y CDC, papel aceitado, aspiración directa y la de Disney (Añez et al. 1988). Los flebotominos se transportaron al laboratorio en cavas de poliuretano con alta humedad, y se sacrificaron con vapores de cloroformo. Todos los insectos fueron clarificados en solución de Nesbitt a temperatura ambiente durante 24 horas y montados sobre láminas portaobjetos en líquido de Berlese. Identificación de flebotominos.- La identificación de las especies flebotominas se realizó básicamente mediante morfología externa e interna comparada (Young & Duncan 1994), y en el caso de las especies isomórficas o con problemas para su identificación morfológica, se complementó con análisis multivariante de la variación morfométrica. La ubicación de

las diversas especies flebotominas en sus respectivos géneros, subgéneros y grupos, se basó primordialmente en criterios dados por Young y Duncan (1994). Resultados Composición y abundancia relativa de especies flebotominas.- Se capturaron 17 especies flebotominas del género Lutzomyia (99,97%) y 1 del género Brumptomyia França & Parrot, 1921 (0,03%) (Tabla 1). De éstas, 10 son reconocidas por poseer hábitos antropofílicos (Tabla 1). L. evansi (NuñezTovar, 1924) es la especie más abundante, con un 52,37% del total de los individuos colectados, seguida por L. trinidadensis (Newstead, 1922) (16,69%) y L. gomezi (Nitzulescu, 1931) (11,59%) (Tabla 1). Diversidad y dispersión altitudinal de especies flebotominas.- Tal como se aprecia en la Tabla 2, en el intervalo altitudinal entre los 0 y 400 m., se capturaron 13 especies de Lutzomyia y 1 de Brumptomyia, siendo L. evansi y L. trinidadensis las especies de mayor abundancia. De los 2016 especímenes que se capturaron en el piso altitudinal medio, L. evansi fue de igual modo la especie predominante de las 12 colectadas, representando el 42,9% del total (Tabla 2). En el piso de mayor altitud, se colectaron 10 especies de Lutzomyia, exhibiendo las mayores abundancias poblacionales L. lichyi (Floch & Abonnenc, 1950) y L. gomezi (Tabla 2). Como se aprecia en la Tabla 2, L. gomezi, L. panamensis (Shannon, 1926), L. venezuelensis (Floch & Abonnenc, 1948),

Tabla 1. Especies flebotominas capturadas en el estado Falcón, Venezuela. (*) Especies con hábitos antropofílicos Especie Género Lutzomyia Subgénero Micropygomyia L. atroclavata L. cayennensis cayennensis L. venezuelensis L. yencanensis Subgénero Lutzomyia L. gomezi * L. lichyi * L. longipalpis s.l. * Grupo Migonei L. dubitans Grupo Oswaldoi L. trinidadensis Subgénero Psychodopygus L. panamensis * Subgénero Psathyromyia L. shannoni * Grupo Verrucarum L. evansi * L. ovallesi * L. nuñeztovari * Subgénero Helcocyrtomyia L. erwindonaldoi * Lutzomyia sp. No Agrupadas L. rangeliana * Sp. de Lutzomyia Género Brumptomyia B. beaupertuyi Total: 18 especies

Hembras

Machos

Total

111 93 17 4

164 95 22 13

275 188 39 17

4,38 3,00 0,62 0,27

471 143 10

256 58 12

727 201 22

11,59 3,20 0,35

0,29

555

492

1.047

16,69

213

296

4,72

1,08

2616 7 1

669 35 0

3285 42 1

52,37 0,67 0,02

0,49

3 1

10 0

13 1

0,21 0,02

1 4322

1 1951

2 6273

0,03 100

Rev. peru. biol. 19(1): 075 - 080 (Abril 2012)

Fauna flebotomina del estado Falcón, Venezuela Tabla 2. Distribución altitudinal de especies flebotominas en el estado Falcón, Venezuela. Piso Bajo (0 - 400 m) Especie L. evansi L. gomezi L. lichyi L.longipalpis L.panamensis L. shannoni L. ovallesi L.rangeliana L.atroclavata L. c.cayennensis L. venezuelensis L. dubitans L. trinidadensis L.yencanensis L. nuñeztovaris L. erwindonaldoi Lutzomyia sp. B. beaupertuyi Total

Hembras Machos 1879 77 17 10 48 7 4 2 86 82 4 3 467 1 2687

541 78 12 17 8 1 4 131 93 6 6 415 1 1308

Piso Medio (462 - 990 m)

Total

2420 155 17 22 65 10 5 6 217 175 10 9 882 2 3995

60,6 3,9 0,4 0,6 1,6 0,25 0,13 0,15 5,4 4,4 0,25 0,23 22,1 0,05 100

Hembras Machos 737 362 68 150 32 3 1 25 8 10 9 75 1480

L. lichyi, L. trinidadensis y L. c. cayennensis (Fairchild & Hertig, 1948) exhibieron el rango de dispersión más amplio a lo largo de la transecta altitudinal, al ser colectadas desde los 0 hasta los 1122 m, mientras que L. evansi fue encontrada ininterrumpidamente hasta los 858 m., donde presenta su menor abundancia poblacional. Por contraste, L. longipalpis s.l. (Lutz & Neiva, 1912) y B. beaupertuyi (Ortiz, 1954), y las especies L. nuñeztovari (Ortiz, 1954), L. yencannensis (Ortiz, 1965) y L. erwindonaldoi (Ortiz, 1978), sólo se capturaron en los pisos bajo y alto, respectivamente. Composición y abundancia relativa de especies flebotominas por hábitat.- El análisis de los resultados exhibidos en la Tabla 3 revela que todas las especies flebotominas se hallaron en

Piso Alto (1056 - 1584 m)

Total

865 511 95 205 58 37 7 58 9 24 9 138 2016

42,9 25,4 4,7 10,2 2,9 1,8 0,4 2,9 0,5 1,2 0,5 6,9 100

128 149 27 55 26 34 6 33 1 14 63 536

Hembras Machos 32 58 15 3 3 13 4 1 25 1 155

Total

61 89 26 4 5 27 17 1 31 1 262

23,3 33,96 9,9 1,5 1,9 10,3 6,5 0,4 11,8 0,4 100

29 31 11 1 2 14 13 6 107

sus ambientes silvestres o naturales. Dentro del domicilio humano se detectaron 4 especies de Lutzomyia, y en sus alrededores 6. Es importante indicar que 4 especies, incluyendo L. evansi, L. gomezi, L. longipalpis s.l. y L. trinidadensis, se observaron en los 3 hábitats de captura (Tabla 3). Discusión Llama la atención que 10 de las especies capturadas, poseen hábitos antropofílicos, representando las mismas el 74,7% de los especímenes recolectados. Además, se debe agregar a esta lista las especies antropofílicas L. davisi (Root, 1934), L. olmeca bicolor (Fairchild & Theodor, 1971), L. migonei (França,1920) y L. punctigeniculata (Floch & Abonnenc, 1944), que aunque no fueron capturadas durante la ejecución del presente trabajo,

Tabla 3. Registro de especies flebotominas por sitio de captura en el estado Falcón, Venezuela. Domicilio Especie L. evansi L. gomezi L. lichyi L.longipalpis L.panamensis L. shannoni L. ovallesi L.rangeliana L.atroclavata L. c.cayennensis L. venezuelensis L. dubitans L. trinidadensis L.yencanensis L. nuñeztovaris L. erwindonaldoi Lutzomyia sp. B. beaupertuyi Total

Peridomicilio

Ambiente silvestre

Hembras

Machos

Total

Hembras

Machos

Total

Hembras

Machos

Total

1 1

1 1 5 1 8

2 1 5 1 9

1590 23 6 2 2 1623

338 11 4 1 1 355

1928 34 10 2 1 3 1978

1025 448 143 4 211 39 7 3 111 93 17 12 553 4 1 25 1 1 2698

330 244 58 3 83 29 35 10 164 94 22 6 490 13 6 1 1588

1355 692 201 7 294 68 42 13 275 187 39 18 1043 17 1 31 1 2 4286

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Cazorla & Morales

también forman parte de la fauna flebotomina de la entidad federal (Feliciangeli 1988). Estas cifras, aunado al hecho de que varias de estas especies son incriminadas o comprobadas vectores de LT y/o LV, hablan a favor de considerar a la región falconiana como un área con una alta potencialidad para la transmisión de las leishmaniasis. Feliciangeli (1987a) resalta el hecho de poder predecir la composición de la fauna flebotomina en una determinada región, al considerar que similares condiciones metereológicas, geográficas, florísticas y del tipo de suelo darían como resultado, igualmente, una composición faunística muy similar. Esta apreciación pareciera verse apoyada al detectarse similitudes cuando se comparan la composición de la fauna flebotomina y las zonas bioclimáticas del estado Sucre, ubicado en la región nor-oriental de Venezuela, hechas por Ramírez-Pérez et al. (1982), con las del estado Falcón, dadas por Feliciangeli (1988) y por los resultados del presente trabajo. En efecto, las zonas bioclimáticas de la entidad oriental abarcan básicamente las mismas ubicadas en el estado Falcón, inclusive al MET, teniendo en su geografía 16 de las 20 especies flebotominas que se han capturado hasta el presente en la región falconiana. Cuando se realiza el análisis de la distribución altitudinal, se observa que hasta los 600 m, donde predominan las zonas bioclimáticas de los MET y BMST, la especie flebotomina antropofílica más frecuentemente capturada y en mayor abundancia resultó ser L. evansi, aunque también se le halló hasta casi los 800 m en porcentajes relativamente bajos, lo que sugiere que la abundancia relativa y la ocurrencia de L. evansi se correlacionan inversamente con la altitud. Similares resultados a los nuestros encontraron Mogollón et al. (1977), quienes detectaron la presencia de esta especie preferentemente en localidades del estado Trujillo, región andino-venezolana, ubicadas entre los 15 y 600 m, a pesar de que se logró su captura aun a los 1900 m en porcentajes muy bajos. De acuerdo a esta distribución altitudinal, L. evansi puede considerarse una especie flebotomina de tierras bajas o calientes (especie macrotérmica), tal como lo sugieren Mogollón et al. (1977). En la experiencia del presente estudio llama la atención el hecho de que a L. evansi sólo se le halló simpátricamente con L. longipalpis s.l., en tres localidades ubicadas entre los 0-400 m, encontrándose L. longipalpis s.l en porcentajes muy bajos, aunque faltarían muestreos aún más sistemáticos, lo cual habla a favor de una alternancia estacional de ambas especies. Este hecho pareciera encontrar apoyo en los trabajos de Pifano & Romero (1973), y más recientemente en los de Feliciangeli et al. (1999), quienes detectan la referida alternancia en focos endémicos de LV de los estados venezolanos de Nueva Esparta y Aragua, presentando L. longipalpis s.l su mayor abundancia en este último estado durante la estación seca, y L. evansi para el final de la estación lluviosa; similar comportamiento ecológico presentan estas especies en América Central (Valle & Espinoza 2006). Por otra parte, no debe sorprender el haberse capturado a L. evansi en varias localidades sin la presencia de L. longipalpis s.l., aunque faltarían igualmente más muestreos para confirmarlo, ya que en la región del caribe colombiano, donde no se ha capturado a L. longipalpis s.l. después de un estudio intenso y sistemático, la transmisión de la LV se debe a L. evansi (Bejarano et al. 2001). En Colombia, L. evansi posee una distribución predominante hacia zonas ecológicas del BST, aunque también se le captura en otras zonas bioclimáticas como el BMST, BHT y MET (Gon-

zález et al. 2006). Por lo tanto, tomando en consideración que en la región falconiana esta especie flebotomina similarmente alcanza una amplia variedad de ecotopos, se sugiere que L. evansi es una especie flebotomina con un comportamiento oportunista, con una plasticidad en su genoma y conducta que le permite colonizar nuevos ambientes, incluyendo los intervenidos por la mano del humano. Debido a su gran abundancia poblacional registrada, a su alto grado de antropofilia y su comprobada conducta intradomiciliar, además de haberse demostrado su infección con promastigotes de Le. (Le.) chagasi/infantum en focos de LV de Venezuela (Feliciangeli et al. 1999), L. evansi debería estar jugando un papel importante, junto con L. longipalpis s.l., en la transmisión de la LV en las localidades del estado Falcón por debajo de los 600 m, dejándose la posibilidad de considerarse, así mismo, como un vector secundario de LT, tal como se ha sugerido en un foco de LT debido a Le. (Le.) chagasi/infantum en Altagracia de Orituco, estado Guárico, Venezuela, donde predominan L. evansi y L. longipalpis s.l. (De Lima et al. 2009). A diferencia de L. evansi, L. gomezi y L. lichyi exhibieron una mayor abundancia relativa hacia los pisos más altos, sugiriendo este hecho la existencia de una correlación positiva entre ambos parámetros. Esta afirmación pareciera verse apoyada por previas observaciones de Mogollón et al. (1977), quienes en el estado Trujillo, Venezuela, encuentran a L. gomezi y L. lichyi prevalentes en un 4,8% y 6,7%, respectivamente, de las localidades muestreadas ubicadas a los 200 m, mientras que detectan a las mismas en un 23,8% y 16,7%, respectivamente, en aquellas ubicadas a 1000 m. Asimismo, Feliciangeli (1987a) captura a L. gomezi en poca abundancia en el estado Carabobo, en la región central de Venezuela, atribuyéndole a la baja altitud de la zona como una de las posibles explicaciones a este fenómeno. Por su parte, Perruolo (1984), trabajando en un foco endémico de LT del estado Táchira, en los Andes de Venezuela, ubicado a 1000 m, encuentra a L. gomezi como la especie de mayor abundancia. La misma es considerada como un vector alterno de LT en la región septentrional del centro y otras regiones de Venezuela (Feliciangeli et al. 1994). A la luz de lo discutido anteriormente, y teniendo en mente su amplio rango de distribución altitudinal, L. gomezi debe ser considerada potencialmente como un posible vector de LT, especialmente hacia las zonas de mayor altitud del estado Falcón, donde presenta su mayor abundancia poblacional. Similar rol pudiera estar representando L. lichyi, que ha sido incriminada en Colombia como vector de Le. (Viannia) braziliensis (Alexander et al. 2001). Por otra parte, L. panamensis, vector comprobado de LT en Venezuela (Scorza 1989), presentó su mayor abundancia en el piso altitudinal medio. Estos resultados sugieren que, contrariamente a los hallazgos de otros investigadores (Feliciangeli 1987a; Mogollón et al. 1977), la abundancia de L. panamensis en el estado Falcón no pareciera correlacionarse inversamente con la altitud. No obstante estas divergencias, L. panamensis puede considerarse como un flebotomino que predomina en el piedemonte, a altitudes entre 100 y 700 m, con temperatura del tipo mega-mesotérmico (Scorza 1989). Tomando en cuenta su comprobada efectividad como vector de Le. (V.) braziliensis, su alta antropofilia, fotofilia y hematofagismo intradomiciliar (Feliciangeli 1987b) se sugiere, con una alta probabilidad, que Rev. peru. biol. 19(1): 075 - 080 (Abril 2012)

Fauna flebotomina del estado Falcón, Venezuela

L. panamensis debería estar jugando un papel muy importante como vector de LT en el estado Falcón. En relación con L. ovallesi, a la misma se le detectó tanto en pisos de baja altitud como en localidades ubicadas a mayores elevaciones, siendo mayor su abundancia en estas últimas, sugiriendo este hallazgo una relación positiva entre su abundancia y la altitud. Cuando se comparan estos resultados con los obtenidos por otros investigadores, se encuentran posiciones contrastantes. Por una parte, Mogollón et al. (1977) la capturan en un 2% de las localidades muestreadas a los 200 m, detectándola en un 24% en aquellas ubicadas a los 1000 m, aunque también logran su captura hasta los 1900 m en una baja abundancia. Similares resultados a estos investigadores encuentran Añez et al. (1994), quienes colectan a L. ovallesi en mayor abundancia en localidades del estado Mérida, en la región andina de Venezuela, ubicadas entre los 800 y 1000 m. Por el contrario, para Feliciangeli (1987a) la abundancia de L. ovallesi en San Esteban, estado Carabobo, pareciera estar principalmente relacionada con factores climáticos. L. ovallesi se encuentra considerada un importante vector de Le. (V.) braziliensis, Le. (Le.) mexicana y Le. (V.) guyanensis en Venezuela (Feliciangeli et al. 1994). Por todos estos antecedentes, se sugiere que L. ovallesi podría estar transmitiendo Leishmania al humano hacia las zonas endémicas ubicadas en la parte oriental del estado Falcón, donde se le captura preferentemente. Mientras que la transmisión de la LV en las Américas se encuentra asociada principalmente con las especies L. longipalpis s.l. y L. evansi, la LT lo está con una amplia variedad de especies flebotominas (Scorza 1989). Debido a ésto, consideramos que la importancia epidemiológica de las restantes especies con hábitos antropofílicos capturadas en el presente trabajo, o por otros autores, debe ser establecida en futuros estudios bionómicos más detenidos. Se debe enfatizar la presencia de L. rangeliana como componente de la fauna flebotómica del estado Falcón. La misma es una especie distribuida hasta los 460 m, en por lo menos 16 estados de Venezuela (Feliciangeli 1988), siendo capturada en el presente trabajo por primera vez en el intervalo altitudinal de hasta los 990 m. Comúnmente, se le consideró de poseer hábitos zoofílicos, especialmente hacia quirópteros y armadillos (Young & Duncan 1994). Sin embargo, Bonfante-Garrido et al. (1999) la refieren como una especie con hábitos moderadamente antropofílicos y con una conducta intradomiciliar y fotofílica, en un estudio llevado a cabo en una casa situada en la periferia de Barquisimeto, estado Lara, en la región occidental de Venezuela. Así mismo, estos investigadores encontraron infectados a 23 especímenes de esta especie con promastigotes que exhibieron características morfológicas y biológicas similares a las de Le. (Le.) venezuelensis. A la luz de estos hallazgos, no debería ignorarse el papel de L. rangeliana como posible vector de LT al humano en las regiones bajas y medias del estado Falcón, a pesar de no habérsele capturado en una abundancia relativa significativa. En relación con L. nuñeztovari, a pesar de que apenas se capturó un único ejemplar en el piso más elevado, su papel como posible vector de LT en la región falconiana debe dilucidarse con mayores muestreos y estudios eco-epidemiológicos, toda vez que es considerada en Bolivia como vector de Le. (Le.) amazonensis y Le. (V.) braziliensis (Martínez et al. 1999). En este mismo orden de ideas, se deberá establecer en la mayor elevación Rev. peru. biol. 19(1): 075 - 080 (April 2012)

de la región falconiana (1500 m), el status epidemiológico de L. erwindonaldoi, debido a que es la especie flebotomina más abundante y con una acentuada antropofilia, pero su biología ha sido poco estudiada. Cuando se analiza la composición de la fauna flebotomina en relación con el hábitat, se tiene que todas las especies se capturaron en los ambientes naturales. Estos resultados sugieren, por una parte, que los flebotominos neotropicales tienen un origen selvático (Feliciangeli 1987b), y, por la otra, que el riesgo de adquirir la leishmaniasis es mayor en los ambientes silvestres, al interrumpir accidentalmente el humano en los focos naturales de la biocenosis. Esta aseveración encuentra apoyo en Añez et al. (1988), quienes llegan a una conclusión similar a la del presente trabajo, al detectar casi el 90% de los flebotominos en sus ambientes silvestres, en un estudio eco-epidemiológico sobre la LT en Mérida, Venezuela. El hecho de haberse capturado dentro de la vivienda humana y sus alrededores el 0,14% y el 31,53%, respectivamente, del total de los flebotominos recolectados apoya la tesis de considerar la transmisión intradomiciliar de las leishmaniasis. Esto se hace más patente en lo relacionado con la LV, donde los infantes resulta el grupo etáreo de mayor riesgo, precisamente por ser el grupo que mayormente permanece dentro de la habitación humana, y que muchas veces el humano puede considerarse un reservorio de los parásitos del género Leishmania. Agradecimientos Fundacite-Falcón (Proyecto S197-012), y Decanato de Investigación, UNEFM, Coro, estado Falcón, Venezuela. Literatura citada Añez N.,D.Cazorla,E.Nieves, et al. 1988. Epidemiología de la leishmaniasis tegumentaria en Mérida, Venezuela. I.- Diversidad y dispersión de especies flebotominas en tres pisos altitudinales y su posible role en la transmisión de la enfermedad. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 83: 455 – 463. Añez N.,E.Nieves,D.Cazorla, et al. 1994. Epidemiology of cutaneous leishmaniasis in Merida, Venezuela. III. Altitudinal distribution, age structure, natural infection and feeding behaviour of sandflies and their relation to the risk of transmission. Ann. Trop. Med. Parasit. 88: 279 – 287. Alexander B., L. Agudelo, F. Navarro, et al. 2001. Phlebotomine sandflies and leishmaniasis risks in Colombian coffee plantations under two systems of cultivation. Med. Vet. Entomol. 15: 364-373. Bejarano E., S.Uribe, W.Rojas, et al 2001. Presence of Lutzomyia evansi, a vector of American visceral leishmaniasis, in an urban area of the Colombian Caribbean coast. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 95: 27-28. Bonfante-Garrido R., R.Urdaneta, I.Urdaneta, et al. 1999. Natural infection of Lutzomyia rangeliana (Ortiz, 1952) (Diptera: Psychodidae) with Leishmania in Barquisimeto, Lara State, Venezuela. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 94: 11. De Lima H., N.Rodríguez, M.Feliciangeli, et al. 2009. Cutaneous leishmaniasis due to Leishmania chagasi/Le. infantum in an endemic area of Guarico State, Venezuela. Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg. 103: 721-726. De Lima H., R.Borges, J.Escobar, et al. 2010. Leishmaniasis cutánea americana en Venezuela: un análisis clínico epidemiológico a nivel nacional y por entidad federal, 1988-2007. Bol. Mal. Salud Amb. 50: 283-300. Ewel J., A.Madriz & Jr J.Tosi 1976. Zonas de Vida de Venezuela. Memoria explicativa sobre el mapa ecológico. 4a Ed. Caracas, Venezuela: Editorial Sucre.

Cazorla & Morales Feliciangeli M. 1987a. Ecology of sandflies (Diptera: Psychodidae) in a restricted focus of cutaneous leishmaniasis in nothern Venezuela. I.- Description of the study area, catching methods and species composition. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 82: 119 – 124. Feliciangeli M. 1987b. Ecology of sandflies (Diptera: Psychodidae) in a restricted focus of cutaneous leishmaniasis in northern Venezuela. II. Species composition in relation to habitat, catching method and hour of catching. Mem. Inst. Oswaldo Cruz. 82: 125 – 131. Feliciangeli M. 1988. La fauna flebotómica (Diptera: Psychodidae) en Venezuela. I.- Taxonomía y distribución geográfica. Bol. Dir. Malariol. San. Amb. 28: 99 – 113. Feliciangeli M., N.Rodríguez, A.Bravo, et al. 1994. Vectors of cutaneous leishmaniasis in north-central Venezuela. Med. Vet. Entomol. 8: 317 – 324. Feliciangeli M., N.Rodríguez, Z.De Guglielmo, et al. 1999. The re-emergence of american visceral leishmaniasis in an old focus of Venezuela. II. Vectors and parasites. Parasite. 6: 113 – 120. González C., O. Cabrera, L.Munstermann, et al. 2006. Distribution of Leishmania infantum vector species in Colombia. Biomédica. 26 (Suppl 1): 64- 72. Martínez E., F. Le Pont, M. Torrez, et al. 1999. Lutzomyia nuneztovari anglesi (Le pont & Desjeux, 1984) as a vector of Leishmania amazonensis in a sub-Andean leishmaniasis focus of Bolivia. Am. J. Trop. Med. Hyg. 61: 846-849. Mogollón J., P.Manzanilla & J.Scorza 1977. Distribución altitudinal de nueve especies de Lutzomyia (Diptera: Psychodidae) en el estado Trujillo, Venezuela. Bol. Dir. Malariol. San. Amb. 17: 206 – 229.

Perruolo G. 1984. Ecología de los flebotomos (Diptera: Psychodidae) y su influencia sobre la leishmaniasis tegumentaria en zonas endémicas del estado Táchira. Kasmera. 12: 74 – 95. Pifano F. & J.Romero 1973. Comprobación de un foco autóctono de leishmaniasis visceral (kala-azar) en la isla de Margarita, Estado Nueva Esparta, Venezuela. Med. Trop. & Parasitol. Méd. 5: 134 – 143. Ramírez-Pérez J., G.Rodríguez & A.Ramírez. 1982. Estudio de la fauna flebotómica del estado Sucre (Venezuela). Bol. Dir. Malariol. San. Amb. 22: 11 – 22. Scorza J. 1989. Información ecológica sobre Phlebotominae de Venezuela. Bol. Dir. Malariol. San. Amb. 29: 1 – 10. Valle S. & P.Espinoza. 2006. Fluctuación poblacional e impacto de la aplicación de dos piretroides contra vectores de leishmaniasis cutánea atípica en la localidad de Apompúa, Departamento de Chontales (1998-1999). Rev. Nic. Entomol. 66: 1-8. Young D. & M.Duncan. 1994. Guide to the identification and geographic distribution of Lutzomyia sand flies in Mexico, the West Indies, Central and South America (Diptera: Psychodidae). Memories of the American Entomological Institute, Number 54. Associated Publishers, Gainesville, Florida, Estados Unidos de América. Zerpa O., M.Ulrich, R.Borges, et al. 2003. Aspectos epidemiológicos de la leishmaniasis visceral humana y canina en Venezuela. Rev. Panam. Salud. 13: 239 – 245.

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Rev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Degradación de tiocianato por hongos aislados de ambientes mineros ISSN 1561-0837

Degradación de tiocianato por hongos aislados de ambientes mineros y evaluación de su capacidad degradativa The thiocyanate degradation by fungi isolated from mining environments and evaluation of degradative capacity Susan Medina1, Marisela Torres1, Yerson Durán1, Rina Ramírez2, Juan Herrera1 y Pablo Ramírez1* Resumen 1Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología, 2Laboratorio de Sistemática Molecular y Filogeografía. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Avenida Venezuela s/n, Lima 1, Perú. Autor para correspondencia: Pablo Ramírez, E-mail: pramirezr@unmsm.edu.pe

El Perú es uno de los principales países en la extracción de minerales como el oro, zinc, plomo y estaño. En la producción de oro se utiliza cianuro, el cual es tóxico para el medio ambiente, y que por reacción natural con el azufre se convierte en tiocianato (-SCN). En el presente trabajo se aislan hongos con capacidad de degradar tiocianato procedentes de aguas y suelos de zonas mineras de Junín y Tumbes. Estas cepas se sometieron a ensayos con concentraciones de tiocianato entre 5 y 600 mM. Asimismo, se evaluó la cinética de degradación de tiocianato en medio Kwon partiendo de 1,2 g.L-1 de KSCN y luego se realizó la identificación morfológica. De un total de 58 mohos aislados, obtuvimos 4 mohos con excelentes capacidades de degradar tiocianato y que pueden ser utilizados en biorremediación. La capacidad degradativa de estas cepas fue en promedio 10,05 mg.L-1 de -SCN con una velocidad de 28,77 mg.L-1.h-1. Dos cepas fueron identificadas fenotípica y molecularmente como Fusarium trincictum usando el marcador ITS del gen rDNA. Palabras claves: tiocianato, hongos, Fusarium trincictum, degradación, mineria.

Abstract

Presentado: 05/01/2012 Aceptado: 05/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

Peru is one of the principal countries in mining extraction of minerals like gold, zinc, plumb and tin. Cyanide is used in gold production this compound is very toxic especially for environment, by nature reaction with sulfur it converts into thiocyanate (-SCN). In this paper, we isolate -SCN degrading fungus from Junin and Tumbes mining zones. Strains were assayed on 5 to 600 mM -SCN concentration, at least thiocyanate degrading kinetic was assayed at 1.2 g.L-1 of KSCN initial concentration, then the best strains had been morphological, biochemical and molecular identified using ITS RNA molecular marker. From 58 isolated fungus we found 4 unparfait funguses with a great thiocyanate degrading capacity those strains could be used for bioremediation processes. Thiocyanate degrading capacity of these strains was 50 g.L-1 on plate into 72 hours and their average capacity was 10.05 mg.L-1 -SCN with an standard velocity of -SCN degradation of 28.77 mg.L-1.h-1. Two strains were molecular identified as Fusarium trincictum by using ITS rDNA gene. Keywords: thiocyanate, fungus, Fusarium trincictum, degradation, mining.

Introducción El tiocianato (-SCN) es un intermediario de la conversión del cianuro por una reacción de adición de azufre (Sorokin et al. 2004). En dosis bajas el tiocianato es menos tóxico que el cianuro, pero es altamente tóxico cuando la dosis exceden los 0.3 g.L-1 (Boucabeille 1994). En peces se ha probado que este compuesto causa alteración en el equilibrio, la presión osmótica y la respiración, los individuos sometidos a concentraciones mayores a 10 mM de tiocianato presentan mareos, alteraciones en las comunicaciones cerebrales, pérdida de equilibrio y orientación. Al igual que el cianuro, el tiocianato es biodegradable por microorganismos. La existencia de microorganismos con actividad de degradar tiocianato ha sido descrita, entre ellos tenemos a bacterias como Thiobacillus thioparus (Katayama et al. 1992), Pseudomonas y Acinetobacter (Dubey & Holmes 1995) y hongos como Acremonium (Kwon et al. 2002), Trichoderma harzianum (Faull et al. 1994), Fusarium solani, F. oxysporum, Trichoderma polysporum, Scytalidiym thermophilum y Penicilium miczynski (Barclay et al. 1998) que pueden degradar productos derivados del cianuro, entre ellos los tiocianatos. Estos microorganismos han desarrollado mecanismos metabólicos para la degradación de estos compuestos utilizando enzimas como las cianasas que producen como productos finales amonio y dioxido de carbono (Dorr & Rev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (April 2012)

Knowles 1989), cianuro hidratasas (Clunnes et al. 1993) que conjuntamente con las amidasas convierten el cianuro hasta formato (Dumestre et al. 1997), otros microorganismos utilizan las rodanasas (Ezzi & Lynch 2002; Ramírez et al. 2002), esta reacción puede ser relevante en la desintoxicación del cianuro en los organismos vivos (Ramírez et al. 2002; Bordo & Bork 2002). El tiocianato se halla en los desechos industriales del procesamiento del carbón y de la extracción del oro y la plata conjuntamente con otros compuestos tóxicos como el cianuro libre y cianuro acomplejado a metales (Boucabeille et al. 1994). Pocas investigaciones se han realizado sobre la degradación del SCN por cultivos puros y en consecuencia, las vías metabólicas no se conocen aun en su totalidad. Entre los hongos tenemos a Acremonium strictum que degradó 7,4 g.L-1 de -SCN y fue aislado de aguas servidas de la industria del carbón. Los productos finales fueron amonio y sulfato en una relación estequiométrica 1:1 (Kwon et al. 2002). Actualmente se encuentran algunos reportes del uso de microorganismos para el tratamiento de efluentes mineros que contienen cianuro o tiocianatos como en Brasil a nivel de birreactores (Souza-Fagundes et al. 2004). Los cultivos mixtos o consorcios removieron 5 mM de -SCN en 36 horas. En este sentido, el conocimiento de los procesos de destoxificación del -SCN y cianuro resultarán de mucha importancia para mejorar la conservación del ambiente

Ramírez et al. Tabla 1. Características morfológicas de las colonias de los hongos filamentosos que crecieron hasta en 500 mM de tiocianato de potasio aislados del lago Chinchaycocha (Junín). La descripción fue realizada en agar M9 o agar Kwon, según se indica.

Suelo enriquecido

Suelo

Agua

Tipo de muestra

Cepa

Medio de aislamiento

5JA-500-1MK 6JA-500-1M 6JA-500-2M 9JA-500-1MK 1JS-500-1M 5JS-500-1MK 5JS-500-2MK 6JS-500-1MK 7JS-500-1MK 7JS-500-2MK 11JS-500-1MK 12JS-500-1M 14JS-500-1MK 3JSE-500-1M 14JSE-500-1M 11JSE-500-1M 3JSE-500-1MK 3JSE-500-2MK 3JSE-500-3MK 5JSE-500-1MK 6JSE-500-1MK 6JSE-500-2MK 8JSE-500-2MK 9JSE-500-1MK 11JSE-500-1MK 11JSE-500-2MK

Kwon M9 M9 Kwon M9 Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon M9 Kwon M9 M9 M9 Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon Kwon

Características morfológicas de la colonia Moho rugoso, pulvurulento con exhudado. Moho blanco, pequeño, miceliar, redondo expansivo. Moho mediano redondo, blanco. Moho rugoso, elevado, blanquecino con micelio, redonda. Moho liso, elevado, translúcido, con micelio aéreo largo, irregular. Moho algodonoso, filamentoso. Moho algodonoso, plano, blanquecino, micelio aéreo corto, redonda. Moho pulverulento, elevado blanquecino, micelio aéreo largo, irregular. Moho translúcido. Moho rugoso, elevado, translucido con micelio irregular. Moho liso, plano, blanquecino, micelio aéreo corto, redondo. Moho liso, elevado, blanquecino, micelio aéreo corto, irregular. Moho pulverulento, elevado, translucido, micelio aéreo largo, irregular. Moho rugoso, elevado, blanquecino, micelio aéreo corto, irregular. Moho liso, plano, blanquecino, micelio aéreo largo, irregular. Moho rugoso, elevado, translucido, micelio aéreo largo redondo. Moho pulverulento, elevado, translucido con micelio, irregular. Moho rugoso, plano, blanquecino, micelio aéreo largo, irregular. Moho pulverulento, elevado, blanquecino con micelio, redondo. Moho liso, plano, blanquecino, micelio aéreo corto, irregular. Moho rugoso, elevado, blanquecino con micelio, redondo. Moho pulverulento, plano, blanquecino, micelio aéreo corto, irregular. Moho liso, plano, blanquecino, micelio aéreo largo, irregular. Moho rugoso, elevado, blanquecino, micelio aéreo largo, redondo. Moho liso, elevado, blanquecino con micelio, redondo. Moho pulverulento, elevado, translucido, micelio aéreo corto, irregular.

y a su vez la extracción de metales a partir de los minerales que los contienen. Por otro lado, se están aplicando métodos moleculares en la identificación de los hongos. Éstos se basan en la comparación de las secuencias de nucleótidos de genes conservados, o de regiones conservadas de estos genes en una base de datos, la cual nos permite determinar la especie. En estos eucariontes usualmente se amplifica el gen 28S rRNA LSU que presenta tres regiones altamente polimórficas y también se amplifica las regiones espaciadoras o ITS (Martin et al. 2000; Trout et al. 1997). El presente trabajo tuvo como finalidad identificar hongos aislados de aguas y suelos contaminados con elevadas capacidades de degradación de tiocianato, con potenciales aplicaciones en procesos de biorremediación. Se evaluó la velocidad de degradación del -SCN de 58 mohos y obtuvimos cuatro con excelentes capacidades de degradar -SCN. Asimismo, se ha determinado su relación filogenética mediante el análisis del ITS del gen rDNA. Material y métodos Áreas de estudio: se colectó muestras de agua y suelo de zonas influenciadas con desechos mineros ubicadas en dos regiones del Perú. Una de éstas fue en los alrededores del Lago Chinchaycocha, ubicado al Nor-Oeste del Departamento de Junín en la sierra central a 4115 m de altitud. La otra zona fue el río Tumbes, ubicado al nor-oeste del departamento de Tumbes en la costa norte del país a 243 m de altitud. Aislamiento de cepas nativas degradadoras de tiocianato: Las muestras de agua y suelo se sembraron en los medios líquidos de Kwon (Kwon et al. 2002) con 123 mM de -SCN y M9 con 5

mM de -SCN en agitación rotatoria de 200 rpm. Luego, todas las muestras enriquecidas se sometieron al ensayo de mínima concentración inhibitoria de tiocianato de potasio (MIC) entre 100 a 600 mM, los consorcios se sembraron en medio M9 por 2 días a cada concentración, considerando como positivo aquel consorcio que presente crecimiento superior a la escala 0,5 de McFarland. En el caso del medio Kwon se cultivó por 5 días y se seleccionó las cepas con el mismo criterio. Luego que crecieron a concentraciones de 500 y 600 mM de -SCN se sembraron en agar Kwon y M9 respectivamente. Las colonias seleccionadas fueron repicadas a Medio Saboraud para su mantenimiento. Evaluación de la capacidad degradativa del -SCN: A las mejores cepas de mohos que crecieron en altas concentraciones de -SCN (diámetro de la colonia >2 cm) se les sometió a los ensayos de cinética de degradación de -SCN vs Tiempo. Este ensayo se realizó en medio líquido Kwon con 1,2 mM de -SCN en agitación constante a 200 rpm y temperatura ambiente durante 90 horas. Se usó un inóculo inicial de 100 mg de peso húmedo de cada cepa. Se tomaron alícuotas de 2 mL del cultivo cada doce horas hasta las 90 horas, estas alícuotas fueron centrifugadas a 13000 x g por tres minutos y en el sobrenadante se cuantificó el -SCN residual. Asimismo, se determinó por cepa, el peso seco a 50 °C durante tres horas para construir una curva de crecimiento vs tiempo. La cuantificación de la cantidad de -SCN residual en los cultivos se realizó mediante análisis espectrofotométrico con el reactivo de nitrato férrico a DO460 nm (Kelly & Wood 1998). Se preparó un volumen de reacción de 5,5 mL con 50 µL de muestra, este ensayo se realizó con cuatro réplicas para cada tiempo por cepa comenzando de 1,2 g.L-1 de -SCN en el medio (Kwon et al. 2002). Rev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (Abril 2012)

Degradación de tiocianato por hongos aislados de ambientes mineros Tabla 2. Características morfológicas de las colonias de los hongos filamentosos aislados en 500 mM de tiocianato de potasio del río Tumbes (Tumbes). La descripción fue realizada en agar M9 y agar Kwon según se indica.

Suelo enriquecido

Suelo

Agua

Tipo de muestra

Cepa

Medio de aislamiento

2TA-500-1M 3TA-500- 1MK 4TA-500-1 4TA-500-1M 5TA-500-1MK 6TA-500-1MK 7TA-500-1M 8TA-500-1M 1TS-500-1 1TS-500-1M 2TS-500-1M 2TS-500-1MK 2TS-500-2M 3TS-500-1M 3TS-500- 1MK 5TS-500-1M 8TS-500-1M 8TS-500- 1MK 2TSE-500-1M 2TSE-500-4M 2TSE-500- 5M 2TSE-500-1MK 2TSE-500-3MK 3TSE-500-5M 5TSE-500-1M 5TSE-500-1MK 8TSE-500-2M 8TSE-500-4M 8TSE-500-1M 8TSE-500-1MK 8TSE-500-2MK

M9 Kwon M9 M9 Kwon Kwon M9 M9 M9 M9 M9 Kwon M9 M9 Kwon M9 M9 Kwon M9 M9 M9 Kwon Kwon M9 M9 Kwon M9 M9 M9 Kwon Kwon/500

Características morfológicas de la colonia Moho rugoso, elevado, blanquecino, micelio aéreo largo. Irregular. Moho liso, plano, translúcido, micelio aéreo corto, redondo. Moho rugoso, elevado, translúcido con micelio, irregular. Moho pulverulento, elevado, blanquecino, micelio aéreo largo, irregular. Moho rugoso, elevado, translúcido con micelio, redondo. Moho pulverulento, elevado, blanquecino, micelio aéreo corto, redondo. Moho liso, plano, blanquecino, micelio aéreo corto irregular. Moho rugoso, elevado, blanquecino con micelio redondo. Moho pulverulento, elevado, translúcido, micelio aéreo largo redondo. Moho liso, elevado, translúcido, micelio aéreo corto irregular. Moho rugoso, elevado, translúcido con micelio irregular. Moho liso, plano, blanquecino con micelio irregular. Moho pulverulento, elevado, translúcido, ,micelio aéreo largo, redondo. Moho rugoso, elevado, translúcido, micelio aéreo corto, irregular. Moho blanquecino, rugoso con micelio redondo. Moho pulverulento, elevado, blanquecino con micelio, redondo. Moho rugoso, elevado, translúcido, micelio aéreo largo redondo. Colonias con centros blanquecinos. Colonias planas, borde regular, translúcidas, grandes. Colonias filamentosas, rugosa, blanquecina elevada. Moho pulverulento, elevado, blanquecino con micelio irregular. Moho rugoso, elevado, blanquecino, aéreo corto redondo. Moho liso, plano, blanquecino irregular. Moho filamentoso, rugoso. Colonia blanquecina elevada. Moho pulverulento, elevado, translúcido, micelio aéreo corto redondo. Moho rugoso, plano, blanquecino con micelio redondo. Moho pulverulento, elevado, micelio aéreo largo irregular. Moho rugoso, plano, blanquecino, micelio aéreo corto irregular. Moho pulverulento, translúcido, micelio aéreo largo, redondo. Moho rugoso, elevado, translúcido, micelio aéreo corto, irregular.

Identificación de cepas: Los mohos aislados fueron identificados mediante ensayos microbiológicos estándares y aplicando el sistema Sacardo (Barnett & Hunter 1998) para hongos imperfectos. Posteriormente, en algunos casos, se usó métodos moleculares. Para la identificación molecular se extrajo DNA cromosómico, las cepas se cultivaron en medio líquido Saboraud con 123 mM de -SCN a 200 rpm de agitación rotatoria a 28 °C durante dos dias y se utilizó el Wizard genomic DNA Purification kit (Promega®) (Orbegozo et al. 2008) utilizando 200 U de la enzima Liticasa para la ruptura de la pared celular de los hongos. El DNA genómico fue usado para amplificar por PCR la región ITS del gen 28S rDNA (Orbegozo et al. 2008; Sonnenberg et al. 2007). Los iniciadores usados fueron el ITS1 (5´-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3´) y ITS4 (5´-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3´) (White et al. 1990). El programa de PCR fue: desnaturalización a 95 °C durante 3 minutos (1 ciclo), seguido de 30 ciclos a 95 °C por 30 segundos, hibridación a 58 °C por 30 segundos, síntesis a 72 °C por 2 minutos y extensión final a 72 ºC por 5 minutos. La mezcla de reacción fue: 0,5 µL de cada iniciador, 0,5 μL de dNTPs, 5 μL de buffer 5X, 1 μL de MgCl2, 0,125 µL de Taq, 14,875 µL NFW y 2,5 µL de DNA molde. Para visualizar el DNA cromosomal y los productos de PCR se utilizaron geles de agarosa 1% en TAE 0,5X. Las muestras se mezclaron con solución de carga (0,25% azul de bromofenol, 40% sacarosa). Como marcador de tamaRev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (April 2012)

ño molecular se utilizó 1 kb plus DNA Ladder (Promega®). La tinción se realizó con bromuro de etidio, bandas se visualizaron en un transiluminador de luz UV y la secuenciación se realizó bajo las condiciones de BigDyeTM terminator cycling y la corrida utilizando Automatic Sequencer 3730xl en MACROGEN USA (http://www.macrogenusa.com). Filogenia molecular: Se realizó comparando las secuencias de la región ITS del gen rDNA 28S de los hongos nativos con aquellas disponibles en las base de datos del NCBI Genbank/ EMBL/DDBJ y usando el programa de alineamiento local de secuencias BlastN versión 2.0 (Altschul et al. 1997), y Cap3 (Huang & Madan 1999) para obtener la secuencia consenso. Se alinearon las secuencias de nuestras cepas con las secuencias obtenidas del NCBI con el programa Clustal X (Larkin et al. 2007) y se trabajó el alineamiento con el BioEdit 7.0.9 (Hall 2009), y se convirtió a formato Mega en el programa MEGA 4.1 (Kumar et al. 2008). Se construyó la filogenia con el algoritmo Neighboard Joining con boostrap de 1000 replicas, considerando el modelo de sustitución nucleotídica de Kimura 2-p. Resultados Aislamiento de hongos degradadores de -SCN: En total se procesaron 46 muestras de suelos y aguas que fueron enriquecidas en medio M9 y Kwon (Kwon et al. 2002) en presencia de SCN. En total se aislaron 58 cepas de mohos, de las cuales 26 fueron de Junín (Tabla 1; 5 de agua, 8 de suelo y 13 de suelo

Ramírez et al. 0,8

0,7

60 Peso seco (g/L)

- SCN consumido (g/L)

0,6 0,5 0,4 0,3

50 40 30

0,2

0,1

0 0

100

Tiempo (h)

100

Tiempo (h)

Figura 1. Cinética de consumo de tiocianato por mohos. El SCNconsumido en g.L-1 vs. tiempo en horas fue cuantificado en medio líquido Kwon con concentracion inicial de 1,2 g.L-1 de KSCN durante 90 horas en agitación constante con medicion espectofotométrica de tiocianato residual. Se muestran las cepas de mohos 5JS-500-2MK (▲), 11JSE-500-1MK (♦), 3JSE-500-1MK (□) y 9JSE-500 1MK (●) aisladas de suelo la primera y suelo enriquecido las tres últimas de ambientes mineros de Junín.

Figura 2. Cinética de crecimiento de mohos que degradan tiocianato. El peso seco en g.L-1 vs. tiempo en horas fue determinado en medio líquido Kwon a concentracion inicial de 1,2 g.L-1 de KSCN durante 90 horas con intervalos de 12 horas. Se muestran las cepas de mohos 5JS-500-2MK (▲), 11JSE-500-1MK (♦), 3JSE-500-1MK (■) y 9JSE500 1MK (□) aisladas de suelo la primera y suelo enriquecido las tres últimas de ambientes mineros de Junín.

enriquecido) y 32 de Tumbes (Tabla 2; 9 de agua, 9 de suelo y 14 de suelo enriquecido), sólo 12 cepas crecieron a 500 mM de SCN en placa, éstas cepas fueron de Junín (3 de suelo y 9 de suelo enriquecido). En las Tablas 1 y 2 se describen las características morfológicas de las colonias de las cepas de mohos en medio M9 o Kwon, aislados de Junin y Tumbes según la muestra procesada (agua, suelo o suelo enriquecido).

Solamente las cepas que mostraron los mejores rendimientos fueron evaluadas en consumo y crecimiento en -SCN vs tiempo (Fig. 1 y 2). Entre éstas tuvimos a Paecilomyces sp. 5JS-5002MK y los Fusarium sp. 11JSE-500-1MK, 9JSE-500 1MK y 3JSE-500-1MK. La cepa de Paecilomyces sp. fue aislada de suelo y los Fusarium sp. de suelo enriquecido de ambientes mineros de Junín.

Evaluación de la capacidad degradativa del -SCN: Se realizó el ensayo de MIC a 58 cepas de mohos. Del total de éstos, sólo 12 crecieron a 500 mM de -SCN en placa: Fusarium sp.1JS-5001M, Fusarium sp. 1JSE-500-1M, Fusarium sp. 11JSE-500-1MK, Fusarium sp. 14JSE-500-1M, Fusarium sp. 9JSE-500-1MK, Fusarium sp. 11JSE-500-1M, Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, Bispora sp. 7JS-500-1MK, Cladosporium sp. 3JSE-500-3MK, Monillia sp. 11JSE-500-2MK, 9JSE-500-1M, 3JSE-500-1M, 3JSE-500-1MK (Tabla 3). La capacidad de degradativa de -SCN a éstas se les evaluó y cuantificó mediante ensayo espectofotométrico. Las 12 cepas fueron aisladas de muestras procedentes de Junín (3 de suelo y 9 de suelo enriquecido).

Identificación de cepas nativas degradadoras de -SCN: Se identificaron 9 mohos de acuerdo a sus estructuras reproductivas y vegetativas con la clave Saccardo (Barnett 1998), de las cuales cinco cepas resultaron Fusarium sp., una Paecilomyces sp., dos Cladosporium sp. y Bispora sp. También se identificaron 5 mohos a partir de las estructuras en microcultivo: cuatro Aspergillus sp. y un Trichophyton sp.

Evaluación cuantitativa de la degradación del -SCN. Se cuantificó la cantidad de -SCN residual en los cultivos de 13 cepas que degradan altos niveles de -SCN (500 mM) mediante ensayo espectrofotométrico, los resultados se muestran en la Tabla 4. Las cepas que presentaron los mayores valores de velocidades de degradación de -SCN y un rendimiento mayor a 50% respecto al consumo de -SCN fueron: Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, Fusarium sp. 14JSE-500-1M, y Fusarium sp. 9JSE-500-1MK. Asimismo, se realizó la cinética de crecimiento de las 13 mejores cepas obteniendo los resultados que se presentan en la Tabla 5. Se consideró como las mejores cepas aquellas que mostraron una producción de biomasa como peso seco mayor a 0,090 g.L-1.h-1,en presencia de -SCN. Entre éstas tuvimos a Fusarium sp. 14JSE-500-1M, Fusarium sp. 1JS-500-1M, Fusarium sp. 9JSE-500-1MK, Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, 1TS-500-2K y 3JSE-500-1MK.

En la Figura 3A se muestra la colonia de Bispora sp. 7JS500-1MK, elevada, blanca verdosa con bordes irregulares y micelio aéreo algodonoso. Al microcultivo se observan hifas hialinas tabicadas (Fig. 3B) y macroconidias que se tabican en microconidias con dos blastosporas en su interior (Fig. 3C). En tanto que, Monillia sp. 11JSE-500-2MK presentó colonia blanca algodonosa con centro beige, bordes rregulares y micelio aéreo algodonoso (Fig. 3D). Al microcultivo se observan en hifas hialinas tabicadas con vacuolas en su interior del cual se desprenden y microconidias unicelulares redondas unidas (Fig. 3E). Entre tanto, Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, (Fig. 3F) presentó colonias algodonosas, blanquecina, elevada, esponjosa, con centro beige y micelio aéreo blanquecino, que al microcultivo se observa fiálides multiverticiliadas con filosporas unicelulares en cadenas largas en hifas hialinas aseptadas (Fig. 3G). Por otro lado, Cladosporium sp. 3JSE-500-3MK con colonia blanca elevada, esponjosa, tupida, y micelio aéreo blanquecino delgado esponjoso con fondo anaranjado claro (Fig. 3H) con hifas hialinas tabicadas y presencia de esporas sueltas como blastosporas (Fig. 3I). Asimismo, se identificó a la cepa 11JSE-500-1MK como Fusarium sp. (Fig. 4A), ésta presentó una colonia morada con bordes blancos y micelio aéreo esponjoso blanquecino al borde, Rev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (Abril 2012)

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Figura 3. Mohos cultivados en agar Sabouraud. A, Bispora sp. 7JS500-1MK, con colonia elevada, blanca verdosa con bordes rregulares y micelio aéreo algodonoso. En B, hifas hialinas tabicadas y en C, macroconidias que se tabican en microconidias con dos blastosporas. En D, Monillia sp. 11JSE-500-2MK., presenta colonia blanca algodonosas con centro beige, bordes rregulares y micelio aéreo algodonoso. Al microcultivo se observan en E, hifas hialinas tabicadas con vacuolas en su interior del cual se desprenden y microconidias unicelulares redondas unidas. En F, Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, con colonia algodonosa, blanquecina, elevada, esponjosa, con centro beige y micelio aéreo blanquecino. En G al microcultivo se observan fiálides multiverticiliadas con filosporas unicelulares en cadenas largas en hifas hialinas aseptadas. En H, Cladosporium sp. 3JSE500-3MK con colonia blanca elevada, esponjosa, tupida, y micelio aéreo blanquecino delgado esponjoso con fondo anaranjado claro. En I, al microcultivo se observan hifas hialinas tabicadas y presencia de esporas sueltas como blastosporas. 1000 aumentos.

Figura 4. Mohos cultivados en agar Sabouraud. A, Fusarium sp. 11JSE-500-1MK, colonia morada con bordes blancos y micelio aéreo esponjoso blanquecino al borde, con pigmentación morada concéntrica y B, microscópicamente se observan hifas delgadas hialinas aseptadas, conidióforos largos con microconidias ovales. En C, Fusarium sp. 1JS-500-1M con colonia elevada, irregular con micelio aéreo blanco-naranja ralo y largo. Al microcultivo se observan en D macroconidias grandes hialinas tabicadas e hifas septadas con presencia de clamidosporas. En E, Fusarium sp. 14JSE-500-1M, colonia blanquecina, elevada esponjosa, con centro morado purpura con bordes irregulares y micelio aéreo esponjoso. Al microcultivo se observan en F, hifas tabicadas hialinas con presencia de macroconidias alargadas tabicadas grandes y gruesas, con presencia de clamidosporas. En G, Fusarium sp. 9JSE-500-1MK, colonia blanca con bordes regulares, elevada, esponjosa y micelio aéreo largo liso, al microcultivo en H, se observan hifas tabicadas con presencia de macroconidias y microconidios pequeños.

con pigmentación morada concéntrica, que microscópicamente se observan hifas delgadas hialinas aseptadas, conidióforos largos con microconidias ovales. La flecha indica microconidias pequeñas de bordes romos (Fig. 4B). Además, se identificó un Fusarium sp. 1JS-500-1M con colonia elevada, irregular con micelio aéreo blanco-naranja ralo y largo (Fig. 4C), que al microcultivo mostró macroconidias grandes hialinas tabicadas e hifas septadas con presencia de clamidosporas (Fig. 4D). Además, identificamos a Fusarium sp. 14JSE-500-1M con colonia

blanquecina, elevada esponjosa, con centro morado purpura con bordes irregulares y micelio aéreo esponjoso (Fig. 4E). Al microcultivo se observan hifas tabicadas hialinas con presencia de macroconidias alargadas tabicadas grandes y gruesas con presencia de clamidosporas (Fig. 4F). También a Fusarium sp. 9JSE-500-1MK con colonia blanca de bordes regulares, elevada, esponjosa y micelio aéreo largo liso (Fig. 5G), al microcultivo se observan hifas tabicadas con presencia de macroconidias y microconidios pequeños (Fig. 4H).

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Ramírez et al.

Figura 5. Árbol filogenético construido por el método de Neighbor Joining utilizando la región ITS de rDNA de los aislados de Fusarium tricinctum 1JS-500-1M y 3JSE-500-1MK que degradan altos niveles de tiocianato. Se utilizó el modelo Kimura 2-p y un análisis de bootstrap de 1000 repeticiones.

Filogenia molecular: La región ITS de las cepas 1JS-500-1M y 3JSE-500-1MK fueron sometidas al alineamiento mediante el programa BlastN. Asimismo, se obtuvo el porcentaje de identidad de cada una de ellas con las secuencias existentes en la base de datos. Las cepas 1JS-500-1M y 3JSE-500-1MK presentaron un 100% de identidad con F. trincictum. Se seleccionaron secuencias de la base de datos del NCBI relacionadas a las nuestras y se construyó el árbol filogenético con el marcador ITS de los mohos filamentosos 1JS-500-1M y 3JSE-500-1MK y se ubicaron en el clado robusto de F. trincictum (Fig. 5). Discusión Aislamiento de cepas nativas degradadoras de -SCN: Las cepas de mohos aislados de Junín fueron mejores degradadoras de -SCN que las de Tumbes. En comparación con lo propuesto por Baxter y Cumming (2006), Yamasaki et al. (2002) y Patil (2008), el enriquecimiento con -SCN incrementó la actividad degradativa de las cepas, lo que corrobora los buenos resultados al aislar las cepas en medios mínimos enriquecidos con -SCN

especialmente al usar el medio M9 a pH neutro utilizado por Patil (2008) para el aislamiento de comunidades bacterianas. En nuestro caso el enriquecimiento fue exitoso ya que el número de mohos aislados a partir de este medio fue similar al obtenido en medio Kwon. Evaluación de la capacidad degradativa del -SCN: al evaluar la velocidad de degradación de -SCN, la velocidad de crecimiento, el total de -SCN degradado por hora, la cantidad de biomasa producida y la tendencia de su curva de crecimiento, consideramos que las mejores cepas fueron: Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, Fusarium sp. 9JSE-500-1Mk y F. trincictum 3JSE-500-1MK. Estas presentaron velocidades de degradación superiores a 20 mg.L-1.h-1 y un rendimiento superior al 50% respecto al consumo de –SCN (Figs. 1 y 2). En este sentido, éstas cepas podrían ser usadas en procesos de biorremediación ex situ. Por otro lado, el Fusarium sp. 11JSE-500-1MK degrada alrededor del 50% de -SCN con baja producción de biomasa, por lo que podría ser un buen candidato para aplicarla en procesos in situ. ya que en éstos hay que controlar la producción de biomasa. Rev. peru. biol. 19(1): 081 - 088 (Abril 2012)

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Asimismo, las cepas de F. trincictum 11JSE-500-1MK y 1JS500-1M crecieron en medio sólido Kwon con 500 mM de -SCN, esta concentración de -SCN es mayor a las anteriormente reportadas por Souza-Fagundes et al. (2004) de 5 mM y por Kwon et al. (2002) de 123 mM. Nuestros aislados tuvieron capacidad para degradar -SCN muy superior a Thiobacillus thioparus, ésta degrada solo 5 mM de KSCN en 40 horas (Yamasaki et al. 2002), en comparación a 50 g.L-1 en placa en 72 horas y en promedio degradan 10,05 mg.L-1.h-1 con una velocidad promedio 28,77 mg.L-1.h-1 en 60 horas partiendo de una concentración inicial de 1,2 g.L-1, en comparación con las bacterias Pseudomonas sp. y Bacillus sp. que degradan 0,65 g.L-1 en placa en 48 horas a partir de una concentración de 5 mM -SCN (Boucabeille et al. 1994), y con Acremonium strictum (Kwon et al. 2002) que degrada 7,4 g -SCN en 85 horas. Identificación de cepas nativas degradadoras de tiocianato: En reportes previos, A. strictum (Kwon et al. 2002) tolera altas concentraciones de -SCN, similares resultados obtuvimos con nuestros aislados de Fusarium sp. 11JSE-500-1M, 11JSE-5001MK, 1JS-500-1M, 14JSE-500-1M, 9JSE-500-1MK, Paecilomyces sp. 5JS-500-2MK, Cladosporium sp. 3JSE-500-3MK. y Bispora sp. 7JS-500-1MK. Algunas de éstas cepas fueron identificadas molecularmente con el marcador ITS como F. trincitum: 1JS-500-1M y 3JSE-500-1MK. Estas presentaron porcentaje de identidad y cobertura de 100% con un E-value de 0,0, confirmando la identificación genérica obtenida por las bases de datos MycoBand (MICOBAND 2008) y DrFungus (DrFungus 2008), entre otras existentes en el NCBI y la reportada por Arias y Piñeros (2008). Existen pocos casos de reportes de identificación molecular de las especies de Fusarium de ambientes contaminados con cianuro o sus derivados, un Fusarium fue identificado molecularmente en muestras de paramo (Arias & Piñeros 2008). Resulta interesante mencionar que los dos aislados nuestros se encuentran en el clado correspondiente a Fusarium trincictum que indica que la ITS nos permite separar esta especie de otras, sin embargo observamos incluidas otras especies como F. oxysporium, por lo que sería necesario usar otro marcador más polimórfico, como el fragmento del gen del factor de elongación de la traducción (TEF-1α) reportado por Nietschke et al. (2009). En conclusión se aislaron 58 mohos degradadores de -SCN de muestras de suelos y aguas de los cuales Fusarium sp. 14JSE-5001M, Fusarium sp. 9JSE-500-1Mk y Paecilomyces sp. 5JS-5002MK presentaron elevadas capacidades degradativas de -SCN. Se identificaron molecularmente con el marcador ITS a Fusarium trincictum 3JSE-500-1MK y 1JS-500-1M . En general la capacidad degradativa del -SCN de los hongos aislados de aguas y suelos contaminados de Junín y Tumbes fueron de 50 g.L-1 y en promedio 10,05 mg.L-1.h-1 con una velocidad promedio 28,77 mg.L-1.h-1 en 60 h partiendo de una concentración inicial de 1,2 g.L-1, estas cepas consumieron hasta un 52,3% del -SCN inicial. Agradecimientos Al Consejo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica (CONCYTEC) por el financiamiento al proyecto mediante contrato No 223-2008-CONCYTEC-OAJ. Esta publicación fue parte de la tesis de título profesional de Bióloga Microbióloga-Parasitóloga de Susan Medina.

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Literatura citada Altschul S.F., T.L. Madden, A.A. Schäffer, J. Zhang, Z. Zhang, W. Miller & D.L. Lipman. 1997. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs. Nucl. Acids Res. 25:3389-3402. Arias E. & P. Piñeros. 2008. Aislamiento e identificación de hongos filamentosos de muestras de suelo de los Paramos de Huasca y Cruz Verde.Tesis para optar el Grado-Pontificia Universidad Javeriana-Facultad de Ciencias. BogotáColombia. 45-57. Barclay M., A. Hart, C.J. Knowles, J.C.L. Meeussen & V.A. Tett. 1998. Biodegradation of metal cyanides by mixed and pure cultures of fungi. Enz. Microb. Technol. 22: 223-231. Barnett H. L. & B. B. Hunter. 1998. Illustrated Genera of Imperfect fungi. The american Phytopathological Society 2nd. Ed. Baxter J. & S.P. Cummings. 2006. The Current and Future Applications of Microorganism in the Bioremediation of Cyanide Contamination. Antonie van Leeuwenhoek, 90: 1-17. Boucabeille C., A. Bories & P. Ollivier. 1994. Degradation of thiocyanate by a bacterial coculture. Biotechnology Letters 16:425-430. Bordo D. & P. Bork. 2002. The rhodanese/Cdc25 phosphatase superfamily Sequence–structure–function relations. EMBO reports 3(8):741–746 Cluness M. J., P. D. Turner, E. Clements, D. T. Brown & C. Reilly. 1993. Purification and properties of cyanide hydratase from Fusarium lateritium and analysis od the correspondyng Chy1 gene. J. Gen. Microbiol. 139: 1807-1815 Dorr P. K. & C. J. Knowles. 1989. Cyanide oxygenase and cyanase activities of Pseudomonas fluorecens NCIMB 11746. FEMS Microbiol. Lett. 50: 289-294. DrFungus. 2008. Mycological database - Image bank. http://www. doctorfungus.org/imageban/.2008. Dubey S.K. & D.S. Holmes. 1995. Biological cyanide destruction mediated by microorganisms. World J. Microb. Biot. 11:257-265. Dumestre A., T. Chone, J.M. Portal, M. Gerard & J. Berthelin. 1997. Cyanide degradation under alkaline conditions by a strain of Fusarium solani isolated from contaminated soils. Appl. Environ. Microbiol. 63: 2729-2734. Ezzi M. & J.M. Lynch. 2002. Cyanide catabolizing enzymes in trichoderma spp. Enz. Microb. Technol. 31:1042-1047. Faull J. L., K. A. Graeme-Cook & B. L. Pilkington. 1994. Production of an isonitrile antibiotic by an UV-induced mutant of Trichoderma harziamu. Phytochemistry 36: 1273-1276. Hall T. 2009. BioEdit 7.0.9 Ibis BioSciences, Carlsbad. Huang X. & A. Madan. 1999. CAP3: A DNA sequence assembly program. Genome Res., 9: 868-877 Katayama Y., Y. Narahara, Y.Inoue, F. Amano, T. Kanagawa & H. Kuraishi. 1992. A thiocyanate hydrolase of Thiobacillus thioparus. A novel enzyme catalyzing the formation of carbonyl sulfide from thiocyanate. J. Biol. Chem. 267:9170-5. Kelly D.P. & A.P. Wood. 1998. Microbes of the sulfur cycle. En R.S. Burlage, R. Atlas, D. Stahl, G. Geesey y G. Sayler (eds), Techniques in microbial ecology p:31-57. Oxford University Press. USA.v Kumar S., J. Dudle, M. Nei & K. Tamura. 2008. MEGA: A biologistcentric software for evolutionary analysis of DNA and protein sequences. Briefings in Bioinformatics 9: 299-306. Kwon H. K., S. H. Woo & J. M. Park. 2002. Thiocyanate degradation by Acremonium strictum and inhibition by secondary toxicants. Biotechnology Letters 24:1347-1351. Larkin M.A., G. Blackshields, N.P. Brown, R. Chenna, P.A. McGettigan, H. McWilliam, F. Valentin, I.M. Wallace, A. Wilm, R. Lopez, J.D.Thompson, T.J.Gibson & D.G.Higgins. 2007. Clustal W and Clustal X version 2.0. Bioinformatics, 23, 2947-2948.

Ramírez et al. Martin R.R., Delano J.Y. & C.A. Levesque. 2000. Impacts of molecular diagnostic technologies on plant disease management. Annu. Rev. Phytopathol. 38:207-239 MICOBAND. 2008. Fungal Databases Nomenclature and Special Taxonomic Novelties Submission. Administered by internationl association. http://www.mycobank.org Nietschke E., M. Nihlgard & M. Varrelmam. 2009. Differentiation of eleven Fusarium spp. Isolated from sugar beet using restriction fragment analysis of a polymerase chain reaction-amplified translation elongation factor 1α gene fragment. Phytopathotogy 99:921-929 Orbegozo J., M. Abanto, R. Garcia & P. Ramirez. 2008. Identificacion molecular de Pichia guillermondi aislada de aguas ácidas de minas del Perú y su resistencia a metales pesados. Rev. Peru. Biol. 15(1): 91-96 Patil Y. 2008 Degradation of thiocyanate from aqueous waste by a mixed Bacterial community. Res. J. chem. Environ. 12(1):69-75 Ramirez P., H. Toledo, N. Guilliani & C.Jerez. 2002. An exported rodhanase-like protein is induced during growth of Thiobacillus ferroxidans in metal sulfides and different sulfur compounds. Appl. Environ. Microbiol.68: 1837-1845

Sonnenberg R., A.W. Nolte & D. Tautz. 2007. An evaluation of LSU rDNA D1-D2 sequences for their use species identification. Front. Zool. 4:6. Souza-Fagundes E., L. Rosa, N. Gomes, M. Santos, & P. Pimentel. 2004. Thiocyanate degradation by pure and mixed cultures of microorganisms. Brazilian Journal of Microbiology 35:333-336. Sorokin D.Y., T.P. Tourova, A.M. Lysenko & J.G. Kuenen. 2001. Microbial thiocyanate utilization under highly alkaline conditions. Appl Environ Microbiol 67:528-538. Yamasaki M., Y. Matsushita, M. Namura, H. Nyunoya & Y. Katayama. 2002. Genetic and immunochemical characterization of thiocyanate-degrading bacteria in lake water. Appl. Environ. Microbiol. 68:942-6. White, T. J., T. Bruns, S. Lee & J.W. Taylor. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. Pp. 315-322 In: PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, eds. Innis, M. A., D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, and T. J. White. Academic Press, Inc., New York.

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Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

Spermatic parameters and hydroalcoholic extract of Tropaeolum ISSN tuberosum 1561-0837

Decrease in spermatic parameters of mice treated with hydroalcoholic extract Tropaeolum tuberosum “mashua” Disminución en los parámetros espermáticos de ratones tratados con el extracto hidroalcohólico de Tropaeolum tuberosum “mashua” Jonathan H. Vásquez 1, 2,*, José M. Gonzáles 1,2 and José L. Pino 1 1 Laboratorio de Reproducción y Biología del Desarrollo 2 Laboratorio de Fisiología de la Reproducción Animal, Instituto de Ciencias Biológicas Antonio Raimoindi, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Av. Venezuela cdra. 34, Lima, Perú. Tel. +511 619 7000 extension 1529, fax: +511 4649110. PO BOX 11-0058. Lima 11. *Corresponding author, Email: Jonathan Vásquez: jvcbioreprod@gmail.com

Abstract In this work, we provided a Tropaeolum tuberosum hydroalcoholic extract to male mice (780 mg kg-1) for 7, 14 and 21 days treatment, there was no significant difference in body weight gain, testes, epididymides and prostate weight (p> 0.05), nevertheless progressive motility decreased and immobile sperm count increased significantly after 21 days treatment (p <0.05). The sperm count in the epididymis cauda decreased in the 3 three assessments, concentration on 21 days treatment was significantly lower than those of 7 and 14 days treatments (p <0.05). Our results suggest, that T. tuberosum has a direct action on the male reproductive system decreasing spermatic parameters without exerting toxic effects on mice. Keywords: sperm count, hydroalcoholic extract, sperm motility, sperm parameters, Tropaeolum tuberosum.

Resumen

Presentado: 03/01/2012 Aceptado: 16/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

Se proporcionó extracto hidroalcohólico de Tropaeolum tuberosum a ratones machos (780 mg kg-1) durante 7, 14 y 21 días. Los tratamientos no produjeron diferencias significativas en la ganancia de peso corporal, y en el peso de los testículos, epidídimos y la próstata. Sin embargo, la movilidad progresiva espermática disminuyó y el recuento de espermatozoides inmóviles aumentó, ambos significativamente, después de 21 días de tratamiento (p <0.05). La concentración de espermatozoides en la cola del epidídimo disminuyó en las tres evaluaciones, la concentración espermática después de 21 días de tratamiento fue significativamente menor en comparación a 7 y 14 días de tratamiento (p <0.05). Nuestros resultados sugieren que T. tuberosum tiene una acción directa sobre el sistema reproductor masculino disminuyendo los parámetros espermáticos, sin ejercer efectos tóxicos en los ratones. Palabras clave: espermatozoides, tubérculo andino, movilidad espermática, parámetros espermáticos, Tropaeolum tuberosum.

Introduction Plants and their active compounds have been used as an important medicinal source in several disease treatments. Therapeutic potential is based on anti carcinogenic, antidiabetic, hepatoprotective, cardioprotective, antispasmodic, analgesic properties (D'Cruz et al. 2010). However, some plants can affect negatively several physiological functions, including male reproductive function, whose adverse effects have been attributed mainly to anti-steroidogenic and antispermatogenic properties (Ashok et al. 2004, Gupta et al. 2006, Lohiya et al. 2002). Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pav. is a kind of tuber, belongs to the Tropaeolaceae family and grows between 2400 and 4300 m. altitude (Grau et al. 2003, Flores et al. 2003). It was domesticated in the Andes, from Venezuela to Argentina (Chirinos et al. 2008). Tropaeolum tuberosum “mashua” is in the fourth position at the nutritional tuber ranking after potato, oca and olluco (NRC 1989). On the other hand, several studies have reported medicinal uses of mashua in order to relief kidney and liver ailments (Oblitas 1969), skin eczema (Pérez Arbelaez 1947), prostate ailments (Brack 1999) and diabetes (Rea 1984), these therapeutic properties would be related to phenolic antioxidants presence and these in turn due to high anthocyanins content (Chirinos et al. 2008). Isothiocyanates of T. tuberosum (Johns & Towers 1981, Ramallo et al. 2004) would be responsible for its properties as an antibiotic, nematicide and diuretic (Cárdenas 1958, Brack Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (April 2012)

1999). These active compounds stop metastatic cells growth (Nakamura & Miyoshi 2006, Zhang et al. 2003, 2006) inhibiting enzymes involved carcinogenics activation and activating enzymes that accelarate carcinogens inactivation (Zhang et al. 1998) or the covalent cell protein union that could be inducing apoptosis (Mi et al. 2007). Antioxidants in these crops (Campos et al. 2006, Chirinos et al. 2007) support their wide use in traditional Andean medicine (Johns et al. 1982). Johns et al. (1982) suggests that T. tuberosum has estrogenic activity, is thought to suppress sexual appetite, decreases reproductive potential and erectile men function (León 1967, Oblitas 1969, Brack 1999). According to the folklore, Incas used to fed his troops with mashua in order to forget their wives while they were at war (Patiño 1964) and rural women in Cusco (Peru) prevented husband's infidelities provided him of mashua (Hermann 1992). Oblitas (1969) indicates its use like a “menstruation inducer" There are only 2 reports that attempt to clarify these beliefs and show experimentally that may not be unfounded. Johns et al. (1982), fed rats with T. tuberosum, then, they observed a 45% decrease in testosterone / dihydrotestosterone levels but rats retained their impregnate ability. Nevertheless, there was not a proper monitoring of the animals ingested dose which make difficult the results interpretation. Cárdenas-Valencia et al. (2008) report that aqueous extract of mashua produced a testicular function decrease by reducing spermatids and sperm densities, as well as sperm daily production and spermatozoa

Vásquez et al.

transit time through the epididymis. However, no changes in testosterone levels were observed during treatments. The present study aims to evaluate the effects of T. tuberosum hydroalcoholic extract ingestion on mice sperm functional parameters. Material and methods Animals.- 60 males mice (Mus musculus) 6–7 weeks old, Swiss Rockefeller strain, from The Animal Care House of Facultad de Ciencias Biologicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Lima, Perú), were kept under physiological conditions: temperature (25 – 27 ºC), balanced food (Purina-Peru), water ad libitum and a photoperiod of roughly 14/10 hours (light / dark). Plant and preparation of Tropaeolum tuberosum paste.Tubers were obtained from Ayacucho city (Ayacucho, Peru, at 2700 m of altitude) and were identified in the Departameto de Botanica of Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Tubers paste was prepared by macerating 500 g of T. tuberosum with 700 mL of 96° ethanol for a period of 12 days under constantly agitation. Supernatant was filtered twice through a 40 and 20 microns Whatman filter paper, and then the extract was placed in an oven at 40 °C for 2 weeks until pasty consistency was achieved. We determined paste dry weight in order to calculate mashua concentration; thus, T. tuberosum paste was diluted with distilled water up to a 780 mg raw material per kilogram of body weight concentration (this dose showed significant effects in our laboratory preliminary tests). This solution was stored in vials at 4 °C until use. Experimental design.- We had 6 treatment groups: T7, T14 and T21, representing treated animals that were administered with aqueous extract of T. tuberosum at 780 mg kg-1 for 7, 14 and 21 days respectively with a single daily dose (Piña-Guzmán et al. 2005 ) and their respective controls C7, C14, C21 which were administered distilled water by the same route. Both solutions were administered using an intubation needle N° 18 (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA). These treatments times with T. tuberosum derive from established times for secondary spermatocytes, testis spermatids and epididymis sperm assessment (Oakberg 1956). After treatment body weight was recorded and animals were euthanized. Reproductive organs were weighed: testes, epididymides and prostate. Sperm were obtained from the epididymis tail and sperm motility count was registered. Testes and sperm retrieval.- Each epididymis obtained was washed with PBS (7.4) at 37 °C, several incisions were made at the epididymis tail and spermatozoa were released by pressing

the incision region manually (Martins et al. 2007). The sperm content was fully recovered in 1.5 mL polypropylene tubes (Axygen Scientific) and 0.5 mL Flushing medium (MediCult®, Copenhagen, Denmark). Sperm motility assessment.- A drop of sperm sample was placed on a slide tempered at 37 °C in a CO2 incubator and directly observed at 400X in a phase contrast microscope (AJ Seitz, San Francisco, USA). This procedure was repeated twice, and results were showed as an average of both assessments. At least two hundred sperm were evaluated. Sperm cells were designated as having progressive motility (PM) when displacement was observed; non progressive motility (NPM), when in-situ movement without displacement was observed, and immotility (IM), when no form of movement was perceived (WHO 2010). Sperm concentration measurement.- Sperm concentration was measured using a 1:20 dilution: 10 µL of sample was diluted with 190 µL of fixative (WHO 2010). Sperm suspension was placed on both sides of Neubauer's hemocytometer and allowed to settle for 5 minutes. The number of spermatozoa in the squares of the hemocytometer was counted under the microscope at 400X magnification. Sperm concentration was expressed in millions per milliliters. Statistical analysis.- Data were analyzed using SPSS 17.0 for Windows. Bartlett’s test was performed to determine the homogeneity of variances. When variances were homogeneous, differences between groups were assessed by analysis of variance (ANOVA). ANOVA test was used followed by Tukey post hoc test for physiological data analysis. Results were expressed as mean ± SE (standard error) and p<0.05 was considered statistically significant. Results Body weight and organs.- Body weights, testes, epididymides and prostate weights difference are shown in Table 1. No significant differences were observed in body weight gain, testes, epididymides and prostate weight (p> 0.05) between T. tuberosum group and control group (vehicle). Motility and sperm concentration.- Significant differences were observed after 21 days of treatment among control group (C21) and T. tuberosum group (M21) in the values of sperm with PR, NP and IM. It showed significant decreases in PR (C21: 52.56 ± 0.78 vs. M21: 45.83 ± 0.80, p <0.05), treatments for 7 and 14 days did not differed respect to their controls (C7: 52.89 ± 0.73 vs. M7: 50.96 ± 0.72 and C14: 53.21 ± 0.70 vs. M14: 51.11 ± 0.56 respectively, p> 0.05). Regarding NP (C21: 8.47 ± 0.42 vs. M21: 5.17 ± 0.60 p <0.05), treatments for 7 and 14 days did not differed respect to their controls (C7: 9.20 ± 0.40 vs. M7: 9.57 ± 0.59 and C14: 9.42 ± 0.52 vs. M14: 7.66 ± 0.59 respectively, p>

Table 1. Body and organ weights in animals from both treatment groups. Mashua (M) vs Control (C); Mean ± SE, n=10, analyzed by ANOVA followed by Tukey post hoc test. Subscript numbers represent treatment days. Parameters

C14

M14

C21

M21

6.56 ± 0.47

6.39 ± 0.37

8.57 ± 0.60

8.7 ± 0.51

8.96 ± 0.35

9.02 ± 0.43

Increase in Body Weight

Testis Weight

0.0951 ± 0.0450

0.0914 ± 0.0368

0.1023 ± 0.0352

0.1060 ± 0.0392

0.1027 ± 0.0275

0.0987 ± 0.0415

Epididymis Weigt

0.0356 ± 0.0161

0.0339 ± 0.0192

0.0384 ± 0.0124

0.0382 ± 0.0170

0.0378 ± 0.0132

0.0352 ± 0.0225

Prostate Weight

0.0077 ± 0.0004

0.0072 ± 0.0003

0.0074 ± 0.0005

0.0073 ± 0.0005

0.0072 ± 0.0004

0.0071 ± 0.0004

Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (Abril 2012)

Spermatic parameters and hydroalcoholic extract of Tropaeolum tuberosum 60

Percent (%)

50 40 30 20 10

NPM

7 days

NPM

14 days

NPM

21 days Mashua

Control

Figure 1. Sperm motility in both treatment groups (WHO, 2010). *Statistically significant (p<0.05), after an one-way ANOVA with Tukey’s correction.

0.05). Regarding IM (C21: 38.97 ± 0.66 vs. M21: 49.00 ± 1.22 p <0.05), treatment for 7 and 14 days did not differed respect to their controls (C7: 37.91 ± 0.83 vs. M7: 39.47 ± 0.81 and C14: 37.37 ± 0.85 vs. M14: 41.23 ± 0.81 respectively, p> 0.05). Sperm motility results are summarized in (Fig. 1). Epididymis tail sperm concentration decreased with T. tuberosum treatments during the three evaluation times (p <0.05): 7 days treatment (C7: 24.96 ± 0.61 vs M7: 19.11 ± 0.67), 14 days treatment (C14: 25.21 ± 0.64 vs M14: 18.55 ± 0.48) and 21 days treatment (C21: 25.06 ± 0.72 vs M21: 13.45 ± 0.83) (Fig. 2). Discussion Our research is about T. tuberosum effect on mice´s sperm parameters. It has been postulated the use of some plants as male contraceptives (Ashok et al. 2004, Gupta et al. 2006). In order to be useful, these plants should exert localized effects on the reproductive system, without systemic alterations that may alter many others physiological functions (Gupta et al. 2000, Sharma and Jocob 2001, Venma et al. 2002). In this paper we suggest a direct action of T. tuberosum on reproductive system because there is no change in body weight (Table 1, p> 0.05) but there is evidence of decrease in motility and sperm concentration values (Figs. 1 and 2, p <0.05) after T. tuberosum treatment, and this

Sperm Concentration (10 )

30 25

a *

15 10 5 0 7 days

14 days

21 days

Period of treatment Control

Mashua

Figure 2. Sperm concentration in both treatment groups. *Statistically significant (p<0.05), after an one way ANOVA with Tukey’s correction. “a” letter represent statistically significant between treatment days. Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (April 2012)

observation supports our previous results in which different mashua ecotypes did not exert genotoxic action on hematopoietic lineage (data not published). Testes, epididymides and prostate are androgen-dependent organs (Trentacose et al. 2001), we did not observe weights changes so T. tuberosum would not be exerting an anti-androgen on male reproductive system (Manivannan et al. 2009). Cardenas-Valencia et al. (2008) found no differences in serum testosterone levels in animals that ingested T. tuberosum and their respective controls. Spermatogenesis is a highly synchronized and dynamic process that takes place in seminiferous tubules. In mice this process lasts about 35 days, the period known as spermiogenesis is divided into 16 steps (Oakberg 1956). The evaluation times in this study, cover different stages of spermatogenic cycle: spermatogenesis, spermiation and epididymis transport. After 21 days of T. tuberosum treatment, effects on secondary spermatocytes and round spermatids was assessed, elongated spermatids at 14 days treatment, spermiation and sperm transit through epididymis at 7 days treatment (Piña-Guzmán et al. 2004). Decrease in PR, and increase in IM, were observed only in 21 days treatment (Fig. 1, p <0.05); this suggests that T. tuberosum would be exercising some kind of effect in secondary spermatocytes and/or round spermatids, nevertheless this effect was not observed after 14 or 7 days treatment, suggesting there would not be an effect on elongated spermatids, spermiation and sperm maturation in epididymis in relation to sperm motility. An important event during round spermatid stage is sperm nuclear proteins mRNA transcription, nuclear transition proteins (TP1 and TP2) and protamines (P1 and P2). In spermatogenesis, transcription is strongly activated during step 7 round spermatids, decreases sharply in 8, 9 step and at 10 step is undetectable (Zheng et al. 2008). In sperm nuclear murine mRNA species, proteins are initially detected in step 7 round spermatids (Mali et al. 1989), a stage corresponding to the T. tuberosum 21-days exposed group. Because of a decrease in sperm motility observed in this group as well as a greater decrease in sperm concentration compared to groups treated for 7 and 14 days (Fig. 2, p <0.05), T. tuberosum may be altering these genes transcription. It has been reported that protamines expression levels alterations are related to both sperm motility and concentration decreased (Carrell & Liu 2001, Aoki et al. 2005), and it is known that protamines condense strongly paternal genome inside sperm nucleus (Aoki & Carrell 2003), then sperm acquire a hydrodynamic shape that allows enhanced motility (Oliva & Dixon 1991). Isothiocyanates are the most abundant T. tuberosum compounds (Ramallo et al. 2004), and can bind covalently to proteins, inactivating enzyme activities (Nakamura et al. 2006, Zhang et al. 1998, 2003, 2006). Mi et al. (2007) observed in vitro that phenethyl isothiocyanate (PEITC) binds covalently to cellular proteins and induces apoptosis in cancer cell lines. Isothiocynates present in T. tuberosum could be acting on transcription regulatory, remodeling factors, histone deacetylases, heterochromatin binding proteins and/or topoisomerase in order to prevent gene transcription (Zheng et al. 2008). Johns et al. (1982) suggested that T. tuberosum has an estrogenic effect, however, sperm transport within and through epididymis is facilitated by the movements of efferent ducts epithelial cells cilia (Ilio & Hess 1994). These microvilli are

Vásquez et al.

estrogen receptor α-dependent (ERα) (Hess et al. 2001), and mice with ER haploinsufficiency had low epididymis tail sperm counts, cilia number and microvilli height alterations (Hess et al. 2000). Valencia Cardenas et al. (2008) reported that aqueous extract of T. tuberosum decreases spermatozoa transit time through epididymis. In this paper, sperm concentration decreased in all 3 treatment groups (Fig. 2, p<0.05), which suggests T. tuberosum could be interfering with ERα function. Several contraceptives obtained from plants have proceeded on epididymis tail motility decrease and sperm concentration (Verma et al. 2002, Sharma et al. 2003), important features in order to ensure fertilization success (Bedford 1983). ValenciaCardenas et al. (2008) showed that aqueous extract of T. tuberosum had contraceptives effects; we observed similar effects using hydroalcoholic extract. In conclusion, ingestion of T. tuberosum hydroalcoholic extract reduces sperm motility and concentration values during spermatogenesis in mice. Further research is needed to determine action mechanisms on male germ cells accurately. In order to achieve it, genes expression quantification would be an interesting alternative. Acknowledgement This research was supported by a Grant from Vicerrectorado de Investigación (VRI), Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Project CON-CON RR. N° 00251-R-11. Literature cited Aoki V.W. & D.T. Carrell. 2003. Human protamines and the developing spermatid: their structure, function, expression and relationship with male infertility. Asian J. Androl. 5:315-324. Aoki V.W, L. Liu, D.T. Carrell. 2005. Identification and evaluation of a novel sperm protamine abnormality in a population of infertile males. Hum. Reprod. 20:1298–1306. Ashok P. & B. Meenakshi. 2004. Contraceptive effect of Curcuma longa (L.) in male albino rat. Asian J. Androl. 6:71–74. Bedford J.M. 1983. Significance of the need for sperm capacitation before fertilization in eutherian mammals. Biol. Reprod. 28:108–120. Brack A. 1999. Diccionario enciclopédico de plantas útiles del Perú. Centro de Estudios Regionales Andinos ‘Bartolomé de las Casas’, Lima, Perú. Campos D., G. Noratto, R. Chirinos, et al. 2006. Antioxidant capacity and secondary metabolites in four species of Andean tuber crops: native potato (Solanum sp.), mashua (T. tuberosum Ruiz & Pavón), Oca (Oxalis tuberosa Molina) and ulluco (Ullucus tuberosus Caldas). J. of Sci. Food Agri. 86:1481–1488. Cárdenas M. 1958. Estudios sobre tubérculos alimenticios de los Andes. II Informe sobre los trabajos hechos en Bolivia sobre oca, ulluco y mashua. Comunicación de Turrialba 63:5–21. Cárdenas-Valencia I., J. Nieto, M. Gasco, et al. 2008. T. tuberosum (Mashua) reduces testicular function: effect of different treatment times. Andrologia 40:352-357. Carrell D.T. & L. Liu. 2001. Altered protamine 2 expression is uncommon in donors of known fertility, but common among men with poor fertilizing capacity, and may reflec to ther abnormalities of spermiogenesis. J. Androl. 22:604–610. Chirinos R., D. Campos, C. Arbizu, et al. 2007. Effect of genotype, maturity stage and post-harvest storage on phenolic compounds, carotenoid content and antioxidant capacity of Andean mashua tubers (Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pavón). J. of Sci. Food Agri. 87:437-446.

Chirinos R., D. Campos, N. Costa, et al. 2008. Phenolic profiles of andean mashua (Tropaeolum tuberosum Ruíz & Pavón) tubers: Identification by HPLC - DAD and evaluation of their antioxidant activity. Food Chemistry 106:1285-1298. D'Cruz S.C., S. Vaithinathan, R. Jubendradass, et al. 2010. Effects of plants and plant products on the testis. Asian J. Androl. 12:468-479. Flores H., T. Walker, R. Guimaraes, et al. 2003. Andean Root and Tuber Crops: Underground Rainbows. Hortscience 38:161-167. Grau A., R. Ortega, C. Nieto, et al. 2003. Mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz and Pavon). In: Engels J., ed. Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. The International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI), Rome. Pp. 1–27. Gupta R.S., P. Kumar, V.P. Dixit, et al. 2000. Antifertility studies of the root extract of the Barleria prionitis Linn in male albino rats with special reference to testicular cell population dynamics. J. Ethnopharmacol. 70:111-117. Gupta R.S. & R. Sharma. 2006. A review on medicinal plants exhibiting antifertility activity in males. Nat. Prod. Radiance 5:389–410 Hermann M. 1992. Andean roots and tubers: research priorities for a neglected food resource. International Potato Center, Lima, Perú. Hess R.A. 2000. Oestrogen in fluid transport and reabsorption in efferent ducts of the male reproductive tract. Rev. Reprod. 5:84–92. Hess R.A., Q. Zhou, R. Nie, et al. 2001. Estrogens and epididymal function. Reprod. Fertil. Dev. 13:273-283. Ilio K.Y. & R.A Hess. 1994. Structure and function of the ductuli efferentes: a review. Microsc. Res. Tech. 29:432–467. Johns T. & G.H.N. Towers. 1981. Isothiocyanates and thioreas in enzyme hydrolysates of Tropaoelum tuberosum. Phytochemistry 20:2687-2689. Johns T., W.D. Kitts, F. Newsome, et al. 1982. Anti-reproductive and other medicinal effects of Tropaeolum tuberosum. J. Ethnopharmacol. 5:149-161. Leon J. 1967. Andean tuber and root crops. Origin and variability. In: Tai E.A., Charles W.B., Iton E.F., Haynes P.H., Leslie K.A, eds. Proceedings of the International Symposium on Tropical Root Crops. University of West Indies, Trinidad. Pp, 118-123. Lohiya N.K., B. Manivannan, P.K. Mishra, et al. 2002. Chloroform extract of Carica papaya seeds induces long-term reversible azoospermia in langur monkey. Asian J. Androl. 4:17-26. Mali P., A. Kaipia, M. Kangasniemi, et al. 1989. Stage-specific expression of nucleoprotein mRNAs during rat and mouse spermiogenesis. Reprod. Fertil. Dev. 1:369–382. Manivannan B., R. Mittal, S. Goyal. 2009. Sperm characteristics and ultrastructure of testes of rats after long-term treatment with the methanol subfraction of Carica papaya seeds. Asian J. Androl. 11:583-99. Martins C.F., R. Rumpf, D.C. Pereira, et al. 2007. Cryopreservation of epididymal bovine spermatozoa from dead animals and its uses in vitro embryo production. Anim. Reprod. Sci. 101:326-331. Mi L., X. Wang, S. Govindn, et al. 2007. The Role of Protein Binding in Induction of Apoptosis by Phenethyl Isothiocyanate and Sulforaphane in Human Non–Small Lung Cancer Cells. Cancer Res. 67:6409–6416. Nakamura Y. & N. Miyoshi. 2006. Cell death induction by isothiocyanates and their underlying molecular mechanisms. Biofactors 26:123-134. National Research Council (NRC). 1989. Lost Crops of the Incas: Little Known Plants of the Andes with Promise for Worldwide Cultivation. National Academy Press, Washington D. C. Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (Abril 2012)

Spermatic parameters and hydroalcoholic extract of Tropaeolum tuberosum Oakberg E.F. 1956. Duration of spermatogenesis in the mouse and timing of stages of the cycle of the seminiferous epithelium. Amer. J. Anat. 99:507–516. Oblitas E. 1969. Plantas medicinales de Bolivia. Editorial los Amigos del Libro, Cochabamba, Bolivia. Oliva R. & G.H. Dixon. 1991. Cohn W.E, Moldave K., eds. In: Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology. Academic Press, San Diego. Pp, 26-96. Patiño V. 1964. In: Plantas cultivadas y animales domesticados de América equinoccial. UK. Imprenta Departamental, Cali, Colombia, 2:40-41 Pérez-Arbelaez E. 1947. Plantas útiles de Colombia. Ensayo de botánica colombiana aplicada. Imprenta Nacional, Bogotá, Colombia. Piña-Guzmán B., M.J. Solís-Heredia, B. Quintanilla – Vega. 2005. Diazinon alters sperm chromatin structure in mice by phosphorylating nuclear protamines. Toxicol. Appl. Pharmacol. 202:189-198. Ramallo R., J.P. Wathelet, É. Le Boulengé, et al. 2004. Glucosinolates in isano (Tropaeolum tuberosum) tubers: qualitative and quantitative content and changes after maturity. J. of Sci. Food. Agri. 84:701-706 Rea J. 1984. Germoplasma boliviano y calidad bromatológica de Tropaeolum tuberosum. In Memorias: 4 Congreso internacional de cultivos andinos, Instituto Colombiano Agropecuario (ICA); Centro Internacional de Investigación para el Desarrollo (CIID). Pasto, Colombia. Pp, 381–386.

Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (April 2012)

Sharma N. & D. Jocob. 2001. Antifertility investigation and toxicological screening of the petroleum ether extract of the leaves of Mentha arvensis L. in male albino mice. J. Ethnopharmacol. 75:5-12. Sharma A., P.K. Verma, V.P. Dixit. 2003. Effect of Semecarpus anacardium fruits on reproductive function of male albino rats. Asian J. Androl. 5:121-124. Venma P.K., A. Sharma, A. Mathur, et al. 2002. Effect of Sarcostemma acidum stem extract on spermatogenesis in male albino rats. Asian J. Androl. 4:43-47. World Health Organization . 2010. WHO laboratory manual for the Examination and processing of human semen, fifth ed. Switzerland. Zhang Y. & P. Talalay. 1998. Mechanism of differential potencies of isothiocyanates as inducers of anticarcinogenic Phase 2 enzymes. Cancer Res. 58:4632–4639. Zhang Y., L. Tang, V. Gonzalez. 2003. Selected isothiocyanates rapidly induce growth inhibition of cancer cells. Mol. Cancer Ther. 2:1045–1052. Zhang R., S. Loganathan, I. Humphreys, et al. 2006. Benzyl isothiocyanate-induced DNA damage causes G2/M cell cycle arrest and apoptosis in human pancreatic cancer cells. J. Nutr. 136:2728–2734. Zheng J., X. Xia, H. Ding, et al. 2008. Erasure of the paternal transcription program during spermiogenesis: the first step in the reprogramming of sperm chromatin for zygotic development. Dev. Dyn. 237:1463-1476.

Vรกsquez et al.

Rev. peru. biol. 19(1): 089 - 093 (Abril 2012)

Rev. peru. biol. 19(1): 095 - 096 (Abril 2012) © Facultad de Ciencias Biológicas UNMSM

First record of Enypniastes eximia in Peruvian waters ISSN 1561-0837

NOTA CIENTÍFICA

First record of the swimming sea cucumber Enypniastes eximia Théel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) in Peruvian waters Primer registro del pepino de mar nadador Enypniastes eximia Theel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) en aguas peruanas Francisco Alonso Solís-Marín1, Yuri Hooker2 and Alfredo Laguarda-Figueras1 1 Laboratorio de Sistemática y Ecología de Equinodermos, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICML), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Apdo. Post. 70-305, México, D. F. 04510, México. E-mail Francisco A. Solís-Marín: fasolis@cmarl.unam.mx 2 Laboratorio de Biología Marina, Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas, Universidad Peruana Cayetano Heredia. Av. Honorio Delgado 430, Urb. Ingeniería, S.M.P. Lima, Perú.

Presentado: 26/03/2012 Aceptado: 28/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

Abstract Enypniastes eximia Théel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) a swimming sea cucumber is reported for the first time from Peru. The species was collected in the Continental rise (563-1,201 m) off Trujillo Department. Reference material has been deposited in the Coleccion Cientifica del Instituto del Mar del Peru (IMARPE), Lima, Peru. Keywords: First record, biodiversity, Southeast Pacific.

Resumen Se registra por primera vez para el Perú la especie pelágica de pepino de mar Enypniastes eximia Théel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea). La especie fue recolectada en el talud continental (563-1,201 m) frente al departamento de Trujillo. Material de referencia se encuentra depositado en la Colección Científica del Instituto del Mar del Perú (IMARPE), Lima, Perú. Palabras clave: Primer Registro, biodiversidad, Pacífico Sudeste.

Introduction Enypniastes eximia Théel, 1882 (Family Pelagothuridae Ludwig, 1894) is a benthopelagic, cosmopolitan swimming sea cucumber (Miller and Pawson, 1990; Borrero et al., 2003) found at depths between 461 and 5,689 m. This is the first time that E. eximia is found in Peruvian waters. In 1999 Bluhm and Gebruk reported its existence in the “Peruvian Basin” (a circular area of 10.8 km2, centered at 7°4.4’ S and 88°27.6’ W), using photographs of a deep-sea area far away from the Peruvian continental shelf; about 450 nautical miles from the coast (not territorial Peruvian waters). Specimens were found off Trujillo Department (~7°58.93’S, 80°35.10’W). Organisms were collected using a Bacalao Trawl 586/200 on board of the R/V SHINKAI MARU. Reference material was deposited the Scientific Collection of the Instituto del Mar del Perú (IMARPE).

Taxonomy Phylum Echinodermata Klein, 1734 (ex Bruguière, 1789) Order Elasipodida Théel, 1882 Suborder Psychropotina Hansen, 1975 Family Pelagothuridae Ludwig, 1894 Genus Enypniastes Théel, 1882 Enypniastes eximia Théel, 1882 (Figures 1, Table 1) Enypniastes eximia.- Pawson, 1965: 19, 27; Miller & Pawson, 1990: 10-11, figs. 1c,d, 4; Borrero et al., 2003: 76, fig. 3C. Material examined: 450 specimens of three localities (Table 1). IMARPE 03-000475, 1 specimen, August 6th, 1999, R/V SHINKAI MARU, Bacalao Trawl 586/200, off Trujillo, between Rev. peru. biol. 19(1): 095 - 096 (April 2012)

B Figure 1. (A)Two specimens of Enypniastes eximia Théel, 1882. The large anterior webbed veil is visible in the specimen of the left side. (B) Lateral view. Total length of the specimen ~12 cm.

Solís-Marín et al. Table 1. Enypniastes eximia abundance data (number of specimens and weight). n= number of specimens. Inicial Latitude Inicial Longitude Final Latitude Final Longitude Depth (m) Date Initial time (hrs.) Final time (hrs.) Trawling time (min.) Total number of specimens and total weight

07°58.93 80°35.10 07°57.52 80°35.67 1,201 Aug 6th 1999 12:46 13:16 30 n 219

7°58.93’ S, 80°35.10’ W and 7°57.52’ S, 80°35.67’ W, 1,201 m, coll. Y. Hooker; 218 specimens, August 6th, 1999, R/V SHINKAI MARU, Bacalao Trawl 586/200, off Trujillo, between 7°58.93’ S, 80°35.10’ W and 7°57.52’ S, 80°35.67’ W, 1,201 m, coll. Y. Hooker; 58 specimens, August 7th, 1999, R/V SHINKAI MARU, Bacalao Trawl 586/200, off Trujillo, between 8°05.65’ S, 80°32.91’ W and 8°04.03’ S, 80°33.49’ W, 1,163 m, coll. Y. Hooker; 173 specimens, August 7th, 1999, R/V SHINKAI MARU, Bacalao Trawl 586/200, off Trujillo, between 6°39.69’ S, 81°03.35’ W and 6°38.53’ S, 81°04.69’ W, 563 m, coll. Y. Hooker. Capture total weight 180.99 kg. Description: This species has a distinctive barrel-shaped body and a large anterior webbed veil incorporating up to 12 conical podia (Fig. 1A). There are two rectangular postero lateral veils composed of 10-15 webbed podia. No ossicles are found in the body wall or any other part of the external or internal structures. Enypniastes eximia is transparent; internal structures, especially the sediment-filled coiled intestine, are readily visible through the body wall. Individuals examined during this study ranged from 11 to 25 cm in length. Color: Reddish to dark purple. The coloration of the integument varies with body size; small individuals are pale pink and large adults are dark brown-red to crimson (Miller and Pawson, 1990). Distribution: Enypniastes eximia is cosmopolitan at depths of 461-5,689 m (Miller and Pawson, 1990; Borrero et al., 2003). Swimming specimens observed from submersibles or in seafloor photographs have always been found within a few meters of the seabed (Bluhm and Gebruk, 1999). Billett et al. (1985) have collected juvenile specimens as much as 3,000 m above the seabed, and the same species has been reported (as Pelagothuria bouvieri) at the surface (Hérouard, 1923). Remarks: Enypniastes eximia, employs a ‘‘burglar alarm’’ strategy of predator deterrence. After feeding on benthic sediments it lifts off the bottom and spends most of its time up in the water column. Light production is triggered mechanically and is produced by hundreds of granular bodies within its gelatinous integument. The skin of E. eximia is very fragile and strong physical contact causes the skin to be sloughed off in a glowing cloud. The deciduous skin is also sticky and it readily adheres

weight (kg) 97.56

08°05.65 80°32.91 08°04.03 80°33.49 1,163 Aug 7th 1999 16:40 17:11 31 n 58

weight (kg) 25.78

06°39.69 81°03.35 06°38.53 81°04.69 563 Aug 7th 1999 07:45 08:10 25 n 173

weight (kg) 57.65

to most surfaces. Physical contact elicits light production that can ‘‘paint’’ a predator with patches of the glowing skin, thus revealing the presence of the attacker to its own visually cued predators (Robison, 1992). Acknowledgments To the Instituto del Mar del Perú (IMARPE) and Albertina Kameya Kameya (Unidad de Investigaciones en Biodiversidad) to allow us reviewing and work on their scientific collection. To Alicia Duran Gonzalez (ICML, UNAM) for her technical support. Literature cited Billett D.S.M., B. Hansen & Q.J. Huggett. 1985. Pelagic Holothurioidea of the Northeast Atlantic. In B.F. Keegan and B.D.S. O'Connor (Eds.) Echinodermata: proceedings of the 5th international echinoderm conference galway 24-29 september, 1984. pp. 399-411. Balkema Press, Rotterdam. Bluhm H. & A. Gebruk. 1999. Holothuroidea (Echinodermata) of the Peru Basin- Ecological and Taxonomic Remarks based on underwater images. P.S.Z.N. Marine Ecology 20 (2): 167-195. Borrero-Pérez G. H., M. Benavides-Serrato, D.O. Solano & G.R. Navas. 2003. Holothuroideos (Echinodermata: Holothuroidea) recolectados en el Talud Continental superior del Caribe Colombiano. Boletín del Instituto Oceanográfico de Venezuela. Univ. de Oriente, 42: 65-85. Hansen B. & F. J. Madsen. 1956. On two bathypelagic holothurians from the South China Sea. Scientific Results of the Danish Deep-sea Expedition round the world 1950-52. Galathea Report 2: 55-59. Hérouard E. 1923. Holothuries provenant des campagnes des yachts Princesse-Alice et Hirondelle II (1898-1915). Résultats Campagnes Scientifiques Prince-Albert I, 66:1-163. Miller J.E. & D.L. Pawson. 1990. Swimming sea cucumbers (Echinodermata: Holothuroidea): A survey, with analysis of swimming behavior in four bathyal species. Smithsonian Contributions to the Marine Sciences, (35): 1-18. Pawson D. L. 1965. The bathyal holothurians of the New Zealand Region. Zoology Publications from Victoria University of Wellington (39): 1-33. Robison B.H. 1992. Bioluminescence in the benthopelagic holothurian Enypniastes eximia. J. Mar. Biol. Assoc. UK 72:463–472. Théel, H. 1882. Report on the Holothuroidea, dredged by H.M.S. Challenger during the year 1873-1876, Zoology 4(3): 1-176.

Rev. peru. biol. 19(1): 095 - 096 (Abril 2012)

Thermal ecology of Microlophus occipitalis ISSN 1561-0837

NOTA CIENTÍFICA

Thermal ecology of Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) in the Plain Dry Forest of Tumbes, Peru Ecología térmica de Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) en el Bosque Seco de Llanura de Tumbes, Perú Juan C. Jordán A.1,2 and José Pérez Z. 1,2 1 Departamento de Herpetología. Museo de Historia Natural. Universidad Nacional de Mayor de San Marcos. Perú. 2 Laboratorio de Estudios en Biodiversidad (LEB). Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas. Facultad de Ciencias y Filosofía. Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH). Perú. E-mail: juan.jordan@gmail.com

Resumen Se estudió la ecología termal de Microlophus occipitalis Peters 1871 en el Bosque Seco de Llanura de Tumbes (noroeste del Perú). La temperatura corporal promedio fue de 36,1 ± 1,8 ºC, similar a las temperaturas exhibidas por Microlophus peruvianus en el norte del Perú. No se identificaron diferencias entre la temperatura corporal y el grado de termorregulación de hembras y machos, posiblemente asociado a su estructura social y uso de microhábitat. La temperatura del aire y del sustrato afectaron la temperatura corporal de Microlophus occipitalis, aunque la temperatura del aire afecta en mayor grado la variación de la temperatura corporal. Se sugiere realizar estudios más detallados en esta especie, especialmente bajo escenarios de cambio climático en el noroeste del Perú. Palabras clave: lagartijas, ecología termal, Parque Nacional Cerros de Amotape, Tumbes.

Abstract

Presentado: 11/09/2011 Aceptado: 06/07/2012 Publicado online: 01/10/2012

The thermal ecology of Microlophus occipitalis Peters 1871 in the plain dry forests of Tumbes (northewestern Peru) was studied. Mean body temperature was 36.1 ± 1.8 ºC, similar to body temperatures exposed by Microlophus peruvianus in northern Peru. There were no differences between body temperature and degree of thermoregulation of males and females, due to a possible association to their social structure and microhabitat use. Air and substrate temperature affects the body temperature of Microlophus occipitalis, where air temperature accounts for a significant proportion of body temperature variation. We suggest more detailed studies on this lizard species, especially under climate change scenarios in northwestern Peru. Key words: lizard, thermal ecology, Cerros de Amotape National Park, Tumbes

Introduction It is well known that environmental temperature affects diverse physiological processes of reptiles such as growth, reproduction, and locomotion which in turn affect whole functions of the individual and therefore its fitness (Huey & Slatkin 1976, Castilla et al. 1999). Lizards tend to select a range of temperatures where all functions can be maximized (Cowles & Bogert 1944) and maintain their field body temperature close to their optimal temperatures through physiological or behavioral mechanisms (Castilla et al. 1999 and references therein). There are few studies on the relationships between body and environmental temperatures in Peruvian lizards (Huey 1974, Pérez 2005, Catenazzi et al. 2005, Jordán 2010). Species of the genus Microlophus occupy the west side of the Andean mountains (Frost et al. 2001). This genus is distributed from south of Ecuador, including the Galapagos Islands, to northern Chile (Dixon & Wright 1975, Frost et al. 2001, Victoriano et al. 2003), and can be found in diverse ecosystems such as coastal desert and beaches, lomas formations and dry forests (Dixon & Wright 1975, Pérez 2005, Catenazzi et al. 2005, Pérez & Balta 2007). Microlophus occipitalis Peters 1871 is a small lizard of 45-80 mm snout-vent length, and inhabits the dry forest of southern Ecuador and northern Peru (Dixon & Wright 1975, Watkins 1996) using diverse microhabitats such as rocky outcrops, bushes, and algarrobo trees (Prosopis pallida) (Dixon & Wright 1975).

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Information on the ecology of M. occipitalis is not available to date; however, some aspects on its sexual dimorphism have been reported by Watkins (1996, 1998). We present data on body and environmental temperatures of active M. occipitalis in a dry forest in northwestern Peru. Specifically, we address the following questions: i) what is the mean and range field body temperatures attained by M. occipitalis? ii) are there any differences in body temperatures between sexes?, and iii) is body temperature related to air temperature, substrate temperature or, both? Material and methods Field work was conducted during February 2005 at the former Zona Reservada de Tumbes (currently included in the Parque Nacional Cerros de Amotape –PNCA- since 2006), located in the northwestern extreme of Peru, near the Ecuadorian border. Our study site was located at Quebrada La Angostura (S 03º45´14.4”, W 080º23´17.9", 70 m of altitude). This area is characterized by an isotermic climate, with a mean average annual temperature of 26 ºC, and a highly marked seasonality with a dry (May to October) and wet season (November to April). The average annual rainfall is 1450 mm with interannual variations due to the influence of El Niño Southern Oscillation (Ponte 1998, INRENA 2001). Accordingly to Aguirre et al. (2006), the study area could be considered a “matorral deciduo” with low dense and xerophiticspiny vegetation. This is well represented by Prosopis pallida,

Jordán & Pérez Z.

Prosopis juliflora, Acacia macracantha, Capparis scabrida, C. crotonoides, C. avicenniifolia, Caesalpinia glabrata, Ipomoea carnea, Cordia lutea, Armatocereus cartwrightianus among others (Linares-Palomino 2006). In the study area, Microlophus occipitalis is simpatric with Phyllodactylus reisii, Iguana iguana, Stenocercus puyango, Callopistes flavipunctatus, Ameiva edracantha, and Dicrodon guttualtum (Tello 1998). Lizards were captured with a self-made noose and data on sex were recorded by inspection of pattern of coloration. Snoutvent length (SVL) were recorded with a caliper (to the nearest 0.02 mm) and body temperature (Tb) with a cloacal thermometer Miller-Weber ® (to the nearest 0.2 Cº) within 30 seconds of capture. Individuals were handled in the thorax to avoid transference of heat from a researcher. Only adult individuals of Microlophus occipitalis were collected, with a minimum SVL of 45 mm. We also recorded the thermometer air temperature (Ta) 1 cm above ground and substrate temperature (Ts) where the individual was first observed. When the substrate was soil, the bulb was introduced 1 cm. deep and when it was a trunk or another perches, the bulb was pressed against it to record a more accurate reading. After temperatures were measured, the individuals were released at the point of capture. Differences in SVL, Tb and environmental temperatures (Ta and Ts) between sexes were analyzed with an ANOVA test (Zar 1999). The degree of thermoregulatory behavior of males and females was evaluated by calculating the difference (in absolute values) between active body temperature and environmental temperatures (Vrcibradic & Rocha 1998), where ΔTs = [Tb−Ts] and ΔTa = [Tb−Ta]. This estimates the individual’s investment to thermoregulate and maintain an appropriate body temperature and does not reflect environmental temperatures. Data were tested for normality and variances homogeneity with Kolmogorov-Smirnov and Barlet test (Zar 1999), respectively. We used simple and multiple linear regressions (Zar 1999) among T b and environmental temperatures (Ta and Ts) to determine the relationship among them. All statistical analysis was performed with Statistica® software with a α-level of 0.05. Results In the dry forest of Tumbes, Microlophus occipitalis is active from early morning (08:00 h) through late afternoon (17:00 h) with peak activity around midday, facing high environmental temperatures throughout the day. The mean Tb of M. occipitalis was 36.1 ± 1.8 ºC (n= 47) with a range between 32.2 – 39.8 ºC. The mean and range of Ta and Ts were 33.3 ± 2.1 ºC (29.9 – 39.2 ºC) and 35.1 ºC ± 2.4 (30.1 – 40.0 ºC), respectively. Between �� males and female, the snout-vent �� length had �� significant difference (F1,40 = 103.06, n = 42, p > 0.001) but not in body temperature (F1,45 = 0.06, n = 47, p = 0.80). There was no difference among Tb of males and females and environmental temperatures (Tb-Ta: F1,43 = 0.19, n = 45, p = 0.67, Tb-Ts: F1,43 = 0.18, n = 45, p = 0.67). In a similar manner, there was no conclusive differences among Δ Ta and Δ Ts between males and females (F1,43 = 0.25, n = 45, p = 0.62; Ts: F1,43 = 0.18, n = 45, p = 0.68 respectively).

Regressions between Tb and Ta was significative (R = 0.54, p < 0.01, n = 45) and between Tb and Ts too (R2 = 0.32, p < 0.01, n = 45). Multiple regression analysis indicated a significant interaction between Ta and Ts, affecting Tb (R2 = 0.54, p < 0.01, n = 45). When the effect of Ta ceases, Ts does not significantly affect Tb. Discussion Microlophus occipitalis (36.1 ± 1.8 ºC) exhibits similar body temperatures to M. peruvianus, both for winter body temperatures (36.3 ± 0.3 ºC) recorded in Illescas (Piura, northwestern Peru) and summer body temperatures (36.1 ± 1.8 ºC) recorded in Paracas (south Peru, Catenazzi et al. 2005). However, body temperature of M. occipitalis differs from that of M. tigris (32.2 ± 1.6 ºC, Pérez 2005), recorded at summer in Lomas de Lachay, central Peru. These three species are relatively abundant in the Peruvian coast, with overlapping distribution ranges (M. peruvianus and M. occipitalis in northern Peru and M. tigris and M. peruvianus in central Peru, Dixon & Wright 1975, Pérez 2005, Catenazzi et al. 2005). Information on thermal ecology of other Microlophus species in Peru is not available. Based on the data collected, the observed variations could be explained by differences in habitat or microhabitat use and/or geographic locations which impose climatic differences (for example, fog cover increase and wind temperatures decrease from north to south, Huey 1974, Catenazzi et al. 2005). Observed differences could also be related to ecological constraints and/or phylogenetic components; however, it remains unknown. Additionally, Microlophus occipitalis displays behavioral adjustments by altering their position with respect to the sun or by shifting their microhabitat (J. Jordán, pers. obs.). During the morning, rocky substrate or open spaces are used with more frequency. Towards midday, bushes and trees which contain shadows are selected by the lizards, using higher perches. Late in the afternoon, they have been seen on rocks or fallen logs pressing their bodies to these surfaces to maintain their Tbs for longer periods. Moreover, they have been seen active during slight rainfalls meanwhile other species in the same area (e.g. Stenocercus puyango and Ameiva edracantha) cease their activities (J. Jordán, pers. obs.) suggesting a possible temporal segregation between them. The overall contribution of air temperature to body temperature of Microlophus occipitalis in PNCA occurs in combination with other factors, such as wind speed, microhabitat structure, and solar radiation, forming an environmental mosaic, where individuals could select an appropriate range of operative temperatures, as reported in other lizard species (Castilla et al. 1999, Adolph 1990). Microlophus occipitalis male and female similarities in body temperatures could reflect similarity in microhabitat used by both sexes. Females were usually captured near or within male’s territories, sharing similar microhabitat characteristics and environmental temperatures. A review of an extensive thermal ecology database of 56 desert lizard species revealed that differences in Tb between sexes are not common in desert lizard species, with only a few exceptions (Huey & Pianka 2007). The absence of significant differences of the degree of thermoregulatory behavior between male and female M. occipitalis (estimated by ΔTs and ΔTa) was partially explained by Tb and microhabitats temperatures, suggesting similar thermoregulatory behaviors

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Thermal ecology of Microlophus occipitalis

for both sexes. In addition to this first contribution, more descriptive and experimental data on thermal ecology and physiology are needed to gain insights in Microlophus occipitalis population dynamics, specially reated to regional climate change scenarios. Acknowledgements We thank former Zona Reservada de Tumbes (actually Parque Nacional Cerros de Amotape) staff for granting the required research permits and to the town of La Angostura for logistical support during fieldwork. Literature cited Aguirre Z., R. Linares-Palomino & L. Peters. 2006. Especies leñosas y formaciones vegetales en los bosques estacionalmente secos de Ecuador y Perú. Arnaldoa 13 (2):324-350 Adolph S. C. 1990. Influence of behavioral thermoregulation on microhabitat use by two Sceloporus lizards. Ecology 71: 315-327 Cowlers B. & C. M. Bogert. 1944. A preliminary study of the thermal requirements of desert reptiles. Bull. Am. Mu. Nat. Hist., 83: 261-296. Castilla A., R. Van Damme & D. Bauwens. 1999 . Field body temperatures , mechanisms of thermoregulation and evolution of thermal characteristics in lacertid lizards. Nat. Croa, 8(3):253-274 Catenazzi A., J. Carrillo & M.A. Donnelly. 2005. Seasonal and geographic eurythermy in a coastal Peruvian lizard. Copeia 2005(4): 713-723 Dixon J & J. Wright. 1975. A review of the lizards of the iguanid genus Tropidurus in Peru. Contribution in Science, The Natural History Museum of Los Angeles. 1-40 Huey R. & E.Pianka. 2007. Lizard thermal biology: do genders differ? The American Naturalist. 170 (3): 473-478 Huey R. 1974. Winter thermal ecology of the iguanid lizard Tropidurus peruvianus. Copeia (1):149-155. Huey & Slatkin,1976. Cost and benefits of lizard thermoregulation. The Quarterly Review of Biology, 51(3):363-384 INRENA (INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES). 2001. Estrategia de Conservación y Desarrollo Sostenible de la Reserva de Biosfera del Noroeste 20012010. Lima-Perú: 1-55.

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Jordán J.C. 2010. Repartición de recursos en dos especies simpátridas de Ameiva (Sauria: Teiidae) en el Parque Nacional Cerros de Amotapes, Tumbes, Perú. Tesis para optar al título profesional de Biólogo. 64 p. Linares-Palomino R. 2006. Phytogeography and floristics of seasonally dry forests in Peru. En: R.T Pennington, G.P. Lewis & J.A. Ratter (Eds.), Neotropical Savannas and Seasonally Dry Forests: Plant Diversity, Biogeography and Conservation. pp. 257-279. CRC, Boca Raton, FL. Pérez Z. J. 2005. Ecologia de Duas Espécies de Lagartos Simpatricos em uma Formação Vegetal de Lomas no Deserto Costeiro Peruano Central. Dissertação de Mestrado. Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Rio de Janeiro. Brasil. Pérez Z. J. & K. Balta. 2007. Ecología de la comunidad de saurios diurnos de la Reserva Nacional de Paracas. Revista Peruana de Biología 13(3): 169-176. Ponte M. 1998. Inventario y análisis florístico de la estructura del bosque. La Zona Reservada de Tumbes: Biodiversidad y Diagnóstico Socioeconómico.W. H. Wust, ed. The John D. and Catherine C. MacArthur Foundation, PROFONANPE, INRENA. pp.45-65. Singh S., A. Smyth & S. Blomberg. 2008. Thermal ecology and structural habitat use of two sympatric lizards (Carlia vivax and Lygisaurus foliorum) in subtropical Australia. Austral Ecology 27 (6):616 - 623 Tello G. 1998. Herpetofauna de la Zona Reservada de Tumbes. En: La Zona Reservada de Tumbes: Biodiversidad y Diagnóstico Socioeconómico.W. H. Wust, Ed. The John D. and Catherine C. MacArthur Foundation, PROFONANPE, INRENA. Lima, Perú. Pp. 81-86. Victoriano P., F. Torres, J.C. Ortiz, et al. 2003. Variación aloenzimática y parentesco evolutivo en especies de Microlophus del grupo "peruvianus"(Squamata: Tropiduridae). Rev. Chil. Hist. Nat. 76: 65-78. Vrcibradic D., & C. F. D. Rocha. 1998. The ecology of the skink Mabuya frenata in an area of rock outcrops in Southeastern Brazil. – Journal of Herpetology 32: 229–237. Watkins G. W. 1996. Proximate causes of sexual size dimorphism in the iguanian lizard Microlophus occipitalis Ecology 77: 1473-1482. Watkins G. 1998. Function of a secondary sexual ornament: the crest in the South American Iguanian lizard Microlophus occipitalis (Peters, Tropiduridae) Herpetologica 54 (2): 161-169. Zar J. H. 1999. Biostatistical analysis. 4th ed. Upper Saddle River, Prentice Hall.

Jordán & Pérez Z.

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Surrogacía taxonómica en bosque montano andino ISSN 1561-0837

NOTA CIENTÍFICA

Surrogacía taxonómica en bosque montano andino Taxonomic surrogacy in andean montane forests Salvador Herrando Pérez1,2 y María de los Ángeles La Torre-Cuadros3,4* 1 Earth and Environmental Sciences, University of Adelaide, 5005 SA, Australia. 2 Bioestudios Saganta, c/ Padre Jofre 19, piso 3, pta. 7, Castellón, 12006, España. E-mail: salvador. herrando-perez@adelaide.edu.au; salherra@hotmail.com. 3 World Agroforestry Centre (ICRAF), Av. La Molina 1895, Lima 12- Perú. 4 Herbario Forestal MOL- Facultad de Ciencias Forestales Universidad Nacional Agraria La Molina, Apdo. 456. Lima 1- Perú, Tel-Fax: +511-3493902. *Autor para correspondencia E-mail: angeleslatorre@lamolina.edu.pe Presentado: 21/10/2011 Aceptado: 18/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

Resumen En ecología, los surrogados son variables ambientales o bióticas que representan la biodiversidad de un área. Su uso permite afrontar limitaciones logísticas y/o desconocimiento taxonómico para muestrear e identificar especies, y se ha convertido en una herramienta importante en conservación y gestión. En este trabajo, ilustramos un método de surrogacía basado en ordenaciones multivariadas, y lo aplicamos a datos de cobertura arbórea en el bosque montano de Chanchamayo (Andes, Perú). Palabras clave: Chanchamayo, Conservación, Escalamiento multi-dimensional, Ensamblajes de árboles, Perú

Abstract Ecological surrogates are environmental or biotic proxies for biodiversity quantification. Their application circumvents logistic constraints and taxonomic voids to sample and identify species, and has become an important tool in conservation and management. In this study, we illustrate a surrogate method using multivariate ordinations, and we apply it to tree data from the Chanchamayo montane forest (Andes, Peru). Keywords: Chanchamayo, Conservation, Multi-dimensional scaling, Peru, Tree assemblages

Introducción El concepto de surrogados fue introducido en la biología de la conservación en la segunda mitad del siglo pasado, y definido como los grupos taxonómicos bien conocidos, cuyo monitoreo es relativamente sencillo y cuya diversidad representa la diversidad de otros grupos taxonómicos. La gestión de las aéreas protegidas pueden verse afectadas por las dificultades surgidas ante el enorme esfuerzo que implica muestrear grandes extensiones de hábitat y la incertidumbre taxonómica (y por supuesto genética) de muchos componentes de la biota; es por ello que la utilización de surrogados se ha convertido en herramienta imprescindible en estrategias modernas de selección y gestión de reservas (Margules & Pressey 2000, Pressey 2004, Sarkar et al. 2006), incluso a nivel global (Balmford et al. 1996, Myers et al. 2000, Hughes et al. 2002, Lamoreux et al. 2006). Con su creciente aplicación, el concepto de surrogado se ha expandido en varias direcciones, requiriendo definición de conceptos afines como ‘complementariedad’, ‘congruencia’, ‘irremplazabilidad’ o ‘vulnerabilidad’ (Sarkar et al. 2006). Se han descrito distintos tipos de surrogados (especies ‘indicadoras’, ‘paraguas’, ‘bandera’, ‘focales’, entre otras) que atienden objetivos de conservación particulares (Lambeck 1997, Caro & O'Doherty 1999, Favreau et al. 2006, Rodrigues & Brooks 2007), y también métodos que analizan surrogados de riqueza tanto de especies (e.g. Price et al. 2006, Lewandowski et al. 2010, Mazaris et al. 2010, van Weerd & de Haes 2010) como de ensamblajes de especies (e.g. Oliver et al. 1998, Pharo et al. 1999, Hooper et al. 2002, Chiarucci et al. 2005, Arponen et al. 2008, Cushman et al. 2010). Por otra parte, un surrogado ya no es necesariamente una planta o un animal, puede ser también una variable ambiental (Faith & Walker 1996, Wessels et al. 1999, Faith 2003, Lassau & Hochuli 2008, Howell 2010), y esos surrogados ambientales son de innegable utilidad en ecosistemas de alta diversidad en hábitats de grandes proporciones como arrecifes coralinos (Mumby et al. 2008) o selvas tropicales (Costa et al. 2005). FiRev. peru. biol. 19(1): 101- 105 (April 2012)

nalmente, la surrogacía también ha abordado si diversidad a nivel de especie puede ser capturada con identificaciones taxonómicas de individuos a nivel de género hasta orden (e.g. Grelle 2002, Olsgard et al. 2003, Cardoso et al. 2004, Villasenor et al. 2005, Li et al. 2006, Mandelik et al. 2007), morfoespecies (Oliver & Beattie 1996, Ramsay et al. 2006, Abadie et al. 2008), gremios funcionales (Gitay et al. 1999, Bady et al. 2005, Mayfield et al. 2005, Cabeza et al. 2008), y biota muerta (Warwick & Light 2002). En todos esos casos, los surrogados taxonómicos tratan de eludir los costos logísticos de una identificación sistemática precisa. Esencialmente se trata de cuantificar biodiversidad, con menos esfuerzo y menos dinero pero manteniendo la fiabilidad de la estimación, y por lo tanto siempre conlleva un compromiso entre costos y fiabilidad. Este trabajo examina esquemáticamente parte del análisis de surrogacía taxonómica en bosque montano andino del Valle de Chanchamayo (Junín, Perú) realizado por La Torre-Cuadros et al. (2007), de manera que pueda ser replicable para investigadores ajenos a este tipo de técnicas. En concreto, el análisis determina si la diferenciación de ensamblajes arbóreos en varias parcelas florísticas coincide para 6 niveles taxonómicos (morfoespecie, especie, género, familia, orden, phylum). A falta de robustecer la fiabilidad de nuestras conclusiones con un número mayor de parcelas, los resultados sugieren que, para el bosque montano de Chanchamayo, la presencia/ausencia de familias puede ser un surrogado taxonómico fiable del recambio de especies arbóreas. Datos florísticos Los datos biológicos son de abundancia relativa de árboles (>10 cm de diámetro a la altura del pecho) en 7 parcelas de 1 hectárea en el Valle de Chanchamayo. Las parcelas representan distintas alturas, pendientes y laderas de esta región de la Cordillera Andina (ver La Torre-Cuadros et al. 2007), incluyendo un sitio de estudio en el recientemente creado Santuario Nacional de Pampa Hermosa. Se construyeron 12 bases de datos rectangulares de abundancia relativa de taxa en las 7 parcelas (Fig. 1):

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Herrando Pérez & La Torre-Cuadros

taxa x 7 párcelas densidad presencia relativa ausencia 598 especies + morfoespecies

7 x 7 párcelas similitud Bray-Curtis

7 párcelas Ordenacion nMDS

504 especies 156 géneros 70 familias 31 órdenes 3 filos transformacion logaritmica

12 matrices triangulares

dendrograma global

correlacion de Spearman

12 x 12 matrices triangulares

ordenacion global nMDS

Figura 1. Esquema del análisis de surrogacía taxonómica del estrato arbóreo de 7 parcelas florísticas (1 hectárea) en el Valle de Chanchamayo. Se produce una ordenación nMDS global y un dendrograma global a partir de similitudes Bray-Curtis [matrices triangulares pequeñas] basadas en datos de abundancia relativa (presencia/ausencia, y densidades logarítmicas) para 6 niveles taxonómicos (con inclusión de morfoespecies en uno de los niveles) [matrices rectangulares]. Se utilizó correlación de Spearman entre las 12 matrices triangulares pequeñas para construir la matriz triangular grande empleada en la ordenación y clasificación globales.

6 de esas bases de datos incluyeron densidades transformadas logarítmicamente para cada taxón, y las otras 6 contenían presencia/ausencia (unos y ceros) de taxones. La transformación permite que las ordenaciones sean sensibles a la abundancia relativa de especies dominantes y especies de menor abundancia. Las especies fueron agrupadas por género/familia/orden/phylum, de manera que la densidad relativa en cada uno de esos niveles taxónomicos por parcela resultó de sumar las densidades relativas de todas las especies pertenecientes a cada nivel (Fig. 1). Un total de 94 taxones de árboles pudieron ser diferenciados morfológicamente sin asignación taxonómica (morfoespecies), de manera que también se construyeron dos matrices de densidad relativa: una con especies identificadas y otra con especies identificadas más morfoespecies. En el caso de presencia/ausencia, las matrices rectangulares incluyeron ‘unos’ para aquellas parcelas en las que los distintos niveles taxonómicos estaban representados por al menos una especie. Los ensamblajes de árboles fueron estudiados mediante dos métodos de estadística multivariada en el programa Primer (Clarke & Gorley 2006). Por ‘ensamblaje’ de árboles se siguió la definición de Fauth et al. (1996) (i.e., grupos de especies emparentadas filogenéticamente que cohabitan en la misma comunidad), y diferencias en ensamblajes entre las 7 parcelas de estudio indicaron recambios en la composición de

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taxones (datos presencia/ausencia) más cambios en la densidad relativa de esos taxones (datos transformados logarítmicamente). Análisis de recambio de taxones entre parcelas La estructura de los ensamblajes en análisis individuales para cada nivel taxonómico se realizó mediante ‘Escalamiento multidimensional no-métrico’ (nMDS; Kruskal 1964). nMDS utiliza un procedimiento de maximización numérica para representar las parcelas de estudio en un gráfico de ordenación de acuerdo a una medida de similitud, generando una medida de fiabilidad denominada stress (stress < 0,1 corresponde con ordenaciones muy fiables). En la ordenación, parcelas con ensamblajes arbóreos relativamente semejantes (menor recambio de taxones entre ellas) aparecerán más cercanas que parcelas con ensamblajes más discrepantes (mayor recambio de taxones). Para cuantificar el recambio de taxones entre parcelas, se utilizó similitud BrayCurtis por sus comprobadas propiedades frente a otros índices, particularmente la adición de muestras a un análisis (por ejemplo, tras una nueva campaña de muestreo en campo) no afecta los valores de similitud ya calculados entre muestras previas, la doble ausencia de un especie en dos localidades no contribuye ninguna similitud entre muestras, y la similitud es máxima o mínima cuando, respectivamente, dos muestras son idénticas o Rev. peru. biol. 19(1): 101- 105 (Abril 2012)

Matrices de similitud Bray - Curtis

Surrogacía taxonómica en bosque montano andino

Correlación de Spearman Figura 2. Ordenación nMDS global (arriba, Stress = 0.04) y Dendrograma global (abajo) del análisis de surrogacía taxonómica del estrato arbóreo de 7 parcelas florísticas (1 hectárea) en el Valle de Chanchamayo, para 6 niveles taxonómicos y similitudes Bray-Curtis entre parcelas. Identificaciones a nivel de morfoespecie, especie, género y familia, tanto con presencia/ausencia de taxones (PA) como con sus densidades transformadas con logaritmos (Log), revelan relativamente altas correlaciones de Spearman (> 0.7). Las correlaciones a nivel de orden y phylum son de menor magnitud.

no comparten ninguna especie (ver Clarke et al. 2006). Se calculó un valor de similitud Bray-Curtis entre cada pareja posible de parcelas y, como resultado, cada matriz rectangular ‘taxones x 7 parcelas’ se convirtió en una matriz triangular ‘7 x 7 parcelas’ compuesta por similitudes Bray-Curtis. Los nMDs están basados en esas matrices de similitud. El resultado de esta parte del análisis son 12 ordenaciones nMDS en base a otras tantas matrices triangulares construidas a partir de datos de densidad o presencia/ausencia para los 6 niveles taxonómicos (Fig. 1). Los nMDS para morfoespecies, especies, géneros y familias pueden ser consultadas en La Torre Cuadros et al. (2007). A nivel de especie (con y sin morfoespecies) se distinguieron 3 tipos de ensamblajes: 1 parcela de bosque montano bajo (Pampa Hermosa), y 6 de bosque montano propiamente con ensamblajes distintos en la franja occidental (Pichita, 2 parcelas) y en la franja oriental (Génova y San Ramón, 4 parcelas) de esta parte de la Cordillera Andina. Análisis de surrogados taxonómicos La Ordenación de segundo orden (SSO) (Somerfield & Clarke, 1995) permite evaluar el grado de parecido de las 12 ordenaciones nMDS producidas en el apartado anterior. Esa semejanza se cuantifica con una simple correlación (normalmente Rev. peru. biol. 19(1): 101- 105 (April 2012)

Spearman o Kendall) entre cada dúo de matrices triangulares (Mantel 1967). Como cualquier índice de correlación, aquí también se relacionan medidas pareadas de dos variables: en este caso similitudes Bray-Curtis entre matrices triangulares. Disponemos de 12 matrices triangulares de 7 x 7 parcelas, y por ello el SSO calcula un valor de correlación entre cada dúo de matrices triangulares (Fig. 1). El resultado es una matriz triangular global de tamaño 12 x 12 y rellena de correlaciones que, tomadas como índices de similitud, sirven para producir una ordenación nMDS global. Los puntos en esa ordenación global representan cada matriz triangular. Aquellas matrices triangulares que producen ordenaciones parecidas de parcelas (correlaciones altas implican un patrón parecido de recambio de taxones) aparecerán más cercanas entre sí en el nMDS global que aquellas matrices triangulares que producen ordenaciones contrastantes (correlaciones bajas). El nMDS global fue complementado con un dendrograma sobre la matriz triangular global utilizando promediado grupal como criterio de agrupamiento (Day & Edelsbrunner 1984). Los resultados de este análisis indican correlaciones bastantes altas (>0,7) en el recambio de taxones entre parcelas a nivel de especie (con y sin morfoespecies), género y familia, tanto cuando se utiliza presencia/ausencia como cuando se usan densidades

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Herrando Pérez & La Torre-Cuadros

logarítmicas (Fig. 2). Las correlaciones disminuyen ostensiblemente cuando se compara el recambio de especies con el recambio de órdenes o phyla entre parcelas (Fig. 2). La Torre Cuadros et al. (2007) describen la semejanza de las ordenaciones a nivel de especie, género y familia con datos de presencia/ausencia, abundancias relativas y áreas basales (crudas y logarítmicas), incluyendo además morfogéneros y morfofamilias. Comentario final La franja tropical de la Cordillera de los Andes constituye uno de los 25 principales “puntos calientes” de biodiversidad global, es decir alto endemismo coincide geográficamente con alta tasa de degradación ambiental (Myers et al. 2000). Su gran extensión (~300,000 km2, 25% protegidos) explica que lidere los registros globales de plantas y vertebrados endémicos, y hace de la aplicación de surrogados una necesidad para manejar su conservación. Este estudio sugiere que la diversidad de ensamblajes arbóreos del bosque montano del Valle de Chanchamayo podría ser monitoreada óptimamente estimando presencia/ ausencia de familias en parcelas de 1 hectárea y obviando taxones poco conocidos. Es importante señalar que estos resultados son provisionales y deberán confrontarse con datos arbóreos para un mayor número de parcelas en futuros estudios. Sería interesante ubicar nuevas parcelas a lo largo de las Yungas peruanas para direccionar las ya emergentes y otras nuevas investigaciones, y añadir nuevos objetivos de estudio, en particular la utilidad del surrogado arbóreo en la identificación de distintos grados de perturbación antropogénica y como indicador de diversidad de grupos zoológicos. La iniciativa puede tener amplio impacto en instituciones patrocinadoras de conservación internacional y en los grandes proyectos de infraestructura y extracción. Muchos de los estimadores de diversidad usados en los análisis de surrogacía, sean de diversidad de especies o ensamblajes, y en particular cuando el tamaño muestral es pequeño, necesitarán de procedimientos como jackknifing o bootstrapping que permitan calcular intervalos de confianza (e.g. Hellmann & Fowler 1999, Anderson & Ashe 2000), o randomización para controlar la presencia azarosa de especies (e.g. Warwick & Light 2002, Lamoreux et al. 2006, Cushman et al. 2010). Los métodos de ordenación multivariada aquí utilizados son conceptualmente sencillos, y con mínimas asunciones matemáticas. Referencia a la gama disponible de paquetes estadísticos y bibliografía sobre métodos de ordenación puede consultarse en red ‘ordination. okstate.edu’ y en Herrando-Pérez et al. (2008), y especial mención merecen los paquetes ‘Vegan’ y ‘Ade4’ ejecutables gratuitamente en lenguaje de programación R (R:DevelopmentCore-Team 2010). En último término queremos resaltar que los surrogados no eliminan la necesidad de estudiar especies y el papel imprescindible que el taxónomo especializado cumple en el inventariado de la biodiversidad. El incremento de especies identificadas subrayará el valor de cualquier área protegida, todavía más si conduce a la descripción de taxones nuevos para la ciencia e identificación de endemismos de gran utilidad en biogeografía, macroecología, conservación y bioprospección. Agradecimientos Al financiamiento otorgado a M.A. La Torre-Cuadros por la beca semilla de Iniciativa de Liderazgo para la Conservación de

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la Amazonía (ACLI) de la Universidad de Florida apoyada por la Iniciativa Andes-Amazónica de la Fundación Gordon y Betty Moore y al Dr. Kenneth Feeley por sus valiosas sugerencias al manuscrito. Literatura citada Abadie, J. C., Andrade, C., Machon, N. & Porcher, E. 2008. On the use of parataxonomy in biodiversity monitoring: a case study on wild flora. Biodiversity and Conservation, 17, 3485-3500. Anderson, R. S. & Ashe, J. S. 2000. Leaf litter inhabiting beetles as surrogates for establishing priorities for conservation of selected tropical montane cloud forests in Honduras, Central America (Coleoptera; Staphylinidae, Curculionidae). Biodiversity and Conservation, 9, 617-653. Arponen, A., Moilanen, A. & Ferrier, S. 2008. A successful community-level strategy for conservation prioritization. Journal of Applied Ecology, 45, 1436-1445. Bady, P., Doledec, S., Fesl, C., Gayraud, S., Bacchi, M. & Scholl, F. 2005. Use of invertebrate traits for the biomonitoring of European large rivers: the effects of sampling effort on genus richness and functional diversity. Freshwater Biology, 50, 159-173. Balmford, A., Green, M. J. B. y Murray & M. G. 1996. Using higher-taxon richness as a surrogate for species richness .1. Regional tests. Proceedings of the Royal Society of London Series B-Biological Sciences, 263, 1267-1274. Cabeza, M., Arponen, A. & Van Teeffelen, A. 2008. Top predators: hot or not? A call for systematic assessment of biodiversity surrogates. Journal of Applied Ecology, 45, 976-980. Cardoso, P., Silva, I., de Oliveira, N. G. & Serrano, A. R. M. 2004. Higher taxa surrogates of spider (Araneae) diversity and their efficiency in conservation. Biological Conservation, 117, 453-459. Caro, T. M. & O'Doherty, G. 1999. On the use of surrogate species in conservation biology. Conservation Biology, 13, 805-814. Chiarucci, A., D'Auria, F., De Dominicis, V., Lagana, A., Perini, C. & Salerni, E. 2005. Using vascular plants as a surrogate taxon to maximize fungal species richness in reserve design. Conservation Biology, 19, 1644-1652. Clarke, KR, Gorley, RN, 2006. PRIMER v6: User Manual/Tutorial. PRIMER-E, Plymouth. Clarke, K. R., Somerfield, P. J. & Chapman, M. G. 2006. On resemblance measures for ecological studies, including taxonomic dissimilarities and a zero-adjusted Bray-Curtis coefficient for denuded assemblages. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 330, 55-80. Costa, F. R. C., Magnusson, W. E. & Luizao, R. C. 2005. Mesoscale distribution patterns of Amazonian understorey herbs in relation to topography, soil and watersheds. Journal of Ecology, 93, 863-878. Cushman, S. A., McKelvey, K. S., Noon, B. R. & McGarigal, K. 2010. Use of Abundance of One Species as a Surrogate for Abundance of Others. Conservation Biology, 24, 830-840. Day, W. H. E. & Edelsbrunner, H. E. 1984. Efficient algorithms for agglomerative hierarchical clustering methods Journal of Classification, 1, 7-24. Faith, D. P. 2003. Environmental diversity (ED) as surrogate information for species-level biodiversity. Ecography, 26, 374-379. Faith, D. P. & Walker, P. A. 1996. Environmental diversity: On the best-possible use of surrogate data for assessing the relative biodiversity of sets of areas. Biodiversity and Conservation, 5, 399-415. Fauth, J. E., Bernardo, J., Camara, M., Resetarits, W. J., VanBuskirk, J. & McCollum, S. A. 1996. Simplifying the jargon of community ecology: A conceptual approach. The American Naturalist, 147, 282-286. Rev. peru. biol. 19(1): 101- 105 (Abril 2012)

Surrogacía taxonómica en bosque montano andino Favreau, J. M., Drew, C. A., Hess, G. R., Rubino, M. J., Koch, F. H. & Eschelbach, K. A. 2006. Recommendations for assessing the effectiveness of surrogate species approaches. Biodiversity and Conservation, 15, 3949-3969. Gitay, H., Noble, I. R. & Connell, J. H. 1999. Deriving functional types for rain-forest trees. Journal of Vegetation Science, 10, 641-650. Grelle, C. E. V. 2002. Is higher-taxon analysis an useful surrogate of species richness in studies of Neotropical mammal diversity? Biological Conservation, 108, 101-106. Hellmann, J. J. & Fowler, G. W. 1999. Bias, precision, and accuracy of four measures of species richness. Ecological Applications, 9, 824-834. Herrando-Pérez, S., Baratti, M. & Messana, G. 2008. Subterranean ecological research and multivariate statistics: A review (1945-2006). Journal of Cave and Karst Studies, 70, 120-128. Hooper, J. N. A., Kennedy, J. A. & Quinn, R. J. 2002. Biodiversity 'hotspots', patterns of richness and endemism, and taxonomic affinities of tropical Australian sponges (Porifera). Biodiversity and Conservation, 11, 851-885. Howell, K. L. 2010. A benthic classification system to aid in the implementation of marine protected area networks in the deep/ high seas of the NE Atlantic. Biological Conservation, 143, 1041-1056. Hughes, T. P., Bellwood, D. R. & Connolly, S. R. 2002. Biodiversity hotspots, centres of endemicity, and the conservation of coral reefs. Ecology Letters, 5, 775-784. Kruskal, J. B. 1964. nonMetric Multidimensional scaling - a numerical method. Psychometrika, 29, 115-129. La Torre-Cuadros, M., Herrando-Pérez, S. & Young, K. R. 2007. Diversity and structural patterns for tropical montane and premontane forests of central Peru, with an assessment of the use of higher-taxon surrogacy. Biodiversity and Conservation, 16, 2965-2988. Lambeck, R. J. 1997. Focal species: A multi-species umbrella for nature conservation. Conservation Biology, 11, 849-856. Lamoreux, J. F., Morrison, J. C., Ricketts, T. H., Olson, D. M., Dinerstein, E., McKnight, M. W. & Shugart, H. H. 2006. Global tests of biodiversity concordance and the importance of endemism. Nature, 440, 212-214. Lassau, S. A. & Hochuli, D. F. 2008. Testing predictions of beetle community patterns derived empirically using remote sensing. Diversity and Distributions, 14, 138-147. Lewandowski, A. S., Noss, R. F. & Parsons, D. R. 2010. The effectiveness of surrogate taxa for the representation of biodiversity. Conservation Biology, 24, 1367-1377. Li, Z. Q., Yu, D., Xiong, W., Wang, Q. & Tu, M. H. 2006. Testing the higher-taxon approach: a case study of aquatic marcophytes in China's northwest arid zone and its implications for conservation. Biodiversity and Conservation, 15, 3401-3416. Mandelik, Y., Dayan, T., Chikatunov, V. & Kravchenko, V. 2007. Reliability of a higher-taxon approach to richness, rarity, and composition assessments at the local scale. Conservation Biology, 21, 1506-1515. Mantel, N. 1967. The detection of disease clustering and a generalized regression approach. Cancer Research, 27, 209-220. Margules, C. R. & Pressey, R. L. 2000. Systematic conservation planning. Nature, 405, 243-253. Mayfield, M. M., Boni, M. E., Daily, G. C.& Ackerly, D. 2005. Species and functional diversity of native and humandominated plant communities. Ecology, 86, 2365-2372.

Rev. peru. biol. 19(1): 101- 105 (April 2012)

Mazaris, A. D., Kallimanis, A. S., Tzanopoulos, J., Sgardelis, S. P. & Pantis, J. D. 2010. Can we predict the number of plant species from the richness of a few common genera, families or orders? Journal of Applied Ecology, 47, 662-670. Mumby, P. J., Broad, K., Brumbaugh, D. R., Dahlgren, C. P., Harborne, A. R., Hastings, A., Holmes, K. E., Kappel, C. V., Micheli, F. & Sanchirico, J. N. 2008. Coral reef habitats as surrogates of species, ecological functions, and ecosystem services. Conservation Biology, 22, 941-951. Myers, N., Mittermeier, R. A., Mittermeier, C. G., da Fonseca, G. A. B. & Kent, J. 2000. Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, 403, 853-858. Oliver, I. & Beattie, A. J. 1996. Designing a cost-effective invertebrate survey: A test of methods for rapid assessment of biodiversity. Ecological Applications, 6, 594-607. Oliver, I., Beattie, A. J. & York, A. 1998. Spatial fidelity of plant, vertebrate, and invertebrate assemblages in multiple-use forest in eastern Australia. Conservation Biology, 12, 822-835. Olsgard, F., Brattegard, T. & Holthe, T. 2003. Polychaetes as surrogates for marine biodiversity: lower taxonomic resolution and indicator groups. Biodiversity and Conservation, 12, 1033-1049. Pharo, E. J., Beattie, A. J. & Binns, D. 1999. Vascular plant diversity as a surrogate for bryophyte and lichen diversity. Conservation Biology, 13, 282-292. Pressey, R. L. 2004. Conservation planning and biodiversity: Assembling the best data for the job. Conservation Biology, 18, 1677-1681. Price, A. R. G., Vincent, L. P. A., Venkatachalam, A. J., Bolton, J. J. & Basson, P. W. 2006. Concordance between different measures of biodiversity in Indian Ocean macroalgae. Marine Ecology-Progress Series, 319, 85-91. R:Development-Core-Team 2010. Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. Ramsay, P. M., Kent, M., Reid, C. L. & Duckworth, J. C. 2006. Taxonomic, morphological and structural surrogates for the rapid assessment of vegetation. Journal of Vegetation Science, 17, 747-754. Rodrigues, A. S. L. & Brooks, T. M. 2007. Shortcuts for biodiversity conservation planning: The effectiveness of surrogates. Annual Review of Ecology Evolution and Systematics, 38, 713-737. Sarkar, S., Pressey, R. L., Faith, D. P., Margules, C. R., Fuller, T., Stoms, D. M., Moffett, A., Wilson, K. A., Williams, K. J., Williams, P. H. & Andelman, S. 2006. Biodiversity conservation planning tools: Present status and challenges for the future. Annual Review of Environment and Resources, 31, 123-159. Somerfield, P. J. & Clarke, K. R. 1995. Taxonomic levels, in marine community studies, revisited. Marine Ecology-Progress Series, 127, 113-119. van Weerd, M. & de Haes, H. A. U. 2010. Cross-taxon congruence in tree, bird and bat species distributions at a moderate spatial scale across four tropical forest types in the Philippines. Biodiversity and Conservation, 19, 3393-3411. Villasenor, J. L., Ibarra-Manriquez, G., Meave, J. A. & Ortiz, E. 2005. Higher taxa as surrogates of plant biodiversity in a megadiverse country. Conservation Biology, 19, 232-238. Warwick, R. M. & Light, J. 2002. Death assemblages of molluscs on St Martin's Flats, Isles of Scilly: a surrogate for regional biodiversity? Biodiversity and Conservation, 11, 99-112. Wessels, K. J., Freitag, S. & van Jaarsveld, A. S. 1999. The use of land facets as biodiversity surrogates during reserve selection at a local scale. Biological Conservation, 89, 21-38.

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Karyotypes of Akodon orophilus and Thomasomys sp. fromISSN Huánuco, Peru 1561-0837

NOTA CIENTÍFICA

Karyotypes of Akodon orophilus Osgood 1913 and Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) from Huánuco, Peru Cariotipos de Akodon orophilus Osgood 1913 y Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) de Huánuco, Perú Víctor Pacheco1, Jesús H. Córdova2 and Margarita Velásquez3 1 Departamento de Mastozoología, Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Av. Arenales 1256, Jesús María, Lima, Perú. Email: vpachecot@gmail.com 2 Departamento de Herpetología, Laboratorio de Citogenética Molecular “Javier Zapata Arias”, Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. 3 Laboratorio de Genética HumanaFacultad de Ciencias Biologicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Abstract Conventional chromosomal preparations were made of three native mice from Huánuco, Peru: a male and a female of Thomasomys sp., and a male of Akodon orophilus. Thomasomys sp. had a karyotype of 2n = 42, XY (n = 21), meanwhile A. orophilus presented 2n = 22, XY (n = 11). Comparisons between chromosomal pairs from the existent literature indicate that both are new karyotypes. Thomasomys sp. has a distinct sexual Y chromosome, the only metacentric (m) reported for the genus. The chromosomes X and Y of A. orophilus are acrocentrics (a); and the length of chromosome Y (2/3 of the length of X) distinguishes A. orophilus from other congeneric. Because the structural differences between the sexual chromosomes usually generates mechanism of reproductive isolation at intraspecific level and are bigger still in interspecific crosses, we concluded that the karyotypes reported here support the validity of the species A. orophilus and suggest that Thomasomys sp. represents a new species to science. Keywords: Akodon, Thomasomys, karyotype, Yungas, Sigmodontinae

Resumen

Presentado: 11/08/2011 Aceptado: 09/06/2012 Publicado online: 01/10/2012

Se procesaron preparados cromosómicos convencionales de tres ratones procedentes de Huánuco, Perú: una hembra y un macho de Thomasomys sp., y otro macho de Akodon orophilus. Thomasomys sp. presentó un cariotipo 2n = 42, XY (n = 21), en tanto que A. orophilus presentó 2n = 22, XY (n = 11). Thomasomys sp. tiene un cromosoma sexual Y distinguible, por ser el único metacéntrico (m) entre los reportados para el género. A. orophilus tiene los cromosomas X e Y acrocéntricos (a), alcanzando el Y los 2/3 de la longitud del X, característica que la diferencia de otras especies congenéres. Dada la importancia que tienen las diferencias estructurales entre los cromosomas sexuales como usual mecanismo generador de problemas reproductivos a nivel intraespecífico, y mayores aún en cruzas interespecíficas, consideramos que los cariotipos reportados aquí apoyan la validez de la especie A. orophilus y sugiere que Thomasomys sp. representa una especie nueva para la ciencia. Palabras clave: Akodon, Thomasomys, cariotipos, Yungas, Sigmodontinae.

Introduction Peru is considered one of the twelve more biomegadiverse countries of the world (Lamas 1982, McNeely et al. 1990); and it ranks fifth in regard to mammalian diversity in the world (Pacheco et al. 2009). Some 162 species of rodents are currently reported for Peru and the report of several new species is known to be in preparation (Pacheco et al. 2009). This scenario compels us to devote time and resources to better know our diversity. At present, the study of the karyotypes is an excellent approach to solve problems of identification, species determination, classification, phylogeny and distribution of the species, and a fundamental parameter – and sometimes irreplaceable – for this purpose. Thus, this method has been widely used in the systematics of Neotropical rodents (Reig and Useche 1976, Gardner and Patton 1976, Reig et al. 1980, Aguilera et al. 2000). Akodon and Thomasomys comprise two of the most specious genus of Sigmodontinae with 41 and 36 species respectively (Musser and Carleton 2005). In Peru, Akodon is represented by 14 species and Thomasomys by 18 species (Pacheco et al. 2009). A summary of karyotype information for Akodon from Peru was reported by Patton and Smith (1992). Adequate karyotype information for Thomasomys from Peru is found in Gardner and Patton (1976) and Salazar-Bravo and Yates (2007), but a summary is still missing. Karyotype information for several species of Akodon and Thomasomys are still missing. Rev. peru. biol. 19(1): 107 - 110 (April 2012)

This study reports for the first time the karyotype of Akodon orophilus, an endemic rodent to Peru, and Thomasomys sp., an apparently new species to science (Patton and Smith 1992, Pacheco 2003), based on three samples obtained from the cloud forests of Palmapampa, of Huánuco, Peru. Material and methods Two karyotypes were evaluated based on conventional chromosome staining (somatic and germinal cells) from three rodents collected in the field and prepared in the laboratory: a male and female of Thomasomys sp. (MUSM 17826 and 17827 respectively), and a male of Akodon orophilus (MUSM 17795). These specimens were obtained during an mammals diversity survey from Palmapampa, ( approximately at 20 km SE of Chaglla), along the road from Chaglla to Tomayrica, Distrito Chaglla, Provincia Pachitea, Departamento Huánuco, at 3020 m elevation, 09º53'12''S, 75º53'22''W, from 15 to 26 of May 2000. The habitat is a typical montane forests or Yungas, and moderately fragmented by potato agriculture. This locality was described and a map presented by Lehr et al. (2002). The species were identified based on external and craneodental characteristics by the first author (VP) following Patton and Smith (1992) for Akodon, and Pacheco (2003) for Thomasomys. The specimens are deposited in the Museo de Historia Natural, Universidad de San Marcos (MUSM). Chromosomal preparations and staining follow the protocols described by

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Pacheco et al.

Córdova (1993) adapted to rodents. Pictures were taken with two photomicroscopes (Leitz Orthoplan-Orthomat and LeitzOrthoplan 20) with film Agfa Ortho-25, and printed in bromide Kodak paper, degree 2 and 4. In all samples the karyotypes were obtained by counting the chromosomes of at least seven of the better metaphases (and diakinesis in males) for individual, by arranging and qualifying the chromosomes according to Levan et al. (1964) and Green and Sessions (1991). In this work, “acrocentrics" (a) is used here for mammalian chromosomes and comprise the “subtelocentrics” and “telocentrics” chromosomes of the Green & Sessions’s chromosomal nomenclature. Results and discussion These results represent the first karyotypes for Akodon orophilus and Thomasomys sp. These are here described, illustrated and compared with relevant works in the literature. Akodon orophilus The specimen of A. orophilus (MUSM 17795) has a karyotype of 2n = 22, FN = 40 (Fig. 1, 4; Table 1). All the autosomes are biarmed (8 metacentric, m; and 2 submetacentric pairs, sm), meanwhile the X and Y are acrocentrics (a). The Y chromosome is relatively long because in size it is 2/3 the length of the X chromosome. Gardner and Patton (1976) reported a karyotype of 2n = 22, FN = 40 for Akodon sp. (Ancash, Peru), but X and Y are sm in this taxon and a in our sample. Likewise, Patton

(1987) and Patton et al. (1990) reported a similar karyotype (2n= 22) for A. aerosus and A. torques, from Cuzco Department; but these have a submetacentric X. In addition, A. torques has a subtelocentric Y which is 1/2 the length of the X chromosome. According to the revision by Patton and Smith (1992) the genus Akodon in Peru presents chromosomal complements from 2n = 22 to 2n = 40, as is seen in Akodon juninensis (2n = 40), A. lutescens (2n = 40), A. boliviensis (2n = 40), A. mollis (2n = 22 to 36-38), A. subfuscus (2n = 40), A. torques (2n = 22-26), A. aerosus (2n = 22-40), A. albiventer (2n = 40), and A. kofordi (2n = 40). The karyotype of A. orophilus and the diploid number of Peruvian populations of A. fumeus were unknown at that time. All these karyotypes are markedly different to the one reported here for A. orophilus. Hsu and Benirschke (1973) reported a karyotype of A. orophilus with 2n = 26 from specimens from Department of Ayacucho, but these were later identified as A. torques by Patton and Smith (1992). Structural differences of sexual chromosomes reinforce the separation of Akodon orophilus from other congeners, although the species is considered a complex group and might represent more than one species (Patton and Smith 1992, Smith and Patton 2007). Thomasomys sp. The specimens of Thomasomys sp. have a karyotype of 2n = 42, n = 21, FN = 47 (Fig. 2, 4; Table 2). All autosomes are acrocentrics except the pairs 1, 5 and 20 that are metacentrics (m). In regard to the sexual pair, the chromosome X is a, and the Y is m. Secondary constrictions were found in the medial region of long arm of X sexual pair and the distal region of the long arm of autosomal pair 10 (Fig. 3A, B). The species of the genus Thomasomys are a uniform group characterized by a diploid number of 42 or 44, and a predominantly acrocentric autosomic complement (Gardner and Patton 1976). Numerically our results are similar to those of Thomasomys monochromos from Colombia (Gardner and Patton

Figure 1. Karyotype of Akodon orophilus from Palmapampa, Departament of Huánuco, Peru (MUSM 17795) (scale bar = 5 μm). Table 1. Karyometric data of Akodon orophilus. Cromosomal Pair

Relative Length

Centromeric Index

Chromosomal Type

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X Y

21.024 12.191 9.541 9.452 8.657 6.36 6.184 6.007 3.799 2.65 8.834 5.3

0.447 0.407 0.432 0.306 0.316 0.423 0.429 0.482 0.444 0.333 0.201 0.167

m m m sm sm m m m m sm a a

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Figure 2. Karyotype of Thomasomys sp. from Palmapampa, Huánuco, Peru (MUSM 17826). Scale bar = 5 μm. Rev. peru. biol. 19(1): 107 - 110 (Abril 2012)

Karyotypes of Akodon orophilus and Thomasomys sp. from Hu谩nuco, Peru

Figure 3. Amplification of chromosomes of Thomasomys sp. A.- Observe the metacentric Y chromosome and the secondary constriction in the long arm of X in the sexual pair. B.- The pair 10 has secondary constrictions in the long arm.

Table 2. Karyometric data of Thomasomys sp. Cromosomal Pair

Relative Length

Centromeric Index

Chromosomal Type

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 X Y

12.52 9.984 8.558 8.24 8.082 5.864 4.596 4.12 3.962 3.803 3.645 3.487 3.328 2.853 2.357 1.426 1.109 0.951 0.792 0.634 6.339 3.17

0.475 0.083 0.124 0.101 0.481 0.111 0.12 0.108 0.094 0.122 0.121 0.081 0.037 0.055 0.074 0.104 0.093 0.086 0.072 0.451 0.04 0.443

m a a a m a a a a a a a a a a a a a a m a m

Figure 4. Idyograms of Akodon orophilus and Thomasomys sp.

1976), but in this species the autosomes are acrocentrics and the chromosome X is submetacentric (sm). The chromosome Y is the second biarmed chromosome reported for the genus. A summary of reported karyotypes for Thomasomys is presented for comparisons with Thomasomys sp. (Table 3). T. emeritus is distinguished here from T. laniger following karyotype data (Aguilera et al. 2000) and morphology (Pacheco 2003). The karyotype of Thomasomys sp. from Pichincha, Ecuador, reported by Gardner and Patton (1976) is reidentified as T. paramorum by the first author (VP); but this species is apparently polymorphic in karyotype morphology. The chromosomes X and Y of T. paramorum from Tungurahua, Ecuador (Haynie et al. 2006) are acrocentrics (a), while those from Pichincha (Gardner and Patton 1976) are submetacentrics (sm). The voucher of the karyotype reported for T. taczanowskii in Gardner and Patton (1976) is also reidentified as T. oreas by the first author (VP). For Peru, Gardner and Patton (1976) reported the karyotypes of Thomasomys aureus (2n = 44, FN = 42), T. kalinowskii (2n = 44, FN = 44), T. notatus (2n = 44, FN = 44), and T. oreas (2n = 44, FN = 44); all four with the chromosomes X and Y acrocentrics (a) and without a marked polymorphism. The karyotype presented here for Thomasomys sp. is within the range known

Table 3. Summary of karyotypes reported for species of Thomasomys. Species name

Reference

T. niveipes T. laniger T. emeritus1 T. monochromos T. aureus T. paramorum2 T. paramorum T. vestitus T. andersoni T. kalinowskii T. notatus T. oreas3 Thomasomys sp.

24 40 42 42 44 44 44 44 44 44 44 44 42

42 40 40 42 42 42 42 42 42 44 44 44 47

M or SM M or SM M SM A SM A A ? A A A A

A A A A A SM A A ? A A A M

G贸mez-Laverde et al. 1997 G贸mez-Laverde et al. 1997 Aguilera et al. 2000 Gardner and Patton 1976 Gardner and Patton 1976 Gardner and Patton 1976 Haynie et al. 2006 Aguilera et al. 2000 Salazar Bravo and Yates 2007 Gardner and Patton 1976 Gardner and Patton 1976 Gardner and Patton 1976 this contribution

originally reported as T. laniger originally reported as Thomasomys sp. 3 originally reported as T. taczanowskii 1 2

Rev. peru. biol. 19(1): 107 - 110 (April 2012)

109

Pacheco et al.

for Thomasomys; however, it differs from other karyotypes by the biarmed Y chromosome and biarmed autosomal pairs 1, 5 and 20, and 2n = 42 instead of 2n = 44. Karyotype data then reinforce the suggestion based on morphology that Thomasomys sp. is a new species (Pacheco 2003). Acknowledgments We thank to Lily Arias, Marina Villalobos, Claudia Chung, Angela Vásquez, and César Aguilar for their assistance during the field work. To Carlos Tello for helping in the curatorial work of these samples, and to Dan Vivas for his comments on karyotype morphology. Literature cited Aguilera M., A. Pérez-Zapata, J. Ochoa & P. Soriano. 2000. Karyology of Aepeomys and Thomasomys (Rodentia: Muridae) from the Venezuelan Andes. Journal of Mammalogy 81(1): 52—28. Córdova J.H. 1993. Estudios cariotípicos y problemas taxonómicos en el grupo de Bufo spinulosus (Amphibia: Anura). Tesis, Título Profesional de Biólogo, mención en Genética. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Gardner A.L. & J.L. Patton. 1976. Karyotypic variation in oryzomyine rodents (Cricetinae) with comments on chromosomal evolution in the Neotropical cricetine complex. Occasional Papers of the Museum of Zoology, Louisiana State University 49: 1-48. Gómez-Laverde M., O. Montenegro-Díaz, H. López-Arévalo, A. Cadena & M.L. Bueno. 1997. Karyology, morphology, and ecology of Thomasomys laniger and T. niveipes in Colombia. Journal of Mammalogy 78: 1282-1289. Green D.M. & S.K. Sessions. 1991. Nomenclature for chromosomes. In: D.M. Green & S.K. Sessions, eds. Amphibian Cytogenetics and Evolution. Academic Press, New York. Pp. 431- 432. Haynie M.L., J.G. Brant, L.R. McAliley, J.P. Carrera, M.A. Revelez, D.A. Parish, X. Viteri, C. Jones & C.J. Phillips. 2006. Investigations in a Natural Corridor Between Two National Parks in Central Ecuador: Results from the Sowell Expedition, 2001. Occasional Papers Museum of Texas Tech University 263: 1-16. Hsu T.C. & K. Benirschke. 1973. Atlas of Mammalian Chromosomes 7: folio 314. Lamas G. 1982. A preliminary zoogeographical division of Peru based on butterfly distributions (Lepidoptera: Papilionoidea). In: G.T. Prance, ed. Biological diversification in the Tropics. Columbia University Press, New York. Pp. 336–357. Lehr E., C. Aguilar & G. Köhler. 2002. Two sympatric new species of Phrynopus (Anura: Leptodactylidae) from a cloud forest in the Peruvian Andes. Journal of Herpetology, 36(2):

110

208-216. Levan A., K. Fredga & A.A. Sandberg. 1964. Nomenclature for centromeric positions on chromosomes. Hereditas, 52: 201-220. McNeely J., K. Miller, W. Reid, R. Mittermeier & T. Werner. 1990. Conserving the world’s biological diversity. – UICN, Gland, Switzerland, WRI, CI, WWF-US, and the World Bank; Washington. Musser G.G. & M.D. Carleton. 2005. Superfamily Muroidea. In: D.E. Wilson and D.M. Reeder, eds. Mammal Species of the World, Third Edition. Johns Hopkins University Press, Baltimore, MD. Vol 2: 894-1531. Pacheco V. 2003. Phylogenetic analyses of the Thomasomyini (Muroidea: Sigmodontinae) based on morphological data. Ph D. dissertation. The City University New York, New York, USA. Pacheco V., R. Cadenillas, E. Salas, C. Tello & H. Zeballos. 2009. Diversidad y endemismo de los mamíferos del Perú. Revista Peruana de Biología 16(1): 5-32. Patton J.L. 1987. Patrones de distribución y especiación de fauna de mamíferos de los bosques nublados andinos del Perú. Anales Museo de Historia Natural Valparaíso 17: 87-94. Patton J.L. & M.F. Smith. 1992. Evolution and systematics of the akodontine rodents (Muridae:Sigmodontinae) of Peru, with emphasis on the genus Akodon. Memorias del Museo de Historia Natural, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 21:83-104. Patton J.L., P. Myers & M.F. Smith. 1990. Vicariant versus gradient models of diversification: the small mammal fauna of eastern Andean slopes of Peru. In: G. Peters and R. Hutterer, eds. Vertebrates in the Tropics. Zoologisches Forschunginstitut und Museum Alexander Koenig, Bonn. Pp. 355-371. Reig O.A. & M. Useche. 1976. Diversidad cariotípica y sistemática en poblaciones venezolanas de Proechimys (Rodentia: Echimydae), con datos adicionales sobre poblaciones de Perú y Colombia. Acta Cientifica Venezolana 27: 132–140. Reig O.A., M. Aguilera, M.A. Barros & M. Useche. 1980. Chromosomal speciation in a Rassenkreis of venezuelan spiny rats (Genus Proechimys, Rodentia, Echimydae). Genetica 52/53: 291–312. Salazar-Bravo J. & T.L. Yates. 2007. A new species of Thomasomys (Cricetidae: Sigmodontinae) from central Bolivia. In: D.A. Kelt, E.P. Lessa, J. Salazar-Bravo, and J.L. Patton, Eds. The quintessential naturalist: honoring the life and legacy of Oliver P. Pearson. University of California Publications in Zoology. Pp. 747-774. Smith M.F. & J.L. Patton. 2007. Molecular phylogenetics and diversification of South American grass mice, genus Akodon. In: D.A. Kelt, E.P. Lessa, J. Salazar-Bravo, and J. L. Patton, Eds. The quintessential naturalist: honoring the life and legacy of Oliver P. Pearson. University of California Publications in Zoology 134. Pp. 827-858.

Rev. peru. biol. 19(1): 107 - 110 (Abril 2012)

Cambios en las comunidades bacterianas de suelo ISSN 1561-0837

NOTA CIENTÍFICA

Cambios en las comunidades bacterianas de suelo luego de una contaminación con hexadecano Changes in soil bacterial communities after contamination with hexadecane Graciela N. Pucci, Adrián J. Acuña, Natalia Y. Nohra y Oscar H. Pucci Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios e Investigación en Microbiología Aplicada (CEIMA). Ruta Provincial Nº 1, km 4, Comodoro Rivadavia (CP 9000). Chubut, Argentina. Email Graciela Pucci: granapu@unpata.edu.ar Email Adrián Acuña: ajcuna@unpata.edu.ar Email Natalia Nohra: yamilanohra@hotmail.com Email Oscar Pucci: ceima@unpata.edu.ar

Presentado: 02/11/2011 Aceptado: 12/05/2012 Publicado online: 01/10/2012

Resumen El presente trabajo informa sobre los cambios en la comunidad bacteriana de un suelo proveniente de una zona hidrocarburífera de Argentina. Los cambios se observaron en un ensayo de microcosmo el cual fue sometido a contaminación con hexadecano. La determinacion de hidrocarburos y los recuentos bacterianos fueron realizados semanalmente. Los cambios en la diversidad bacteriana se determinaron por la el análisis de los ácidos grasos de membrana (FAMEs); identificándose y cuantificándose por cromatografía gaseosa utilizando los parámetros según MIDI. Se observó que la contaminación con hexadecano causa un disturbio en el suelo que conduce a un cambio en la estructura de la comunidad bacteriana. Palabras claves: comunidades bacterianas, MIDI, suelo contaminado.

Abstract This paper reports on changes in the soil bacterial community from a petroleum zone of Argentina. Changes were observed in a microcosm test which was subject to contamination with hexadecane. The determination of hydrocarbons and bacterial counts were performed weekly. Changes in bacterial diversity were determined by the analysis of membrane fatty acids (FAMEs), identified and quantified by gas chromatography using according to MIDI parameters. It was observed that contamination with hexadecane cause a disturbance in the soil leading to a change in the bacterial community structure. Keywords: bacterial communities, MIDI, contaminated soil.

La relación entre la contaminación ambiental y los cambios que ella produce sobre la comunidad bacteriana de un suelo es un tema bastante estudiado. La contaminación suele ocasionar la aparición de nuevas poblaciones bacterianas dominantes dentro de la comunidad establecida. Estas pueden sobrevivir a la contaminación, mejorando su capacidad fisiológica para la utilización del contaminante involucrado (Kumar y Khanna 2010). El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento de la comunidad bacteriana del sedimento de un arroyo seco, a las sucesivas contaminaciones con hexadecano. El suelo investigado proviene de un arroyo seco de las inmediaciones de la ciudad de Comodoro Rivadavia en la Provincia de Chubut, Argentina. El cauce del arroyo atravesaba la cuenca hidrocarburífera del Golfo San Jorge. Para el desarrollo del trabajo, se diseñaron tres microcosmos, por triplicado, con un kilogramo de suelo cada uno. El microcosmo denominado LM1 sólo se le adicionó la muestra de suelo, al denominado LM2, además del suelo, se le incorporó nutrientes para lograr un relación C:N:P de 100:5:0,5 y agua destilada estéril para establecer la humedad del suelo en 20%. El denominado LM3 se preparó en las mismas condiciones que LM2, y se contaminó inicialmente con 10000 mg.kg-1 de hexadecano. Luego de transcurridos 70 y 98 días se incorporó una nueva contaminación con 2000 mg.kg-1 de hexadecano en LM3 y se acondicionó nuevamente en LM2 y LM3 el contenido de nutrientes y humedad. Todos los microcosmos se incubaron por 105 días a 28 °C en oscuridad. El seguimiento de los microcosmos se realizó semanalmente por recuentos bacterianos por diseminación en superficie en medio TSBA (Britania) y por la determinación de hidrocarburos totales por espectrofotometría en el infrarrojo según la norma 418.1 de la Environmental Protection Agency. Las modificaciones en la diversidad de la comunidad bacteriana se determinó por ácidos grasos de membrana (FAMEs) totales Rev. peru. biol. 19(1): 111 - 112 (April 2012)

extraídos del suelo según lo propuesto por Ritchie et al. (2000). Los ácidos grasos extraídos se identificaron y cuantificaron por cromatografía gaseosa utilizando los parámetros de corrida según MIDI–Sherlock (versión 6.0) (Sasser 1990). Los perfiles obtenidos fueron analizados mediante un análisis estadístico multivariado de componentes principales y se calculó el índice de diversidad de Shannon-Wiener. Ambos análisis se realizaron con el programa PAST. El hexadecano es un hidrocarburo de cadena lineal que fácilmente puede ser degradado por los microorganismos del suelo ya que, prácticamente, no presenta toxicidad. Una comunidad bacteriana adaptada a la presencia de hidrocarburos, generalmente posee miembros que pueden responder rápidamente a la incorporación de este contaminante y comenzar a utilizarlo como fuente de carbono y energía (van Elsas et al. 2007), aumentando su número en los recuentos bacterianos, pero disminuyendo su biodiversidad (Atlas y Philp 2005). La utilización como fuente de carbono y energía en LM3 fue buena y rápida (Tabla 1), modificando la comunidad bacteriana y acercándose al estado original cuando el hidrocarburo disminuyó aproximadamente un 90% (Fig. 1C). Los sucesivos agregados de hexadecano en los días 70 y 98 produjeron un resultado similar. Estas observaciones concuerdan con lo reportado por Fuller y Manning (2004) para bacterias gram positivas inhibidas por la presencia de TNT que, luego de ser removido el contaminante, su número se restableció. Stephen et al. (1999) sugirieron que la restauración de la estructura de la comunidad bacteriana a un estado similar a la que presentaban antes del disturbio producido por un contaminante, podría ser usada como parámetro para determinar el punto final, en términos ecológicos, de un proceso de biorremediación. El suelo que solo fue movido de su lugar de origen y llevado al laboratorio, microcosmo LM1, también sufrió modificaciones, a pesar de no haber sido contaminado con hexadecano. Se observó

111

Pucci et al. Tabla 1. Determinaciones realizadas sobre los microcosmos estudiados. Días Inicial 7 14 21 29 35 42 49 56 63 70 77 84 98 105

LM1 g+/g6,24 6,37 5,99 9,03 9,53 6,24 2,81 4,43 2,37 4,21 3,35 2,76 3,51 2,59 2,26

LM2

SW 4,141 3,966 4,086 3,884 3,966 3,746 3,816 3,937 3,612 3,518 3,807 3,525 4,04 3,753 3,141

UFC/g 5,0.103

g+/g7,79 7,65 9,13 8,16 9,95 7,14 3,64 1,72 3,54 2,40 2,80 2,36 2,93 1,68 2,16

4,0102 1,3.104 4,8.104

SW 4,223 4,021 3,895 3,86 3,941 4,207 3,684 4,096 3,588 3,17 3,579 3,49 3,96 3,887 3,67

LM3 UFC/g 5,0.103

3,0.104 5,4.104 8,0.105

g+/g5,50 6,11 5,83 1,55 1,40 1,03 1,22 1,42 1,63 1,87 0,49 0,68 1,02 0,64 0,75

SW 1,889 2,561 2,613 2,94 3,004 3,085 3,031 2,958 3,144 2,307 3,072 3,105 3,197 2,846 3,455

UFC/g 5,0.103

1,5.107 1,4.107 1,2.106

TPH* 10000 3363 2200 1710 1135 314 328 101 1921 391 167 1827 354

g+/g-: Índice de bacterias gran positivas/ gran negativas ((Σ 15:0i + 15:0 anteiso + 16:0i + 16:0 ai + 17:0 i + 17:0 ai)/( Σ 17cy + 18:1ω7c +19:0 cy)). SW: índice de biodiverisidad de Shannon-Wiener. TPH: hidrocarburos totales expresados en mg.kg-1. 0,16

0,08

49 0

-0,08

98 56

84 21

105

Componente 2

0,18 70

0,06

-0,06

21 35

29 98 42 49

-0,08

7 21

0,16 0,08

105

Inicial

De los resultados expuestos se puede estimar que la presencia de un contaminante como el hexadecano produce un disturbio en el suelo que conduce a un cambio en la estructura de la comunidad bacteriana del mismo. Es importante remarcar que el solo hecho de mover el suelo o incorporarle nutrientes, también implica modificaciones en la comunidad bacteriana, pero que se manifiestan de manera diferente a las producidas por el contaminante.

Inicial

-0,16

0,12

El agregado de nutrientes provocó un disturbio formando tres grupos en el análisis estadístico (Fig. 1B), generados a partir de las tres veces que se incorporó nutrientes. Los recuentos bacterianos realizados en TSBA no presentaron modificaciones en el tiempo de estudio. En el día 42 se produjo una modificación en la cantidad de bacterias gram negativas que se mantuvo con el tiempo y los agregados de nutrientes.

70 84 105

Inicial 77

-0,16

63 -0,16

-0,08

0,08

0,16

Componente 1 Figura 1. Análisis estadístico multivariado de componentes principales en los tres sistemas estudiados. El gráfico A, B y C corresponden a los microcosmos LM1, LM2 y LM3 respectivamente. Los círculos llenos, vacíos y las cruces representan los diferentes períodos del estudio para diferenciar las incorporaciones de hexadecano y/o nutrientes, dependiendo del sistema.

una modificación en el valor del índice de Shannon-Wiener, con un número de bacterias constante en el tiempo. La dispersión de la comunidad bacteriana también existió (Fig. 1A), acompañada de una modificación del índice de gram positivos/gram negativos que muestra un aumento de los microorganismos gram positivos en los días 21 y 35 para luego decaer y mantenerse en valores bajos. El tiempo produjo un agotamiento de los pocos nutrientes existentes en el suelo y la falta de agregado de humedad generó la dispersión de las muestras sin que puedan permanecer juntas o volver a valores próximos a los del inicio del ensayo.

112

Literatura citada Atlas R.M. & J. Philp. 2005. Bioremediation: applied microbial solutions for real-world environmental cleanup. American Society for Microbiology (ASM) Press, Washington, DC, 78–105. Kumar M. & S. Khanna. 2010. Diversity of 16S rRNA and dioxygenase genes detected in coal tar-contaminated site undergoing active bioremediation. J. Appl. Microbiol. 108: 1252–1262. Fuller M.E. & J.F. Manning. 2004. Microbiological changes during bioremediation of explosives-contaminated soils in laboratory and pilot-scale bioslurry reactors. Bioresour. Technol. 91: 123-133. Ritchie N.J., M.E. Schutter, R.P. Dick et al. 2000. Use of length heterogeneity PCR and fatty acid methyl ester profiles to characterize microbial communities in soil. Appl. Environ. Microbiol. 66: 1668-1675. Sasser M. 1990. Identification of bacteria by gas chromatography of cellular fatty acids. Technical note 101. Microbial ID, Newark, Del. van Elsas J.D., J.K. Jansson & J.K. Trevors. 2007. Modern soil microbiology, 2nd edn. CRC Press, New York, pp 387–429. Stephen J.R., Y.I. Chang, Y.D. Gan et al. 1999. Microbial characterization of a JP-4 fuel-contaminated site using a combined lipid biomarker/polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCRDGGE)- based approach. Appl. Environ. Microbiol. 1: 231–241.

Rev. peru. biol. 19(1): 111 - 112 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales ISSN 1561-0837

COMENTARIOS

Revisión de índices de distribución espacial usados en inventarios forestales y su aplicación en bosques tropicales Review of spatial indices used in forest inventory and their application in tropical forests Alicia Ledo*1, Sonia Condés1, Fernando Montes2 1 Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes. Universidad Politécnica de Madrid. Ciudad Universitaria, sn. 28040 Madrid, Spain 2 CIFOR-INIA. Ctra. de La Coruña km 7.5, 28040 Madrid Spain *alicialedo@gmail.com

Resumen En este trabajo se hace una revisión de los diferentes índices utilizados para describir y caracterizar la estructura horizontal o patrón espacial en masas forestales con especial énfasis en aquellos que se han aplicado para el estudio de bosques tropicales. Estos índices se han clasificado en función del tipo de datos requerido para su cálculo. Diferentes aspectos del comportamiento estadístico y la aplicabilidad de aquellos índices más usados (los índices de Fisher y Morisita, el análisis de la varianza en escalas anidadas y la técnica SADIE de entre las técnicas que utilizan datos de densidades o coberturas en unidades de muestreo; los índices de Clark-Evans, Pielou y Byth-Ripley basados en medidas de distancias entre árboles; y las funciones L(d) y Oring que requieren para su cálculo la posición de todos los arboles) se analizan en un caso de estudio a partir de datos de parcelas experimentales un bosque tropical andino. Palabras clave: índices de diversidad, estructura forestal, patrón espacial, biodiversidad, bosques de niebla, Andes, Perú.

Abstract

Presentado: 17/01/2012 Aceptado: 21/08/2012 Publicado online: 01/10/2012

This paper reviews the different indices used to describe and characterize the horizontal structure or spatial pattern in forest stands, with particular emphasis on those which have been applied to the study of tropical forests. These indices have been classified according to their data-inventory requirements. A number of aspects concerned with the statistical properties of the most commonly employed indices (Fisher and Morisita indices, LQV techniques and SADIE in the quadrats group; Clark-Evans, Pielou and Byth-Ripley in the nearest-neighbour group; The empirical L(d) and O-ring functions in the mapped data group) and their applicability to tropical stands, have been tested in experimental plots located in an Andean tropical forest. Keywords: diversity index, forest structure, spatial pattern, biodiversity, cloud forest, Andes, Peru.

Introducción El inventario forestal es una herramienta necesaria para el conocimiento del monte, y la planificación de cualquier recurso requiere en primer lugar de un conocimiento del mismo (Madrigal 2002). Tradicionalmente, los trabajos de inventario forestal se realizaban con fines orientados a la producción. Al surgir nuevas demandas de utilidades de los sistemas forestales por parte de la sociedad, se han ido incorporando nuevos objetivos a los inventarios, como la estimación y valoración de la biodiversidad, estimación de bienes ambientales y estado de conservación de los ecosistemas; de hecho, las medidas de biodiversidad ya aparecen en los principales inventarios europeos (Alberdi et al. 2005). El estudio de la estructura horizontal y vertical de las masas arboladas se incluye como una parte importante en el análisis de la biodiversidad (Staudhammer & LeMay 2001). La estructura horizontal en una masa forestal viene determinada por la distribución en el espacio de los árboles o patrón espacial. Para estudiar el patrón espacial en un monte, la técnica más habitual es comparar la distribución de pies presente con una distribución que se toma de referencia, normalmente la distribución aleatoria o de Poisson, pudiendo el patrón real desviarse de la distribución de referencia como consecuencia de una mayor agregación de los árboles o de una distribución regular de los mismos. Cada uno de estos patrones observados revela una historia forestal distinta, responde a unas causas (Legendre 1993) y también genera ciertas consecuencias (Halpern & Spies 1995). La importancia de la distribución espacial de los árboles también se pone de manifiesto al elegir la técnica selvícola apropiada para aplicar Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

los diferentes métodos de ordenación (Vincent et al. 2003), pues la selvicultura influye en la organización de los árboles (Montes et al. 2004) y es importante saber cómo puede afectar la estructura de la masa al desarrollo de la misma (por ejemplo, cómo afecta la estructura de los pies maduros al regenerado, para poder así favorecer la regeneración natural ofreciendo las condiciones necesarias). Para el estudio de la distribución espacial se han desarrollado muchos índices, que se han ido incorporando a los inventarios para caracterizar la biodiversidad. Estos índices se pueden clasificar (teniendo en cuenta el tipo de datos que utilizan para su cálculo o la metodología empleada) como métodos basados en la varianza, que utilizan datos en unidades de muestreo; métodos basados en cálculos de distancias, que requieren de la medida de distancias o ángulos, y técnicas del momento de segundo orden, que requieren para su cálculo datos de la posición de todos los árboles. En bosques tropicales la realización de inventarios para cuantificar los recursos forestales es relativamente reciente y todavía no se ha generalizado su uso. En parte, debido a que las zonas tropicales se encuentran es su mayoría en países con recursos más escasos que no invierten tanto ni en sector forestal ni en investigación y control. Por otro lado, los bosques tropicales son de mayor complejidad estructural y con un mayor número de especies presentes que implican una mayor variabilidad y da lugar a masas más heterogéneas cuyo estudio es más complicado (Pélissier & Goreaud 2001). Muchos de estos bosques ven en la

113

Ledo et al.

Figura 1. Mapa de ubicación de los árboles cuyo diámetro normal es superior a 10 cm en cada una de las parcelas.

actualidad amenazada su persistencia, y aunque recientemente se han realizado inventarios exhaustivos en algunas zonas tropicales, esta información no es utilizada por gestores o ecologistas (Steege et al. 2006). Los procesos ecológicos que intervienen en la persistencia de los bosques tropicales y en el mantenimiento de su elevada diversidad son aún desconocidos. En este trabajo se presenta una revisión de las técnicas existentes para caracterizar el patrón espacial en inventarios forestales, ofreciendo ejemplos de aplicación en masas tropicales. La aplicabilidad y problemática de las técnicas más comúnmente empleadas se analiza en tres parcelas cuadradas de 1 ha cada una instaladas en un Bosque de Niebla Montano conocido como “Bosque de Neblina de Cuyas”, situado en la vertiente pacífica de los Andes en el norte de Perú, provincia de Ayabaca, en la región de Piura. Las coordenadas UTM del área de estudio oscilan entre UTM 642700-644300 este y 9493300-9490499 sur, zona 17S. Datum WGS84, variando la altitud desde 2659 a 3012 m, la pendiente es por lo general mayor al 30%. En estas parcelas se han medido las posiciones de todos los árboles (Fig. 1) y se han calculado las principales variables de masa (Tabla 1). Los bosques de niebla son formaciones estructuralmente complejas, y son ecosistemas muy vulnerables que se encuentran en la actualidad muy amenazados a nivel global (Hamilton et al. 1994). Índices de aplicación en unidades de muestreo Las unidades de muestreo son sub-regiones discretas del espacio consideradas como muestras representativas de la población total. En los inventarios forestales son generalmente parcelas donde se mide la densidad de alguna variable o se hace un simple conteo de elementos, como puede ser la estimación de la cobertura o el conteo del regenerado. Analizar el valor de varianza de la variable medida en las parcelas indicará la presencia de uno u otro patrón espacial. Algunos de los índices incluidos en este grupo no tienen ningún requerimiento respecto a la forma o tamaño de las unidades, otros requieren que las parcelas sean de la misma forma y tamaño y en último caso, requieren que las parcelas sean cuadradas y

contiguas. Los índices de este grupo se recogen en la Tabla 2. Unidades de muestreo no necesariamente contiguas.- El primer índice de este grupo fue el propuesto por Fisher y sus colaboradores (1922) este cociente es también conocido como índice de Cox (1971) o de Strand (1953), y permite analizar el patrón espacial a partir del ratio entre la media y la varianza de la variable entre parcelas. Otros índices dentro de este grupo son los índices de agregación de David y Moore (1954), de Douglas (1975) y de Lloyd (1967) y el índice de dispersión de Southwood (1978), aunque el más utilizado es el de Morisita (1959) (Tabla 2). Como se puede observar en la Figura 2a, el índice de Fisher presenta una mayor variación que el índice de Morisita. De hecho, para alcanzar la misma precisión con ambos índices, con el índice de Fisher se deben incluir más parcelas que con el de Morisita (Fig. 2b). La parcela 1, en la que el índice de Morisita muestra mayores errores, presenta una menor densidad, lo que parece indicar que el índice de Morisita da resultados más fiables en masas densas, mientras que el índice de Fisher presenta un comportamiento más estable en aquellas parcelas con una disposición más regular de los pies (Figs. 1 y 2b). Una de las características de este tipo de índices es su dependencia del tamaño de la unidad de muestreo. En la Figura 3 se muestra el valor de ambos índices en función de la dimensión del lado de la unidad de muestreo, apreciándose la gran variación del valor del índice según el tamaño de parcela elegido. La capacidad de estos índices para detectar el patrón espacial depende de la escala a la que se presenta el patrón espacial y del tamaño de la unidad de muestreo. En las tres parcelas analizadas, el índice de Morisita refleja un patrón muy agregado cuando se tienen unidades de muestreo muy pequeñas, presentando un valor relativamente estable que muestra una ligera tendencia a la agregación para unidades de muestreo de mayor tamaño (Fig. 3). El índice de Fisher, por el contrario, no refleja el patrón agregado con unidades de muestreo de pequeño tamaño o cuando el número de árboles es muy grande, como en la parcela II. El índice de Morisita se ha utilizado en el estudio del patrón de árboles en un bosque en la India, considerado en parcelas

Tabla 1. Variables dasométricas de las parcelas considerando los árboles con diámetro mayor o igual a 10 cm Número de pies con d > 10 cm Diámetro medio cuadrático con d > 10 cm Diámetro máximo(cm) G m2/ha con d > 10 cm HMC con d > 10 cm Número de especies con d > 10 cm

114

Parcela I

Parcela II

Parcela III

320 33,85 148,01 28,80 11,26 38

468 36,14 177,62 48,00 13,00 39

274 59,05 257,83 75,03 14,03 42

Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales Parcela I

Parcela II

Parcela III

0 0

Fisher

6 6

4 4

4 2

2 0

0 0

100

0 0

Distancia (m)

100

2,5

0 0

100

2,5

Distancia (m)

2,5

Distancia (m)

3,5

Morisita

0 0

1,5

1 0,5

0,5 0

0,5

0 0

100

Distancia (m)

100

Distancia (m)

100

Distancia (m)

Figura 2. (a) Para el índice de Fisher y (b) el índice de Morisita: valor máximo y mínimo de 100 iteraciones (en gris) y valor para un caso (en negro) para diferente número de unidades de muestreo cuadradas de 10 metros de lado. En cada gráfico se incluye el error de estimación 100 ( e =i∑= 1 v real − vi 100 ), donde vi es el valor que se obtiene del cálculo del índice en cada una de las iteraciones (i) y vreal es el valor del índice calculado incluyendo todas las subparcelas), en función de la fracción de muestreo (calculada como f . m. = a · n A donde n es la superficie de parcela, a es el número de parcelas incluidas y A el área total de estudio). Tabla 2. Resumen de los índices más comunes en unidades de muestreo. Nombre

Índice

Umbral

Unidades de muestreo no necesariamente contiguas

s 2 n∑  x i − x  = x n − 1∑ xi

(Fisher et al., 1922)

IF =

(David and Moore, 1954)

s2 ICS = −1 x

(3)

(Lloyd, 1967) (Southwood, 1978)

ID =

Iδ =

(Morisita, 1959)

> 0 agregado 0 aleatorio < 0 regular

(4)

x2 ICF = 2 s −x (5) x s2 IP = ; x = x + − 1 x x

(Douglas, 1975)

> 1 agregado 1 aleatorio < 1 regular

s 2 ( n − 1) x

tamaño del agregado tamaño del agregado (6) tamaño del agregado

(7)

n∑ xi ( xi – 1) n x ( nx – 1)

∑ (∑ )

n λ i2 nx IP Iδ = 2 nx – 1 (8) λ i (9)

> 1 agregado 1 aleatorio < 1 regular

Unidades de muestreo necesariamente contiguas y cuadradas bloqued quadrat covariance term local quadrat variance (TLQV) Sadie (Spatial Analisis by distancie indices)

(Kershaw, 1960) (Hill, 1973) (Perry, 1998)

tamaño del agregado tamaño del agregado distribución agregación

Unidades de muestreo no necesariamente contiguas ni necesariamente de similar forma y/o tamaño Índice de Moran (1950)

I Moran =

n∑ δ i , j (xi − x )(x j − x )

∑ δ (x i, j

− x)

(1)

C Gearly = (n − 1)∑ δ i , j (xi − x j )

(Gearly, 1954)

(2∑ δ i , j 2 )∑ (xi − x j )2

(2)

distribución de la agregación-autocorrelación

distribución de la agregaciónautocorrelación

Donde n es el total de individuos en el total de muestras, x es la media de los individuos en cada unidad de muestreo, xi es el número de individuos en cada una de las unidades de muestreo y s 2 es la varianza del número de individuos entre las unidades de muestreo.

Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

115

Valor del índice

Ledo et al. 3

2,5

1,5

0,5

1,5 1 0,5

0 0

100

Tamaño de parcela

100

Tamaño de parcela

100

Tamaño de parcela

Figura 3. Valor medio del índice de Fisher (gris oscuro) y Morisita (gris claro) frente al tamaño de parcela.

primero de 1 ha y luego de 0,25 ha todos los pies con diámetro normal mayor a 10 cm (Parthasarathy & Karthikeyan 1997); también para estudiar la disposición espacial de las especies de sotobosque y su relación con los huecos en un bosque en Costa Rica, haciendo transectos donde se miden todos los árboles con altura menor a 60 cm (Richards & Williamson 1975) y para caracterizar la estructura forestal en un bosque de Chile, con parcelas 50 x 60 m subdivididas en subparcelas cuadradas contiguos de 3 x 3 m donde registran todos los árboles con una altura mayor a 2 m (Veblen 1979). Unidades de muestreo contiguas y cuadradas.- Cuando se dispone de información de densidad o cobertura en unidades de muestreo cuadradas contiguas (quadrats) pueden emplearse técnicas para caracterizar el patrón espacial a partir del valor que toma la varianza en función del tamaño de la unidad de muestreo, incrementando sucesivamente el tamaño de la unidad de muestreo anidando las unidades iniciales en unidades de mayor tamaño (Greig-Smith 1952). El tamaño de cuadrícula en que la varianza es mayor indica la escala característica del proceso que se está analizando. Keshaw (1960) usó este método, al que bautizó como blocked quadrat covariance, estudiando el patrón de pares de especies, proponiendo representar la varianza en función del tamaño del bloque. Hill (1973) publicó los primeros métodos denominados term local quadrat variance (TLQV), en los que se calcula la varianza entre unidades de muestreo contiguas. Estas técnicas se han ido consolidando para analizar el patrón espacial en trabajos posteriores (Besag & Diggle 1977; Galiano 1983; Mead 1974; Renshaw & Ford 1984). Un estudio detallado de todo este conjunto de índices y su desarrollo aparece en el libro de Dale (1999). El trabajo de Roxburgh y Chesson (1998) presentó una modificación, en él se analiza la interacción entre el patrón espacial dos especies, y también tienen potencialidad para estudiar variables presencia/ausencia e integrar análisis multiespecies (Dale 1999). En la Figura 4 se muestran las funciones 4 term local quadrat variance (4TLQV) y 9 term local quadrat variance (9TLQV) para las parcelas representadas en la Figura 1. Se puede ver en la Parcela I

Figura 3 que en las tres parcelas ambas funciones presentan un máximo de varianza poco después de los 10 metros, que estaría señalando la distancia de agregación de los árboles en las parcelas. Dentro de esta categoría está también la técnica Sadie (Spatial Analisis by distancie indices) desarrollada por Perry (1998), técnica que asume una hipótesis nula simulada de regularidad, y mide el patrón de agregación como el “esfuerzo” (distancia) que tendrían que hacer los elementos de cada unidad de muestreo para que al desplazarse a las unidades contiguas se llegara a una distribución aleatoria en todo el área. Se calcula un índice de agregación Iδ que indica las zonas con mayores grados de agregación (valores mayores a 1) y las áreas regulares (valores menores a 1). Es frecuente hacer una interpretación visual del mapa resultante para detectar las diferentes zonas en cuanto a la agregación de las plantas (Fig. 5). El uso los índices de este apartado es más común en el estudio de coberturas, abundancias o variabilidad de los datos que en inventarios forestales clásicos y no se encuentran en estudios en bosques tropicales salvo algunos casos, como en el estudio de varianzas anidadas para ver las escalas a las que ocurren las diferentes estructuras espaciales en una selva en Malasia, caracterizando la estructura en parcelas de 5 x 5 m; 10 x 10 m y 20 x 20 m y estudiando los resultados obtenidos para los diferentes tamaños de parcela (Bellehumeur et al. 1997). Unidades de muestreo no necesariamente de misma forma o tamaño ni contiguas.- Dentro de este grupo de índices en los que se compara la varianza entre las diferentes unidades de muestreo, se encuentran el índice de Moran (1950) y el de Geary (1954) (Tabla 2). Se han empleado en el estudio de riqueza de especies en la Amazonía ecuatoriana, tanto sobre imágenes (Sandler et al. 1997) como sobre datos de campo (Müller-Starck & Schubert 2002); en el estudio de las diferentes coberturas del suelo en un bosque en Senegal (Gourbiere & Debouzie 1995) y en el estudio de la distribución espacial del regenerado en un bosque en la Guayana Francesa (Julliot 1997). Dentro de este grupo también se encuentran técnicas para medir la correlación espacial de una variable: el análisis espec-

Parcela II

Parcela III

0 0

Figura 4. Resultados para las técnicas 4TLQV, en línea negra fina y 9TLQV, en línea gris más gruesa.

116

Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales

Figura 5: Mapas del índice de agregación Iδ calculado con la técnica SADIE

tral bidimensional, el wavelet analsisys, la dimensión fractal, los variogramas, , correlogramas, series de Fourier, LISA (local index of spatial association), triangulaciones, modelos espaciales autoregresivo, incluso otros estadísticos más sencillos como aplicación de ajustes a modelos de probabilidad o simplemente un test de la χ2 usado exitosamente por Greig-Smith (1964).

Información detallada sobre todas estas técnicas se encuentra en Creesie (1993) y Ripley (1981). La aplicación de estos índices es frecuente en el estudio de vegetación del suelo o coberturas, solo ocasionalmente se han utilizado para analizar el patrón de los árboles.

Parcela I

Parcela II 40

Clark-Evans

2,5

0 0

2 0

120

1,5

0,5

0 0

100

150

200

250

300

0 0

120

0 40

100

150

200

250

300

120

0,8

0,6

0,4

0,2

0,6

100

0 0

0,8

1 0

120

1 0

Número de puntos

Bith- Ripley

Número de puntos

120

0 0

Número de puntos

120

150

100

Número de árboles

120

0 0

100

Número de árboles

120

1,5

Pielou

Parcela III

120

Figura 6: Para0 los índices de (a) Clark y Evans, (b) Pielou y0(c) Bith-Ripley: valor máximo y mínimo de 1000 iteraciones (en gris) y valor para 0 60 0 20 40 60 80 50 100 150para200 250 un caso (en negro), en 20función40del número de80árboles100o puntos0 aleatorios tomados el cálculo. A 300 la hora de seleccionar árboles aleatorios, se consideró que cada árbol sólo puede ser elegido una vez y los puntos aleatorios se seleccionaron sin repetición. Para corregir el efecto Número de árboles-puntos Número de árboles-puntos Número de árboles-puntos borde, se han excluido del análisis los árboles de referencia situados a una distancia del borde inferior a la máxima distancia árbol-vecino más cercano en cada parcela o generando una muestra de 1000 puntos aleatorios y tomando la mayor distancia obtenida al árbol más cercano. En cada gráfico aparece: porcentaje de error de estimación de los índices de distancias en función del número de árboles o puntos aleatorios tomados para su cálculo. Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

117

100

Ledo et al. Tabla 3. Resumen de los índices más comunes en medidas de distancias Nombre

Índice

Umbral

Distancia árbol-árbol n

∑r

> 1 agregado

n 1

< 1 regular

i =1

(Clark and Evans, 1954)

I CE =

1 aleatorio

2 ρ (Skellam, 1952)

(10)

I Skellam = 2πρ ∑ r i

(11)

χ2 con 2 grados de libertad

Distancia punto-árbol n

(Pielou, 1959)

> 1 agregado

I PI = πρ ∑ pi n 2

1 aleatorio

i =1

pi2 p2

IE =

(Eberhardt, 1967)

(12)

< 1 regular Solo para comparar entre regiones en el área de estudio

(13)

Distancias árbol-árbol y punto-árbol

(Hopkins and Skellam, 1954)

(Byth and Ripley, 1980)

∑r = ∑p

I HS I BR =

> 1 agregado

1 aleatorio

(15)

p 1 ∑ 2 n i =1 p + r 2 n

> 0,5 agregado 0,5 aleatorio

(Holgate, 1965)

< 1 regular

(16)

> 1 agregado

r =∑ 2 i =1 s n

I HN

< 0,5 regular

1 aleatorio (17)

< 1 regular

Distancia árbol-dos árboles n

(Holgate, 1965)

I HF =

∑r

> 1 agregado

i =1

∑s

1 aleatorio

−r

i =1

< 1 regular (18)

(Batchelker, 1971)

IB =

∑r

> 1 agregado

i =1 n

∑s i =1

1 aleatorio < 1 regular (19)

Ángulos árbol-árbol

(Gadow et al., 1998)

IG =

1 ∑ z ij n

0 total regularidad (14)

0,5 aleatorio 1 máxima agregación

Donde r es la distancia al árbol más cercano desde el árbol aleatorio, p la distancia al árbol más cercano desde un punto aleatorio, n es el número de árboles aleatorios elegidos y ρ es la densidad del rodal.

Índices basados en medidas de distancias Estos índices requieren medir en campo la distancia o ángulo desde un árbol aleatorio al árbol o árboles más cercanos, o desde un punto aleatorio al árbol más cercano o ambas medidas simultáneamente, por lo que se suelen denominar métodos del

118

vecino más cercano. Los índices más comúnmente utilizados dentro de este grupo se recogen en la Tabla 3. Distancia árbol-árbol entre un árbol aleatorio y su vecino más próximo.- El índice más extendido dentro este grupo es el índice de Clark y Evans (1954). Este índice compara datos de densidad de población (estimada o conocida) con la muestra Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales

de los datos de distancias de un árbol a su vecino más próximo. Otro índice parecido, pero menos robusto, es el de Skellam (1952) (Tabla 3). La precisión de estos índices depende del tamaño de muestra de distancias entre árboles vecinos tomada, como muestra la Figura 6. En este ejemplo, para obtener un error menor del 10% se necesitan un mínimo de 25 árboles en la zona de estudio para el índice de Clark y Evans (Fig. 6a). El índice de Clark y Evans se ha aplicado en el estudio del patrón de árboles muertos en Costa Rica, calculando la distribución espacial de los árboles muertos en 3 parcelas de diferente edad de la masa de 12 ha cada una (Lieberman et al. 1985), en el estudio de diversidad y estructura de la selva de Tutulia en tres parcelas permanentes de 1,2 ha (Webb & Fa'aumu 2004) o para estudiar el patrón espacial de los huecos, aplicando el índice considerando el centro de cada hueco como un punto, en una parcela de 9 ha (Ward & Parker 1989). Dentro de este grupo también se han propuesto índices que utilizan las distancias desde un árbol aleatorio dentro de la parcela a los dos árboles más próximos. Los más destacables son los dos índices propuestos por Holgate (1965) y el índice de Batchelker (1971). Estos índices presentan el inconveniente de requerir un inventario aún más complejo, y han tenido una difusión y aplicación escasas. Distancia punto-árbol desde un punto aleatorio de la parcela al árbol más próximo.- El más extendido es el índice de Pielou (1959) (Tabla 2), que examina la presencia de regularidad o agregados comparando con una distribución normal de media 1 y varianza 1/n. Este índice, a pesar de haber sido el más utilizado para estudiar la estructura horizontal en masas forestales, es menos estable asintóticamente que el de Clark y Evans (Fig. 6), siendo necesarios 70-90 árboles para obtener errores por debajo del 10% en el ejemplo analizado (Fig. 6b). El índice de Pielou se ha aplicado para analizar la estructura de la masa en un bosque en la India, con 90 parcelas de 0,1 ha (Reddy et al. 2008), o estudio de la diferente estructura entre estratos de vegetación en un bosque subtropical en Japón (Hagihara et al. 2008). Otro índice que utiliza la distancia de puntos al azar al árbol más próximo, de uso mucho menos extendido que el de Pielou, es el índice de Eberhardt (1967), presenta el problema de que su valor es relativo y por tanto no comparable entre diferentes bosques. Cociente entre distancias árbol-árbol y punto-árbol.- El índice desarrollado por Hopkins y Skellam (1954) postula que si la distribución es aleatoria, la distancia entre puntos al azar y el árbol más cercano, debe ser igual a la distancia entre árboles. Este índice fue modificado por Byth y Ripley (1980) y aunque no es de extendida aplicación en áreas tropicales, es un índice con buenas propiedades para estudiar la distribución espacial de los árboles (Condés & Martínez-Millán 1998), de hecho, en las tres parcelas analizadas este fue el índice, dentro de los que utilizan medidas de distancias, que presentó un comportamiento más estable (Fig. 6), siendo preciso tomar 20 árboles con sus puntos para alcanzar un nivel de error inferior al 10% (Fig. 6c). Ángulo árbol-árbol entre un árbol aleatorio y su vecino más próximo.- En este grupo está el índice de uniformidad de ángulos propuesto por Gadow y colaboradores (1998), que permite caracterizar el patrón espacial midiendo únicamente los rumbos de un árbol aleatorio a sus vecinos más próximos, y comparando los Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

ángulos reales con el ángulo de referencia que se obtendría en una distribución regular, en caso de considerar cuatro vecinos Gadow propone un ángulo de referencia de 72 grados. Su uso no es muy extendido, pero se ha utilizado en el análisis de la estructura en un bosque subtropical de Mongolia (Lima et al. 2006) y para evaluar estructura espacial en sabanas (Graz 2006). Índices que requieren conocer las posiciones de todos los árboles Este grupo de técnicas utilizan estadísticos de segundo orden que describen la estructura de la correlación espacial del patrón de puntos (Wiegand & Moloney 2004) basados en la distribución de distancias entre pares de puntos (Ripley 1981) y aumentando la distancia de análisis. Son muy útiles para estudiar la estructura horizontal a diferentes escalas. En las últimas décadas el uso de estas técnicas se está incrementando (Wiegand & Moloney 2004) y es común su utilización para caracterizar el patrón espacial en masas tropicales, como en la red CTFS (http://www.ctfs.si.edu/group/About/) donde se está haciendo el seguimiento de parcelas de 25-50 ha en diferentes bosques del planeta. En general, el empleo de estas técnicas requiere que el patrón espacial sea homogéneo e isotrópico en la escala de estudio (Ripley 1981). Técnicas basadas en el momento de segundo orden.Funciones acumulativas. Sin duda la más conocida es la función K(d) de Ripley (Ripley 1977), que evalúa el número medio de árboles alrededor de cada uno de los diferentes árboles en función de la distancia, permitiendo caracterizar el patrón espacial a diferentes escalas: n

λKˆ (d )  ∑∑ i 1 j 1

δ ij (d ) n

1 if d ij ≤ d , δ ij (d )   0 if d ij  d

siendo dij la distancia entre dos árboles. En la práctica la función se calcula para un cierto número discreto de distancias d. El efecto borde se puede corregir reemplazando δij(d) por el inverso de la fracción de circunferencia con centro en el punto i y radio dij contenida en la parcela (Ripley 1977). Ecuaciones explícitas para esta corrección del efecto borde en diferentes casos se pueden encontrar en Creesie (1993) y en Goreaud y Pélissier (1999. Se recomienda además que la distancia máxima de análisis no supere la mitad del lado más corto de la parcela (Ripley 1981). En la práctica la función se calcula para un cierto número discreto de distancias d. La función K(d) se suele utilizar como función test, generándose un número suficientemente elevado de simulaciones (generalmente 99 o más) de un modelo nulo, que suele consistir en una distribución completamente aleatoria (H0 ≈ SCR-complete spatial randomness) y se compara la función empírica con los cuantiles (normalmente 2,5% y 97,5%) del modelo nulo. Cuando la función empírica alcanza valores superiores al modelo nulo a una determinada distancia, implica la existencia de un patrón espacial en agregados significativo a esa distancia y si por el contrario aparece por abajo, implica la existencia de un patrón espacial regular a esas distancias. La modificación de la función K(d) propuesta por Besag conocida como L(d) (Besag en la discusión de Ripley, 1977) es más comúnmente utilizada porque estabiliza la varianza y porque su interpretación visual es más fácil:

119

Ledo et al. Parcela II

Parcela III

1,5

0,5

0 -0,5

0 0

-0,5

-1

-1,5

Distancia (m)

0,15

0,3

0,1

Distancia (m)

0,4

0,15

Anillo 1 metro

Función L(d)

Parcela I 2

0,1

0,05

0,1

0 0

0,12

0,09

0,06

0,03

0 10

Distancia (m)

0,12

Distancia (m)

Anillo 10 metros

Función o-rin g O(r)

0,2

0 0

Distancia (m)

Figura 7: Función empírica (en negro) (a) L(d) a intervalos de distancia de intervalos de distancia de 0,5 m (b) O(r) utilizando anillos de 1 metro y (c) anillos de 10 metros. Distancia máxima de análisis de 50 m, los cuantiles 2,5% y 97,5% de 99 (en azul), 999 (en morado) y 30 (en gris) simulaciones del modelo nulo CSR.

Lˆ ( d ) = (√ Kˆ ( d ) / π ) − d

sustancialmente del análisis con 99 o más iteraciones. ,

En la Figura 7a se puede ver la función Lˆ (d ) empírica para las parcelas de la Fig. 1. Como se puede observar, la parcela 1 presenta un patrón en agregados desde los 2 a los 42 m., no mostrando desviaciones significativas de una distribución aleatoria en el resto de distancias analizadas, la parcela 2 solo presenta agregación significativa a escalas cortas, hasta 5 m., tendiendo a la regularidad a distancias mayores a 35 m. La parcela 3 tiene un patrón en agregados hasta distancias de 35 m, no presentando diferencias significativas respecto a la distribución al azar para distancias mayores. Como se puede observar en la Fig. 7a, los cuantiles del modelo nulo calculados a partir de un número mayor de iteraciones son más estables, sin embargo los intervalos en los que se detectan desviaciones significativas respecto del modelo nulo no cambian sustancialmente al comparar la función empírica con los cuantiles obtenidos con 99 iteraciones o con 999 iteraciones, por lo que el análisis con 99 iteraciones se podría considerar adecuado en este caso. Algunos trabajos parecen indicar que en parcelas con un número de árboles pequeño sería necesario un número mayor de iteraciones (Loosmore & Ford 2006), no obstante, aumentar el número de iteraciones supone un aumento en el tiempo de cálculo que puede llegar a ser prohibitivo cuando hay un número grande de individuos en las parcelas. En la mayoría de los casos los cuantiles obtenidos con 30 iteraciones son muy fluctuantes, aunque, dependiendo del número de individuos, como se observa en la Fig. 7a, los intervalos en los que se detectan desviaciones significativas del modelo nulo pueden no diferir

120

Este método tiene además algunas variantes interesantes, como la función bivariante K12 (Lotwich & Silverman 1982) que permite analizar el patrón de atracción y repulsión entre dos clases de puntos, y las funciones de correlación de la marca, que evalúan la correlación de una variable relacionada con cada punto, como puede ser el diámetro, en función de la distancia (Stoyan & Stoyan 1994) o la función Krx(d) (Montes & Cañellas 2007) para relacionar el patrón de puntos con una variable continua. Estas técnicas comenzaron a aplicarse en el estudio de bosques tropicales para analizar el patrón espacial en selvas tropicales en Costa Rica (Clark & Clark 1992), se han empleado también para estudiar y modelizar una selva tropical en Brasil, midiendo durante tres años consecutivos parcelas rectangulares de 0,5 ha donde se registran las posiciones y diámetros de todos los pies con un diámetro mayor a 10 cm (Batista & Maguire 1998); para estudiar el patrón espacial en diferente áreas de un bosque en la India, con tres parcelas de 1 ha, considerando todos los pies con diámetro mayor o igual a 30 cm (Pélissier 1998). También se han empleado técnicas del momento de segundo orden para analizar el patrón espacial en la Laurisilva canaria (Arévalo & Fernandez-Palacios 2003); en el estudio de la dependencia entre los huecos que aparecen en la masa y la riqueza de especies en un bosque montano en Argentina (Grau 2002) y en los trabajos de patrón espacial y dinámica forestal en la Guayana Francesa (Picard et al. 2009). Otras funciones similares en cuanto a fundamento e interpretación son la función de Getis y Franklin (1987) y las funciones Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales

G y F propuestas por Diggle (1983). Son de escasa utilización, pero un estudio completo con aplicación a una sabana africana aparece en Gignoux et al. (1999). Hardy y Sonké (2004) utilizan también funciones acumulativas para estudiar la distribución de especies en una selva en Camerún y Plotkin y colaboradores (2002) utilizan este tipo de funciones para un análisis de los patrones de agregación de los árboles en un bosque en Malasia. Funciones no acumulativas Estas funciones son conocidas como pair correlation function (Stoyan & Penttinen 2000), y a diferencia de las funciones acumulativas su valor para cada distancia di depende únicamente de los puntos que distan una distancia di, aunque en la práctica se evalúa la función en una corona circular de radio menor di-δ y radio mayor di+δ. Las más conocidas son la función g(r) (Stoyan & Stoyan 1994), que es análoga a la función K(d), y la denominada función O-ring (Wiegand & Moloney 2004) que mide el número de puntos en función de la distancia: 2 π r g (r ) =

dK dr

Muchos autores utilizan este tipo de funciones porque son más sensibles para detectar la existencia de un patrón espacial a una determinada distancia (Ward et al. 1996), aunque las funciones acumulativas presentan mejores propiedades estadísticas (Stoyan & Penttinen 2000). Esta diferencia se pone de relieve en la comparación de las funciones O-ring con las correspondientes funciones L(d) (Fig. 7), como se puede observar en las parcelas I y III las funciones O-ring únicamente muestran agregación para determinadas distancias y el tamaño del anillo elegido será decisivo a la hora de determinar el patrón según qué distancias (Fig.7b,c). Condit et al. (2000) propuso una función no acumulativa para el análisis del patrón espacial de vecindad de los árboles en bosques tropicales, en uno de los trabajos de referencia dentro de este ámbito. También se han utilizado para ver el patrón de algunas especies en un bosque en Sri-Lanka (Wiegand et al. 2007). Triangulación o teselación.- Se ha propuesto estudiar el patrón espacial haciendo una triangulación a partir de los árboles posicionados, con la triangulación Delaunay (1934), la teselación Dirichlet (en Ripley 1981) o los Voronoï polygons area (Thiessen, 1911). Aplicación de estas técnicas se encuentran en el estudio de la competencia en la selva de Uganda (Lawes et al. 2008) y en la modelización de la estructura forestal en la Guayana francesa (Mercier & Baujard 1997). Índices del vecino más cercano refinado Son una extensión de los índices basados en medidas de distancias expuestos en el apartado anterior, pero en lugar de considerar la distancia de cada árbol a su vecino, van incrementando el número de árboles vecinos de cada árbol. Son, por tanto, índices acumulativos. Una explicación más detallada y con ejemplos se puede encontrar en Li y Zhang (2007) o en Ripley (1981). Una corrección del efecto borde aparece en Rozas y Camarero (2005), y un estudio completo en Stoyan (2006). Son muy poco usados en el mundo forestal. Discusión Comparación de las diferentes técnicas de análisis de la estructura horizontal.- Dentro de las ventajas del grupo de Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

índices que se estiman en unidades de muestreo, destaca el que se puedan calcular con datos de un muestreo convencional sin necesidad de ampliar los recursos invertidos en el inventario. Por el contrario, la información que proporciona el cálculo de estos índices depende en gran medida del tamaño de parcela considerado, y no se pueden extrapolar los resultados a otras escalas. Además, para resultados fiables se necesita que la zona de estudio sea relativamente homogénea y una fracción de muestreo considerable, por eso son usados en teledetección o análisis de imágenes (donde la fracción de muestreo es la totalidad). Dentro de este grupo el índice más recomendable para aplicar en masas similares a la estudiada es el índice de Morisita, por su mayor estabilidad y por requerir un menor esfuerzo de muestreo. La técnica SADIE muestra las zonas de agregación, no es un índice que esté midiendo el patrón general. El grupo de los índices que requieren de distancias medidas en campo son muy útiles para obtener una descripción de la estructura horizontal a escala de vecindad (del Río et al. 2003) o para comparar diferentes zonas o rodales dentro del bosque. Las mediciones que requieren son sencillas de implementar en el inventario. Dan un valor a pequeña escala que no proporcionan los índices basados en unidades de muestreo, pero también requieren de un esfuerzo de muestreo mayor, lo que implica consumir más recursos en el inventario. Otro problema que se encuentra al aplicar estos índices en masas complejas como la estudiada es que si se incluyen todos los pies presentes en la masa, sin excluir los diámetros menores, el valor de índice está fuertemente influido por el elevado número de pies que hay en los estratos inferiores, y no proporciona información acerca de la distribución de los pies mayores. Como se puede observar en la Figura 5, en la parcela II (donde hay un mayor número de árboles y la distribución de puntos es más uniforme porque no presenta zonas con grandes huecos y zonas con agregados tan marcados como las parcelas I y III), este tipo de índices muestran un comportamiento más estable y menores errores, lo que indica que el índice dará resultados más fiables en masas con una distribución más regular que en masas más heterogéneas. Los mejores resultados se han obtenido con el índice de Byth-Ripley, por lo que dentro de este grupo se aconseja es uso de este índice en este tipo de masas; aunque hay que tener en cuenta que para calcular este índice es preciso medir distancias árbol-árbol y distancias punto-árbol, lo que supone un mayor esfuerzo en la toma de datos que el de Clark y Evans, y éste segundo ofreció también buenos resultados. El índice de Pielou resultó el menos eficiente en las parcelas estudias. La ventaja de aplicar las técnicas de patrones de puntos es que describen el patrón espacial diferentes escalas, proporcionando una información muy interesante para el estudio de la estructura del ecosistema. Analizando el patrón espacial de las diferentes especies o de los individuos en un determinado estado de desarrollo se puede inferir sobre los procesos ecológicos que han originado ese patrón. Como inconveniente a estas funciones está que para su aplicación se requiere un fuerte esfuerzo de muestreo, pues hay que tomar la posición de todos los árboles, y un mayor esfuerzo de cálculo, requieren paquetes estadísticos específicos para hacer los análisis. Las funciones no acumulativas muestran la presencia de agregación o regularidad en rangos de distancias menos amplios que las funciones acumulativas debido a que aíslan el patrón espacial a una determinada distancia, y no incluyen los pies situados a distancias inferiores, sin embargo pueden

121

Ledo et al. Tabla 4. Tabla resumen con las ventajas e inconvenientes de los índices de cada grupo. Ventajas

Índices en unidades de muestreo

Se pueden calcular con los datos recogidos en un inventario clásico, sin necesidad de llevar a cabo un esfuerzo de muestreo adicional

Inconvenientes

Uso recomendado

Mayores sesgos

Imágenes y teledetección

Necesita de una fracción de muestreo grande

Para grandes áreas donde el patrón es homogéneo

Muy variable con el tamaño de parcela

Cuando sólo se hayan medido densidades o coberturas

Supone incrementar los gastos de inventario

Estimación del patrón para inventarios de biodiversidad o inventarios forestales

Requiere tomar la posición de todos los individuos en parcelas de gran extensión

Parcelas experimentales

Se incrementa mucho el tiempo y coste del inventario

Desarrollo y validación de teorías ecológicas

Fácil de implementar en el trabajo de campo Índices de distancias

No necesita un muestreo tan intensivo como las técnicas que utilizan la posición de todos los árboles Proporciona información del patrón a pequeña escala que no ofrecen los anteriores

Índices con árboles mapeados

Dan información a varias escalas Caracterizan el patrón espacial de la población, no de una muestra

ser muy útiles para detectar la presencia de un determinado patrón espacial en un rango de distancias concreto. El ejemplo presentado muestra que el uso de 99 iteraciones en el cálculo de las bandas de los cuantiles 97,5% y 2,5% del modelo nulo es suficiente cuando se incluye un elevado número de árboles en el análisis. Los avances en las técnicas de cálculo automático han favorecido una tendencia a la generalización del uso de estas técnicas para el análisis del patrón espacial. Sin embargo, sigue siendo una gran limitación la necesidad de tomar la posición de los árboles en parcelas de gran extensión, ya que este tipo de inventario que puede ser realizado en parcelas experimentales con fines de investigación, no es tan factible para ajustarse a un presupuesto de un inventario de monte convencional. En la Tabla 4 se resumen los inconvenientes, ventajas y aplicaciones de los diferentes tipos de índices. Problemas específicos en bosques tropicales.- Los bosques tropicales suelen presentar en muchos casos cierta tendencia a la regularidad a escalas grandes, sin embargo según se va reduciendo la escala se suele encontrar una fuerte tendencia a formar agregados, como en el caso de estudio presentado en este trabajo (Ledo et al. 2009). Esta agregación a pequeña escala se ha descrito en muchos otros trabajos en zonas tropicales (Condit et al. 2000; Lawes et al. 2008; Picard et al. 2009). La escala de análisis o los criterios (como estrato, diámetro, tipo funcional) para definir la población que se analiza van a influir en el patrón espacial de manera especial en masas tropicales (Pélissier 1998), al igual que el diámetro de corte considerado para incluir en el análisis, pues la elevada densidad de pies de los estratos inferiores influirá de manera decisiva en el patrón resultante además de hacer más difícil el replanteo de las parcelas de inventario o la medición de rumbos y distancias. El mayor número de especies presentes y la complejidad de los procesos ecológicos que tienen lugar en el bosque hacen que aparezcan diferentes niveles de organización a diferentes escalas, que pueden variar según zonas o tipos de bosques. Estos niveles de organización pueden ser caracterizados gracias el análisis del patrón espacial, pero suponen una fuente de variabilidad adicional. Por otra parte, en la mayoría de las teorías

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Estudios detallados del patrón a diferentes escalas

ecológicas propuestas para explicar la diversidad existente en zonas tropicales, como en la teoría de Janzen-Connell (Connell 1971; Janzen 1970) o en la Teoría Neutral (Hubbell 2001), la distribución espacial de los individuos de las diferentes especies juega un papel esencial. ¿Qué técnica utilizar? .- Para estudios de coberturas o imágenes, grandes áreas, o cuando hay limitaciones que impiden llevar a cabo mediciones adicionales de distancias o posiciones de los pies en el inventario, para evaluar el patrón espacial en el conjunto del área de estudio se pueden utilizar los índices en unidades de muestreo. Dentro de este grupo, y según los resultados de este estudio, el más interesante es el índice de Morisita. Para inventarios descriptivos o estudios de biodiversidad, cuando el objetivo sea la comparación entre parcelas o zonas próximas o el objetivo sea caracterizar la distribución espacial a pequeña escala se pueden utilizar índices del vecino más cercano. Dentro de este grupo el índice de Byth y Ripley y el de Clark y Evans serían los más indicados para caracterizar el patrón en este tipo de bosques. Para investigaciones exhaustivas o estudios del patrón a diferentes escalas, se recomienda el cálculo de la función L(d), siempre que se disponga de datos de la posición de los árboles en parcelas de tamaño suficiente para haya un número significativo de elementos incluidos en el análisis. Agradecimientos Este trabajo se ha llevado a cabo gracias a una Beca de Formación del Personal Investigador de la Universidad Politécnica de Madrid y a la financiación del viaje y estancia en Perú por el Consejo Social de la UPM. Los autores quisieran expresar también su agradecimiento a Wilder E. Caba Culquicondor por su ayuda en el trabajo de replanteo y medición de las parcelas. Literatura citada Alberdi I., Saura S., Martínez F.J., 2005. El estudio de la biodiversidad en el tercer Inventario Forestal Nacional. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales 19:11-19. Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

Índices de distribución espacial usados en inventarios forestales Arévalo J.R. & Fernandez-Palacios J.M., 2003. Spatial patterns of trees and juveniles in a laurel forest of Tenerife, Canary Islands. Plant Ecology 165:1-10. Batchelker C.L., 1971. Estimate of density from a sample of joint point and nearest neighbour distances. Ecology 52:353-355. Batista J.L.F. & Maguire DA, 1998. Modeling the spatial structure of topical forests. Forest Ecology and Management 110:293-314. Bellehumeur C., Legendre P., Marcotte D., 1997. Variance and spatial scales in a tropical rain forest: changing the size of sampling units. Plant Ecology 130:89-98. Besag J.E. & Diggle P.J. 1977. Simple Monte Carlo Tests for Spatial Pattern. Applied statistics 26:327-333. Byth K. & Ripley B.D., 1980. On sampling spatial patterns by distance methods. Biometrics 36:279-284. Clark D.A., Clark D.B., 1992. Life history diversity of canopy and emergent trees in a neotropical rain forest. Ecological Monographs 62:315-344. Clark P.J. & Evans F.C., 1954. Distance to nearest neighbour as a measure of spatial relationships in populations. Ecology 35:445-453. Condés S., Martinez-Millan J. 1998. Comparación entre los índices de distribución espacial de árboles más usados en el ámbito forestal. Investigación Agraria: Sistemas y Recursos Forestales 7, 173-187. Condit R., Ashton P.S., Baker P., Bunyavejchewin S., Gunatilleke S., Gunatilleke N., Hubbell S.P., Foster R.B., Itoh A., LaFrankie J.V., Lee H.S., Losos E., Manokaran N., Sukumar R., Yamakura T., 2000. Spatial Patterns in the Distribution of Tropical Tree Species Science 288:1414 - 1418. Connell J.H., 1971. On the role of the natural enemies in preventing competitive exclusion in some marine animals and in rain forest trees., p. 298-312, In P. J. den Boer and G. Gradwell, eds. Dynamics of populations Centre for Agricultural Publishing and Documentation, Wageningen, the Netherlands. Cox F., 1971. Dichtebestimmung und Strukturanalyse von Pflanzenpopulationen mit Hilfe der Abstandsmessungen. Mitt. Bundesforschungsanst. Forst- u. Holzw. 87. Creesie N.A.C., 1993. Statistics for spatial data Wiley and Sons. Dale M.R.T. 1999. Spatial Pattern Analysis in Plant Ecology Cambridge University Press. David F.N., & Moore P.G., 1954. Notes on contagious distributions in plant populations. Annals of Botany 18:47-53. del Río M., Montes F., Cañellas I., Montero G., 2003. Revisión: Índices de diversidad estructural en masas forestales. Investigación Agraria: Sistemas y Recursos Forestales 12:159-176. Delaunay, B., 1934. Sur la sphere vide. Matematicheskikh i Estestvennykh Nauk. Bulletin of Academy of Sciences of the USSR 7:793-800. Diggle P.J., 1983. Statistical Analysis of Spatial Point Patterns Academic Press, New York. Douglas, J.B., 1975. Clustering and aggregation. Sankhya B 37. Eberhardt L.L., 1967. Some developments in "distance sampling". Biometrics 23:207-216. Fisher R.A., Thornton H.G., Mackenzie W.A., 1922. The accuracy of the plating method of estimating the density of bacterial populations. Annals of Applied Biology 9:325-359. Gadow K.v., Hui G.Y., Albert M., 1998. DasWinkelmaûÐein Strukturparameter zur Beschreibung der Individualverteilung in WaldbestaÈnden. Centralbl. ges. . Forstwesen 115:1-9. Galiano E.F., 1983. Detection of multiple-species patterns in plant populations. Vegetatio 53:129-138. Gearly, R.C., 1954. The contiguity ratio and statistical mapping. The Incorporated Statistician 5:115-145. Getis, A. & Franklin J., 1987. Second-order neighborhood analysis of mapped point patterns. . Ecology 68:473-477. Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (April 2012)

Gignoux J., Duby C., Barot S., 1999. Comparing the Performances of Diggle's Test of Spatial Ramdomness for Small Samples with and without Edge-Effect Correction: Application to Ecological Data. Biometrics 55:156-164. Goreaud F. & Pélissier R., 1999. On explicit formulas of edge effect correction for Ripley’s K-function. Journal of Vegetation Science 10:433-438. Gourbiere F., Debouzie D., 1995. Spatial distribution and estimation of forest floor components in a 37-year-old Casuarina equisetifolia (Forst.) plantation in coast Senegal. Soil Biology and Biochemistry 27:297-304. Grau H.R., 2002. Scale-dependent relationships between treefalls and species richness in a Neotropical Montante Forest. Ecology 83:2591-2601. Graz F.P. 2006. Spatial diversity of dry savanna woodlands. Biodiversity and Conservation 15:1143–1157. Greig-Smith P. 1952. The use of random and contiguous quadrats in the study of the structure of plant communities. Annals of Botany 16:293-316. Greig-Smith P., 1964. Quantitative Plant Ecology. Butterworths, London. Hagihara A., Feroz S.M., Yokota M., 2008. Canopy Multilayering and Woody Species Diversity of a Subtropical Evergreen Broadleaf Forest, Okinawa Island. Pacific Science 62:363376. Halpern C.B., Spies T.A., 1995. Plant Species Diversity in Natural and Managed Forests of the Pacific Northwest. Ecological Applications 5:913-934. Hamilton L.S., Juvick J.O., Scalena F., 1994. Tropical montane Cloud forest Springer-Verlag, Nueva York. Hardy O.J. & Sonké B., 2004. Spatial pattern analysis of tree species distribution in a tropical rain forest of Cameroon: assessing the role of limited dispersal and niche differentiation. Dynamics and Conservation of Genetic Diversity in Forest Ecology. 197:191-202. Hill M.O., 1973. The intensity of spatial pattern in plant communities. Journal of Ecology 61:225-235. Holgate P., 1965. Test of randomness based on distance methods. Biometrika 52:345-353. Hopkins B. & Skellam J.G., 1954. A new method for determining the type of distribution of plant individuals. Annals of Botany 18:213-227. Hubbell S.P., 2001. The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography Princeton University Press. Janzen D.H., 1970. Herbivores and the number of tree species in tropical forests. Amer. Naturalist 104:501–529. Julliot C., 1997. Impact of Seed Dispersal by Red Howler Monkeys Alouatta Seniculus on the Seedling Population in the Journal of Ecology 85:431-440. Kershaw K.A. 1960. The detection of pattern and association. Journal of Ecology 48:233–242 Lawes M.J., Griffiths M.E., Midgley J.J., Boudreau S., Eeley H.A.C., Chapman C.A., 2008. Tree spacing and area of competitive influence do not scale with tree size in an African rain forest. Journal of Vegetation Science 19:729-738. Ledo A., Montes F., Condés s., 2009. Forest, Wildlife and Wood Sciences for Society Development, pp. International Scientific Conference. IUFRO and EFI associated event, Pragra. Legendre P., 1993. Spatial autocorrelation: Trouble or new paradigm? Ecology 74:1659-1673. Li F. & Zhang L., 2007. Comparison of point pattern analysis methods for classifying the spatial distributions of spruce-fir stands in the north-east USA. Forestry 80:337-349. Lieberman D., Lieberman M., Peralta R., Hartshorn G.S., 1985. Mortality Patterns and Stand Turnover Rates in a Wet Tropical Forest in Costa Rica Journal of Ecology 73:915-924

123

Ledo et al. Lima A.B., Corral Rivas J.J., Von Gadow K., Muuss U. 2006. Assesment of forest structure and diversity using three different approaches. International Research on Food Security, Natural Resource Management and Rural Development. University of Bonn Lloyd M., 1967. Mean crowding. Journal of Animal Ecology 36:1-30. Loosmore N.B., Ford E.D., 2006. Statistical inference using the G or K point pattern spatial statistics. Ecology 87:1925-1931. Lotwich H.W., Silverman B.W., 1982. Methods for analysing spatial processes of several types of points. Journal of the Royal Statistical Society. Series B 44:406-413. Madrigal A., 2002. Ordenación de montes arbolados. Serie técnica ICONA. Madrid. Mead R., 1974., A test for spatial pattern at several scales using data from a grid of contiguous quadrats. Biometrics 30:965-981. Mercier F. & Baujard O., 1997. Voronoi diagrams to model forest dynamics in French Guiana. Proceedings of GeoComputation. Montes F., Cañellas I., 2007. The spatial relationship between postcrop remaining trees and the establishment of saplings in Pinus sylvestris stands in Spain. Applied Vegetation Science 10:151-160. Montes F. & Cañellas I., del Río M., Calama R., Montero G., 2004. The effects of thinning on the structural diversity of coppice forests. Annals of Forrest Science 61:771–779. Moran P.A.P., 1950. Notes on continuous stochastic phenomena. Biometrika 37:17-23. Morisita M., 1959. Measuring of the dispersion and analysis of distribution patterns. Memoires of the Faculty of Sciences, Kyushu University, Series E. Biology 2:215-235. Müller-Starck G., Schubert R., 2002. Genetic Response Of Forest Systems To Changing Environmental Conditions. Forestry Sciences 70 Parthasarathy N. & Karthikeyan R., 1997. Plant biodiversity inventory and conservation of two tropical dry evergreen forests on the Coromandel coast, south India Biodiversity and Conservation 6:1063-1083 Pélissier R., 1998. Tree spatial patterns in three contrasting plots of a southern Indian tropical moist evergreen forest.. Journal of Tropical Ecology 14:1-16. Pélissier R., & Goreaud F., 2001. A practical approach to the study of spatial structure in simple cases of heterogeneous vegetation. Journal of Vegetation Science 12:99-108. Perry J.N., 1998. Measures of spatial pattern for counts. Ecology 79:1008-1017. Picard N., Bar-Hen A., Mortier F., Chadoeuf J., 2009. Understanding the dynamics of an undisturbed tropical rain forest from the spatial pattern of trees. Journal of Ecology 97:97-108. Pielou E.C., 1959. The use of point-to-plant distances in the study of the pattern of plant populations. Journal of Ecology 47:607-613. Plotkin J.B., Chave J., Ashton P.S., 2002. Cluster Analysis of Spatial Patterns in Malaysian Tree Species. The American Naturalist 160:629–644. Reddy C.S., Ugle P., Murthy M.S.R., Sudhakar S., 2008. Quantitative Structure and Composition of Tropical Forests of Mudumalai Wildlife Sanctuary, Western Ghats, India. Taiwania 53:150-156. Renshaw E. & Ford E.D. 1984. The description of spatial pattern using two-dimensional spectral analysis. Vegetatio 56:75-85

124

Richards P. & Williamson G.B., 1975. Treefalls and Patterns of Understory Species in a Wet Lowland. Tropical Forest Ecology 56:1226-1229 Ripley B.D., 1977. Modelling spatial patterns (with discussion). Journal of Royal Statistical Society B 39:172-212. RipleY B.D., 1981. Spatial Statistics. Wiley and Sons. Roxburgh S.H., Chesson P., 1998. A new method for detecting species associations with spatially autocorrelated data. Ecology 76:2180-2192. Rozas V. & Camarero J.J., 2005. Técnicas de análisis espacial de patrones de puntos aplicadas en ecología forestal. Invest Agrar: Sist Recur For 14:79-97. Sandler B.C., Pearman P.B., Guerrero M., Levy K., 1997. Using a GIS to Assess Spatial Scale of Taxonomic Richness in Amazonian Ecuador. ESRI User Conference. Skellam J.G., 1952. Studies in statistical ecology. I. Spatial pattern. biometrika 39:346-362. Southwood T.R.E., 1978. Ecological Methods. Halsted Press, New York. Staudhammer C.L., LeMaY V.M., 2001. Introduction and evaluation of possible indices of stand structural diversity. Canadian journal of forest research 31:1105–1115. Steege H., Pitman N.C.A., Phillips O.L., Chave J., Sabatier D., Duque A., 2006. Continental-scale patterns of canopy tree composition and function across Amazonia. Nature 443:444-447. Stoyan D., 2006. On estimators of the nearest neighbour distance distribution function for stationary point processes. Metrika 64:139-150. Stoyan D. & Penttinen A., 2000. Recent applications of point process methods in forestry statistics. . Statistical Science 15:61–78. Stoyan D. & Stoyan H., 1994. Fractals, Random Shapes and Point Fields. Wiley ed., New York. Strand L., 1953. Mal for fordelingen av individer over et omrade. Det Norske Skogforsoksvesen 42:191-207. Thiessen A.H., 1911. Precipitation averages for large areas. Monthly Weather Rev. 39:1082-1084. Veblen T.T., 1979. Structure and Dynamics of Nothofagus Forest Near Timberline in South-Central Chile. Ecology 60:937945. Vincent K., Marc V.M., Lieven N., Guy G., Noël L., 2003. Spatial methods for quantifying forest stand structure development: A comparison between nearest-neighbor indices and variogram analysis. Forest science 49:36-49. Ward J.S. & Parker G.R., 1989. Spatial Dispersion of Woody Regeneration in an Old-Growth Forest. Ecology 70:1279-1285 Ward J.S., Parker G.R., Ferrandino F.J., 1996. Long-term spatial dynamics in an old-growth deciduous forest. Forest Ecology and Management 83:189-202. Webb E.L. & Fa'aumu S., 2004. Diversity and structure of tropical rain forest of Tutuila, American Samoa: effects of site age and substrate Plant Ecology 144:257-274. Wiegand T., Gunatilleke C.V.S., Gunatilleke I.A.U.N., Okuda T. 2007. Analyzing the spatial structure of a sri lankan tree species with multiple scales of clustering. Ecology 88: 3088–3102 Wiegand T. & Moloney K.A., 2004. Rings, circles and null-models for point pattern analysis in ecology. Oikos 104:209-229.

Rev. peru. biol. 19(1): 113 - 124 (Abril 2012)

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PAUTAS PARA LA PRESENTACIÓN DE LOS ARTÍCULOS EN LA REVISTA PERUANA DE BIOLOGÍA Abril 2012

Identidad y propósito La Revista Peruana De Biología es una publicación científica arbitrada producida por el Instituto de Investigaciones de Ciencias Biológicas Antonio Raimondi, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú; es publicada tres veces al año y los números aparecen en abril, agosto y diciembre, tanto en su versión impresa como Online. La Revista Peruana De Biología publica artículos completos, originales e inéditos que contribuyan al conocimiento científico en los temas de biodiversidad, biotecnología, ecología, manejo ambiental y biomedicina elaborados según las normas indicadas en las presentes pautas. Evaluación de los trabajos Los trabajos que cumplan con las pautas solicitadas serán incluidos en el la lista para evaluación, un editor será encargado de conducir el proceso enviándo el trabajo a árbitros. El trabajo será evaluado según criterios internacionales de calidad, creatividad, originalidad y contribución al conocimiento. El artículo será aceptado luego del proceso de revisión por árbitros y de realizadas las modificaciones indicadas. El artículo aceptado será editado y una prueba enviada al autor para la aceptación y consentimiento de publicación. Carta de presentación El trabajo será acompañado de mensaje email dirigido al Editor Jefe, indicando haber leído las presentes pautas para presentación de trabajos, asegurando la originalidad, carácter inédito y completo del trabajo presentado y su disposición para que sea revisado y editado. Esta carta tendrá carácter de declaración jurada según lo estipulan las directivas del Vicerrectorado de Investigación de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos referidos a las autorías de trabajos publicados. Modificaciones en las autorías serán motivo para detener el proceso de edición. Las coordinaciones se llevaran entre el Editor Jefe y el responsable del trabajo. Presentación de los trabajos Los archivos del trabajo serán enviados por email al correo del editor: editor.revperubiol@gmail.com Los trabajos pueden ser presentados en idioma inglés o castellano. El trabajo debe tener tres partes básicas: (a) identificación, (b) cuerpo y (c) literatura citada (a) La identificación debe contener: Título (en inglés y castellano), nombre y apellido de los autores, nombre completo de la institución de los autores, correo electrónico de cada uno de los autores, y una dirección postal del autor para correspondencia. Resumen no mayor de 250 palabras (en inglés y castellano), 5 palabras clave (en inglés y castellano). (b) El cuerpo del trabajo variará según la sección de la Revista: 1. Trabajos originales. Son artículos primarios, inéditos que exponen los resultados de trabajos de investigación y constituyen aportes al conocimiento. Se incluyen aquí la descripción de especies nuevas, que cumplan con las Normas y características de la información en los trabajos (ver abajo). El cuerpo está organizado en: Introducción, Material y métodos, Resultados, Discusión y Agradecimientos, debe abarcar un texto promedio de 20 páginas, las ilustraciones (Tablas y Figuras) deben ser sólo las necesarias para una mejor exposición de los resultados. 2. Notas científicas. Son artículos primarios, se incluyen aquí: reportes de distribución, inventarios taxonómicos, notas taxonómicas, resultados de ensayos de laboratorio, entre otros y cuya información es de interés para la comunidad científica. La extensión del texto no será mayor de 8 páginas. Esta sección puede estar organizada como: cuerpo de la Nota (en algunos casos: introducción, material y métodos, resultados y discusión) y Agradecimientos. 3. Comentarios. Son artículos donde se discute y exponen temas o conceptos de interés para la comunidad científica. Se incluyen aquí ensayos de opinión y monografías. Deben contar con las siguientes partes: cuerpo del comentario y Agradecimientos. Todo el artículo debe tener un texto promedio de 10 páginas. 4. Comentarios de Libros. Son artículos que comentan recientes publicaciones de interés para la comunidad científica. Puede solicitarse al Comité Editor la elaboración de un comentario enviando dos copias del libro a la dirección postal de la Revista Peruana de Biología. –– Los Agradecimientos. Se indicara la fuente de financiamiento y deben dedicarse solamente a las personas e instituciones que colaboraron directamente en la realización del trabajo. –– Información adicional. Debe incluirse después de Agradecimientos debe incluirse información sobre la contribución de cada uno de los autores (revisar http://www.icmje.org/ethical_1author.html) y de no incurrir en conflicto de intereses (revisar http://www.icmje.org/ethical_4conflicts.html). (c) Citación y Literatura Citada. Las citas en el texto deben incluir el apellido del autor y año sin comas que los separen (ejemplo: (Carrillo 1988) o « ... de acuerdo a Sánchez (1976) …» Otros ejemplos: …la concentración de nitrógeno fue medida según Chávez y Castro (1998)…. …de nitrógeno se midió por el método colorimétrico (Chávez & Castro 1998)…. … la diversidad de especies es considerada elevada (Simoniz 2010, Perez 1999, Aquino 1988). Si hay varios trabajos de un autor en un mismo año, se citará con una letra en secuencia adosada al año (ejemplo: Castro 1952a). Cuando hay más de dos autores se citará al primer autor y se colocará et al. (Ejemplo: (Smith et al. 1981) o «según Smith et al. (1981)»). La Literatura Citada incluirá todas las referencias citadas en el texto dispuestas solamente en orden alfabético y sin numeración. La cita se inicia con el apellido del primer autor a continuación, sin coma, las iniciales del nombre separadas con puntos y (Continúa....) Rev. peru. biol. 17(2): 000- 000 (August 2010)

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sin espacio. El segundo y tercer autor deben de tener las iniciales de los nombre y a continuación el apellido. El último autor se diferenciara por que le antecede el símbolo &. Si hubiesen más de tres autores pueden ser indicados con la abreviatura et al. En la literatura citada solamente se usa letra tipo normal, no itálica, no versalita. Ejemplos: –– Montgomery G.G., R.C. Best & M. Yamakoshi. 1981. A radio-tracking study of the American manatee Trichechus inunguis (Mammalia: Sirenia). Biotropica 13: 81 -85. –– Buhrnheim C.M. & L.R. Malabarba. 2006. Redescription of the type species of Odontostilbe Cope, 1870 (Teleostei: Characidae: Cheirodontinae), and description of three new species from the Amazon basin. Neotrop. ichthyol. 4 (2): 167-196. –– Nogueira R.M.R., M.P. Miagostovich, H. G. Schatzmayr, et al. 1995. Dengue type 2 outbreak in the south of the State of Bahia, Brazil: laboratorial and epidemiological studies. Rev. Inst. Med. trop. S. Paulo 37 (6): 507-510. –– McLachlan A. & A.C Brown. 2006. The Ecology of Sandy Shores. Elsevier Science & Technology Books. 373pp. –– Crawford D.J. 1983. Phylogenetic and systematic inferences from electrophoretic studies. In: S.D. Tanksley and T.J. Orton, eds. Isozymes in plant genetics and breeding, Part A. Elsevier, Amsterdam. Pp. 257-287. –– Pianka E.R. 1978. Evolutionary ecology. 2nd edn. New York: Harper & Row. –– Carroll S.B. 2005. Evolution at Two Levels: On Genes and Form. PLoS Biol 3(7): e245. <http://biology. plosjournals. org/archive/1545-7885/3/7/pdf /10.1371_journal.pbio.0030245-S.pdf >. Acceso 31/07/2005. –– Food and Drug Administrations (FDA). 2001. Fish and Fishery Products Hazards and Controls Guidance. Third Edition June 2001. <http://www.cfsan.fda.gov/~comm/haccp4.html> (acceso 24/12/07). –– CONAM. 2005. (en línea). Informe nacional del estado del ambiente 2001. <http://www.conam.gob.pe /sinia/ INEA2001.shtml>. Acceso 31/07/2005. –– IMARPE. 2002. (en línea). Segundo informe del BIC José Olaya Balandra. Paita – Salaverry. 24 febrero- 05 Marzo 2002. <http://www.imarpe.gob.pe /imarpe/informeolaya02-032002.php>. Acceso 01/07/2005. –– Solari S.A. 2002. Sistemática de Thylamys (mammalia: didelphimorphia: marmosidae). Un estudio de las poblaciones asignadas a Thylamys elegans en Perú. Tesis, Magíster en Zoología, mención Sistemática y Evolución. Facultad de Ciencias Biológicas Universidad Nacional Mayor de San Marcos. <http://www.cybertesis.edu.pe/sisbib/2002/solari_ts / html/index-frames.html>. Acceso 31/07/2005 Las citas de artículos en prensa deben incluir el volumen, el año y el nombre de la revista donde saldrán publicados; de lo contrario deberán ser omitidos. No se aceptan las citas a resúmenes de eventos académicos (congresos y otros). Normas y características de la información en los trabajos La Revista Peruana de Biología se guía de los conceptos éticos de autoría mencionados en los Uniform Requirements for Manuscripts Submitted to Biomedical Journals (http://www.icmje.org/), asumimos la veracidad de la carta de presentación y de la carta de consentimiento de publicación. Cuando el artículo exponga sobre experimentos con humanos y animales, los procedimientos deben de ceñirse a la Declaración de Helsinki de 1975 y a las leyes peruanas vigentes (Ley 27265). Deben ser presentadas las declaraciones pertinentes y mencionadas en el texto. Cuando el artículo exponga sobre nuevas especies, nuevos registros, ampliaciones biogeográficas o inventarios taxonómicos debe tomarse en cuenta la información requerida en el Darwin Core. También debe indicarse el depósito de los ejemplares en un centro de referencia taxonómico (v.g. Museo). Las referencias a localidades y puntos de colecta deben ser referenciados geográficamente. Cuando los especímenes hayan sido colectados en áreas protegidas, debe de indicarse los respectivos permisos. Los nombres científicos del género y especie irán en cursivas. La primera vez que se cita un organismo deberá hacerse con su nombre científico completo (género, especie y autor); posteriormente podrá citarse solamente la inicial del nombre genérico y el nombre específico completo. Para el caso de las abreviaturas de autores en nombres botánicos pueden referirse a la base de datos TROPICOS (http://www.tropicos.org/) y AlgaeBase (http://www.algaebase.org/). Deben usarse los símbolos de las unidades del Sistema Internacional de Medidas. Si fuera necesario agregar medidas en otros sistemas, las abreviaturas correspondientes deben ser definidas en el texto. Los textos en castellano deberán utilizar la coma decimal, no punto (ejemplo correcto: 0,5; incorrecto: 0.5). Los textos en ingles deben usar punto decimal. Ilustraciones Las Figuras (mapas, esquemas, diagramas, dibujos, gráficos, fotos, etc.) serán numeradas correlativamente con números arábigos; de igual manera las Tablas. Las leyendas de las figuras y Tablas deben presentarse a continuación del texto y ser suficientemente explicativas. Las figuras escaneadas deben guardarse en un archivo TIFF, tamaño del original, 300 dpi. Las gráficas deben de enviarse en formato nativo editable (achivo.xls, archivo.wmf, archivo.svg, archivo.eps), no como imágenes (JPGE, TIFF, PNG). Los mapas pueden enviarse en formatos SHP. Fotos de cámaras digitales en formato JPGE mayor a 3 Mpixel. Otros archivos de imágenes en TIFF, BMP, JPGE de alta resolución y tamaño, y figuras vectoriales en Ai, PSD. Formatos procedentes de software como R, Statistica, en formatos editables de PDF, EPS (Postscript). Costos por ilustraciones a color serán asumidos por el autor. (Continúa....)

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Los archivos deben presentarse por separado, esto es, un archivo con el texto y leyendas en formato MS-Word. Otro archivo para las tablas en MS-Excel o como tablas en MS-Word. Otros archivos en formatos nativos, no como imágenes insertadas en otros archivos (por ejemplo no enviar imágenes pegadas en una hoja de MS-Word o Excel). Consentimiento de publicación El autor responsable recibirá una prueba del trabajo en formato PDF, el cual deberá revisarlo cuidadosamente, y consultarlo con los otros autores. Una vez solucionados errores de edición, el autor responsable enviara una carta o email indicando que el trabajo fue revisado por todos los autores y están conformes y mencionar su consentimiento de para la publicación del trabajo como artículos de la Revista Peruana de Biología. Este es un requisito para la publicación del trabajo. Con la prueba el autor responsable recibirá el costo por publicación. costo por publicación. El costo por publicación se refiere a gastos extras por manipulación, edición extraordinaria (v.g. elaboración de ilustraciones, traducciones, etc.) y por impresión de ilustraciones a color. El pago por publicación se realiza en las oficinas de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, o en coordinación con el Editor Jefe. El autor principal podrá solicitar cuatro ejemplares de la revista en las oficinas de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos.

Comité Editor Email: editor.revperubiol@gmail.com Correo postal: Leonardo Romero (Editor) Revista Peruana de Biología UNMSM-FCB Apartado 11-0058 Lima 11 Perú

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Revista Peruana de Biología Rev. peru. biol. ISSN 1561-0837

Volumen 19

Abril, 2012

Número 1

Contenido Trabajos originales 3 11 17

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Anatomy and physicochemical properties of the chambira fiber Anatomía y propiedades físico-químicas de la fibra de chambira Manuel Marín, Betty Millán and Francis Kahn Notas sobre los visitadores florales de Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae) Notes on floral visitors in Seemannia sylvatica (Kunth) Hanstein (Gesneriaceae) Lianka Cairampoma y Carlos Martel El orden Carnivora (Mammalia) en el Perú: Estado del conocimiento y prioridades de investigación para su conservación The order Carnivora (Mammalia) in Peru: State of Knowledge and research priorities for its conservation E. Daniel Cossíos, Paloma Alcázar, Ursula Fajardo, Kelly Chávez, Joanna Alfaro-Shigueto, Susana Cárdenas-Alayza, Juan Valqui, Francesca G. Montero, Jesús Lescano, Miryam Quevedo, Elena Vivar, Renata Leite, Karim Ledesma, César Medina, Leonardo Maffei, Jessica Amanzo, César Chávez, Marco A. Enciso, Álvaro García, Jeffrey C. Mangel, Joel A. Mendoza, Gianmarco Rojas, Larissa Silva, L. Villegas, Robert S.R. Williams, Alfonzo Zúñiga, Alex Cruz, IMARPE, Elisa Ruiz y la DGFFS Tipos y formas de ambientes de dormir de majás (Cuniculus paca) en la cuenca alta del río Itaya Tipes and forms of sleeping dens of pacas (Cuniculus paca) in the upper Itaya river basin Rolando Aquino, Gendrick Meléndez, Etersit Pezo y Deyber Gil Diversidad de mamíferos y sus preferencias por los tipos de hábitats en la cuenca del río Alto Itaya, Amazonía peruana Diversity of mammals and its preferences for the habitats types in the upper Itaya river basin, Peruvian Amazon Rolando Aquino, Cinthya Tuesta y Edgardo Rengifo Aspectos histomorfométricos y cuantitativos del ovario de Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae) Histomorphometric and quantitative aspects of ovarian of Patagioenas maculosa (Aves, Columbidae) Carina Maron, Mirian Bulfon y Noemí Bee de Speroni Adiciones a la fauna de bivalvos del mar peruano Additions to the bivalve fauna of the Peruvian sea Carlos Paredes, Franz Cardoso, Leonardo Romero y Remy Canales Biodiversidad y endemismo de los caracoles terrestres Megalobulimus y Systrophia en la Amazonia occidental Biodiversity and endemism of the western Amazonia land snails Megalobulimus and Systrophia Rina Ramírez, Víctor Borda, Pedro Romero, Jorge Ramirez, Carlos Congrains, Jenny Chirinos, Pablo Ramírez , Luz Elena Velásquez y Kember Mejía Fauna flebotomina (Diptera: Psychodidae) del estado Falcón, Venezuela Phlebotomine sandfly fauna (Diptera: Psychodidae) of Falcon state, Venezuela Dalmiro J. Cazorla y Pedro Morales Degradación de tiocianato por hongos aislados de ambientes mineros y evaluación de su capacidad degradativa The thiocyanate degradation by fungi isolated from mining environments and evaluation of degradative capacity Susan Medina, Marisela Torres, Yerson Durán, Rina Ramírez, Juan Herrera y Pablo Ramírez Decrease in spermatic parameters of mice treated with hydroalcoholic extract Tropaeolum tuberosum “mashua” Disminución en los parámetros espermáticos de ratones tratados con el extracto hidroalcohólico de Tropaeolum tuberosum “mashua” Jonathan H. Vásquez, José M. Gonzáles and José L. Pino

Notas científicas

95 First record of the swimming sea cucumber Enypniastes eximia Théel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) in Peruvian waters Primer registro del pepino de mar nadador Enypniastes eximia Theel, 1882 (Echinodermata: Holothuroidea) en aguas peruanas Francisco Alonso Solís-Marín, Yuri Hooker and Alfredo Laguarda-Figueras 97 Thermal ecology of Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) in the Plain Dry Forest of Tumbes, Peru Ecología térmica de Microlophus occipitalis (Sauria: Tropiduridae) en el Bosque Seco de Llanura de Tumbes, Perú Juan C. Jordán A. and José Pérez Z. 101 Surrogacía taxonómica en bosque montano andino Taxonomic surrogacy in andean montane forests Salvador Herrando Pérez y María de los Ángeles La Torre-Cuadros 107 Karyotypes of Akodon orophilus Osgood 1913 and Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) from Huánuco, Peru Cariotipos de Akodon orophilus Osgood 1913 y Thomasomys sp. (Rodentia: Sigmodontinae) de Huánuco, Perú Víctor Pacheco, Jesús H. Córdova and Margarita Velásquez 111 Cambios en las comunidades bacterianas de suelo luego de una contaminación con hexadecano Changes in soil bacterial communities after contamination with hexadecane Graciela N. Pucci, Adrián J. Acuña, Natalia Y. Nohra y Oscar H. Pucci

Comentario

113 Revisión de índices de distribución espacial usados en inventarios forestales y su aplicación en bosques tropicales Review of spatial indices used in forest inventory and their application in tropical forests Alicia Ledo, Sonia Condés, Fernando Montes