I Parte. Flora de Costa Rica
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Costa Rica y su Diversidad Biológica Manual de Laboratorio Lic. Alejandro Duran Apuy Bach. Sergio A. Villegas Retana II Ciclo, 2012. Contenido CARTA AL ESTUDIANTE ........................................................................................................................ 4 DESCRIPCIÓN DEL CURSO ................................................................................................................... 4 OBJETIVOS...................................................................................................................................................... 5 METODOLOGÍAS.............................................................................................................................................. 5 ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN ....................................................................................................................... 7 REGLAMENTO DEL CURSO .............................................................................................................................. 7 CRONOGRAMA ............................................................................................................................................... 9 PRÁCTICAS ................................................................................................................................................. 10 INTRODUCCIÓN A LA BIODIVERSIDAD DE COSTA RICA ............................................................................................... 10 Objetivos .................................................................................................................................................. 11 Materiales ................................................................................................................................................ 12 Procedimiento .......................................................................................................................................... 12 SISTEMA DE ZONAS DE VIDA HOLDRIDGE ............................................................................................................... 14 Objetivos .................................................................................................................................................. 15 Procedimiento .......................................................................................................................................... 15 MANEJO DE VIDA SILVESTRE ................................................................................................................................ 20 Estado ecológico de las especies.............................................................................................................. 20 Objetivos .................................................................................................................................................. 22 Procedimiento .......................................................................................................................................... 23 IDENTIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES ÓRDENES DEL PHYLUM ARTRÓPODA .................................................................... 24 Objetivos .................................................................................................................................................. 26 Procedimiento .......................................................................................................................................... 26 CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE PECES DE AGUAS CONTINENTALES DE COSTA RICA.................. 30 Morfología externa de los peces ............................................................................................................. 31 Objetivos .................................................................................................................................................. 36 Procedimiento .......................................................................................................................................... 36 IDENTIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES ÓRDENES Y FAMILIAS DE ANFIBIOS DE COSTA RICA ................................................. 38 Clasificación de los Anfibios Representativos de Costa Rica .................................................................... 39 Objetivos .................................................................................................................................................. 53 Procedimiento .......................................................................................................................................... 53 IDENTIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES ÓRDENES Y FAMILIAS DE REPTILES DE COSTA RICA.................................................. 55 Clasificación de los Reptiles Representativos de Costa Rica .................................................................... 56 Objetivos .................................................................................................................................................. 85 Procedimiento .......................................................................................................................................... 85 IDENTIFICACIÓN DE LOS PRINCIPALES ÓRDENES Y FAMILIAS DE AVES DE COSTA RICA ...................................................... 87 Guía para la identificación de Aves de Costa Rica ................................................................................... 88 Objetivos ................................................................................................................................................ 100 Procedimiento ........................................................................................................................................ 100 IDENTIFICACIÓN DE LAS PRINCIPALES ÓRDENES Y FAMILIAS DE MAMÍFEROS DE COSTA RICA ........................................... 102 Objetivos ................................................................................................................................................ 103 Procedimiento ........................................................................................................................................ 104 Procedimiento ........................................................................................................................................ 107 2 Ejemplos de algunos indicios de mamíferos .......................................................................................... 108 I PARTE. FLORA DE COSTA RICA ......................................................................................................................... 111 Plantas Vasculares Superiores ............................................................................................................... 111 Identificación de Plantas Vasculares Superiores .................................................................................... 113 Objetivos ................................................................................................................................................ 114 Procedimiento ........................................................................................................................................ 114 II PARTE. FLORA DE COSTA RICA ........................................................................................................................ 119 Elaboración de un Herbario ................................................................................................................... 119 Pasos fundamentales para la preparación de un herbario .................................................................... 119 Objetivos ................................................................................................................................................ 123 Procedimiento ........................................................................................................................................ 123 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................................ 125 3 CARTA AL ESTUDIANTE UNIVERSIDAD NACIONAL FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES ESCUELA DE CIENCIAS BIOLÓGICAS CARRERA DE ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS 1. INFORMACIÓN GENERAL Unidad Académica Nombre del Curso Còdigo de la Carrera Código Créditos Nivel Período lectivo Naturaleza Modalidad Tipo Horas Presenciales Horas de Estudio Independiente Horas Totales por Semana Horas Atención al Estudiante Grupo Horas docentes Requisitos del Curso Área de Estudio Profesor Correo electrónico 2. Escuela de Ciencias Biológicas Costa Rica y su Diversidad Biológica 060210 BIE400 4 IV II Ciclo 2012 Teórico – Práctico 18 semanas Común, Obligatorio 3 HT, 3 HP, 1HG 3 HEI 10 2 HAE Teoría 01, Laboratorio 11 7 HD Fundamentos de Ecología Flora y Fauna de Costa Rica Lic. Alejandro Durán Apuy [email protected] DESCRIPCIÓN DEL CURSO En este curso se plantea un enfoque general de la diversidad biológica de nuestro país, a través del estudio de la biología e historia natural de los principales grupos de flora y fauna, presentes en las distintas Zonas de Vida. Además se estudiarán las relaciones de la flora y la fauna con la historia geológica, geográfica y climatológica del país. Así mismo, se discutirán generalidades relacionadas con el estado de conservación y el uso sostenible de la biodiversidad. Mediante las sesiones de laboratorio y giras de campo se reforzarán los fundamentos teóricos, donde los estudiantes podrán determinar las características diagnósticas para identificar, ubicar y caracterizar los grupos de plantas y animales en sus hábitats naturales. 4 3. OBJETIVOS Relacionar los principales rasgos geográficos, climáticos y ecológicos con la composición biológica observada en nuestro país. Describir los aspectos más relevantes de la Morfología e Historia Natural de los distintos grupos florísticos y faunísticos que conforman la riqueza de flora y fauna de nuestro país. Estudiar las comunidades animales y vegetales en sus ambientes naturales, para desarrollar una mejor comprensión de su papel en la dinámica de los ecosistemas Con base en los conocimientos generados analizar las principales amenazas que enfrenta la diversidad del país, a fin de plantear posibles soluciones. 4. CONTENIDOS TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LA BIODIVERSIDAD DE COSTA RICA a. Formación del territorio costarricense b. Costa Rica como puente y filtro biológico c. Importancia de la geografía y el clima sobre la diversidad de flora y la fauna TEMA 2: ZONAS DE VIDA (según Holdridge) a. Definición y Distribución en nuestro país b. Asociaciones de Flora y Fauna c. Problemática TEMA 3: VIDA SILVESTRE a. Definición de Vida Silvestre b. Percepciones y valores de la Vida Silvestre c. Manejo de las especies de flora y fauna silvestres d. Áreas protegidas TEMA 4: ARTRÓPODOS a. Características morfológicas diagnósticas b. Éxito evolutivo de los Artrópodos c. Principales funciones ecológicas d. Relaciones entre los artrópodos y el ser humano TEMA 5: PECES a. Características morfológicas diagnósticas b. Patrones de distribución c. Estrategias reproductivas d. Importancia económica y ecológica TEMA 6: ANFIBIOS a. Características morfológicas diagnósticas b. Ciclo de vida y estrategias reproductivas c. Mimetismo y defensa d. Papel ecológico TEMA 7: REPTILES a. Características morfológicas diagnósticas b. Adaptación al medio terrestre c. Distribución de los reptiles en nuestro país TEMA 8: AVES a. Características morfológicas diagnósticas b. Comportamiento de las aves (alimentación, reproducción, cortejo, etc) c. Patrones de distribución y migraciones 5 d. Papel ecológico de las aves TEMA 9: MAMÍFEROS a. Características morfológicas diagnósticas b. Comportamiento social c. Especialización de los mamíferos d. Patrones de distribución TEMA 10: FLORA DE COSTA RICA a. Características morfológicas de las Angiospermas y Gimnospermas b. Familias más representativas de la Flora de Costa Rica c. Confección de un Herbario d. Importancia ecológica y económica de las plantas TEMA 11: CONSERVACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD a. Legislación para la protección de la Biodiversidad b. Problemática actual de la biodiversidad c. Posibles soluciones a las amenazas de la biodiversidad en nuestro país 5. METODOLOGÍAS Para cumplir con los objetivos propuestos en el curso se utilizan distintas estrategias metodológicas, todas ellas orientadas a crear conocimiento de manera constructiva en el estudiante, formando por ende su carácter crítico y analítico, a través de la discusión de diferentes temas relacionados con la diversidad biológica de nuestro país. Para cada uno de los temas desarrollados se brinda una base teórica, impartida por el profesor y complementada por lecturas, videos, charlas de invitados y foros de discusión. Adicionalmente se realizan presentaciones temáticas elaboradas por los estudiantes, quienes en grupos de dos a tres personas, exponen en un período no mayor a 30 minutos información relacionada con el tema tratado en el día, coordinando previamente con el profesor el contenido de la presentación . Cada grupo expositor sube la presentación al correo electrónico del curso, para que este a disposición del resto de la clase En el caso de los laboratorios se utiliza una guía de prácticas semanales. Además cada estudiante debe tener una libreta de apuntes, donde se anotan las descripciones del material animal y vegetal, tanto en estado fresco como preservado de las especies más comunes, realizando la identificación hasta el nivel taxonómico posible, utilizando claves, descripciones, fotografías, esquemas, guías, etc, o bien se resuelvan los ejercicios planteados. Adicionalmente algunas de las sesiones de laboratorio se realizan en el campo, mediante visitas cortas a distintas instituciones, como por ejemplo zoológicos, centros de rescate, zoocriaderos, herbarios, centros de investigación, etc. Además se establecen dos giras de campo “extensas” con una duración de tres días cada una, donde grupos de 5 a 6 estudiantes desarrollan una pequeña investigación, sobre algún tema relacionado con la diversidad, a partir de la cual se genera un reporte (no mayor a 5 páginas), según el formato de artículo científico de la Revista de Biología Tropical. Estos trabajos son presentados durante la clase teórica en una ponencia de 15 minutos, la segunda semana posterior a la gira. Con base en los conocimientos adquiridos, en grupos de 5 a 6 estudiantes, al final del curso se formula e implementa una actividad de taller, llevado a cabo en distintas sitios del campus universitario, o bien por concenso de los estudiantes y el profesor en otra institución educativa (escuelas, colegios, universidades, 6 etc.). En esta actividad los y las estudiantes aplican estrategias pedagógicas en el Área de la Educación Ambiental para transmitir sus experiencias y conocimientos, a fin de crear conciencia sobre la importancia de la diversidad de nuestro país. Las presentaciones de los contenidos del curso se encontrarán a la disposición de los estudiantes una semana posterior a la sesión teórica, accesando la siguiente dirección electrónica: www.costaricaysudiversidad.wikispaces.com 6. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN SISTEMA DE EVALUACIÓN Actividad Porcentaje Exposición Temática 20% Claridad: Título adecuado, secuencia adecuada del tema 2% Dominio del tema: Calidad del contenido, uso terminología científica, 2% respuestas a dudas. Calidad de la presentación: Recursos audiovisuales bien elaborados y 2% manejados correctamente Conclusiones 2% Respeto del tiempo: 30 minutos máximo 2% Reportes de Gira (10% cada uno) 7. 20% Título 1% Introducción 1% Materiales y Métodos 2% Resultados y Discusión 2% Conclusiones y Recomendaciones 1% Referencias Bibliográficas y Anexos 1% Presentación 2% Libreta de Laboratorio 10% (3) Examen Parcial Teórico (10% cada uno) 30% (2) Examen Parcial Práctico (10% cada uno) 20% Nota Total 100% REGLAMENTO DEL CURSO El curso se rige según el Estatuto Orgánico de la Universidad Nacional, bajo el Reglamento de Normas Generales para la Evaluación del Proceso de Enseñanza y Aprendizaje (SCU-1150-86), así mismo se establecen los siguientes lineamientos: La asistencia a los laboratorios y a las giras de campo programadas, es de carácter obligatorio. Si el o la estudiante se ausenta a dos sesiones de laboratorio sin justificación perderá el curso, de igual manera en el caso de ausentarse en tres ocasiones aunque presente la justificación respectiva. 7 Solo se repondrán exámenes por motivos de fuerza mayor, con la entrega al profesor de la respectiva justificación por escrito, en los próximos cinco días hábiles a la fecha de realizada la prueba. En el caso de choques de horarios con exámenes o giras de campo de otros cursos, deberán ser notificados al profesor con al menos dos semanas de anticipación, y con la presentación del cronograma del curso donde se constate tal situación. El uso del teléfono celular está restringido durante las clases tanto teóricas como prácticas, el mismo deberá estar en modo de silencio y bajo solicitud al profesor se podrá salir a contestar una llamada siempre y cuando no interrumpa el desarrollo normal de la clase. Por la naturaleza del curso no se efectúan pruebas extraordinarias (Artículo 11 del Reglamento) 8 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES II CICLO 2012 SEMANA TEORÍA LABORATORIO 1 23 - 27 julio Presentación del curso Tema 1. Introducción a la Biodiversidad No hay sesión 2 30 julio - 3 agosto Feriado Práctica 1. Introducción a la Biodiversidad 3 6 – 10 agosto Tema 2. Zonas de Vida. I Parte. Práctica 2. Zonas de Vida. I Parte. 4 13 – 17 agosto Tema 2. Zonas de Vida. II Parte. Práctica 2. Zonas de Vida. II Parte. 5 20 – 24 agosto Tema 3. Vida Silvestre Práctica 3. Vida Silvestre 6 27 – 31 agosto Tema 4. Artrópodos Práctica 4. Artrópodos 7 3 – 7 setiembre Tema 5. Peces Práctica 5. Peces 8 10 – 14 setiembre I Examen Parcial I Examen Parcial 9 17 – 21 setiembre Tema 6. Anfibios Gira de campo 10 24 – 28 setiembre Tema 7. Reptiles Práctica 6. Anfibios Planeamiento del Taller 11 1 – 5 octubre II Examen Parcial Práctica 7. Reptiles 12 8 – 12 octubre Tema 8. Aves Planeamiento del Taller 13 15 – 19 octubre Tema 9. Mamíferos Práctica 8. Aves 14 22 – 26 octubre Tema 10. Flora de Costa Rica I Parte Práctica 9. Mamíferos Planeamiento Final del Taller 15 29 octubre – 2 noviembre Tema 10. Flora de Costa Rica II Parte Práctica 10. Flora de Costa Rica I Parte 16 5 – 9 noviembre Tema 11. Conservación de la Biodiversidad Práctica 10. Flora de Costa Rica II Parte 17 12 – 16 noviembre Repaso Presentación del Taller de Biodiversidad 18 19 – 23 noviembre III Examen Parcial II Examen Parcial 19 26 - 30 noviembre Entrega de promedios 9 GIRAS Sábado 8 Set., Gira corta Museo de la Salle (San José) 21 - 23 Set., Parque Nacional Tortuguero (Limón) Sábado 13 Oct., Gira corta Serpentario World of Snakes (Grecia) 27 – 28 octubre, Parque Nacional Palo Verde (Bagaces, Guanacaste) PRÁCTICAS Introducción a la Biodiversidad de Costa Rica La biodiversidad se refiere a la variabilidad que existe en las especies de flora y fauna, incluidos tanto ecosistemas terrestres como acuáticos, esta variabilidad puede ser de especies, de ecosistemas, o genética; lo cual permite a los organismos adaptarse al medio en que se desarrollan y heredar esta habilidad a las futuras generaciones. América Central, se caracteriza más por su diversidad que por su homogeneidad, este rasgo predominante se le atribuye a su posición geográfica; además de presentar como característica sobresaliente, una doble condición: la interoceánica y la intercontinental que le permitió la dispersión de animales y plantas, así como las migraciones humanas y el intercambio cultural. Como territorio ístmico, Costa Rica es considerada uno de los países con mayor biodiversidad del mundo, a pesar de su pequeño trabajo. Su posición geográfica, sus dos costas y su sistema montañoso, que provee numerosos y variados microclimas, son algunas de las razones que explican esta riqueza natural, tanto en especies como en ecosistemas. Costa Rica ha sido un puente biológico donde coexisten especies de flora y fauna pertenecientes al neoártico, al neotrópico y algunas otras pertenecientes a la región de las Antillas. Debido a esta gran biodiversidad, se localizan zonas de vida, las cuales incluyen desde paisajes litorales localizados a nivel del mar hasta paisajes de páramo sobre los 3.000 metros de altitud. De acuerdo con la constitución del relieve, Costa Rica se encuentra atravesada de NO a SE por cuatro cadenas montañosas: Cordillera de Guanacaste, Cordillera de Tilarán, Cordillera Volcánica Central y Cordillera de Talamanca. Debido a la actividad volcánica y a los materiales posteriormente depositados, la mayoría de las tierras presentan gran fertilidad. 10 Al norte del país se encuentran extensas llanuras cuya extensión abarca desde la Cordillera de Guanacaste hasta la Costa Atlántica; sus elevaciones no sobrepasan los 5OO m.s.n.m. Estas reciben el nombre de llanuras de San Carlos. Por otro lado, en el pacífico, las llanuras son de menor extensión, sin embargo, estas se caracterizan por ser más variadas que las del Atlántico. Costa Rica posee una fuente inagotable de energía, la cual está constituida por una amplia red hidrográfica y una gran cantidad de ríos que desembocan en el Océano Pacífico y en el Mar Caribe. Entre los principales ríos de la vertiente Pacífica encontramos el Tempisque, Grande de Tárcoles, Grande de Térraba y entre los de la vertiente Atlántica están el Río San Juan, el Reventazón y Tortuguero. Con el deseo de proteger las nacientes de agua, ríos, la flora y fauna de Costa Rica, se ha declarado alrededor del 28% del territorio nacional como zonas protegidas. Existen dos estaciones bien definidas en el Valle Central: la seca y la lluviosa. La temperatura no sufre variaciones drásticas. En la zona costera oscila entre los 28° y 37°C, en el Valle Central entre los 18° y 25° C y en las cimas más altas (Irazú 3224 m.s.n.m. y el Chirripó 3820 m.s.n.m.) en algunas ocasiones desciende a menos de 0°C grados. La biodiversidad permite al país poseer una herpetofauna cercana a las 360 especies (150 anfibios y 210 reptiles), una avifauna de aproximadamente 850 especies (625 anidan y 225 son migratorias), una mastofauna de casi 205 especies, entre las que encontramos murciélagos y mamíferos no voladores. Objetivos 1. Conocer algunos aspectos básicos relacionados con la Biodiversidad de Costa Rica y la problemática del medio ambiente. 11 2. Identificar los factores: bio-geográficos y climáticos que condicionan la biodiversidad de Costa Rica. 3. Exponer los conocimientos teóricos adquiridos sobre la biodiversidad de Costa Rica y la problemática del medio ambiente. Materiales Presentación Power Point introductoria a la Biodiversidad de Costa Rica. Video o videos relacionados con la Biodiversidad de Costa Rica y la problemática del medio ambiente. Papel de construcción de diferentes colores, cartulinas, hojas. Revistas, periódicos, etc., con material que ilustre la biodiversidad de Costa Rica. Marcadores de colores, lápices de color, pilots, etc. Reglas, tijeras, gomas, masking tape o cinta adhesiva Procedimiento 1. Mesa redonda: discuta con sus compañeros y profesor acerca de la presentación Power Point introductoria a la Biodiversidad de Costa Rica y el o los videos relacionados con la Biodiversidad de Costa Rica y la problemática del medio ambiente en la actualidad que acaba de presentar su profesor. 2. El grupo se divide en parejas, cada pareja con ayuda del profesor debe desarrollar un factor, ya sea bio-geográfico o climático, que condicione la biodiversidad de Costa Rica. Posteriormente cada pareja debe exponer y explicar al resto del grupo porque se considera un factor importante para la biodiversidad de nuestro territorio. 3. El grupo es organizado en tríos o cuartetos, cada uno debe realizar collage (también puede ser un cartel, un mural, etc.) en el cual se refleje una síntesis de los temas desarrollados durante la práctica. Para ello utilice los materiales traídos 12 a clase. Cada grupo tiene 20 minutos para finalizar su trabajo y 15 minutos para exponerlo al resto del grupo. Nota: consulte a su profesor acerca de la realización del herbario (última práctica). 13 Sistema de Zonas de Vida Holdridge Holdridge, en 1967, define el concepto de zona de vida como: «Un grupo de asociaciones vegetales dentro de una división natural del clima, que se hacen teniendo en cuenta las condiciones edáficas y las etapas de sucesión, y que tienen una fisonomía similar en cualquier parte del mundo». Esas asociaciones definen un ámbito de condiciones ambientales, que junto con los seres vivientes, dan un conjunto único de fisonomía de las plantas y actividad de los animales; aunque es posible establecer muchas combinaciones, las asociaciones se pueden agrupar en cuatro clases básicas: climáticas, edáficas, atmosféricas e hídricas. Las asociaciones climáticas ocurren cuando tanto la precipitación y su distribución mensual como la biotemperatura son normales para la zona de vida, no hay aberraciones atmosféricas como vientos fuertes o neblinas frecuentes, y el suelo es la categoría zonal; las edáficas se dan cuando las condiciones del suelo son más favorables o menos favorables que el suelo normal (suelo zonal) para la zona de vida; las atmosféricas aparecen donde el clima se aparta de lo normal para el sitio; las hídricas ocurren en terrenos encharcados, donde el suelo está cubierto de agua durante todo el año o parte de este. Un supuesto básico del sistema es que tanto los tipos de suelo como la vegetación clímax pueden delimitarse una vez que se conoce el clima. El sistema se basa en la apariencia de la vegetación (fisionomía) y no en la composición florística. Por otro lado, los principales factores que se toman en cuenta para la clasificación de una región son: la biotemperatura y la precipitación. Los límites para cada una de las zonas de vida están definidos por los valores medios anuales de dichos componentes. El sistema se basa en los siguientes tres parámetros principales: Biotemperatura media anual. Precipitación anual en mm. 14 Relación de la evapotranspiración potencial (combinación entre la disipación de vapor de los cuerpos de agua provenientes del suelo y la transpiración de las plantas hacia la atmosfera). Objetivos 1. Identificar algunas Zonas de Vida según el Sistema de Clasificación de Zonas de Vida propuesta por Holdridge, a partir de la relación existente entre factores de biotemperatura, precipitación y evapotranspiración potencial. 2. Reconocer algunas Zonas de Vida a partir de diferentes factores presentes en cada una de ellas. Procedimiento I Parte 1. Con base en los siguientes datos meteorológicos determine, utilizando el Diagrama de Zonas de Vida de Holdridge, la Zona de Vida correspondiente a cada caso. 15 Caso 1. Estación Meteorológica San Miguel, Barranca. Elevación 140 msnm Mes Temperatura Biotemperatura Precipitación Media ºC Media ºC (mm) Enero 27,7 23,6 6,3 Febrero 28,2 22,9 4,6 Marzo 29,2 21,1 7,2 Abril 29,2 21,1 47,4 Mayo 27,9 23,3 238,8 Junio 26,6 24,6 311,1 Julio 26,6 24,6 250,8 Agosto 26,5 24,6 272,9 Septiembre 26,3 24,7 341,6 Octubre 26,2 24,7 360,7 Noviembre 26,1 24,8 148,9 Diciembre 26,6 24,6 45,3 Promedio Anual La Zona de Vida corresponde a_____________________________________ 16 Caso 2. Estación San José. Elevación 1170 msnm. Mes Temperatura Biotemperatura Precipitación Media ºC Media ºC (mm) Enero 18,8 18,8 10,0 Febrero 18,9 18,9 15,0 Marzo 19,7 19,7 10,0 Abril 20,2 20,2 43,0 Mayo 20,5 20,5 205,0 Junio 20,2 20,5 314,0 Julio 20,0 20,0 215,0 Agosto 19,9 19,9 265,0 Septiembre 19,8 19,8 378,0 Octubre 19,7 19,7 333,0 Noviembre 19,4 19,4 162,0 Diciembre 19,0 19,0 37,0 Promedio Anual La Zona de Vida corresponde a____________________________________ 17 Caso 3. Estación Los Altos. Elevación 2000 msnm. Mes Temperatura Biotemperatura Precipitación Media ºC Media ºC (mm) Enero 8,0 8,0 35,0 Febrero 8,0 8,0 45,0 Marzo 12,0 12,0 35,0 Abril 10,0 10,0 84,0 Mayo 11,0 11,0 400,0 Junio 11,5 11,5 510,0 Julio 12,3 12,3 470,0 Agosto 9,8 9,8 370,0 Septiembre 12,5 12,5 500,0 Octubre 8,7 8,7 350,0 Noviembre 9,9 9,9 164,0 Diciembre 7,6 7,6 39,0 Promedio Anual La Zona de Vida corresponde a __________________________________________ 18 II Parte 1. Organizados en grupos de tres personas reconozca la zona de vida correspondiente a las descripciones dadas por el profesor, a partir de la presentación de power point sobre algunas zonas de vida. Para realizar un mejor trabajo puede apoyarse en la materia recibida en clases de teoría y de laboratorio. 19 Manejo de vida silvestre Estado ecológico de las especies Una especie es el conjunto de organismos que en condiciones naturales, se reproduce entre sí, es decir, aquellos organismos que intercambian material genético y producen descendencia fértil. Por ejemplo, todos los individuos de monos tití (Saimiri oerstedii) que habitan en el norte de la costa del Pacífico Sur de Costa Rica y la costa del Pacífico Norte de Panamá, constituyen una especie. También se considera especie como la base fundamental de la biodiversidad. Cabe recalcar que la riqueza especies es de gran importancia, ya que partir de ellas se puede cuantificar la biodiversidad presente en un lugar específico. Las especies se pueden agrupar en diferentes categorías según el estado de las poblaciones y sus hábitats que se encuentran en los países. Estas categorías son: Especies endémicas: especies que están limitadas a un ámbito geográfico reducido, no encontrándose de forma natural en ninguna otra parte del mundo. Es decir, este tipo de especies se encuentran solamente en ecosistemas específicos. Por ejemplo, Duellmanohyla rufioculis (Rana de quebrada ojirufa) es una especie endémica de Costa Rica. Especies raras: término utilizado para referirse a especies que son poco frecuentes o escasas de encontrar en determinada región, por lo tanto la densidad poblacional de estas especies es muy baja. Por ejemplo, Electron carinatum (Momoto pico quilla) es una especie rara de Costa Rica. Especies introducidas o exóticas: son aquellas cuya área de distribución geográfica natural no corresponde al territorio nacional o local, y se encuentran en el país como resultado de actividades humanas voluntarias o no, así como por la actividad de la propia especie. Por ejemplo, Rattus rattus (Rata) es una especie introducida en Costa Rica. Especies domesticadas: La domesticación es el proceso por medio del cual plantas, animales o microorganismos extraídos de su medio natural se 20 adaptan a hábitats especiales creados por los humanos para ellos, con fines de reproducción. Por ejemplo, Canis familiaris (Perro) es una especie domesticada. Especies vulnerables a la extinción: Son especies que se presentan en baja densidad poblacional o cuyos hábitats son pequeños y están siendo eliminadas por la expansión de las áreas agrícolas y urbanas, por lo tanto sus rangos de amplitud están muy limitados. Por ejemplo, Sphyrna lewinii (Tiburón Martillo) es una especie vulnerable a la extinción. Especies amenazadas de extinción: Especies que presentan densidades poblacionales normales, pero que por la pérdida de hábitat y otros factores, pueden en un futuro cercano reducirse las poblaciones. Por ejemplo, Leopardus pardalis (Ocelote o Manigordo) es una especie amenazada en Costa Rica. Especies clave: es una especie que produce un efecto desproporcionado sobre su medio ambiente en relación con su abundancia. Tales especies afectan a muchos otros organismos en un ecosistema y ayudan a determinar los tipos y miembros de otras varias especies en una comunidad. Un ecosistema puede experimentar un cambio dramático si desaparece una especie clave, incluso aunque esa especie sea una pequeña parte del ecosistema en medidas de biomasa o productividad. Por ejemplo, Clelia clelia (Zopilota) es una especie clave en Costa Rica. Especies indicadoras: es una especie biológica que define un rasgo o característica del medio ambiente. Este tipo de especies se utilizan como prueba o medición de las condiciones de un hábitat. Por ejemplo, Morphnus guianensis (Águila Crestada) es una especie indicadora en Costa Rica. Especies residente: especie que vive en un lugar por un tiempo determinado, no necesariamente debe vivir siempre en ese lugar. 21 Por ejemplo, Leptodon cayanensis (Gavilán cabecigrís) es una especie residente en Costa Rica. Especies bandera: también conocidas como especies emblemáticas, son especies que debido a sus requerimientos de hábitat abarcan grandes extensiones de territorio, al conservarlas a ellas, también se conservan otras especies y sus hábitats de manera indirecta. Estas especies han servido para delimitar el tipo y tamaño de área que será utilizada con fines de conservación. Por ejemplo, Pharomachrus moccino (Quetzal) es una especie bandera de Costa Rica. Especies migratorias: son especies que cruzan fronteras nacionales en ciclos regulares. Los desplazamientos que realizan estas especies pueden ser latitudinales o latitudinales. Las especies migratorias incluyen diversas aves, peces, mamíferos, reptiles, y cetáceos. Por ejemplo, Pandion haliaetus (Águila Pescadora) es una especie migratoria en Costa Rica. Especies cinegéticas: son definidas como aquéllas que pueden ser objeto de caza y pesca, e intervienen decisivamente en su identificación razones de mantenimiento del equilibrio y de la salud de los ecosistemas. Por ejemplo, Tapirus bairdii (Danta) es una especie cinegética en Costa Rica. Especies nativa: es una especie que pertenece a una región o ecosistema determinados. Su presencia en esa región es el resultado de fenómenos naturales sin intervención humana. Por ejemplo, Roldana scandes (Senecio Escandente) es una especie nativa de Costa Rica. Objetivos 1. Identificar las distintas categorías en las que se agrupan algunas especies de flora y fauna a partir de las poblaciones, sus hábitats, su distribución actual, amenazas y otros factores que influyen en el desarrollo de estas. 2. Analizar la problemática que está enfrentando la Vida Silvestre de nuestro país, a fin de proponer posibles soluciones. 22 Procedimiento I Parte 1. clasifique algunos ejemplos de especies de flora y fauna de Costa Rica, (entregados por su profesor) en las diferentes categorías ecológicas analizadas anteriormente, para esto tome en cuenta el estado de las poblaciones y sus hábitats, su distribución actual, amenazas, etc. II Parte 1. Organizados en tríos, realice la lectura de un artículo (relacionados con la problemática que está enfrentando la Vida Silvestre de nuestro país) brindado por el profesor. Posteriormente exponga ante su grupo la problemática que se describe en la lectura que leyó. Además proponga posibles soluciones a dicho problema. *Nota para siguiente semana: cada estudiante debe traer como mínimo tres tipos de artrópodos. Además, complete el cuadro “CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DIAGNÓSTICAS DE LAS PRINCIPALES CLASES Y ÓRDENES DE ARTRÓPODOS” (ver anexo 1 de la Práctica 4), tanto en la guía de laboratorio como en su cuaderno. 23 Identificación de los principales órdenes del Phylum Artrópoda Los artrópodos constituyen un grupo con un número de especies e individuos tal, que superan a todos los demás grupos del reino animal y vegetal juntos. Actualmente se han identificado unas 900 000 mil especies. Esto significa más de la mitad de todas las especies vivas conocidas, y cerca de un 80% de todas las especies animales. Los artrópodos son invertebrados de simetría bilateral, con el cuerpo dividido en segmentos articulados (artejos) que les permiten cierta movilidad, y heterónomos (que su conducta está regida por normas externas). Se caracterizan principalmente por poseer apéndices articulados (de ahí viene precisamente el nombre de artrópodo, o pata articulada), pero también por la existencia de una variadísima especialización de los apéndices; así, se distingue: exoesqueleto quitinoso, aparato digestivo completo, aparato circulatorio abierto, respiración por tráqueas o branquias foliáceas, músculos de acción rápida y estriados en su mayor parte, patas articuladas locomotoras, garras prensoras, ventosas, quelíceros (apéndices cefálicos o dientes venenosos), mandíbulas, etc. Los apéndices de la cabeza están adaptados para la percepción sensorial, la defensa y para manipular los alimentos; los del tórax sirven para andar y nadar; los abdominales cumplen funciones respiratorias y reproductoras, como retener los huevos o aferrarse a la pareja durante la cópula. Los órganos sensoriales están bien desarrollados, consistentes en ojos (simples, compuesto o ambos), órganos auditivos o cerditas sensoriales, órganos de equilibrio, órganos quimiorreceptores y antenas táctiles. El tamaño medio de los artrópodos suele estar entre 5 o 6cm o valores menores, sin embargo, algunas especies de cangrejos gigantes, por ejemplo el Macrocheria sp. (Cangrejo Japonés) pueden medir hasta 4m. Por el contrario, hay especies de tamaños microscópicos, por ejemplo Demodex sp. (Ácaros) mide menos de 1mm. 24 La organización segmentada del cuerpo de los artrópodos (metamérica), así como su esqueleto de quitina, son las claves del éxito de estos animales. La aparición de órganos sensitivos complejos, como los ojos compuestos, son un ejemplo de las capacidades que esas estructuras han posibilitado. La metamorfosis es típica en estos animales; cuando crecen no pueden hacerlo progresivamente debido a la quitina de que está constituido el exoesqueleto, por eso lo renuevan mediante el proceso llamado muda o ecdisis, para esto la hipodermis secreta enzimas que ablandan y digieren en parte la capa más interna de la cutícula (endocutícula), provocando que el resto se desprenda. Inmediatamente, comienza la secreción de una cutícula nueva, primero la exocutícula y luego, debajo de ella, la procutícula. Hasta que no se endurece esta nueva cubierta el animal está relativamente indefenso, con menos posibilidad de escapar o resistirse ante el ataque de cualquier otro animal. La morfología o estructura de los artrópodos cambia con el proceso de la metamorfosis (de ahí el nombre), que varían según el grupo taxonómico del que se esté hablando durante las fases larvarias, juveniles y adultas. En el cuerpo de los artrópodos se distinguen generalmente tres regiones: cabeza, tórax y abdomen, pero en algunas especies, la cabeza y el tórax están fusionadas, por ejmplo las arañas, para formar lo que se conoce como cefalotórax o prosoma, por tanto, el cuerpo de estas especies se divide entonces en: cefalotórax y opistosoma (“abdomen”). Una característica visible en el cuerpo de estos animales, son el número de segmentos en que están divididos el tórax y el abdomen, lo cual no ocurre con la cabeza. Desde el punto de vista ecológico, los artrópodos son animales que han conseguido un verdadero fenómeno de adaptación. Se caracterizan por una amplísima variación morfológica y fisiológica; se han adaptado a todo tipo de alimentación y habitan cualquier ambiente. 25 Objetivos 1. Construir una clave dicotómica que permita la identificación de los Órdenes presentes en las Clases Arachnida, Insecta y Crustácea, pertenecientes al Phylum Artrópoda. 2. Reconocer algunas especies pertenecientes a los Órdenes incluidos en las Clases Arachnida, Insecta y Crustácea del Phylum Artrópoda. Procedimiento A partir del cuadro “CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DIAGNÓSTICAS DE LAS PRINCIPALES CLASES Y ÓRDENES DE ARTRÓPODOS” (ver anexo 1) y con ayuda del anexo 2, construya una clave dicotómica, que le permita separar los órdenes estudiados dentro del Phylum Artrópoda. Una vez terminada la clave dicotómica, identifique, a nivel de Orden, cada uno de los especímenes expuestos en laboratorio. Además, identifique (utilizando su clave) los tres especímenes de artrópodos traídos por usted a clases. Nota: traer la clave dicotómica para la identifición las Familias de Peces de Aguas Continentales de Costa Rica, elaborada por Bussing (2009) para la siguiente semana. 26 ANEXO 1 CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS DIAGNÓSTICAS DE LAS PRINCIPALES CLASES Y ÓRDENES DE ARTRÓPODOS Clase/Orden Clase Representantes Cuerpo Alas Patas Aparato Bucal Antenas Insecta (Insectos) Phasmida (Fásmidos) Dermáptera (Dermápteros) Himenóptera (Himenópteros) Díptera (Dípteros) Lepidóptera (Lepidópteros) Hemíptera (Hemípteros) Homóptera (Homópteros) Coleóptera (Coleópteros) Blattaria (Blatarios) Ortoptera (Ortópteros) Mantida (Mantodeos) 27 Abdomen Alimentación Apéndices especializados Metamorfosis Papel Ecológico Continuación Anexo 1. Clase/Orden Representantes Cuerpo Alas Patas Aparato Bucal Antenas Clase Aráchnida (Arácnidos) Scorpionida (Escorpiones) Chelonetidae (Pseudoescorpiones) Amblypygi (Amblipígidos) Phalangida (Opiliones ó Falángidos) Solifugae (Solífugos) Araneae (Arañas) Acari (Ácaros, Garrapatas) Clase Diplopoda (milpiés) Clase Chiplopoda (ciempiés) 28 Abdomen Alimentación Apéndices especializados Metamorfosis Papel Ecológico ANEXO 2 CLAVE DICOTÓMICA PARA ALGUNOS ÓRDENES DE INSECTOS Orden Díptera “mosca” Orden Hemíptera “chinche” Orden Ortóptera “grillo” Orden Coleóptera “escarabajo” CLAVE DICOTÓMICA PARA LA IDENTIFICACIÓN DE ALGUNOS ÓRDENES REPRESENTATIVOS DE LA CLASE INSECTA 1a. Alas anteriores bien desarrolladas, alas posteriores vestigiales o reducidas (balancines o halterios) ______________________________________ DÍPTERA 1b. Dos pares de alas bien desarrolladas; alas posteriores modificadas para cubrir y proteger a las posteriores __________________________________________2 2a. Las alas anteriores presentan una porción inicial dura y la parte terminal es suave; aparato bucal chupador _____________________________ HEMÍPTERA 2b. Las alas anteriores no presentan ninguna división; aparato bucal masticador_______________________________________________________ 3 3a. Patas anteriores más desarrolladas que el resto y modificadas para el salto; las alas anteriores forman una especie de techo sobre el abdomen ______________________________________________________ORTÓPTERA 3b. Patas similares en forma y función; las alas anteriores son muy duras (élitros) y no se distingue sobre ellas la venación ____________________COLEÓPTERA 29 Características diagnósticas para la identificación de peces de aguas continentales de Costa Rica Los peces constituyen el grupo más numeroso de los vertebrados, representando alrededor de la mitad de las especies. Se encuentran en agua dulce, salobre o salada, tanto en los abismos oceánicos como en los lagos de las altas montañas, desde las regiones polares hasta los oasis en los desiertos. Los peces engloban dos grupos diferentes, tanto desde el punto de vista evolutivo como del morfológico y anatómico: peces cartilaginosos o condrictios y peces óseos u osteíctios. Respecto a los peces cartilaginosos o condrictios, existen unas 850 especies y se caracterizan por presentar un esqueleto que está hecho de cartílago, una sustancia flexible y resistente pero menos dura que el hueso. Tienen mandíbula y dientes, que normalmente son duros y afilados. Su cuerpo está cubierto de escamas duras. Sin embargo, carecen de una peculiaridad que tienen la mayoría de los peces óseos, la vejiga natatoria, el órgano que les permite flotar. Otra característica importante de mencionar, es la presencia de una aleta caudal heterocerca, solamente en las quimeras (por ejemplo el pez rata) dónela aleta caudal es dificerca, es decir que termina en punta. Por otro lado, los peces óseos u osteíctios comprenden la mayor parte de los peces actuales (aproximadamente el 96% de todo los peces existentes), están dotados de un esqueleto interno óseo, hecho principalmente de piezas calcificadas y muy pocas de cartílago. Respecto a la aleta caudal, cabe recalcar que en la mayoría de peces óseos es homocerca, son embargo, alguna formas ancestrales presentan heterocerca. Otros dos grupos, relacionados con los peces de manera puramente formal, debido a su morfología y su modo de vida, son las lampreas y los mixinos, ambos son formas particularmente primitivas, de cuerpos largos y vermiformes que carecen de mandíbulas (Agnatos), sin embargo, se adhieren a peces con su bocas a modo de ventosa y con sus afilados dientes córneos, rasgan la carne y chupan la sangre del organismo parasitado. 30 Morfología externa de los peces El cuerpo está dividido en cabeza, tronco y cola. En los peces cartilaginosos, la cabeza termina en el borde anterior del primer orificio o aberura branquial; en los peces óseos, termina en el borde posterior del opérculo. El tronco termina en el orificio anal o ano, más allá del cual se sitúa la cola (Figura 1). (Figura 1. Partes en las que se divide un pez óseo). En la cabeza se localiza la boca, que puede estar en posición dorsal, terminal (la más frecuente) o ventral (Figura 2). Los orificios nasales pueden ser dos o más y en algunas especies se observan barbas, que cumplen con funciones sensoriales. Figura 2. Ejemplos de la posición de la boca en los peces 31 Aletas Las aletas son los órganos locomotores y estabilizadores más característicos de todos los peces, para movilizarse dentro del medio acuático. Pueden ser pares (ventrales, pectorales y anales) o impares (dorsal y caudal) (Figura 3). La aleta dorsal puede continuarse hasta la cola, como en la anguila. También pueden unirse varias aletas dorsales. Con la excepción de la aleta adiposa, todas las demás aletas están sostenidas por radios óseos y cartilaginosos. Las aletas pueden estar modificadas en órganos copuladores (Poecilidae) que permiten una fecundación interna (aletas ventrales transformadas en mixopterigios de los tiburones) o en ventosas (aletas ventrales de los gobios). Figura 3. Disposición de las aletas y otras estructuras externas de los peces óseos Aletas Pélvicas La posición de las aletas pélvicas con respecto a las pectorales, es una característica muy utlizada en la identificación de las familias de peces, así podemos encontrar: 32 Aletas pélvicas abdominales: Están insertas en posición abdominal, detrás de las aletas pectorales. Aletas pélvicas en posición torácica: Situadas justamente debajo de las aletas pectorales. Aletas pélvicas en posición yugular: En posición debajo de la garganta, delante de las aletas pectorales. Peces ápodos: Carecen de aleta pélvica. Cola La cola comienza más allá del ano y generalmente termina en una robusta aleta caudal. La parte musculosa recibe el nombre de pedúnculo caudal y desempeña junto con la aleta caudal un papel importante en los movimientos y orientación en el agua. La cola lleva una aleta anal, convertida en órgano copulador llamado gonopodio, para algunas especies, a veces una aleta adiposa y una parte de la aleta dorsal. 33 En los peces óseos superiores, la columna vertebral termina antes de la aleta caudal, cuyos dos lóbulos son más o menos simétricos: hablamos entonces de una cola homocerca. En los peces cartilaginosos, así como en los esturiones, la columna vertebral se prolonga en el lóbulo superior de la aleta caudal, lo que lleva a la formación de una cola heterocerca y en algunos casos, dificerca o protocerca. TIPOS DE ALETAS CAUDALES Piel La piel de los peces se compone de dos capas principales: la epidermis, que es superficial, y la dermis, que es profunda. La piel protege el cuerpo contra los efectos del medio y asegura al mismo tiempo las funciones respiratorias, excretoras y osmorreguladoras. Las secreciones de las numerosas glándulas mucosas confieren al cuerpo su característico tacto resbaladizo, cuya función consiste en reducir la fricción con el medio acuático. 34 Escamas La mayoría de los peces están recubiertos de escamas que les protegen eficazmente contra las heridas. Existen varios tipos de escamas: las escamas denominadas placoideas, presentes en los tiburones y de las especies próximas del grupo de los Condrictios, son en realidad dientes epidérmicos con una superficie de esmalte que recubre una pulpa de dentina. En la cavidad bucal, grandes escamas placoideas forman filas de dientes, los cuales pueden sustituirse cada vez que se pierden. Las escamas ganoideas están recubiertas de una capa de ganoína (sustancia parecida al esmalte) que les da un aspecto vidrioso brillante, este tipo de escamas pertenecen a un grupo de peces óseos denominados Condrósteos (peces primitivos, por ejemplo el pez espátula). Por otro lado, también están escamas de los peces óseos pertenecientes al grupo de los Teleósteos (peces modernos, por ejemplo el pez gato), las cuales están dispuestas en forma de finas placas ovaladas desprovistas de esmalte y de dentina. Cuando son lisas se las denomina cicloideas, pero si son rugosas, con una banda de espinas en su parte delantera, se las denomina ctenoideas. TIPOS DE ESCAMAS DE PECES Placoideas Ganoideas Cicloideas 35 Ctenoideas Dentición Los dientes están muy relacionados con los hábitos alimentarios de los peces, animales carnívoros muestran dientes prominentes y continuos, y otras especies con dientes pequeños o bien ausentes, pueden alimentarse filtrando el agua a través de sus branquias. Objetivos 1. Reconocer algunas características morfológicas diagnósticas de las familias más representativas de Peces de Aguas Continentales de Costa Rica. 2. Clasificar algunos especímenes de peces óseos en las familias respectivas a partir de la clave dicotómica para la identificación de las Familias de Peces de Aguas Continentales de Costa Rica, elaborada por Bussing (2009) 3. Analizar la importancia ecológica de los distintos grupos de peces y la problemática que están sufriendo en sus ecosistemas naturales, tanto en Costa Rica como en el mundo entero. 4. Analizar el impacto ecológico del Pez León, sobre las aguas del mar Caribe costarricense y cuáles podrían ser posibles soluciones para este problema. Procedimiento Con base en la presente guía de laboratorio u otro material suministrado por el profesor, reconozca, en especímenes preservados, las características morfológicas diagnósticas de los peces óseos. Además, utilice la clave dicotómica para la identificación de las Familias de Peces de Aguas Continentales de Costa Rica, elaborada por Bussing (2009) y clasifique los especímenes en las familias respectivas. Discuta con su profesor y compañeros la importancia ecológica de los distintos grupos de peces y la problemática que están sufriendo en sus ecosistemas naturales, tanto en Costa Rica como en el mundo entero. Además, observe la 36 presentación, traída por su profesor, sobre el Pez León discútalo en su clase y proponga posibles soluciones a este problema ecológico. Nota: cada estudiante debe traer para la siguiente semana tres fotografías o especies verdaderas (de ser posible) de anfibios de Costa Rica. Además deben traer plastilina, pinceles y pinturas. 37 Identificación de los principales Órdenes y Familias de Anfibios de Costa Rica Los anfibios (en Latín, amphi es doble y bios, vida) son vertebrados que se distinguen porque viven tanto en la tierra como en el agua durante todo su ciclo de vida, ya que su reproducción depende de esta última. Habitan sobre todo en aguas límnicas (zonas lacustres, es decir aguas con poco movimiento, como los lagos u otros relacionados con ellos) o en lugares húmedos, unos pocos se encuentran en aguas salobres o salares (agua con mediana concentración de sal), pero ninguno es marino. Son comunes en las regiones templadas y húmedas, aunque la mayoría son tropicales. A diferencia del resto de los vertebrados, se distinguen por sufrir una transformación durante su desarrollo. Este cambio puede ser drástico y se denomina metamorfosis. Los anfibios fueron los primeros vertebrados en adaptarse a una vida semiterrestre, por lo tanto, fueron los primeros organismos pertenecientes a este grupo en desarrollar adaptaciones para la respiración, autosoporte, movimiento, captación de sonidos y olores fuera del agua. Sus ojos tienen párpados móviles y glándulas lacrimales (protección y limpieza del ojo); la mayoría de las especies tiene una lengua viscosa, con la que capturan sus presas. Los anfibios tienen finos dientes en la mandíbula superior y en el paladar. Los dientes están fijos a los huesos y se reemplazan continuamente de manera alternada. Además presenta dos narinas, en las cuales (internamente) se desarrolla un extenso epitelio olfativo (captación de olores en el medio). Su piel es lisa o desnuda, es decir, sin escamas, plumas o pelo. Su piel tiene una textura muy fina y húmeda, de gran importancia ya que desarrollan su respiración cutánea a través de ella, sin embargo, algunos tiene la capacidad de respirar por branquias externas o por pulmones. Ciertas especies tienen glándulas venenosas distribuidas en todo el cuerpo, o en el caso de algunos bufónidos 38 (sapos) presentan dos de estas verrugas en la cabeza, conocidas como glándulas paratoideas o parótidas. La mayoría tienen cuatro patas o extremidades (con cuatro dedos en las anteriores y cinco en las posteriores), que utilizan para nadar, caminar o saltar. En las patas posteriores tienen membranas interdigitales, ubicadas entre los dedos, las cuales son pequeñas en las especies terrestres y anchas en las acuáticas (nadar). Se estima que hay unas 4.300 especies diferentes de anfibios que viven hoy en día, las cuales se clasifican en tres grupos, tomando en cuenta el tipo de estructura vertebral y de extremidades: Orden Gymnophiona o Ápodos (Cecílidos), Orden Caudata o Urodelos (Salamandras) y Orden Salientia o Anuros (Ranas y sapos). Debido a que en Costa Rica se encuentran una gran diversidad de bosques húmedos, se observa una importante representación para el grupo de los Anfibios, de ahí que en nuestro país residen unas 185 especies de anfibios, un número muy elevado en relación a otros lugares, por ejemplo en toda Europa apenas hay solamente 29 especies. Clasificación de los Anfibios Representativos de Costa Rica Orden Caudata (Salamandras) Familia Plethodontidae Características Diagnósticas: Cola bien desarrollada con una apariencia similar a la de una lagartija. Sin embargo, se diferencian de todo reptil por la ausencia de escamas y garras (Figura 1). 39 En la mayoría de especies, las patas están bien desarrolladas aunque son cortas en comparación con la longitud del cuerpo. En otras son poco funcionales y se desplazan reptando (Figura 2). Las larvas son acuáticas, con hendiduras branquiales y branquias externas. Los adultos carecen de pulmones y respiran por medio de la piel (cutánea) y por las membranas mucosas que recubren la boca y la faringe (bucofaríngea). La fertilización es interna, con ausencia de un órgano copulador masculino. Los machos depositan los espermatóforos (paquetes de espermatozoides) y las hembras los recogen con sus cloacas y los almacenan en la espermateca (hasta varios meses). En hábitats húmedos, especialmente bosques de altura. Figura 1. Morfología externa de una salamandra. 40 A B Bolitoglossa pesrubra C Nototriton abscondens Oedipina pacificensis Figura 2. Representantes de la Familia Pletodonthidae, Géneros: A. Bolitoglossa, B. Nototriton, C. Oedipina. Orden Gymnophiona Familia Caeciliidae (Cecilias o Cecílidos) Son llamados “solda con solda” o “serpientes de dos cabezas” Características Diagnósticas: Los cecílidos son anfibios adaptados para vivir bajo tierra; son vermiformes, es decir, tienen el cuerpo alargado en forma de gusano, carecen de extremidades, con ojos pequeños y degenerados (vestigiales), cubiertos por piel o hueso. A lo largo del cuerpo se distinguen segmentos o anillos (primarios y secundarios). La cola es corta o está ausente y termina en el ano. La boca es claramente visible y algunas veces presentan tentáculos sensoriales sobre la cabeza. Únicamente salen a la superficie cuando el suelo está saturado de agua, esto es durante fuertes lluvias o luego de ellas, por lo tanto viven enterradas en el suelo. Se alimentan de invertebrados como lombrices, babosas y otros invertebrados que 41 viven bajo tierra. A diferencia de los Anuros (ranas y sapos), los cecílidos tienen una fecundación interna, para ello poseen un órgano copulador llamado falodeum (figura 3). A Ojo B Boca Tentáculo Narina Figura 3. Morfología externa de una cecilia (Gymnopis multiplicata): A. Detalle de los anillos primarios y secundarios alrededor del cuerpo, B. Estructuras de la cabeza. 42 Orden Salientia (Sapos y Ranas) Son anfibios con cuatro extremidades (tetrápodos) y que no presentan cola cuando son adultos, solamente durante su estado larvario (renacuajo) a excepción de las del género Ascaphus, que si presentan cola en su estado adulto (no existen en Costa Rica). Con piel húmeda y con glándulas. La piel puede ser suave o con verrugas, pero es invariablemente húmeda al contacto. Escamas óseas presentes no visibles. Adaptadas para lo locomoción a saltos, de ahí su nombre Salientia, que significa saltos. Familia Centrolenidae “Ranas de vidrio o cristal” Características Diagnósticas: Los centrolénidos son minúsculas ranas arbóreas con una apariencia achatada. Los ojos son grandes, con pupila elíptica horizontalmente y están dirigidos hacia delante. Poseen discos adhesivos terminales en los dedos delanteros y traseros. La superficie dorsal a menudo es verde o granulada, sin embargo, este tono puede cambiar de oscuro a claro, de acuerdo a las actividades que esté realizando el animal. Usualmente tienen un abdomen transparente, lo cual hace que los intestinos y otros órganos sean visibles (figura 4). 43 A C B Figura 4. A. Vista ventral de un centrolénido, B. Puesta de huevos custodiada por ambos padres, C. Hyalinobatrachium fleischmanni Familia Dendrobatidae “Ranas de dardo venenoso” Características Diagnósticas: Son pequeñas ranas diurnas que típicamente tienen cojinetes adhesivos cubiertos por escudos dérmicos en el extremo de cada dedo, tanto delantero como trasero. Se reconocen fácilmente por su patrón de coloración brillante: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul o morado. También pueden presentar coloración en franjas o manchas contrastando con el fondo de color negro (Figura 5). 44 B A C Figura 5. Representantes de la Familia Dendrobatidae: A Dendrobates auratus, B. Phyllobates lugubris, C. Oophaga pumilio Familia Hylidae “Ranas arborícolas” Características Diagnósticas: Son ranas arborícolas o arbóreas que tienen el cuerpo achatado y grandes ojos dirigidos hacia los lados. Entre los dedos delanteros y traseros presentan una especie de membrana como una telaraña, en el extremos final de cada dedo poseen grandes discos adhesivos (Figura 6). La pupila puede ser elíptica (por ejemplo, 45 Agalychnis callidryas, la Rana Arbórea Calzonuda) u horizontalmente (por ejemplo, Duellmanohyla rufioculis, la Rana de Quebrada Ojirufa), pero nunca es redonda. Poseen dientes en la maxilar superior, una cintura escapular muy marcada, no tienen costillas, por eso se ven muy estilizadas. Nunca tienen el abdomen transparente. Hylidae A B Centrolenidae C Figura 6. Representantes de la Familia Hylidae: A. Dendropsophus phlebodes, B. Smilisca phaeota, C. Isthmohyla rivularis Familia Bufonidae “Sapos” Características Diagnósticas: Los bufónidos son una familia de sapos de cuerpo robusto y pesado (representantes más grandes de anfibios) por ejemplo el Sapo Gigante (Bufo marinus) puede medir hasta 20cm de longitud. 46 Presentan crestas craneales, glándulas parótidas bien desarrolladas en la parte trasera de la cabeza. Piel seca con verrugas y tubérculos. Las patas posteriores son cortas con los dedos libres y poco palmados, se desplazan caminando y sin dar muchos saltos (Figura 7). Maxilares sin dientes, la lengua que es protráctil está unida por su parte anterior y libre por detrás. Las puestas de muchos bufónidos son cadenas de huevos sobre la vegetación acuática. Los machos con órgano de Bidder, que es una masa de tejido gonadal con la apariencia de un testículo inmaduro que puede desarrollarse en un ovario funcional si se remueven los testículos. A B C Figura 7. A. Chaunus marinus “sapo común”, B. Puesta de huevos de Chaunus marinus, C. Rhaebo haematiticus 47 Familia Microhylidae “Sapitos excavadores” Características Diagnósticas: Piel lisa, algunos con líneas en el dorso o manchas en los costados (Figura 8). Cuerpo rechoncho (ensanchado hacia la parte posterior), cabeza corta y angosta, esencialmente triangular. Suelen poseer un pliegue transversal detrás de los ojos. Ojos pequeños con pupilas redondeadas. Patas delanteras cortas y sin membranas; las patas traseras robustas, a veces con pequeñas membrana interdigital para excavar. Pasan enterrados en el suelo u hojarasca, hábitos nocturnos. 48 A B C Figura 8. A. Hypopachus variolosus, B. Gastrophryne pictiventris, C. Nelsonophryne aterrima Familia Rhinophrynidae En Costa Rhinophrynus Rica una dorsalis especie conocida como “sapo borracho” Características Diagnósticas: De tamaño moderadamente largo, entre 5 y 9 cm de longitud. Cabeza pequeña y triangular. Ojos pequeños con pupila redondeada. Cuerpo oval con patas cortas y envueltas en sus bases por pliegues corporales. Piel relativamente lisa cubierta con pústulas muy separadas. Dorso gris oscuro y café marrón a café oscuro, con manchas de amarillo pálido a naranja y usualmente con una raya vertebral del mismo color que las manchas. La superficie de la cabeza y extremidades son más claras que el dorso. Vientre uniformemente gris 49 Familia Leptodactylidae ”Ranas y sapitos de hojarasca“ Características Diagnósticas: Son de hábitos terrestres. Los dedos son largos y terminados en punta, carecen de ventosas y de membranas interdigitales, aunque alrededor de estos se forman en ocasiones rebordes de piel en los lados. Muchos carecen de pliegues dorsolaterales. El género Leptodactylus se caracteriza por tener piel lisa en el vientre. Como defensa contra depredadores excretan por su piel sustancias tóxicas que contienen aminas y péptidos. Muchas especies forman nidos de espuma pegados a ramas sobre charcas, donde se alojan los huevos fecundados. Una vez que eclosionan los renacuajos caen directamente al agua (Figura 9). A B Figura 9. A. Nido de espuma de Leptodactylus, B. Leptodactylus bolivianus, C. Leptodactylus pentadactylus 50 C Familia Ranidae “Ranas verdaderas” Características Diagnósticas: Ranas de tamaño moderado a gran tamaño, de cuerpo alargado; y piel lisa y muy húmeda al tacto. Patas traseras largas y musculosas. Con amplias membranas natatorias entre los dedos, (tipo pies de pato) (Figuras 10 y 11). Ojos prominentes. Pliegues dorsolaterales conspicuos. La mayoría habita en charcas, algunas pocas terrestres como el caso de Lithobates warszewitschii (Figura 9). Abundantes huevos en nidos gelatinosos. A B C Figura 10. A. Lithobates vaillanti B. Lithobates forreri, C. Lithobates warszewitschii 51 Figura 11. Anatomía Externa de una Rana A B Figura 12. A. Pata característica de Familia Hylidae, B. Pata característica de Familia Leptodactylidae 52 Objetivos 1. Reconocer algunas características diagnósticas de la Morfología Externa de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica. 2. Clasificar algunos especímenes de anfibios en los Órdenes y las Familias respectivas, a partir de una clave dicotómica para la identificación de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica, elaborada por cada estudiante. 3. Identificar las principales características morfológicas diagnósticas de un espécimen perteneciente a algún Orden y a una Familia de Anfibios de Costa Rica, elaborado por cada estudiante. 4. Analizar la importancia ecológica de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica y la problemática que están sufriendo en sus ecosistemas naturales, como consecuencia del Calentamiento Global. Procedimiento Con base en la presente guía de laboratorio y observando especímenes preservados, expuestos en el laboratorio, reconozca las características morfológicas externas diagnósticas de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica. Construya una clave dicotómica para la identificación de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica y clasifique los especímenes expuestos en el laboratorio y los traídos por usted (fotografías o especímenes) en los Órdenes y las Familias respectivas. Construya con los materiales solicitados la semana pasada, para la elaboración de esta práctica, un espécimen a escala de un anfibio, perteneciente a algún Orden y a una Familia de las estudiadas anteriormente, en el cual se pongan en evidencia y se puedan identificar sus principales características morfológicas externas diagnosticas. 53 Discuta con su profesor y compañeros la importancia ecológica de los Órdenes y las Familias de Anfibios de Costa Rica y la problemática que están sufriendo en sus ecosistemas naturales, como consecuencia del Calentamiento Global. Nota: su profesor le entregará un nombre científico de una especie de reptil de Costa Rica. Estudie acerca de esta especie una o varias características particulares para la próxima semana. 54 Identificación de los principales Órdenes y Familias de Reptiles de Costa Rica Los reptiles surgieron de los anfibios, pero no de los anfibios modernos sino de otros como los Antrocosaurios que vivían en la tierra en aquellos tiempos. Esta adaptación a una vida terrestre ocurrió hace unos 310 millones de años, se estima que haya sido en el período Carbonífero. Mutaciones y evoluciones en la adaptabilidad a nuevos nichos o biótopos del hábitat han continuado desde entonces. Su nombre hace referencia a la forma particular que tiene estos animales para desplazarse en la tierra reptando o arrastrándose. Actualmente se conocen una 7000 mil especies. A pesar de que la cantidad de especies es relativamente pequeña en comparación con otros grupos de animales como los artrópodos, estos animales dominaron la tierra hace aproximadamente 225 millones de años, durante el Mesozoico, época en la cual extinguieron los dinosaurios. Dentro de las características más distintivas de los reptiles encontramos la aparición de un huevo amniótico (presencia de amnios, es decir, presencia de una membrana que constituye un saco lleno de fluido alrededor del feto durante el desarrollo embrionario) con cáscara. Además, no presentan estadios larvarios acuáticos, a diferencia de los anfibios. Otra característica sobresaliente de los reptiles es la presencia de escamas, que surgen de la epidermis, lo cual les confiere una piel fuerte, seca y altamente queratinizada, además les funciona como aislante térmico. Presentan músculos en la mandíbula sumamente fuertes y grandes, por lo tanto su mordida es de gran potencia. La fecundación es interna, mediante un órgano copulador. La reproducción puede ser ovípara, ovovivípara y vivípara. En algunas especies se da el cuidado parental tanto de los huevos como de los juveniles.Son tetrápodos y presentan cinco dedos en cada pata (en posteriores y anteriores), a excepción de las serpientes y algunos lagartos. Son organismos ectotérmicos, es decir, son animales de temperatura corporal variable, la cual deben regular con el calor absorbido del ambiente. 55 Tomando en cuenta la presencia o no de aberturas corporales en el cráneo, la clasificación actual divide a los reptiles se en dos subclases: Subclase Anápsidos (cráneo carece de aberturas craneales) y la Subclase Diápsidos (cráneo con aberturas craneales).En Costa Rica existen unas 225 especies de reptiles, distribuidas en tres órdenes: el Orden Testunides o Quelonios (tortugas) ubicados dentro de los Anápsidos y los Órdenes Squamata (serpientes, lagartijas, gekos, etc.) y Crocodilia (lagartos y caimanes) ubicados dentro de los Diápsidos. Clasificación de los Reptiles Representativos de Costa Rica Subclase Anapsida Orden Testudines (Chelonia) Cuerpo dividido en caparazón dorsal (espaldar) y plastrón ventral. Quijadas con pico córneos en vez de dientes. Cuatro extremidades con o sin membranas entre los dedos, algunas modificadas en aletas (Tortugas marinas).. Cuello y patas usualmente retractables dentro del caparazón. Figura 1. Nombre de los escudos del Caparazón y Plastrón de una tortuga. 56 Familia Kinosternidae “tortugas candado” o tortugas de ciénaga” Características Diagnósticas: Tortugas pequeñas y de colores pardos y cafés (camuflaje). Caparazón sólido, presenta crestas o quillas longitudinales, además está cubierto por fuertes placas córneas. Plastrón con suturas o anclajes que permiten mover las partes delantera y trasera, cerrando el caparazón por completo por delante y por detrás, como defensa. En algunas especies, el plastrón está reducido y no cubre completamente las patas y otras partes blandas del cuerpo. El género más conocido de tortugas de fango es Kinosternon. Kinosternon angustipons “Tortuga Candado Pecho en Cruz” Kinosternon angustipons El caparazón es bajo o comprimido, ovalado y de color café uniforme; no tiene quillas en los adultos, pero puede ser tricarinado en los jóvenes. Se presentan unas ligeras muescas en el borde posterior de su caparazón (Figura 2). El plastrón es estrecho con doble bisagra, que le permite cerrarlo, pero siempre queda tejido blando expuesto debido a lo recortado de éste. En especímenes viejos las suturas del plastrón presentan abundante tejido blancuzco suave “semeja una cruz”. El plastrón y el puente son amarillos, la piel lateral es crema. 57 La cabeza es un poco ancha; maxila superior carece siempre de gancho y su nariz no termina en punta. Usualmente posee de 3 a 6 barbicelas color crema en hileras a los lados del cuello.. El iris es café con pintas amarillas. Las mandíbulas están a veces ligeramente marcadas por una línea blanca. Las patas anteriores son de color gris o café grisáceo. La cola carece de espina córnea en su extremo. Es mucho más larga en los machos que en las hembras y en aquéllos es prensil. Figura 2. Morfología del caparazón y plastrón de la tortuga candado pecho en cruz Kinosternon angustipons. Kinosternon leucostomum “Tortuga Candado Amarilla” Plastrón con dos bisagras o suturas que permiten cerrarlo Kinosternon leucostomum herméticamente, guardando todas las partes blandas del cuerpo (Figura 3). Tamaño mediano (machos más grandes que las hembras), aproximadamente 17cm sin contar la cola. Caparazón café oscuro, bajo y aplastado (visto lateralmente). 58 El plastrón es generalmente amarillo con las uniones interescamales oscuras, aunque en algunos individuos es tan oscuro como el caparazón. La cabeza y cuello son café oscuro. Tiene una banda clara que se extiende desde la punta de la boca hasta el cuello, pasando por encima del ojo. Las mandíbulas son de color amarillo claro. Hembras con cola más corta, mandíbula superior no tiene forma de gancho como en los machos y el plastrón es más bien levemente convexo, mientras que en los machos es levemente cóncavo. Figura 3. Morfología del caparazón y plastrón de la tortuga candado amarilla Kinosternon leucostomum. Kinosternon scorpioides “Tortuga Candado Escorpión” Kinosternon scorpioides Tortuga candado más grande de Costa Rica (hasta 27 cm.). Caparazón alargado, elevado con tres convexo y crestas longitudinales dorsales, una en la línea vertebral y otras dos a cada 59 lado (Figura 4). El plastrón con dos bisagras, permite a la tortuga ocluir y encerrar totalmente su cabeza, patas y cola dentro de su concha. El lóbulo anterior es más grande que el posterior. La cabeza es grande y ancha, con una protuberante nariz. Los ojos están situados anterior y lateralmente. La mandíbula es muy fuerte y afilada. Las extremidades son relativamente pequeñas y adaptadas para caminar sobre el fondo de ríos, riachuelos, pequeñas lagunas o para nadar. La cola está cubierta con numerosas papilas y terminan en una uña córnea. La concha es café y varía de este color a oliva o casi negro. El plastrón varía en su coloración de amarillo a anaranjado. Los machos tienen la particularidad de tener una cola gruesa y larga con una espina terminal, que le da semejanza con un escorpión. Figura 4. Morfología del caparazón y plastrón de la tortuga candado escorpión Kinosternon scorpioides. 60 Familia Chelydridae Chelydra serpentina “Tortuga Lagarto” Chelydra serpentina Hasta 50 cm de longitud. La cabeza es grande y punteada en la región anterior y la maxila superior remata en un fuerte gancho muy filoso (Figura 5). El caparazón es ovalado aserrado posteriormente. Los ojos se localizan en la región anterior de la cabeza y en posición dorsolateral. Sobre el cuello y las extremidades existen numerosos tubérculos que semejan verrugas. El plastrón es corto, dejando expuesta una gran cantidad de tejido. La cola es larga y gruesa, con tres hileras de gruesos tubérculos en posición dorsal; es más larga y alta la hilera media Las extremidades posteriores provistas de membranas interdigitales muy desarrolladas y uñas gruesas y largas. Figura 5. Morfología de la cabeza, caparazón y plastrón de la tortuga lagarto Chelydra serpentina. 61 Familia Emydidae Rhinoclemmys funerea “Tortuga de bosque negra” “Jicotea negra” Más grande del género en Costa Rica, Rhinoclemmys funerea puede llegar a medir hasta 37cm. El plastrón bien desarrollado y no tiene lóbulos móviles como en Kinosternon (Figura 6). Cabeza de tamaño moderado, de color negro con una franja amarilla ancha en la parte lateral sobre el tímpano. Dos líneas amarillas angostas van desde las órbitas hasta el tímpano y se observan manchas negras grandes sobre fondo amarillo en la mandíbula, papada y y sobre las patas anteriores y posteriores. Figura 6. Morfología del caparazón y plastrón de la tortuga negra de río Rhinoclemmys funerea 62 Trachemys scripta “Tortuga resbaladora” Trachemys scripta Es grande, con un caparazón ovalado, visto dorsalmente, y con una quilla medianera poco marcada. El margen posterior del caparazón está débilmente aserrado. El plastrón es rígido y está unido al caparazón por un puente muy amplio. La cabeza grande y el hocico levemente protuberante. Patas robustas, con membranas interdigitales extensivamente amplias. El caparazón es café y hasta verde oliva, con un patrón de líneas y reticulaciones amarillas encima. Cada escama tiene ocellus claros con centro oscuro. En individuos jóvenes éstos pueden ser rojos. Tanto la cabeza, como el cuello y las extremidades son grises verduscas y hasta cafés con bandas distinguibles amarillas. Figura 7. Morfología del caparazón y plastrón de la tortuga resbaladora Trachemys scripta 63 Tortugas Marinas Familia Dermochelyidae Dermochelys coriacea “Tortuga Baula” Dermochelys coriacea Tortuga de mayor tamaño en Costa Rica, puede llegar a medir hasta 2m. Se distingue del resto de las tortugas marinas por ausencia de caparazón duro. Las aletas frontales son comparativamente más largas que las de cualquier otra especie de tortuga marina. El caparazón posee siete filos longitudinales y termina en punta. Al igual que el plastrón están cubiertos de una piel en forma de cuero, no se observan como en el resto de las tortugas marinas, las comunes escamas queratinizadas. Las mandíbulas son cortas y tienen pequeñas protuberancias puntiagudas en el margen anterior de la mandíbula superior. Chelonia mydas Familia Cheloniidae Chelonia mydas “Tortuga verde del Atlántico” De mediano tamaño. Presenta un par de escamas prefrontales en la cabeza 64 y la mandíbula inferior posee un borde filoso aserrado. El caparazón tiene forma de corazón visto dorsalmente, es ancho, bajo y aserrado posteriormente; la quilla vertebral está ausente. Tiene 4 pares de escamas pleurales, las primeras no tocan la cervical. El plastrón es blanco. El color de la piel varía de café a gris y negro y muchas de las escamas de la cabeza pueden tener márgenes amarillos. La superficie interna de la mandíbula superior tiene proyecciones verticales bien desarrolladas. Hay 4 escamas post-oculares presentes. Las superficies superiores del caparazón son de color café. No tiene indentaciones entre las escamas marginales del borde del caparazón, que se localizan sobre los miembros. Chelonia agassizii “Tortuga verde del Pacífico” o “Tortuga negra” Es de mediano tamaño (alcanza 1 m de largo). Presenta un par de escamas prefrontales en la cabeza y la mandíbula inferior tiene un borde filoso aserrado. El caparazón tiene forma de corazón, visto dorsalmente; es ancho, bajo y aserrado posteriormente. La quilla vertebral está ausente. Tiene 4 pares de escamas pleurales, las primeras no tocan la cervical. El plastrón es blanco. 65 El color de la piel varía de café a gris y negro y muchas de las escamas de la cabeza pueden tener márgenes amarillas. La superficie interna de la mandíbula superior tiene proyecciones verticales bien desarrolladas. Hay 4 escamas postoculares presentes. Las superficies superiores del caparazón y de las partes suaves presentan abundante pigmento negro, produciendo un color negruzco, verde oscuro o verde olivo oscuro. El plastrón tiene amplias áreas azul grisáceas. El caparazón tiene generalmente indentaciones entre las escamas marginales del borde, que se localizan sobre los miembros. Chelonia agassizii Caretta caretta “Tortuga cabezona” o “Tortuga Carpintera” Esta especie es la más grande de la familia Cheloniidae y la segunda en tamaño dentro de las tortugas vivientes, la mayor es Dermochelys. El caparazón tiene forma de corazón, visto dorsalmente, y tiene el margen posterior ligeramente aserrado. 66 Posee 5 escamas pleurales y 3 marginales a cada lado, no tiene poros. El caparazón varía de café a café rojizo; el plastrón es amarillento, siempre contrastando con el color más oscuro del caparazón. La escama intergular es muy pequeña y puede estar ausente. La cabeza es muy grande, ancha posteriormente y redondeada anteriormente. Caretta caretta Eretmochelys imbricata “Tortuga de carey, carey” Es una tortuga marina relativamente pequeña. El caparazón tiene 4 pares de escamas pleurales y una quilla en las 4 últimas vertebrales. El extremo posterior está aserrado. Las escamas vertebrales son más anchas que largas. El caparazón es café verduzco oscuro. El puente es de color amarillo como el plastrón. Las escamas de la cabeza son café oscuro en el centro y más claras hacia los bordes. Hay 2 pares de prefrontales y 3 post-oculares. La civa y la garganta son amarillos y el cuello es oscuro dorsalmente. El hocico es angosto y elongado. Tiene dos uñas en los miembros anteriores. 67 Eretmochelys imbricata Lepidochelys olivaceae “Tortuga lora, carpintera” Esta es la más pequeña de las tortugas marinas; alcanza una longitud. Posee de 6 a 8 pleurales a cada lado. El caparazón aplanado tiene forma de corazón, visto dorsalmente, es alto hacia el puente y aserrado en su extremo posterior. Tanto el puente como el plastrón van del blanco verduzco a un tono amarillento. La piel es de color oliva en el dorso y más clara inferiormente. Una de las características morfológicas más interesantes de esta especie, es la presencia de poros glandulares cerca del margen posterior de cada uno de los 4 pares de escamas inframarginales. No se conoce su función pero se presume que pueden ser las salidas de conductos de secreciones de feromonas, que actúan como elementos de reconocimiento. Lepidochelys olivacea 68 Orden Crocodilia (caimanes y cocodrilos) Cuerpo cubierto por escamas y placas dérmicas. Cuatro extremidades. En Costa Rica solo dos especies. Familia Crocodylidae Caiman crocodylus “Caiman, guagipal” Tamaño grande, más de 1 m. Posee un pliegue transversal elevado sobre la superficie dorsal de la cabeza. Presenta un par de quillas dorsales que se continúan sobre la cola entre las crestas caudales laterales, pero las extensiones de las quillas dorsales se funden posteriormente y forman una sola cresta corta entre el par lateral. El cuarto diente de la mandíbula inferior perfora una cavidad en la mandíbula superior y no es visible con la boca cerrada. Subfamilia Crocodylinae Crocodylus acutus Cocodrilo Alcanza más de 2 m del hocico a la cloaca. La cabeza carece de pliegue óseo. Posee un par de quillas dorsales que continúan sobre la cola entre las crestas caudales laterales sin fundirse y forman posteriormente. 69 una cresta medianera única El cuarto diente de la mandíbula inferior calza en un surco abierto de la mandíbula superior y es visible con la boca cerrada. Caiman crocodylus Crocodylus acutus Orden Squamata (Escamosos) Estos reptiles son llamados escamosos porque la mayoría de ellos tienen el cuerpo cubierto de escamas córneas. Comprende Iguanas, garrobos, lagartijas y serpientes Familia Iguanidae Iguana iguana “Iguana verde” La lagartija más grande del país, más de 2.0 m, contando la cola. La cabeza angosta y profunda, hocico redondeado dorsalmente y truncado lateralmente. Las extremidades robustas y fuertes, terminadas en dígitos largos con uñas también largas. Hay una fila de escamas vertebrales altas y angostas, que comienza en la cabeza y continúa por el tronco y cola (menor en los garrobos). 70 Tiene una placa circular muy conspicua a cada lado de la cabeza, debajo del tímpano (característica que distingue a esta especie de cualquier otra). Ctenosaura similis “Garrobo” Es una lagartija grande, más de 1.5 m, incluyendo la cola. La cabeza se distingue del cuello. Los miembros son robustos y musculosos. Los dos sexos exhiben una fila de espinas agrandadas que comienzan en el cuello y termina en la base de la cola; esta cresta dorsal es más grande en los machos. La cola presenta anillos de escamas espinosas fuertemente quilladas. Es característico de esta especie que estos anillos estén separados por 2 anillos de escamas mucho menos quilladas. Iguana iguana Ctenosaura similis 71 Familia Corytophanidae Basiliscus basiliscos “Basilisco común, lagartija Jesucristo” Estas lagartijas se caracterizan por poseer grandes crestas en la cabeza, tronco y cola, que están sostenidas por proyecciones óseas del cráneo y por vértebras. Coloración: Son de color café con dos franjas blanco amarillentas brillantes y muy obvias a cada lado. Una de ellas comienza en el hocico y continúa hasta el hombro, la otra comienza en la región parietal y se extiende dentro del tronco, donde después de la mitad posterior empieza a desaparecer en el color café de fondo. La garganta y resto del vientre son blanco amarillentos. Basiliscus plumifrons “Basilisco esmeralda, lagartija Jesucristo” Poseen grandes crestas en la cabeza, tronco y cola, sostenidas por proyecciones óseas del cráneo y por vértebras. La cola tiene una cresta medianera. Caminan sobre el agua, gracias a pliegues de la piel a lo largo de los dígitos, que se abren como alerones, sosteniéndola sobre la superficie del agua. También son bípedas facultativas, corren levantadas sobre las patas traseras. Coloración: Color verde esmeralda, con muchos puntos azul marino a lo largo del cuerpo; la papada de color verde, gradualmente cambia a amarillo. La hembra es similar, pero menor desarrollo de la cresta. 72 Basiliscos basiliscus Basiliscos plumifrons Basiliscos vittatus Corytophanes cristatus Familia Phrynosomatidae Sceloporus malachiticus “Lagartija espinosa malaquita” o “Lagartija espinosa verde” Sceloporus malachiticus El color dorsal de fondo es azul malaquita, verde, oliva o verde oliva. No tiene franjas dorsolaterales claras. Posee un collar oscuro a los lados del cuello que se extiende desde los hombros a través de la 73 región posterior del cuello; los machos adultos tienen cuello azul y parches ventrolaterales azules con un borde medianero negro. La cola es azulada Al tacto se siente áspera la piel Las hembras maduras tienen el cuello y las áreas ventrolaterales azules. Familia Polychrotidae “Lagartijas” Formas típicas de lagartijas. Apertura del oído de moderada a pequeña. Ojo de mediano a grande (conspicuo). Pupila redondeada. Interparietal pequeño (algunas veces ausente en Polychrus). Usualmente carecen de poros femorales. Laminillas infradigitales. Pliegue gular completo (machos). Norops biposcatus Norops limifrons 74 Figura 3. Características morfológicas utilizadas para la identificación de los principales grupos de lagartijas según Savage (2003). 75 Familia Teiidae Los teíidos son una familia de reptiles escamosos que incluye lagartijas de cuerpo alargado, miembros bien desarrollados, provistas de escamas granulares dorsales, y las placas ventrales grandes, rectangulares; la cabeza tiene placas grandes. Ameiva festiva “Ameiva centroamericana”. Son lagartijas grandes, activas Ameiva festiva durante el día. Son moderadamente atenuadas, de cabeza relativamente angosta, hocico puntiagudo y pliegue gular conspicuo. Sus miembros están bien desarrollados y son fuertes. La cola es larga y delgada. Existen poros femorales en ambos sexos, siendo los de los machos más desarrollados. Tiene las escamas centrales gulares muy agrandadas, arregladas irregularmente, pero se reducen de tamaño de forma radiada, gradualmente, hacia afuera. Tiene más de 40 poros femorales. Las escamas mesópticas se agrandan abruptamente formando una línea transversa. Tiene 8 filas longitudinales de escamas ventrales. Única especie en Costa Rica con una franja longitudinal vertebral blanca brillante, la cual desaparece en los adultos muy grandes. 76 Familia Gekkonidae Gecónidos, geckos o gecos. Son una familia de reptiles escamosos, que incluye especies de tamaño pequeño a mediano. Poseen enormes ojos, dotados de pupilas verticales lobuladas que permiten un extraordinario margen de variación en su abertura. Muchas especies tienen almohadillas adhesivas en las plantas de los pies que les permite escalar superficies lisas verticales, e incluso transitar por los techos con facilidad. El color de la mayoría de los geckos varía entre tonos de marrón y gris oscuro, y de un aspecto similar a la goma. Algunas especies pueden cambiar de color para camuflarse con el entorno. Sin embargo hay otros que tienen colores brillantes. Gonatodes albogularis “Geko cabeza amarilla” Lagartija pequeña. Presenta dicromatismo Gonatodes albogularis sexual, los machos tienen el cuerpo negro, el vientre blancuzco y la cabeza de roja o roja amarillenta, la retina negra y el extremo distal de la cola de color blanco. Las hembras tienen un color de fondo café sobre el cual aparecen muchos puntos claros, blancos a cremas, por todo el cuerpo, sin el extremo de la cola blanca. No tienen párpados móviles; el cuerpo y la cabeza están cubiertos por escamas granulares; poseen dedos cilíndricos y uñas no retráctiles. 77 Hemidactylus frenatus “Geko de frenillo” Especie introducida El tamaño máximo de 50 mm, la cola más Hemidactylus frenatus larga que el cuerpo. El ojo cubierto por un cutícula transparente; la pupila es vertical y elíptica con los bordes aserrados. Coloración blancuzca con manchas oscuras. Tiene ventosas en las patas. Orden Squamata Suborden Serpentes Cuerpo alargado; sin apéndices, cubierto con escamas. Carecen de apertura interna del oído, carecen de oído medio. Mandíbulas unidas anteriormente por ligamentos. Sin párpados, córnea con cubierta permanente; algunos con visión binocular Lengua bifurcada y protráctil Unas 2900 especies 78 Dentición de las Serpientes Dentición Aglifa Dentición Proteroglifa Dentición Opistoglifa Dentición Solenoglifa Comparación de serpientes venenosas y no venenosas Familia Boidae (Boidos) Hay cuatro especies en C.R Los boidos tienen un gran número de hileras de escamas que rodean en círculo al cuerpo. Todos los individuos en Costa Rica poseen al menos 21, pero la mayoría tienen más de 50. Numerosas escamas pequeñas cubren la cabeza. Algunos presentan una especie de uña, como una espuela anal en la base de la cola uno en cada lado. 79 No presentan el órgano detector de calor a cada lado de la cabeza como en los vipéridos (carecen de foseta loreal). Dentición aglifa La cabeza se diferencia poco del cuerpo Cuerpo robusto Subfamilia Boinae Boa constrictor “Boa, Bécquer” La serpiente más grande del país, hasta 4.0 m de long. La cola relativamente corta. Ojos medianos y pupila elíptica verticalmente. Color amarillo pálido, gris o café en el fondo, con bandas o diseños irregulares café oscuro o rojizo, con óvalos blancos en su interior. La cabeza parda grisácea, con una línea oscura que va desde las nasales hasta la nuca. Existe una banda oscura lateral pre-post-ocular. Hay bandas color pardo oscuras presentes debajo del ojo, y sobre las infralabiales. Sobre la cola hay numerosas manchas oscuras irregulares, separadas por interespacios amarillos angostos. Boa constrictor 80 Familia Colubridae (Colúbridos) En Costa Rica 104 especies Los colúbridos son un grupo amplio y diverso, en cuanto comportamiento, patrones de coloración, tamaños, hábitat, etc. Predominan las especies aglifas, aunque también se presentan opistoglifas. Todos tienen 9 placas simétricas (escamas) cubriendo la parte superior de la cabeza. No presentan el órgano sensitivo de calor en cada lado de la cabeza. La coral venenosa también tiene 9 placas simétricas cubriendo la parte superior de la cabeza, pero se puede distinguir de los colúbridos por su color distintivo y sus pequeños ojos negros, con los cuales se les dificulta ver contrario a los colúbridos que tienen ojos grandes. Clelia clelia “Zopilota, vívora de sangre (juvenil)” Tamaño grande, hasta 2.75 m. El cuerpo es cilíndrico relativamente robusto; cabeza mediana algo aplastada y poco diferenciada del cuerpo; cola medianamente larga. Opistoglifa El ojo moderado con Ia pupila verticalmente elíptica Juveniles dorso rojo claro uniforme, cabeza negra en la parte anterior y un collar blanco o amarillo en la posterior. Adultos azul oscuro, azul grisáceo, o casi negro uniforme. De gran importancia ecológica, ya que esta especie se encarga de depredar especies de serpientes venenosas, como la terciopelo (Bothrops asper). 81 Clelia clelia (adulto) Clelia clelia (juvenil) Familia Elapidae Corales y Serpientes marinas. Los elápidos pueden ser divididos en dos grupos: las serpientes corales y las marinas. Tienen un patrón de coloración anillos negros, amarillos y rojos que completamente encierran al cuerpo en círculo o un patrón de negros o anillos anaranjados o anillos negros y blancos. Al igual que los colúbridos tienen 9 placas simétricas en la cabeza. Presentan ojos negros y pequeños, carecen de visión. La cabeza se diferencia poco del cuerpo. Subfamilia Elapinae Micrurus nigrocinctus Micrurus nigrocinctus “Coral, coralillo macho” La maxila con uno o dos colmillos en su parte anterior, perforados por un canal o surco en su cara anterior. Los dientes mandibulares anteriores son más grandes que los posteriores. 82 La cabeza no se distingue del cuello. El ojo es pequeño con la pupila semielíptica o verticalmente elíptica. El cuerpo es cilíndrico, con la cola corta, puede medir hasta 1,2m.. La coloración exhibe anillos oscuros y claros (rojos, amarillos o blancos) transversales y completos (cubren también la parte ventral del cuerpo). Subfamilia Hydrophiinae Pelamis platurus “Culebra de mar” Es una serpiente marina de mediano Pelamis platurus tamaño, hasta 1,10m.. La cola está comprimida lateralmente como un remo, para poder desplazarse en el agua. La cabeza es elongada, angosta y comprimido. Cada narina se cierra y abre en forma de válvula. El patrón de coloración consiste en dorso de café a negro que contrasta con un vientre amarillo. Familia Viperidae Los vipéridos son las únicas serpientes en Costa Rica con foseta loreal del tamaño del ojo que alberga el órgano termo receptor y que se localiza en forma equidistante y alineada con el ojo y la narina., a cada lado de la cabeza. Estas serpientes tienen un cuerpo grande, pesado y grueso, y una cola corta y delgada. La cabeza es áspera y triangular, distintivamente más ancha que el cuello. La mayoría tienen numerosas escamas pequeñas con las que a menudo en forma de quilla en la parte superior de la cabeza. 83 La característica distintiva de esta familia es la presencia de dos colmillos potentes en la parte anterior de la maxila (Solenoglifos), perforados internamente por un canal para la conducción del veneno. Cuando la boca está cerrada, los colmillos están plegados contra la parte superior de la boca. La escamación dorsal es aquillada y la cabeza se destaca claramente del cuello Crotalus durissus “Cascabel Neotropical” Crotalus durissus El cuerpo es cilíndrico o comprimido lateralmente. La cola es corta. Puede medir hasta 1,8m de longitud. Su principal característica es que posee una sonaja o cascabel en la punta de la cola. La maxila con uno o dos pares de colmillos perforados por un canal. Entre el ojo y la apertura nasal se encuentra la foseta lacrimal, en contacto o separada de la segunda supralabial La cabeza destaca claramente del cuello. El ojo es moderado con la pupila vertical. Bothrops asper “Terciopelo, toboba real, rabo amarillo, tiznada” La maxila con uno o dos pares de colmillos perforados por un canal. Entre el ojo y la apertura nasal se 84 Bothrops asper encuentra la foseta lacrimal, en contacto o separada de la segunda supralabial. La cabeza destaca claramente del cuello. El ojo es moderado con la pupila vertical. El cuerpo es cilíndrico o comprimido lateralmente. La cola es corta. Puede medir hasta 2,5m de longitud. Las escamas subcaudales están casi todas divididas en dos filas bajo toda la cola. El patrón de coloración dorsal presenta manchas triangulares que en ocasiones se unen vertebralmente. Objetivos 1. Reconocer algunas características diagnósticas de la Morfología Externa de los Órdenes y las Familias de Reptiles de Costa Rica. 2. Clasificar algunos especímenes de reptiles en los Órdenes y las Familias respectivas, a partir de una clave dicotómica para la identificación de los Órdenes y Familias de Reptiles de Costa Rica, elaborada por cada estudiante. 3. Exponer una o varias características particulares de un espécimen perteneciente a algún Orden y a una Familia de Reptiles de Costa Rica. 4. Analizar las causas, consecuencias y la forma en que son tratadas las personas afectadas por mordeduras de serpientes venenosas pertenecientes a los Órdenes y las Familias de Reptiles de Costa Rica. Procedimiento Con base en la presente guía de laboratorio y observando especímenes preservados, expuestos en el laboratorio, reconozca las características morfológicas externas diagnósticas de los Órdenes y Familias de Reptiles de Costa Rica. 85 Construya una clave dicotómica para la identificación de los Órdenes y Familias de Reptiles de Costa Rica y clasifique los especímenes expuestos en el laboratorio en los Órdenes y las Familias respectivas. Exponga a sus compañeros y profesor, de forma breve, sobre una o varias características particulares de una especie de reptil que su profesor le indicó la semana pasada estudiar e investigar. Discuta con su profesor y compañeros sobre las mordeduras de serpientes más comunes en Costa Rica, las causas, consecuencias y la forma en que son tratadas las personas afectadas (suero antiofídico: preparación, tipos y forma en la que se utiliza). Nota: para el desarrollo del la Práctica 8 se hará una gira corta (de un día) a Paso Llano (San José de la Montaña, Barva de Heredia) o al Bosque de la Hoja (San Rafael de Heredia). Cada estudiante debe llevar su propia comida. Además, organizados en grupos de tres personas, cada grupo debe llevar como mínimo una guía de aves de Costa Rica (preferiblemente las que aparecen en la Bibliografía) y de ser posible unos binóculos. Es necesario que cada estudiante estudie la Práctica 8 y la guía que piensa utilizar en la gira. También cada estudiante debe buscar información acerca de la caza y cautiverio de aves en Costa Rica. . 86 Identificación de los principales Órdenes y Familias de Aves de Costa Rica Las aves representan un fascinante grupo de seres vivos, consideradas por muchos los animales más hermosos de la Tierra. Comprenden más de 9000 especies distribuidas alrededor de todo el mundo. Dentro de sus características distintivas encontramos la presencia de plumas sobre todo su cuerpo (característica única de este grupo y que las hace fácilmente identificables), a excepción de las patas que están forradas por escamas. El plumaje de las aves se resume en una exquisita gama de colores, lo cual constituye un elemento esencial para la identificación de estas. También la presencia de alas (extremidades anteriores modificadas para volar, aunque existen aves que no vuelan, por ejemplo, los Tinamiformes). Respecto a las extremidades posteriores o patas, estas presentan cuatro dedos, aunque existen algunas especies que pueden presentar tres o dos. Otra característica de distintiva de las aves es la presencia de pico, sin dientes, que utilizan para diferentes actividades de acuerdo a la especie, por ejemplo, los tucanes, pertenecientes a la Familia Ramphastidae, presentan un pico gigantesco (de 30 a 66cm de longitud), excepcionalmente liviano, que utilizan en sus hábitos alimenticios (frugívoros). Son animales endotérmicos, es decir, su temperatura corporal está determinada por la cantidad de calor que desprenden a partir de su propio metabolismo, por lo tanto, no dependen del medio para controlar su temperatura. Además, son animales ovíparos, es decir, la hembra pone los huevos fuera de su cuerpo y dentro de este se da el desarrollo embrionario. Su capacidad de volar, en la mayoría de las especies, les confiere a estos animales grandes ventajas y comportamientos muy particulares, por ejemplo la posibilidad de escapar, de manera rápida y eficaz, de sus presas o las migraciones estacionales de muchas aves a largas distancias. En Costa Rica, existen aproximadamente 850 especies de aves (tomando en cuenta la Isla del Coco y los mares que la rodean), de las cuales alrededor de 600 son residentes y las restantes son migratorias (cerca de 200) 87 o especies ocasionales. Muchos biólogos y amantes de de las aves, extranjeros y de nuestro país, visitan diferentes lugares de Costa Rica, por ejemplo Palo Verde (lugar donde se reproducen muchas aves en ciertas épocas del año), con el fin de observar la gran diversidad de aves existentes en este pequeño territorio. Guía para la identificación de Aves de Costa Rica Para identificar un ave pregúntese qué es lo que le llama más la atención de ese animal. Las siguientes preguntas le pueden ayudar: ¿Cuáles son las características distintivas más obvias del ave? Posiblemente lo que le llame la atención de primera entrada sea el plumaje (un anillo ocular, una cola barreteada, manchas en el pecho, etc.). Es buena idea empezar por el pico: ¿es corto o largo, grueso o delgado, aplastado, ganchudo o cónico? El pico es una excelente característica distintiva. ¿Tiene un pico fino y largo como el de un colibrí (Familia Trochilidae) o es más bien grueso y corto como el de un gorrión común (Passer domesticus)?; ¿es aplanado como el de una espátula rosada (Platea ajaja o Ajaia ajaja)? Luego siga hacia la cabeza y la cara: ¿hay anillos oculares, coronas, antifaces, listas oculares, cejas? ¿Es la cabeza crestada, tiene colores contrastantes en la cara? 88 Posteriormente, observe la espalda y el vientre. ¿Tiene el pecho barreteado como un gavilán gris (Buteo nitidus), o es más bien liso como el del halcón de monte de dorso gris (Micrastur mirandollei)? ¿Tiene motas en el vientre? 89 Muy bien. Siga ahora hacia la cola y las patas. ¿Su cola es cuadrada, barreteada y con una banda terminal? ¿De qué color son las plumas de la cola? ¿De qué color son las patas?; ¿son largas como las de una garza (Familia Ardeidae) o cortas como las de un pato (Familia Anatidae)? 90 ¿Tiene barras o bandas en las alas o tal vez una pequeña mancha en ellas? 91 Ahora bien, fíjese en la forma general del ave. ¿Es "rechoncha" como una codorniz (Familia Odontophoridae) o "esbelta" como un garzón azulado (Egretta caerulea)? ¿Cuáles colores resaltan en su plumaje? ¿Tiene un solo color predominante o hay varios colores contrastantes? ¿Cuán grande es el ave? El tamaño del ave es difícil de determinar, sobre todo si está distante. ¿Es más grande que su mano pero mucho más pequeña que un pato? Note que usualmente las aves más grandes vuelan en circunferencias mayores y con aleteos más lentos, en tanto el vuelo de las más pequeñas es acrobático y con aleteos rápidos. ¿Cuál es el hábitat principal del ave?; ¿pasa más tiempo en el agua o fuera de ella?; ¿anda en matorrales o en áreas abiertas? ¿Presenta algún comportamiento particular?: ¿espera a su presa estando perchado (descansa) y la atrapa en el aire como un mosquero (Familia Tyrannidae)?; ¿se moviliza ágilmente por tronco como un trepador (Familia Dendrocolaptidae)?; ¿se mueve nerviosamente mientras se alimenta?; ¿levanta constantemente la rabadilla mientras camina?; ¿su vuelo es ondulado como el de un pájaro carpintero (Familia Picidae)? ¿Ese individuo anda solo, en pareja o con un grupo? Otros datos que le pueden ayudar a una identificación exitosa son los sonidos que hace el ave, el momento en que la vio (día o noche), la abundancia relativa (si en una región la especie A es más común que la B y usted no sabe cuál vio, lo más probable es que haya observado A). Trate de describir los sonidos que hace el ave. ¿Son chillones o son más bien guturales? ¿Sus vocalizaciones suenan como alguna frase: chirp-chirp, tseeew weeh, bien-te-veo...?. Podría grabarlos, o al menos memorizarlos y luego imitarlos ante otra persona que sepa de cantos de aves. 92 Recuerde, la identificación de aves es un proceso, por decirlo así, de eliminación. Empieza con ubicar a un ave dentro de un grupo probable, de manera que se pueda comparar fácilmente con otras aves y examinarse sistemáticamente. Incluso los observadores de aves con muchísimos años de experiencia se han equivocado cientos de veces; es cuestión de practicar, practicar y practicar para mejorar. TOPOGRAFÍA DE UNA AVE 93 TIPOS DE PICOS Alimentación A - Nectarívoras B - Insectívoras C - Granívoras D - Semillas E - Piscívoras F - Piscívoras (forma de red) G - Pico Filtrador de alimento H - Pico Escrutador de suelo I - Pico Escrutador J - Pico para barrer en vuleo sobre la superficie del agua K - Carnívoro 94 TIPOS DE PATAS 95 96 97 98 99 Objetivos 1. Reconocer algunas características diagnósticas de la Morfología Externa de los Órdenes y las Familias de Aves de Costa Rica. 2. Clasificar algunos especímenes de aves, a partir de la utilización de una guía de aves de Costa Rica para la identificación de los Órdenes, Familias y especies de Aves de Costa Rica. 3. Analizar las causas y consecuencias de la caza indiscriminada de algunas aves y la presencia en cautiverio de algunas de estas en Costa Rica. Procedimiento Cada estudiante debe estar con su grupo y sus respectivos materiales, solicitados la semana pasada por su profesor. Durante el transcurso del viaje de ida a Paso llano o al Bosque de la Hoja se hace un repaso junto con el profesor acerca de las características morfológicas externas diagnósticas de los Órdenes y Familias de Aves en Costa Rica. Preferiblemente de los grupos taxonómicos más comunes del lugar donde se va a realizar el trabajo de campo. Una vez que se haya llegado a Paso llano o al Bosque de la Hoja, cada grupo, utilizando la guía de aves de Costa Rica que se le solicitó la semana anterior y los binóculos, debe clasificar todos los especímenes que observen en los Órdenes y las Familias respectivas (de ser posible en también en género o especie), todo esto durante la caminata que se realice. Durante el viaje de regreso discuta con su profesor y compañeros sobre las causas y consecuencias de la caza indiscriminada de algunas aves y la presencia en cautiverio de algunas de estas en Costa Rica. Utilice la información estudiada por usted durante el transcurso de la semana. Nota: para la práctica 9 cada estudiante debe traer lo siguiente: 100 El Cuadro 1 terminado, de manera ampliada en su cuaderno de laboratorio, con la información que se le solicita. Fotos de algunos mamíferos de Costa Rica, en las cuales se puedan observar características morfológicas externas que permitan diferenciarlos de otras especies de mamíferos. También existe la posibilidad (opcional) de traer algún organismo disecado o vivo (debe ser pequeño y que no haga mucho ruido, por ejemplo un conejo). Guías de campo, revistas, u otra bibliografía que le permita completar la información solicitada del Cuadro 1 y que le pueda ayudar con la clasificación de las especies de Mamíferos de Costa Rica. 1 kilo de Yeso Odontológico (como mínimo), un recipiente plástico (cortado, en su parte más ancha, en anillos de diez centímetros aproximadamente, deben ser varias, por lo menos tres), una cuchara, un recipiente donde se pueda preparar el yeso, plastilina y guantes de látex. 101 Identificación de las principales Órdenes y Familias de Mamíferos de Costa Rica Los mamíferos (Clase Mammalia) son una clase de vertebrados amniotas homeotermos (regulan metabólicamente su temperatura corporal), con pelo y glándulas mamarias productoras de leche con la que alimentan a las crías. La mayoría son vivíparos (con la notable excepción de los monotremas: ornitorrinco y equidnas). Existen unas 4600 especies conocidas, las cuales se distribuyen prácticamente en todos los ambientes existentes, tanto acuáticos como terrestres. Son organismos sumamente diversos, en lo que a tamaño, forma y función se refiere. Lamentablemente es uno de los grupos animales más afectados por la actividad humana a nivel mundial, son muchos los mamíferos que han sido domesticados, utilizados para fines científicos, ecónomicos entres otras cosas más, para beneficio de la humanidad misma. En la actualidad los mamíferos se dividen en dos Subclases: Subclase Prototerios, la mayoría de estos mamíferos se extinguieron durante Cretácico y el Cenozoico, actulamente solo se conocen tres especies vivientes, dentro de ellas el ornitorrinco (Ornithorhynchus anatinus), todas dentro del Orden Monotremas, y la Subclase Terios, la cual a su vez se divide en dos Infraclases, la Infraclase Metatetarios (Marsupiales) y la Infraclase Euterios (placentarios vivíparos). La diversidad de mamíferos de nuestro país es amplia, podemos encontrar 12 órdenes de mamíferos, todos pertenecientes a la Subclase Terios, dentro de los cuales se han registrado 238 especies de las cuales 207 son especies terrestres. Los órdenes con mayor número de especies son: Chiroptera con 109 especies (53% de las especies terrestres), seguido por Rodentia con 45 especies, Cetácea con 29 especies (marinos) y Carnivora con 23 especies. Clase Mammalia Subclase Theria 102 Infraclase Metatheria (placenta coriovitelínica, que es un tipo de placenta primitiva) 1. Orden Didelphimorphia. Zorro pelón Infraclase Eutheria (placenta corioalantoidea que es una doble membrana interna que funciona como pulmón provisional para el embrión que se desarrolla dentro de la madre) 2. Orden Rodentia: rata, ratón, tepezcuintle, ardilla 3. Orden Chiroptera: murciélago 4. Orden Insectivora: musaraña, topo. 5. Orden Perissodactyla: caballo, danta 6. Orden Artiodactyla: venado, cabra 7. Orden Carnivora: coyote, mapache, tigre, nutria, pizote 8. Orden Primates: mono 9. Orden Lagomorpha: conejo, liebre 10. Orden Cetacea: ballena, delfín 11. Orden Sirenia: manati 12. Orden Xenarthra: armadillo, perezoso, oso hormiguero Objetivos 1. Reconocer las características morfológicas diagnósticas de algunas especies de Mamíferos de Costa Rica y clasifíquelas en sus respectivos Órdenes y especies. 103 2. Identificar algunas especies de Mamíferos de Costa Rica a partir de algunos moldes de huellas. 3. Elaborar moldes de huellas de algunos Mamíferos de Costa Rica, que sirvan para la identificación de estas especies en el trabajo de campo. Procedimiento I Parte. Morfología Externa de algunos mamíferos de Costa Rica. Con base en algunas muestras de pieles, que están a disposición en las mesas de laboratorio, fotografías (solicitadas por su profesor la semana pasada) y organismos disecados o vivos, traídos por usted, y con la ayuda del Cuadro 1, guías de campo, revistas u otra bibliografía, reconozca las características morfológicas diagnósticas de las distintas especies y clasifíquelas en sus respectivos Órdenes y especies de ser posible. II Parte. Determinación de la Diversidad de Mamíferos El grupo de los mamíferos en su mayoría comprende animales de hábitos nocturnos y de naturaleza sumamente esquiva, de ahí que cuando los investigadores quieren determinar la diversidad de un mamífero en un sitio específico, utilizan tanto métodos directos como la observación o la fotografía, complementándolos con algunos métodos indirectos como huellas, excrementos, trillos, marcas en troncos, rascaderos, madrigueras, echaderos de descanso, partes de cuerpos (presa o evidencia de restos dejados por depredador), y olores. Registro y Recolecta de Huellas de Mamíferos Una de las formas prácticas de recolectar huellas es mediante moldes hechos con yeso odontológico. El yeso debe ser fuerte al endurecerse por lo que se recomienda usar el yeso de color amarillo (este se puede conseguir en la Farmacia Fishell ó la Cooperativa de Odontólogos en San José). El equipo necesario para la recolecta de moldes de huellas es: yeso, un recipiente plástico (cortado, en su parte más ancha, en anillos de diez centímetros 104 aproximadamente), una cuchara y un recipiente con agua. A continuación se detalla paso a paso el procedimiento de colecta: De ser posible se escoja la huella que este más clara y definida en sus bordes. La huella seleccionada se encierra en uno de los anillos plásticos, elaborados con la botella, hágalo con mucho cuidado, de tal forma que al poner el anillo no afecte las dimensiones de la huella, ni sur bordes. Dependiendo el tamaño de la huella se calcula la cantidad de yeso que se va utilizar. Vierta el yeso en el recipiente para mezclar y agregue el agua poco a poco, mientras tanto con la cuchara bata la mezcla hasta alcanzar una consistencia semi-líquida (espesa) como la de un atole. Una vez lista la mezcla, de forma rápida pero con cuidado, ésta se vierte sobre la huella hasta cubrirla completamente. Trate de hacer una base firme sobre la huella, esto para evitar que se fraccione al transportarla y al sacar el molde. La mezcla tarda unos minutos en secarse y endurecerse dependiendo su consistencia. Para saber cuando esta lista para sacarse, se debe tocar la superficie del yeso y verificar que la mezcla este seca y que no deje mancha en el dedo. Una vez endurecida la mezcla, el molde se extrae hundiendo los dedos en el sustrato y por debajo de la copia de la huella. Esto evita la posibilidad de que el molde se quiebre. La muestra debe limpiarse un poco y ser transportada y envuelta en papel periódico. Después de un tiempo, se puede con ayuda de un cepillo de dientes para ver bien los detalles de la huella. Cuando se tome una huella en el campo se deben anotar las medidas (ancho y largo) de la misma, según se describe en la Figura 1, esto para logra una mejor identificación 105 106 Figura 1. Huella de la mano izquierda de Puma concolor. Las X muestran los puntos exactos donde debe medirse. Procedimiento Utilice los moldes de huellas presentes en el laboratorio e identifique, con la ayuda de guías de campo, revistas u otra bibliografía, las especies a las que pertenecen dichos moldes. Luego proceda a elaborar su colección personal (como mínimo tres moldes) que le permita identificar en las giras de campo algunos de los mamíferos silvestres de nuestro país, para ello utilice las plastilina de tal forma que pueda elaborar un molde de las huellas ya hechas (pregunte a su profesor sobre la forma correcta de hacerlo), luego con los materiales traídos por usted y solicitados por el profesor haga sus propios moldes de yeso. Nota: para la realización de la siguiente práctica cada estudiante debe traer: Cinco especies de árboles (preferiblemente con flor o fruto) representativas de las áreas boscosas cercanas a su lugar de residencia. Claves Dendrológicas para la Identificación de las Familias más representativas de la Flora de nuestro país. Ejemplos de algunos indicios de mamíferos Panthera onca “jaguar” Felis pardalis “ocelote” Mazama americana “cabro de monte” 108 Pacari tajacu Saino, Zahino Tapirus bairdii “danta” Dasyprocta punctata “guatuza, cherenga” 109 Canis latrans “coyote” 110 I Parte. Flora de Costa Rica Plantas Vasculares Superiores Las plantas vasculares evolucionaron a partir de algunos ancestros relacionados con las algas verdes, presentan un cuerpo vegetativo diferenciado en, raíz, tallo, hoja, y poseen tejidos de conducción especializados de la savia. Reciben también el nombre de embriófitos por desarrollar un embrión pluricelular después de la fecundación, aunque este nombre también se le da a los Briófitos, que son plantas No vasculares, por lo tanto, algunos autores prefieren llamarlas Taqueófitos, ya que desarrollan traqueidas (célula larga, inerte, típica del xilema). Las plantas vasculares se agrupan en dos Divisiones, tomando en cuenta la presencia o no de semillas: División Pteridophyta: Comprende los licopodios y las selaginelas, los equisetos (colas de caballo), también conocidos helechos afines, y los helechos verdaderos propiamente dichos (Figura 1). La reproducción tiene lugar por medio de esporas producidas en esporangios, no hay flores ni semillas, razón por la cual se las denominaba antiguamente criptógamas vasculares (12.000 especies). Figura 1. Representantes de la División Pteridophyta Selaginella willdenowii Equisetum sp. Blechnum brasiliense 111 Cybotium sp. helecho arborescente División Spermatophyta (235.760 especies): es un grupo muy números, incluye aproximadamente 235.760 especies. La reproducción de estas plantas se lleva a cabo con la formación de flores y semillas. Por la posesión de flores estas plantas se denominan fanerógamas o antófitos. La división Spermatophyta comprende dos subdivisiones: Gimnospermae y Angiospermae. Subdivisión Gymnospermae (760 especies). Sus semillas se encuentran desnudas en la axila de brácteas (hojas modificadas) o directamente sobre el eje de la inflorescencia. Carecen de flores y frutos pericarpos verdaderos. Muchos de ellos producen piñas u otros falsos frutos, que solo sirven para proteger a las semillas, comúnmente llamados conos. Son árboles de gran porte, muy ramificados y longevos; las hojas pequeñas y perennes. Incluye los pinos, abetos, cipreses, Cycas, Ginkgo, araucarias y sabinas, etc. (Figura .2). Figura 2. Representantes de Gymnospermae Pinus sp. Cupressus sempervirens Ginkgo biloba Cycas revoluta Subdivisión Angiospermae (270.000 especies). Constituyen el grupo vegetal dominante en la actualidad. Tienen flores y producen frutos con semillas. Los óvulos fecundados o futuras semillas están encerrados en un recipiente, que es el ovario, que se transformará en fruto. Pueden ser árboles, como el roble, arbustos, como el tomillo, o hierbas, como el trigo. Estas plantas se han adaptado a vivir en todos los ecosistemas de la Tierra, salvo en las regiones polares; los cactus viven en los 112 desiertos, las poseidonias en el fondo del mar y los edelweiss en las cumbres de las montañas. Comprende dos Clases las Dicotiledóneas y las Monocotiledóneas (Figura 3). Clase Dicotyledoneae (205.000 especies). El embrión tiene dos cotiledones u “hojas de la semilla” que son grandes depósitos de almidón y otros alimentos que nutren al embrión y la plántula hasta que es capaz de producir sus propios alimentos por fotosíntesis. Incluye la mayoría de las verduras, frutas y plantas que producen semillas, por ejemplo, del tipo de las nueces, así como mayoría de los árboles maderables. Clase Monocotyledoneae (65.000 especies). El embrión (primera estructura tipo hoja), solo tiene una hoja de semilla o cotiledón que funciona como un órgano de digestión y absorción en vez de hacerlo como un órgano de almacenamiento. Son principalmente plantas herbáceas e incluye cultivos básicos de la sociedad moderna como los cereales: trigo, maíz y arroz. Figura 3. Representantes de Angiospermae Dicotiledóneas Bursera simaruba “indio desnudo” Monocotiledóneas Lycopersicum esculentum Triticum aestivum “trigo” “tomate” Cocos nucifera “cocotero” Identificación de Plantas Vasculares Superiores La sistemática es la ciencia que estudia la reconstrucción de la filogenia, o la historia evolutiva de los organismos. Esto con el objetivo es crear sistemas de clasificación que 113 expresen de la mejor manera posible los diversos grados de similitud entre los organismos vivos. Una parte fundamental de la sistemática es la Taxonomía (del griego taxis, que significa “ordenación”) es la ciencia que se encarga de dar nombre a los organismos (Nomenclatura) y colocarlos en categorías. Se basa en las diferencias y similitudes que las plantas comúnmente poseen, sobre todo las estructuras vegetativas (hojas, tallos, yemas, frutos, hábito de crecimiento) que son muy visibles y no requieren de microscopio para ser analizadas. Objetivos 1. Observar las características morfológicas de la Flora de nuestro país y la relación existente con los ecosistemas a los que pertenecen. 2. Identificar algunas especies de plantas en sus respectivas familias, a partir de claves dendrológicas para la identificación de las Familias más representativas de la Flora de nuestro país. Procedimiento Durante la sesión de laboratorio se realiza una gira por las áreas verdes del campus universitario, durante la cual se deben observar las distintas relaciones entre la flora y los ecosistemas a los que pertenecen. Así mismo se debe colectar algunas muestras vegetales. Identifique, con ayuda de claves dendrológicas para la identificación de las Familias más representativas de la Flora de nuestro país, algunas especies de plantas (las que recolectó durante la gira al campus y las que el profesor le solicitó traer a semana anterior) en sus respectivas familias. Para facilitar la utilización de las clave dendrológicas se adjuntan a continuación representaciones esquemáticas de los términos más frecuentes. 114 Estípulas Partes de una hoja 115 Disposición de las hojas simples Disposición de las hojas pinnadas 116 Tipos de Inflorescencias 117 118 II Parte. Flora de Costa Rica Elaboración de un Herbario Un herbario (del latín herbarium) es una colección de plantas o partes de plantas, preservadas, casi siempre a través de la desecación, procesadas para su conservación, identificadas y acompañadas de información importante como el nombre científico y común, su utilidad, sus características en estado vivo y el sitio de muestreo. Se llama herbario no sólo a la colección, sino al local o edificio donde se conserva y a la institución específica que lo mantiene, casi siempre dependiente de otra mayor, como un jardín botánico o una facultad universitaria. Las plantas se conservan indefinidamente, y constituyen un banco de información que representa la flora o vegetación de una región determinada en un espacio reducido. Las especímenes se usan con frecuencia como material de referencia para definir el taxón de una planta; pues contienen los holotipos para estas plantas. Un holotipo es ejemplar único designado como tipo portanombre de una especie o subespecie nominal al establecer el taxón nominal Es fundamental que las mismas se hayan preparado y se conserven en el mejor estado posible, por esto, hay que conocer y seguir unas pautas básicas: Pasos fundamentales para la preparación de un herbario Colecta de los materiales para el herbario Las plantas deben ser recogidas tan completas como sea posible, por lo cual deben ser cortados con una podadora (herramienta importante de campo). Se pueden depositar en bolsas plásticas (no se recomiendan para todos los materiales) y se mantienen en un lugar frío y procesarlas el siguiente día. Si necesita mantener preservadas las muestras por más tiempo puede agregar a la bolsa dos partes de alcohol (70% – 80%) y una parte de agua (preferencia destilada) y cerrarla fuertemente para evitar la evaporación del alcohol. Es necesario que cada planta recolectada lleve su propio número (número de muestra). 119 Información de campo que debe tomar de cada espécimen Para cada planta colectada se debe anotar en libreta de campo información necesaria para la identificación posterior como: Color de la savia y textura (rala, pegajosa, viscosa, etc.) Color y aroma de flores y frutos Aroma particular al estrujar las hojas o pelar la corteza Color y textura del tronco (liso, fisurado, tipo de exfoliación, etc.) También se debe anotar en la libreta de campo información del sitio de muestreo: Número de muestra Localidad Altitud Hábitat Fecha, etc. Secado del material. Evita la descomposición y destrucción de las muestras por parte de agentes infectivos (insectos, mohos, hongos, bacterias). Cada planta se ubica en una hoja de periódico separada y con un marcador se escribe en el borde la clave de la planta (número de muestra), la cual debe coincidir con la información contenida en la libreta de campo. Es muy importante cuidar la correcta disposición de la muestra sobre el papel, ya que de ello dependerá el aspecto que tenga 120 después de seca, es decir la planta debe acomodarse de tal forma que se puedan ver todas las partes de la planta, por ejemplo, el haz y el envés de de la hoja. Cada hoja de diario con su respectiva planta etiquetada, se coloca entre 2 cartones. Se amontonan varias plantas de la misma forma; debe quedar la secuencia: cartón-planta-cartónplanta-cartón-planta...cartón. Los cartones ordenados se colocan en una prensa, que está formada de dos fuertes planchas de madera, que se aprietan por medio de dos ejes-tornillos con tuercas o de unas correas. También se pueden colocar encima de las pilas objetos pesados. Puede pisar la prensa con cuidado para lograr que el amarre sea más efectivo. Una vez amarrada y bien apretada, la prensa se coloca en un lugar cálido y seco para que se deshidraten las plantas. Se deben cambiar las hojas de papel y los cartones al día siguiente, y en días sucesivos, tantas veces como sea necesario, hasta comprobar que las plantas estén totalmente secas. Montaje y conservación del material 121 El material, una vez que está completamente seco, debe ser montado en cartulinas u hojas de papel de buena calidad (consulte a su profesor acerca del tamaño de estas), a las que se fija con un pegamento especial (generalmente cola blanca). Las semillas, frutos o algunos fragmentos se ponen en sobres pequeños o bolsas pegados a la cartulina. Además cada cartulina con la muestra montada debe estar etiquetada. Una vez determinado el material, la etiqueta definitiva, que suele ir pegada en la esquina inferior derecha de la cartulina, debe llevar al menos los siguientes datos: Institución para la cual se está realizando el herbario. Nombre científico de la planta (o el taxón hasta que se logre identificar), incluyendo la autoría del mismo, es decir debe aparecer el nombre de la persona que identificó a muestra. Descripción de la planta: Hábito, tamaño, copa, etc. (características diagnósticas). Localidad de colecta: Región, provincia, municipio, lugar o población más próxima, coordenadas. Descripción del hábitat: Sustrato, tipo de suelo, altitud, comunidad vegetal. Fecha de colecta Nombre de colector 122 Las muestras herborizadas deben ser mantenidas bajo condiciones óptimas, por lo tanto es importante ubicar el herbario en un lugar con humedad y temperatura bajas, con el fin de evitar el desarrollo de insectos, mohos y bacterias que dañen el material almacenado. Periódicamente se debe estar revisando el material para cerciorarse de que las muestras se encuentren en buen estado y actualizar las etiquetas se presentan cambios en la taxonomía de las especies. Objetivos 1. Desarrollar algunas técnicas para preservar material vegetal de utilidad en el que hacer educativo y científico. 2. Reconocer algunos representantes de las principales familias de plantas superiores de nuestro país mediante la elaboración de un pequeño Herbario. Procedimiento Esta práctica se desarrolla durante el transcurso del curso. Previo a la realización del laboratorio los estudiantes deben formar pequeños grupos de trabajo. Cada grupo debe escoger un grupo específico de plantas (Gimnospermas, pasifloras, etc.). Posteriormente, cada grupo debe recolectar como mínimo 15especies del grupo de 123 plantas escogido y realizar un herbario con estas, para ella cada grupo debe guiarse con las instrucciones presentes en esta guía. El día que se realice este laboratorio cada grupo debe exponer a sus compañeros y profesor acerca de la realización de su herbario (información acerca del grupo de plantas con el que trabajaron). 124 Referencias Bibliográficas Bussing, W. A. 2002. 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