Medición de la Biodiversidad Alfa de Insectos en el Bosque “Cruz

Medición de la Biodiversidad Alfa de Insectos en el Bosque “Cruz del Hueso” de
Bucay, Guayas-Ecuador
Jorge R. Paredes (1, 2) Myriam Arias de López
(2, 3)
Wills R. Flowers(4) Marcos Medina (2)Paul Herrera (2)Esther L. Peralta (1)
(1)
Centro de Investigaciones Biotecnológicas del Ecuador
(2)
Centro de Investigaciones Rurales
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 vía Perimetral. Apartado 09-01-5863. Guayaquil-Ecuador
(3)
Departamento de Protección Vegetal, Área de Entomología
Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias
Km 26 Vía Durán-Tambo, Parroquia Virgen de Fátima. Apartado 09-01-7069. Guayaquil-Ecuador
(4)
Center for Biological Control, Florida A&M University, Tallahassee, FL 32307-4100 USA.
(1, 2)
[email protected]
INTRODUCCIÓN
El Ecuador es el país con mayor biodiversidad por unidad de superficie en el mundo [1]; la
diversidad biológica existente en este país posee un alto valor debido a factores como como la
riqueza de especies, el alto grado de endemicidad, la particularidad de los procesos ecológicos y
por su estado de conservación [2]. Biodiversidad o diversidad biológica es el número total de
especies de animales, plantas y microorganismos encontrados en un área determinada [3]. Dentro
de estos grupos, los insectos representan los componentes más numerosos de los ecosistemas
terrestres, tanto en número de especies como de individuos; están distribuidos en todos los
hábitats del mundo y constituyen el grupo de organismos más diversos, ya que de cada diez seres
vivos, más de cinco son insectos y de cada diez animales al menos siete lo son[4, 5]; la
importancia de estos artrópodos radica en los roles que estos cumplen dentro de los hábitats para
su sobrevivencia, ellos son fundamentales para la polinización de alrededor del 80% de especies
vegetales [6,7], para el control de plagas y malezas y son fuente importante para la alimentación
de otros animales (incluso para el hombre). Muchos insectos tienen importancia industrial,
medicinal, forense y artística, además de ser útiles en la investigación científica y la enseñanza
[8]. El estudio de estos grupos taxonómicos se torna clave en el ámbito ecológico, debido a que,
los insectos con su presencia o ausencia pueden mostrar el estado de la biota referente a
parámetros como biodiversidad y biogeografía o grado de intervención humana [9, 10].
A todo esto surge la interrogante: ¿Cómo se puede conservar y explotar de forma sustentable
aquello que no se conoce? En ese sentido, se planteó como objetivo de esta investigación medir la
diversidad alfa de once conjuntos de muestras de una comunidad natural de insectos en el bosque
“cruz del hueso” de la provincia del Guayas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Recolección de insectos: Para efectos de estudiar la entomofauna existente en las zonas de
estudio, se seleccionaron once áreas de evaluación en el bosque húmedo. La información
geográfica y altitudinal de las unidades de muestreo instaladas se muestra en la tabla 1.
Tabla 1 Unidades de muestreo instaladas en el cerro Cruz del Hueso
UNIDAD DE
MUESTREO
UBICACIÓN
GEOGRÁFICA
L. W.
L. S.
ALTITUD
m.s.n.m
1
79° 03' 09''
2° 09' 13''
569
2
79° 03' 19''
2° 08' 48''
588
3
79° 03' 11''
2° 08' 26''
622
4
79° 03' 22''
2° 08' 26''
647
5
79° 03' 25''
2° 08' 18''
673
6
79° 03' 29''
2° 08' 30''
682
7
79° 03' 20''
2° 08' 42''
699
8
79° 03' 51''
2° 08' 30''
972
9
79° 03' 44''
2° 08' 14''
1016
10
79° 03' 49''
2° 08' 20''
1060
11
79° 03' 53''
2° 08' 22''
1100
En la captura de los insectos, se emplearon los métodos siguientes: 1) Método de colecta directa;
consistió en la búsqueda dirigida de los individuos en hojarasca, tejido vegetal en
descomposición y bajo rocas; además, se procedió al abatimiento de la vegetación mediante el
uso de redes entomológicas, los individuos diminutos se colectaron utilizando aspiradores
bucales de vidrio. 2) Métodos de colecta indirecta; colección mediante el uso de trampas, se
emplearon trampas con atrayentes alimenticios (Mcphail, compuesta de cebo proteico y bórax) y
sexuales (Jackson), de caída (Putrecina, para insectos coprófagos), de intercepción de vuelo y
malayse. Se utilizó alcohol etílico al 70% como medio preservante de los especímenes
colectados, según los sugerido por Márquez [8]. Los insectos inmaduros fueron colectados con
material vegetal fresco, con la finalidad de concluir su ciclo biológico y determinar su identidad.
Identificación de insectos: La identificación taxonómica de los insectos se realizó hasta el nivel
de familias y subfamilias por comparación de características morfológicas, mediante el uso de
claves taxonómicas, se emplearon: „‟An introduction to the study of insects”, “A Handbook of
the Families of Neatic Chalcidoidea (Hymenoptera)”, “How to Know aquatic insects”, “Ordenes
y Familias de Insectos de Centroamérica” y “Parasitoides de plagas agrícolas en America
Central” ; para la identificación de insectos inmaduros se empleó “ How to know the Mites and
Ticks”, “How to Know the Immature insects”, “Estados inmaduros de los insectos”,
“Identificación taxonómica de insectos inmaduros y órdenes menores”, se utilizaron además
claves para identificación de moscas de la fruta “Revisión de especies de moscas de la fruta
presentes en el Ecuador” y “Características morfológicas para identificar adultos de moscas de la
fruta de importancia económica en el litoral Ecuatoriano”. Además se emplearon colecciones
sinópticas disponibles en la web como: Coccinellidae del Perú, Colección sinóptica del Instituto
Nacional de Biodiversidad de Costa Rica (INBIO), Díptera Collection, e Identificación, imágenes
e información de insectos y arañas de Estados Unidos y Canadá (BUGGUIDE). Para la
manipulación de los especímenes se emplearon pinzas de disección (5-INOX) y para la
observación de características morfológicas se emplearon microscopios estéreo de 4,5 X de
aumento.
Medición de la diversidad alfa (α): Los índices empleados en la medición de la biodiversidad
fueron: Shannon-Wiener, que varía de 0 a Logaritmo natural del número de especies,
determinadas por el número de especies presentes en cada unidad de muestreo y basándose en la
∑
escala logarítmica escogida
, H‟= índice de Shannon – Wiener, ln= logaritmo
natural, pi= ni/N; donde ni= al número de individuos de cada especies y N= número total de
individuos; este índice permitió cuantificar la biodiversidad específica en cada una de las
unidades de muestreo. El otro índice utilizado fue el de Margalef que permitió estimar la
biodiversidad de las unidades de muestreo, pero en base a la distribución numérica de los
individuos de las diferentes especies en función del número de individuos existentes en la
muestra analizada, este índice no considera el valor de importancia de las especies, solo se basa
en el número de especies presentes, se lo obtuvo mediante la fórmula
, donde S=
número de especies y N= número total de individuos. Para determinar si la abundancia de
insectos por familia fue semejante en las diferentes unidades de muestreo, se empleó el índice de
equidad de Pielou que se obtiene utilizando la fórmula:
, en donde H‟max= ln(S).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
Se colectaron un total de 1792 especímenes agrupados en 122 familias y congregadas en 14
órdenes, siendo las especies más representativas las pertenecientes a la familia Chrysomelidae
(Insecta: Coleoptera).
La tabla 2 muestra los índices de diversidad alfa (α), de Margalet (Riqueza específica), de
Shannon-Wiener (Diversidad) y de Pielou (Equidad), obtenidos para las diferentes unidades de
muestreo, se presenta además el valor máximo del rango utilizado para la interpretación del
índice de Shannon.
De acuerdo a los valores obtenidos mediante el índice de Margalef, se logró clasificar a las
unidades de muestreo 1, 4, 6, 7, 8 y 10 como sitios de alta biodiversidad, considerando los
criterios para la interpretación de este índice, la riqueza específica más baja se registró en las
unidades de muestreo 3 y 5, y los valores más altos se registraron para las unidades de muestreo
10 y 6 con índices de 7,3 y 8,5 respectivamente.
Los valores del índice de Shannon-Wiener, se relacionan con los de Margalef, siendo las
unidades de muestreo 10 y 6 de mayor diversidad con índices de 3,18 (rango para interpretación:
0 – 3,33) y 3,40 (rango para interpretación: 0 – 3,49) respectivamente.
Los índices de Pielou muestran que la abundancia de familias fue semejante en las unidades de
muestreo 1, 6, 8 y 10, cuyos valores son cercanos a 1, por otra parte, las unidades de muestreo
con índice de Pielou más bajo son las No 3 y 5. El índice de Shannon se relaciona directamente
con el de Pielou, en ese sentido, los valores de Shannon para la unidad de muestreo 1 y 8, son
indicadores de alta biodiversidad.
Tabla 2 Índices de riqueza específica, diversidad y equitatividad en las unidades de muestreo.
Unidad de
Muestreo
Total de
individuos
Total de
especies
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
35
144
64
42
36
43
113
33
50
40
31
20
22
15
9
21
33
33
19
18
28
16
Riqueza
específica
(Dmg)
5,3441
4,2314
3,3663
2,1404
5,5811
8,5079
6,7691
5,148
4,3456
7,3193
4,3681
Diversidad Equitatividad
(H')
(J')
2,7798
2,4107
1,3204
0,9574
2,5272
3,4066
2,1385
2,716
2,2822
3,1843
2,4333
0,9279
0,7799
0,4876
0,4357
0,8301
0,9743
0,6116
0,9224
0,7896
0,9556
0,8776
Var H'
RS
0,0065
0,0003
0,001
0,0016
0,0059
0,0062
0,0006
0,0071
0,0026
0,0064
0,0067
2,9957
3,091
2,7081
2,1972
3,0445
3,4965
3,4965
2,9444
2,8904
3,3322
2,7726
VAR H’= Varianza del índice de Shannon
RS= Rango de interpretación del índice de Shannon de 0 a RS
REFERENCIAS
[1] YASUNI ITT, Una iniciativa por la vida. 2010. El Parque Yasuni: El más Biodiverso del
Mundo. (En línea). Consultado el 20 de marzo del 2010, disponible en: http://yasuniitt.gob.ec/%C2%BFpor-que-ecuador-propone-la-iniciativa-yasuni-itt/conservar-labiodiversidad/la-biodiversidad-del-parque-nacional-yasuni/el-parque-yasuni-el-masbiodiverso-del-mundo/
[2] ROIG-JUÑENT J. & DEBANDI G. Prioridades de conservación aplicando información
filogenética y endemicidad: un ejemplo basado en Carabidae (Coleoptera) de América del
Sur austral. Revista Chilena de Historia Natural 77: 695-709. 2004.
[3] Swiss Agency for the Environment, Forest and Landscape (SAEFL). 2010. Biodiversity
Monitoring Switzerland. Suiza. Consultado el 6 de marzo del 2011, disponible en:
www.biodiversitymonitoring.ch
[4] WILSON, E. O. 1992. The diversity of life. W. W. Norton & Company. New York. London.
[5] MORRONE, J. J., D. Espinosa, A. D. Fortino & P. Posadas. 1999. El arca de la biodiversidad.
Universidad Nacional Autónoma de México, México, D. F.
[6] AIZEN MA, FEINSINGER P. Bees not to be? Responses of insect pollinator faunas and
flower pollination to habitat fragmentation. In how landscapes Change: Human Disturbance
and Ecosystem Fragmentation in the Americas (Bradshaw GA and Mooney HA, editors.)
Springer Verlag: Berlin.; pp. 11–129. 2002
[7] JORDANO P, BASCOMPTE J, OLESEN JM. The ecological consequences of complex
topology and nested structure in pollination webs. In: Plant-Pollinator Interactions, from
specialization to generalization (Waser N and Ollerton J, editors.). University of Chicago
Press, Chicago, IL.;pp. 173–199. 2006.
[8] MÁRQUEZ LUNA J. Técnicas de colecta y preservación de insectos. Boletín Sociedad
Entomológica Aragonesa, 37: 385 − 408. 2005.
[9] IANNACONE J., ALAYO M., ARRASCUE A., SÁNCHEZ J. & ABANTO M. Las trampas
de luz para evaluaciones rápidas de la biodiversidad de la artropofauna: Análisis de tres
casos. Wiñay Yachay (Perú). 5: 7-20. 2001.
[10] Salazar N.C. & Iannacone J. Censos rápidos empleando la técnica de Barber para evaluar la
artropofauna del Parque Nacional Yanachaga- Chemillén, Sector del Río Pescado,
Oxapampa – Pasco. Boletín de Lima (Perú). 125: 126-130. 2001.