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Herbivoría En Lianas: Factores Que Determinan El Establecimiento De Pseudaphrophora Sp

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Herbivoría En Lianas: Factores Que Determinan El Establecimiento De Pseudaphrophora Sp Herbivoría en lianas: factores que determinan el establecimiento de Pseudaphrophora sp. sobre Cissus striata en el Bosque Templado Valdiviano Patrocinante: Sr. Mylthon Jiménez C. Trabajo de Titulación presentado como parte de los requisitos para optar al Título de Ingeniero en Conservación de Recursos Naturales JESSICA TERESA WINKLER PÉREZ VALDIVIA 2014 Índice de materias Página i Calificación del comité de titulación i ii Agradecimientos ii iii Dedicatoria iii iv Resumen iv 1 INTRODUCCIÓN 1 2 ESTADO DEL ARTE 3 2.1 Herbivoría 3 2.1.1 Antecedentes generales 3 2.1.2 Variables ambientales y herbivoría 3 2.1.3 El modelo de estudio 4 2.2 Lianas 4 2.2.1 Otra forma de vida 4 2.2.2 Familia Vitaceae 5 2.2.3 Cissus striata (Ruiz & Pav.) 5 2.3 Orden Hemíptera 6 2.3.1 La familia Cercopidae 6 2.3.2 Ciclo de vida 6 2.3.3 Condiciones ambientales 7 2.3.4 Características del hospedero 8 3 METODOLOGÍA 8 3.1 Área de estudio 8 3.2 Determinación de la variación en la abundancia de Pseudaphrophora sp. 9 hospedados sobre Cissus striata 3.3 Influencia de las condiciones microclimáticas (temperatura, humedad 10 relativa y luz) en la frecuencia de los individuos de Pseudaphrophora sp. 3.4 Relación entre la calidad nutricional de Cissus striata y la variación de la 10 abundancia de Pseudaphrophora sp. hospedados en Cissus striata 4 RESULTADOS 11 4.1 Abundancia de los individuos de Pseudaphrophora sp. hospedados sobre 11 Cissus striata 4.2 Establecimiento de la influencia de las condiciones microclimáticas 12 (temperatura, humedad relativa y luz) en la frecuencia de los individuos de Pseudaphrophora sp. que se hospedan sobre Cissus striata 4.3 Relación entre la calidad nutricional de Cissus striata y la frecuencia de 15 individuos de Pseudaphrophora sp. hospedados. 5 DISCUSIÓN 16 6 CONCLUSIONES 18 7 REFERENCIAS 19 AGRADECIMIENTOS Antes que todo a mis padres Isabel y Carlos, por confiar en mí y darme la oportunidad de vivir esta experiencia y darme todas las herramientas necesarias para llegar a convertirme en una profesional. A mis hermanos Carlos y Tatiana, por estar siempre presentes y darme ánimos a pesar de todo lo que hemos pasado a lo largo de la vida que hemos compartido juntos. Mención honrosa a León Vermaak, quien a pesar de no compartir la misma sangre, nos ha enseñado que se puede sentir el mismo cariño por una persona que llega a formar parte de tu familia y se encarga de hacernos sentir muy afortunados por la tribu que formamos. A mis sobrinas Sofía y Victoria, las que fueron mi principal motivación a lo largo de este período, porque sin duda su llegada a nuestras vidas, fue el mejor regalo que pudimos recibir. A mis amigos, sobre todo a las que venimos juntas desde el colegio y que compartíamos el sueño de algún día ser profesionales, gracias por siempre tener un tiempo, o una palabra de aliento para mantenerme con la mejor disposición para terminar este proceso. A los que conocí a lo largo de la universidad, por esas noches eternas de estudio y de trabajos, en las que siempre terminábamos tratando de arreglar el mundo. Siempre recordaré esas charlas y los buenos momentos que pasamos juntos. A los miembros de mi comisión Dr. Mylthon Jiménez-Castillo y Dr. Patricio Torres-Morales, por la paciencia y la entrega a lo largo de este trabajo que resultó ser mucho más largo de lo presupuestado. Dr. Cecilia Smith, por la disposición y buena voluntad en cada momento en el que necesité de su ayuda para desarrollar este trabajo. Finalmente todas las personas que no menciono en estos párrafos, pero que sin duda fueron muy importantes a lo largo de este proceso, y que de alguna manera dejaron algo que me hizo mejorar como persona y como la profesional que soy. ii DEDICATORIA A mis padres, hermanos y duendes iii RESUMEN La herbivoría, desde el punto de vista evolutivo, es considerada una importante fuerza selectiva que modela en los organismos consumidos la generación de múltiples defensas. Los cercópidos son un grupo de insectos herbívoros muy poco conocido. Son escasos los antecedentes acerca de su autoecología y del establecimiento en sus hospedadores. Estudios disponibles, documentan el impacto que estos individuos generan principalmente sobre cultivos de interés económico (como la caña de azúcar). En el bosque valdiviano, se ha observado una interacción muy particular conformada por el cercópido Pseudaphrophora sp. el que se alimenta y establece sobre la liana Cissus striata. Esta última ha mostrado ser más o menos depredada por el cercópido, dependiendo de la especie arbórea sobre la cual se encuentra trepada. El estudio de esta interacción, mediada por tres componentes (herbívoro, la especie consumida y el árbol hospedador) permitiría comprender cuáles son la variables bióticas y ambientales que determinan la presencia de cercópidos sobre una planta, así como los requerimientos nutricionales que determinan la mayor o menor presión de herbivoría . Este trabajo tiene como objetivo definir el patrón de establecimiento de los individuos de Pseudaphrophora sp. sobre el hospedador C. striata y establecer las variables ambientales que lo determinan. Para ello, se cuantificó la abundancia de cercópidos y se relacionó con las variables ambientales y la calidad nutricional del hospedador. Los resultados mostraron una mayor abundancia de cercópidos sobre aquellos individuos de cissus que se encontraban hospedados en Nothofagus obliqua. Sin embargo, ni las variables ambientales del sitio ni la calidad nutricional del hospedador mostraron estar relacionadas con el patrón observado. Palabras claves: herbivoría, cercopidae, lianas, variables ambientales, bosque templado. iv 1. INTRODUCCIÓN Desde el punto de vista evolutivo, la herbivoría es considerada una importante fuerza selectiva. Se ha determinado que la presión generada por esta interacción es capaz de modelar en los organismos consumidos la generación de múltiples defensas. Además, esta posee una importante influencia sobre la estructura de la vegetación, por lo que la herbivoría se considera una de las interacciones bióticas de mayor impacto en las comunidades naturales. En el caso de los insectos herbívoros, al ser ectotermos, se ha determinado que la temperatura es uno de los factores de mayor importancia para su desarrollo y el control de la tasa metabólica. Por lo tanto, esta variable ambiental determinaría de manera importante la cantidad de plantas que se consuman en un determinado ambiente y período de tiempo. Esto, ya que los insectos aumentan su tasa de crecimiento bajo condiciones cálidas y con ello la demanda de recursos. Un grupo poco conocido respecto a su establecimiento en ecosistemas naturales, y en particular como parte de los bosques templados, son los cercópidos. Son escasos los antecedentes disponibles acerca de su autoecología y de cómo se configuran las variables que permitirían el establecimiento en sus hospedadores. Los hemíptera de la familia Cercopidae (más conocidos como salivazos), son insectos nativos de América. Existen 11 géneros, con especies que se encuentran desde el sureste de los Estados Unidos hasta el norte de Argentina. Además se distribuyen en varios rangos de altitud, encontrándose desde las tierras bajas hasta aproximadamente los 3000 m s.n.m. Los cercópidos son insectos de metamorfosis incompleta o hemimetábola (carecen de la fase pupal), cuyo proceso de incubación es influido por las condiciones ambientales. Siendo la humedad relativa el factor responsable de romper la latencia embrionaria. La temperatura en tanto influye en la cantidad de individuos presentes en el hospedador lo que se aprecia en mayor medida entre las estaciones primavera-verano. Además, características nutricionales, como el contenido de proteína y fibra del hospedador, influyen en el patrón de búsqueda de alimento y supervivencia de las ninfas de los cercópidos. Actualmente, los estudios disponibles sobre cercópidos, están dirigidos principalmente a determinar el impacto que estos individuos generan en los cultivos de interés económico (por ejemplo en la caña de azúcar). Por otra parte, son escasos los antecedentes respecto a los requerimientos ambientales o las características que otorgan palatabilidad al hospedador y que finalmente determinan el establecimiento de estos individuos en ecosistemas naturales. 1 Recientes observaciones de campo han permitido apreciar una interesante interacción insecto- hospedador en el Bosque Templado Valdiviano. Este nuevo modelo de estudio, permitiría aportar al entendimiento acerca de las relaciones de herbivoría entre estos insectos y sus hospedadores. Esta interacción está conformada por el cercópido Pseudaphrophora sp. hospedado en la liana Cissus striata la que, a la vez, se encuentra trepada en varias de las especies arbóreas que componen el ecosistema. Observaciones preliminares, dan cuenta de un patrón de abundancia de cercópidos, dependiente de la especie de árbol sobre la cual se encuentra C. striata. Objetivo general: Definir el patrón de establecimiento de los individuos de Pseudaphrophora sp. sobre el hospedador Cissus striata y las variables ambientales que lo determinan. Objetivos específicos: Determinar la variación temporal de la abundancia de individuos de Pseudaphrophora sp. hospedados sobre Cissus striata en un bosque templado. Establecer la influencia de las condiciones microclimáticas (temperatura, humedad relativa y luz) en la abundancia de los individuos de Pseudaphrophora sp. que se hospedan sobre Cissus striata. Establecer la relación entre la calidad nutricional del hospedador y la abundancia de individuos de Pseudaphrophora sp. establecidos sobre Cissus striata. 2 2. ESTADO DEL ARTE 2.1 Herbivoría 2.1.1 Antecedentes generales La herbivoría es la interacción planta-animal más frecuente en la naturaleza (Weis y Berenbaum 1989). Debido a que juega un importante papel en la estructuración de la vegetación del bosque (Harper 1969) es considerada una de las interacciones bióticas de mayor impacto en las comunidades naturales (Coley 1983, Sánchez-Ramos et al. 1999). A nivel de poblaciones de plantas, puede llegar a influir en su demografía, distribución y abundancia (Sánchez-Ramos et al.
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