DIVERSIDAD DE ESPECIES DEL ORDEN EN EL SISTEMA INSULAR QUEVEDO CONSIDERADA (ANP), EN EL GOLFO DE CALIFORNIA, MÉXICO

Reyna Francisca Zavala-Zermeño, Fausto Medina-Martinez, Mario Enrique Navidad-Buelna. Universidad Autónoma de Sinaloa, Escuela de Biología, Departamento de Información y Bibliografía Especializada, Ciudad Universitaria, Av. Universitarios S/N, Colonia Universitarios, CP. 80010 Culiacán Rosales, Sinaloa México. [email protected]; [email protected]; [email protected].

RESUMEN. El objetivo de este trabajo es estimar la diversidad de especies del orden ortóptera y determinar la abundancia y similitud de especies entre tipos de vegetación; este estudio se llevó a cabo en el área natural protegida isla Quevedo, cuenta con cinco tipos de vegetación: matorral espinoso, pastizal, manglar, dunas y un campo de cultivo. Se recolectaron especies de ortópteros solo ninfas y adultos, el muestreo de campo fue realizado en tres tipos de vegetación, dunas, matorral espinoso y mangle, los individuos capturados fueron colocados en frascos para ser trasladados al laboratorio donde fueron colocados en alfileres entomológicos; después se procedió a la clasificación con la ayuda de claves taxonómicas y una guía, y cada especie fue etiquetada. En el área de muestreo se obtuvieron 184 individuos, los cuales fueros colectados en 3 tipos distintos de vegetación, en dunas se obtuvieron 56 individuos, en pastizal 92 individuos y en mangle un total de 42 individuos; El índice de Shannon muestra que en el área 2 hay una mayor diversidad de especies, y en el área 1 hay menor diversidad; con el índice de Jaccard se concluyó que hay mas similitud de especies entre el área 2 y el área 3 se obtuvo un total de 23 especies en la temporada de otoño y cabe señalar que la abundancia de diferentes especies varía de una estación a otra y se tiene en cuenta las variables climáticas, así como la cubierta vegetal, el suelo y las variables topográficas que explican entre el 24 y el 67% de las distribuciones espaciales de las especies de saltamontes.

Palabras clave: Ortóptero, , Ensifera, Diversidad, Abundancia.

Species diversity of order Orthoptera in the insular system Quevedo, considered ANP in the Gulf of California

ABSTRACT. The aim of this study is to estimate the diversity of species in the order Orthoptera and determine the abundance and species similarity between vegetation types, this study was carried out in the protected natural area island Quevedo has five vegetation types: thornscrub, grasslands, mangroves, dunes and a crop field. Orthoptera species were collected only nymphs and adults, field sampling was conducted in three types of vegetation, dunes, thorny bushes and mangroves, captured individuals were placed in bottles to be transported to the laboratory where they were placed in entomological pins, then proceeded to classification with the help of taxonomic keys and a guide, and each species was labeled. In the sampling area were obtained 184 individuals, which charters collected in three different types of vegetation, dunes were obtained in 56 individuals, 92 individuals in grassland and mangle a total of 42 individuals; Shannon index shows that in the area 2 there is a greater diversity of species, and in one area there is less diversity, with the Jaccard index was concluded that there are more species similarity between Area 2 and Area 3 was obtained a total of 23 species in the fall season and it should be noted that the abundance of different species varies from season to season and take into account the climatic variables and land cover, soil and topographic variables explaining between 24 and 67% of the spatial distributions of grasshopper species.

Key words: Orthoptera, Caelifera, Ensifera, Diversity, Abundance.

Introducción Los ortópteros son insectos que poseen aparato bucal masticador, tienen la capacidad de saltar, poseen aspecto críptico, tienen un par de antenas filiformes y poseen cuatro alas. La mayoría son fitófagos, algunos son depredadores y pocas especies son omnívoros, su morfología está compuesta por cabeza, tórax y abdomen, pueden medir desde 3mm hasta 8cm de largo, tienen la capacidad de detectar y procesar el sonido, algunas especies atraen a la hembra por medio del sonido (Windmill et al., 2008). Su estado de desarrollo es el huevo, gusano o vermiforme, ninfa y adulto, normalmente las hembras depositan los huevos en los tallos, hojas o

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raíces. Las ninfas son muy similares a los adultos, pero estos no poseen pronoto, y las alas y genitales no están bien desarrollados (Buzzetti et al., 2007). El orden Orthoptera se divide en dos subórdenes, caelifera y ensifera: caelifera: son los saltamontes y tacoras o langostas, que son los que producen los enjambres migratorios. Ensifera: estos poseen antenas y ovopositores largos, a este suborden pertenecen los grillos y langostas verdes que no están en migración. Existen aproximadamente 25 000 especies, la mayoría son tropicales distribuidas por todo el mundo; 1 080 especies se encuentran en Norteamérica y en México existen aproximadamente 920 especies. En las temporadas de clima extremo los ortópteros presentan diapausa, y en época de lluvias es el periodo de mayor desarrollo embrionario y ninfal (Garcia et al., 2010). La densidad de saltamontes se supone que está relacionada con las condiciones meteorológicas; incluso la depredación y competencia pueden tener un papel importante en la regulación de poblaciones de saltamontes; la importancia relativa de los factores bióticos pueden cambiar con el medio ambiente, lugar, e incluso con los años (Branson, 2005). La composición del hábitat es muy importante ya que impulsa a los individuos a distribuirse en diferentes tipos de vegetación, donde en el mayor de los casos buscan su alimento y algunos les permite moverse en poblaciones, especialmente cuando las condiciones climáticas cambian (Berggren, 2005). La fauna de saltamontes, principalmente por dos familias Acridoidea pueden ser utilizados además de otros grupos como Proscopioidea, como bio-indicadores de la condición de ecosistemas neotropicales y de tipo herbazal de montaña según (Cigliano et al., 2011). La quema de cultivos y pastizales afecta la densidad y comunidades de saltamontes. Los efectos causados a estas especies es la muerte de individuos presentes en ese hábitat al momento de la quema; asi como la fenología, desarrollo y mortalidad de huevos como resultado de la elevación de la temperatura del suelo, y cambios en el régimen de humedad del suelo (Branson and Sword, 2010). Las langostas migratoria causan serios daños en la agricultura que perjudican en el desarrollo económico principalmente en países en desarrollo, ya que estas especies son consideradas como plagas debido a los grandes daños que provocan en los cultivos (Chapuis et al., 2009). Los impactos de los saltamontes sobre la abundancia y diversidad de estas especies en los campos de cultivo casi no han sido estudiados (Branson y Sword, 2009). Durante los últimos años el ADN y el código de barras taxonómicas se han convertido en objetivos principales de muchos zoólogos. Muchas especies tienen diferentes códigos de barras taxonómicas para identificar los especímenes y descubrir posibles nuevas especies, y para hacer más eficaz la taxonomía para la ciencia y la sociedad (Boyer et al., 2007). Es importante conocer la biodiversidad de especies antes de llevar a cabo un trabajo donde deban ser identificadas las especies que afectan en campos de cultivos. Debido a que es el primer muestreo se espera encontrar una alta diversidad de especies ya que no se conocen las especies que habitan esta área. El objetivo general de este trabajo es estimar la diversidad de especies del orden ortóptero en el sistema insular Quevedo ubicado al oeste del municipio de Culiacán, Sinaloa y el objetivo específico es determinar la abundancia y la similitud de especies entre tipos de vegetación en la isla de Quevedo.

Materiales y Método Área de estudio. Este estudio se llevo a cabo en el área natural protegida isla Quevedo ubicada al noroeste S , f f (24° 12′ 39.6′′ , 107° 21′ 36″ ). C p v ó : m p , p , m ,

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dunas y un campo de cultivo; Temperatura: 31 ° C / 87.8 ° F; Viento: 5.8 km Norte / Noreste. Se recolectaron especies de ortópteros solo ninfas y adultos, se utilizo como material de preservación: alcohol 70%, 3 pinzas entomológicas, 10 jeringas (5ml) ,100ml de la solución de Hood, red entomológica (40cm de diámetro), 4 frascos de 500 ml, 40 bolsas ziploc, algodón, alfileres entomológicos y trampas de intersección de vuelo. Colecta de ejemplares. El muestreo de campo fue realizado los días del 7 al 9 de noviembre del 2012 en tres tipos de vegetación, dunas, matorral espinoso y mangle. Para la captura de los ejemplares se utilizaron redes entomológicas con un diámetro de 30cm, de forma manual, y trampas de intersección de vuelo que están conformadas por una tela, similar a la utilizada en los toldillos, de Color oscuro (preferiblemente verde o negro), de 1.50 m de largo por 1.20 m de ancho, que debe templarse del tal manera que su borde inferior esté ubicado al ras del suelo; en el sitio donde se instala, se debe cavar una zanja de1.50 m de largo por 50 cm de ancho y 15 cm de profundidad en donde se ubican varias bandejas a la misma profundidad de la zanja, a las cuales se les adiciona una mezcla de agua, alcohol y detergente para la captura de los individuos; fueron colocadas una en cada tipo de vegetación; los muestreos se llevaron a cabo 2 veces al día durante tres días seguidos. Los individuos capturados fueron colocados en frascos (500 ml) que contenía algodón con alcohol al 70% para ser sacrificados al momento de ser colectados; después fueron inyectados con la solución de Hood que se utiliza como fijador de los tejidos internos de los ejemplares (Luna, 2005). Los ejemplares fueron trasladados al laboratorio donde fueron colocados en alfileres entomológicos; después se procedió a la clasificación con la ayuda de claves taxonómicas (Paolo Fontana and Mariño-Perez), y una guía (BugGuide.Net, 2007-2008) y cada especie fue etiquetada. Análisis estadístico. Se utilizaron los índices de Shannon para estimar la biodiversidad de especies asi como también el índice de Jaccard para calcular la similitud de especies entre los diferentes tipos de vegetación (Badii, 2008).

Resultados En el área de muestreo se obtuvieron 184 individuos, los cuales fueros colectados en 3 tipos distintos de vegetación, en dunas se obtuvieron 56 individuos, en pastizal 92 individuos y en mangle un total de 42 individuos; después de la identificación de los ejemplares se obtuvo un total de 23 especies distintas (Cuadro 1).

Cuadro 1. Abundancia y diversidad. MATORRAL NOMBRE DUNAS MANGLAR TOTAL ESPINOSO Cratypedes lateritius 31 22 2 66 Barytettix humphreysii 0 16 3 21 III 0 0 3 3 Stethophyma celata 0 3 3 6 Chorthippus sp. 0 2 1 5 Conozoa sulcifrons 0 0 0 2 Dichromorpha viridis 0 0 0 3 Schistocerca americana 14 15 0 32 Rhammtocerus viatorius 0 7 0 10 Gryllus rubens 0 0 0 1 XI 0 1 0 1

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Dissoteira carolina 0 1 0 1 Camnula pellucida 0 1 0 1 admirabilis 0 3 0 3 Tetrix ornata 0 1 0 1 Conalcaea huachucana 0 1 0 1 Schistocerca sp. 8 4 0 12 Gryllus sp. 0 1 0 1 Melanoplus apalachicolae 0 3 0 3 Chorthippus curtipennis 0 1 0 1 Orphulella sp. 0 1 0 1 mexicanus 1 0 0 1 XXIII 1 7 0 8 TOTAL 55 90 39 184

Se midió la biodiversidad de especies utilizando el índice de Shannon, y la similitud de especies entre los diferentes tipos de vegetación con el índice de Jaccard (Fig. 1).

2.5 1.00 0.90

b 2 0.80 s i 0.70 i o m d 1.5 0.60 i i 0.50 v l e 1 0.40 i r 0.30 t s u i 0.5 0.20 d d H' E a 0.10 d 0 0.00 A1 A2 A3 AT áreas Figura 1. Biodiversidad y similitud de especies entre áreas.

Area H' S E A1 1.09 5 0.68 A2 2.28 18 0.79 A3 1.98 10 0.86 AT 2.2 23 0.70

El índice de Shannon muestra que en el área 2 hay una mayor diversidad de especies, y en el área 1 hay menor diversidad, con un total de 23 especies; con el índice de Jaccard se concluyó que hay mas similitud de especies entre el área 2 y el área 3. La especie con mayor abundancia fue Cratypedes lateritius que se encontró en los 3 tipos de vegetación con mayor abundancia en matorral espinoso, al igual que Schistocerca americana que también se encontró en las tres áreas; se encontraron 10 especies únicas que fueron las de menor abundancia.

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Discusión Se encontraron 23 especies de ortópteros en un primer trabajo de un periodo relativamente corto de tres días ya que es un área que cuenta con distintos tipos de vegetación y es susceptible a que haya una alta diversidad, en las cuales el área 1 fue en la que se obtuvo una baja diversidad de 5 especies diferentes mientras que en el área 2 obtuvimos una alta diversidad con 18 especies distintas con un total de 23 especies en la temporada de otoño, cabe señalar que la abundancia de diferentes especies varía de una estación a otra (Mukhtar et al., 2010) y se tiene en cuenta las variables climáticas, así como la cubierta vegetal, el suelo y las variables topográficas que explican entre el 24 y el 67% de las distribuciones espaciales de las especies de saltamontes (Buse and Griebeler, 2011). Sin embargo, se debería realizar un trabajo de periodo largo cada mes de aproximadamente un año para obtener datos más específicos y con mayor uniformidad. Esperamos encontrar una mayor diversidad en los próximos trabajos ya que serán realizados con mayor frecuencia y con mayor tiempo de colecta en las diferentes áreas. También se esperan hacer colectas en temporada de reproducción asi como en temporadas de diapausa, para conocer cuales especies se encuentran con mayor abundancia durante los periodos del año.

Agradecimientos Se le agradece al Dr.Marcos Bucio Pacheco por asesorarnos en la elaboración del trabajo, y a Jose Trinidad Angulo Audeves por proporcionarnos información sobre el tema.

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Cigliano, M. M., Pocco, M. E. and Lange, C. E. 2011. Grasshoppers of the Andes: new Melanoplinae and taxa (Insecta: Orthoptera: ) from Huascaran National Park and Callejon de Huaylas, Ancash, Peru. Zoosystema. 33: 523-544. Chapuis, M. P., Loiseau, A., Michalakis, Y., Lecoq, M., Franc, A. and Estoup, A. 2009. Outbreaks, gene flow and effective population size in the migratory locust, Locusta migratoria: a regional-scale comparative survey. Molecular Ecology. 18: 792-800. García, P. L. G., Fontana, P., Martínez, A. E., Escudero, J. S., Carrasco, J. V. and Santana, Z. C. 2010. Diversity and phenology of the Orthoptera of Queretaro's El Cimatario National Park. Southwestern Entomologist. 35: 317-329. LUNA, J. M. 2005. Técnicas de colecta y preservación de insectos. Boletín Sociedad Entomológica Aragonesa. pp 385 − 408. Mukhtar, G. E. S., Nawaz, M., Nawaz, Y. and Asmathullah, K. 2010. Biodiversity and Occurrence of Grasshoppers (Acrididae: Orthoptera) of Quetta Division Balochistan. Pakistan Journal of Zoology. 42: 87-91. Paolo Fontana, F. M. B. and Mariño-Perez, R. Grasshoppers, locusts, crickets and katydids of Mexico. Windmill, J. F. C., Bockenhauer, S. and Robert, D. 2008. Time-resolved tympanal mechanics of the locust. Journal of the Royal Society Interface. 5: 1435-1443.

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