Tesis – Maestría en Biología de la Conservación (Sin Restricción)

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Ácidos grasos, actividad antioxidante y antibacterial en extractos de verdolaga. (Portulaca Oleracea)
(PUCE - Quito, 2015) Moncayo Espín, Cristian Roberto; Soria Proaño, Carlos Alberto
Desde tiempos prehistóricos las plantas medicinales han sido utilizadas para el tratamiento de diversas afecciones. Estas plantas han sido objeto de un sin número de investigaciones con el fin de encontrar propiedades antioxidantes, antimicrobianas y antimutagénicas. Portulaca oleracea o verdolaga, es una hierba nativa, rica en ácidos grasos omega3 y vitaminas, que ha sido usada con fines medicinales. En el Ecuador, un país rico en biodiversidad, se han encontrado dos especies endémicas pertenecientes a la familia Portulacaceae. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo extraer biomoléculas potencialmente activas de extractos de Portulaca oleracea. Para tal efecto, se realizaron diferentes pruebas de tamizaje fitoquímico en los extractos etéreos, alcohólicos y acuosos de verdolaga. Los resultados mostraron la presencia de varios metabolitos constituyentes como alcaloides, compuestos grasos, catequinas, saponinas, taninos, flavonoides, antocianinas, mucílagos, triterpenos, esteroides, lactonas y coumarinas. Se investigó el potencial antioxidante y la actividad antibacteriana de los extractos en metanol de hojas y planta total de verdolaga. Para determinar la posible actividad antioxidante, se utilizó la molécula 2, 2-difenil-1-picrylhydrazyl (DPPH) un inhibidor de oxidación y se encontró que tanto las hojas (75,76%) como la planta total (78,36%) muestran una fuerte actividad antioxidante de origen natural, cuando se compara con el ácido ascórbico (98,16%) (L-Ascorbic Acid AR-Lobachemie). La actividad antioxidante de los extractos de la hoja fue significativamente menor (P < 0,01) que los extractos de la planta total. Se determinó la concentración de los extractos requerida para inhibir el 50% del radical (DPPH); el extracto de hojas mostró un EC50 = 121,41 μg/ml, en tanto que el extracto de planta total un EC50 = 87,87 μg/ml. La prueba de Probit para determinar la EC 50 de los extractos con el ajuste de bondad de Pearson fue también altamente significativa (P˂0,01). Al analizar la cantidad de lípidos totales se encontró un 2,29% de lípidos y el porcentaje de humedad de la planta fue de 92,00%. La relación entre ácidos grasos omega 6 y omega 3 fue 1/9 por lo que al tener más ácidos grasos omega 3 se podría pensar en un efecto cardio protector en términos de antitrombótico, antiarrítmico, antihipertensivo y antiinflamatorio. Finalmente, los extractos en metanol de las hojas (2000 μg/ml) mostraron actividad antibacteriana en E. coli (P < 0,01), mientras que a la misma concentración, los extractos en metanol de la planta total mostraron actividad antibacteriana en S. aureus (P < 0,05). En conclusión, Portulaca oleracea muestra una fuerte actividad antioxidante natural, a más de ser rica en ácidos grasos del tipo omega 3, así como un potencial antibacteriano que podría ser utilizado en la medicina y en la industria farmacéutica, alimenticia y nutricional. Tomando en cuenta las propiedades que se ha encontrado en esta planta, amerita establecer una estrategia de conservación y utilidad.
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Águila Andina: Identificación de amenazas a su desarrollo, y reproducción en Tandayapa, Noroccidente del Ecuador
(PUCE - Quito, 2017) Garzón Freire, Marco Andrés; De Vries Postma, Tjitte
El Águila Andina (Spizaetus isidori) es una rapaz grande que habita principalmente en bosques subtropicales entre 1500 – 2800 m de altitud. Requiere de grandes extensiones de bosques continuos y bien conservados para su desarrollo. En Ecuador, se estudió, entre los años 2008 – 2014, un nido activo de la especie localizado al noroccidente de la provincia de Pichincha, valle de Tandayapa. Con un aproximado de 314 horas de observación, se obtuvieron resultados sobre su reproducción, alimentación y comportamiento. Se realizaron encuestas a los habitantes de las áreas cercanas al nido, para identificar los conflictos que tienen debido a la presencia de la especie, de los cuales el 26.49% (n=45) de los encuestados lo consideran una amenaza directa. Los hábitos alimenticios del águila incluyen gallinas y otros animales domésticos. El juvenil del águila es el más propenso a cazar este tipo de animales, al ser más fáciles de localizar y cazar, creando en los pobladores malestar y pérdidas económicas. Entre los pobladores que se encuentran más cerca del nido, uno de cada cinco estaría dispuesto a eliminar al ave por considerarla un peligro. Sin embargo, el 46% de quienes consideran al ave un problema, ni siquiera la han visto o no la identificaron correctamente, confundiéndola con otras rapaces. En siete años de estudio se han podido observar tres crías confirmadas y se ha conocido de dos casos de cacería de juveniles. La continua pérdida de hábitat por el crecimiento poblacional aumenta el riesgo de contactos entre el águila y la gente, y por consiguiente los conflictos. Son necesarias campañas de educación y sensibilización de los pobladores cercanos a nidos de águilas. La identificación de amenazas y evaluación de pérdidas económicas permitirán elaborar estrategias de conservación del ave al mismo tiempo manteniendo la seguridad de alimento e ingresos económicos de la gente; el ecoturismo podría ser una alternativa.
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Análisis comparativo del impacto del monocultivo de palma africana (Elaeis guinennsis) y de las plantaciones intercaladas de palma africana en los servicios ecosistémicos
(PUCE - Quito, 2021) Ledesma Vargas, Susana Alexandra; Montúfar Galárraga, Rommel Josélo
Objetivo: Analizar comparativamente el impacto del monocultivo (EG) versus plantaciones intercaladas con palma africana (Elaeis guineensis) en el marco de los servicios ecosistémicos.Método: Estudio cualitativo, de tipo descriptivo con diseño documental, en el marco de una revisión documental narrativa en el tema objeto de estudio. Se analizaron publicaciones divulgadas en la red en el periodo comprendido entre el 2016 al 2021 en bases de datos como Scielo y Google Scholar, en idioma español e inglés. Las palabras claves para ubicar en las bases de datos seleccionadas fueron: monocultivo, cultivos intercalados, palma africana, servicios ecosistémicos.Hallazgos más importantes: Los monocultivos presentan mayores externalidades ambientales negativas. Si bien es cierto que a nivel económico la actividad es rentable, los costos ambientales son extremadamente altos en materia de servicios ecosistémicos, por la pérdida nutricional y desertificación de los suelos, el incremento de la huella de carbono, la contaminación del aire y el agua destinada a consumo humano y la perturbación de la biodiversidad en sus espacios productivos. Los cultivos intercalados, permiten una interacción de varias especies, muy similar a lo que ocurre en los bosques primarios, pero a menor escala, favoreciendo la actividad social, económica y agroalimentaria de los productores de palma africana, al alternar otras especies mientras se desarrolla la plantación en sus primeros 5 años.Conclusión: Aun cuando hay suficiente literatura al respecto en ambos tipos de cultivo, pareciera que los cultivos intercalados, en el marco de los servicios ecosistémicos presentan menos externalidades negativas, sin embargo, se requieren más estudios para concluir a este respecto.
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Análisis de la gobernanza del Patrimonio de Áreas Naturales del Estado (PANE) del Ecuador continental
(PUCE - Quito, 2016) Paredes Martínez, Telma Elizabeth; Ulloa Vaca, Roberto
El presente estudio analizó la gobernanza del Patrimonio de Áreas Naturales del Estado (PANE) aplicando la metodología de Borrini-Feyerabend et al., 2014, publicada por la UICN en su serie: Directrices para buenas prácticas en áreas protegidas. El análisis, evaluación y planificación de la gobernanza se realizó a través de un Grupo Focal conformado por delegados de la Dirección Nacional de Biodiversidad del Ministerio del Ambiente del Ecuador y administradores de áreas protegidas. Según la clasificación de la UICN, el tipo de gobernanza que predomina en el PANE es Tipo A. Gobernanza por parte del Gobierno, que se subclasifica en: i) Agencia Subnacional Responsable, para los casos del Parque Nacional Cajas y el Área Nacional de Recreación Quimsacocha y ii) Gestión delegada a una entidad, para el Área Nacional de Recreación Los Samanes. Se identificó también el Tipo B. Gobernanza compartida ―colaborativa‖ acorde con los convenios de uso y manejo que se encuentran vigentes en seis áreas protegidas: Reserva Biológica El Quimi, Parque Nacional Sumaco, Parque Nacional Yasuní, Área Nacional de Recreación Isla Santay, Reserva de Producción de Fauna Cuyabeno y Reserva Ecológica Manglares Cayapas Mataje. La evaluación de la calidad de gobernanza en el PANE demostró un mínimo avance en relación al cumplimiento de los cinco principios de la buena gobernanza: legitimidad y voz, dirección, desempeño, responsabilidad y rendición de cuentas, justicia y derechos; siendo los principios de responsabilidad y rendición de cuentas los de menor desempeño.
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Caracterización de fauna silvestre en vías de segundo orden dentro de la reserva de biósfera Sumaco
(PUCE - Quito, 2021) Díaz Carrera, Cristina Aracely; Torres Carvajal, Lenin Omar
La existencia de vías y carreteras dentro de reservas naturales, áreas protegidas y parques nacionales traen como consecuencia que muchas especies silvestres las tengan que atravesar para llegar de un lugar a otro con el riesgo de ser atropelladas. El presente estudio fue realizado con el objetivo de caracterizar los grupos taxonómicos de fauna silvestre que atraviesan las vías “Casa de Máquinas” y “Embalse Compensador” dentro de la Hidroeléctrica Coca Codo Sinclair, que se encuentra ubicada en la Reserva de Biósfera Sumaco en la Provincia de Sucumbíos, Ecuador. Se realizaron 161 muestreos por las dos vías entre los meses de febrero de 2016 y diciembre de 2017, sumando un total de 7728 kilómetros recorridos. Se obtuvieron 71 registros en total (52 atropellamientos, 4 individuos golpeados y 15 registros de avistamientos de fauna cruzando las vías). El grupo taxonómico con mayor cantidad de registros fue el de los reptiles, seguido por mamíferos, aves, anfibios y crustáceos. Se calculó el índice de Jaccard cuyo resultado refleja heterogeneidad entre las dos vías. Adicionalmente, se realizaron mapas de calor acorde a la metodología de cálculo de Densidad de Kernel, y se obtuvo como resultado tres puntos calientes en la vía Casa de Máquinas, un punto semi-caliente entre las vías Casa de Máquinas y Embalse Compensador, y un segundo punto semi-caliente en la vía Embalse Compensador. Para los puntos calientes el atributo de paisaje que destaca la vegetación secundaria remanente y cercanía al río Coca. En base a estos resultados se sugieren medidas de mitigación.
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Cryptic diversity and biogeography of South American salamanders
(PUCE - Quito, 2016) Hervas Sotomayor, Francisca; Ron Melo, Santiago Rafael
Tropical regions harbor a majority of Earth’s biodiversity. In most taxonomic groups there is a gradient of increasing diversity from polar to tropical latitudes. In a few groups, however, the gradient is partly inverted and species richness peaks in temperate regions. One of those groups are salamanders, a group with higher diversity in North and Middle America than in tropical South America. This inverse gradient could result from a time for diversification effect because they arrived more recently to South America. However, an additional contributing factor could be that salamander diversity is underestimated in South America. In this study we used mitochondrial and nuclear DNA sequences to obtain a more comprehensive phylogeny of South American salamanders, to estimate their time of colonization of this continent and assess their species diversity. Using published and new genetic data, we generated a time-calibrated phylogeny and reconstructed ancestral bioregions and altitudes to infer the colonization history of Bolitoglossa in South America. The phylogenetic analyses recognized 19 candidate species, of which 13 are confirmed candidate species. This represents an increase of at least 38% in the species content of South American salamanders demonstrating that species richness is severely underestimated. Our results show that the ancestor of Bolitoglossa first colonized middle altitudes of the Andes, between the Oligocene and the Miocene. Therefore, all extant species descend from an Andean ancestor, which subsequently colonized higher and lower elevations. Our results suggest that salamander history has been closely linked to the Andean uplift and agrees with previous studies showing that most of the South American biodiversity diversified prior to the Quaternary. Our results show that the Andes have been a species pump for lowland regions. This highlights the importance of the protection of montane regions to maintain the processes that promote species diversification of this group of organisms. We show that formally described species with wide geographical distributions are in fact species complexes on which each species has small geographic ranges. Therefore, the extinction probability of South American salamanders it is likely to be underestimated under the IUCN’s Red List.
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Demografía de una comunidad de árboles en un bosque de tierra firme en el Parque Nacional Yasuní, Amazonía ecuatoriana (1995–2011)
(PUCE - Quito, 2015) Pacheco Esquivel, Jéssica Judith; Romero Saltos, Hugo
Esta investigación describe la demografía forestal y los cambios de la biomasa en la parcela de 50 ha del Proyecto Dinámica del Bosque de Yasuní (PBDY), utilizando cuatro censos de árboles con DAP ≥1 cm en 25 cuadrantes (20 m × 20 m), distribuidos equidistantemente en las 25 ha occidentales de la parcela. Los cuatro censos son C1 (mayo 1995 – abril 1999), C2 (diciembre 2002 – octubre 2003), C3 (marzo 2007 – septiembre 2009) y C4 (septiembre 2011 – diciembre 2011). Estos censos corresponden a tres periodos de tiempo: C1–C2 (Δt̅ = 6.29 a), C2–C3 (Δt̅ = 4.81 a) y C3–C4 (Δt̅ = 3.73 a). Los análisis se disgregan por hábitats (colina y valle) y por categorías diamétricas. La mortalidad, reclutamiento y crecimiento no presentaron fuertes diferencias entre hábitats, pero sí entre periodos. A nivel de toda la comunidad (colina y valle), la tasa de mortalidad más alta se presentó en el periodo C3–C4 (2.54 % a−1), mientras que la tasa más baja fue en el periodo C2–C3 (1.90 % a−1). Estos valores son similares a los observados en otros bosques tropicales. La mortalidad de árboles en todos los periodos y hábitats presentó los valores más altos en árboles con DAP ≥20 cm. La tasa de reclutamiento para toda la comunidad estudiada incrementó tres veces su valor desde el periodo C1–C2 al periodo C2–C3: de 2.49 a 7.45 % a−1, respectivamente. El periodo C3–C4 presentó un reclutamiento similar al periodo C2–C3. La categoría diamétrica de 1–5 cm fue siempre la que aportó con el mayor número de nuevos individuos (reclutamiento más alto), en todos los periodos y hábitats. Las tasas de crecimiento de toda la comunidad en los tres periodos de estudio presentaron un patrón relativamente similar y fluctuaron entre 0.019 cm a−1 y 0.024 cm a−1. Las categorías diamétricas más pequeñas mostraron un crecimiento mayor que el observado para los árboles grandes. La estimación de biomasa para cada uno de los censos presentó el valor más alto en el censo C2 (240.1 Mg ha−1) y el valor más bajo en el censo C4 (205.6 Mg ha−1). La biomasa de colina registró una biomasa 2.6–2.7 veces más alta que la biomasa del valle. A pesar de ser muy abundantes, los árboles en las categorías diamétricas pequeñas acumularon muy poca biomasa. En contraste, los árboles con DAP ≥20 cm, que son mucho menos abundantes, presentaron la mayor cantidad de biomasa. Los valores de biomasa aérea estimados son similares a los valores reportados en otros estudios en bosques Neotropicales.
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Description and Conservation status of a new subspecies of Xenodacnis parina (Aves: Thraupidae) from the Ecuadorian Andes.
(PUCE - Quito, 2016) Aguilar Ullauri, Juan Manuel; De Vries Postma, Tjitte
Xenodacnis is a Thraupid genus distributed in tropical high Andes. Its single member, X. parina, occurs in disjunct Andean ranges along paramo in southern Ecuador to puna from southern Peru. The population in Ecuador is separated by ca. 450 km from the nearest populations in Peru and its taxonomic affinities have not been evaluated since its discovery in 1980s at Cajas National Park. There are no major morphometric and plumage coloration differences reported in the genus Xenodacnis, I use criteria from integrative taxonomy to show that the isolated population from Ecuador withholds environmental and male song differences, compared to Peruvian subspecies, suggesting a different taxonomic treat, that was confirmed with morphometric differences, reporting bigger sizes; all these criterion place Xenodacnis parina from Ecuador as the most distinct member of the species. I propose this new subspecies of Xenodacnis parina and use new information to evaluate its conservation status according to the IUCN Red List criteria
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Dinámica poblacional del Gavilán de Galápagos (Buteo galapagoensis) en la isla Santa Fe: efectos del clima, estructura del hábitat y presencia-ausencia de cabras sobre la reproducción y sobrevivencia
(PUCE - Quito, 2014) Toscano Montero, María Gabriela; De Vries Postma, Tjitte
El gavilán de Galápagos es el único rapaz diurno que habita en ocho islas del archipiélago. Está catalogado como vulnerable por la UICN debido a que sus poblaciones son pequeñas, aisladas genéticamente y con poca migración entre islas. Las variaciones climáticas en Galápagos, especialmente relacionadas con el fenómeno de El Niño, han afectado varias poblaciones animales y vegetales. Utilizando información de ocho años de censos en la isla Santa Fe, comparé los cambios en el área y utilización de los territorios por parte de gavilanes adultos. Analicé los patrones de sobrevivencia usando modelos de captura-marca-recaptura en el programa Mark y evalué la contribución de variables ambientales con retraso de tiempo y el tipo de hábitat en la dinámica poblacional del gavilán. Los resultados muestran que para los 19 territorios encontrados, el área se ha mantenido constante para la mayoría, excepto dos territorios poliándricos que ampliaron su área en 2007, ocupando áreas que permanecieron vacíos. Este resultado podría estar relacionado con un bajo número poblacional. La sobrevivencia de juveniles fue entre el 43 % y 87 %, menor que la sobrevivencia de adultos que fue entre 61 % y 92 %. La sobrevivencia de adultos en los años 2001, 2007 y 2009 fue alrededor del 90 %, mientras que en los años 2010, 2011 y 2012 se registraron sobrevivencias más bajas, entre 60 % y 80 %. Los resultados sugieren que el índice de ENSO podría ser un buen predictor de la sobrevivencia de gavilanes adultos en Santa Fe, así como también la edad a la que fueron marcados y el tipo de hábitat donde se ubican los territorios. La precipitación en los primeros meses del año mostró estar relacionada positivamente con la reproducción, posiblemente como consecuencia del aumento en la cantidad de alimento disponible. No encontré relación entre el tamaño poblacional y la presencia o ausencia de cabras en Santa Fe, pero no podemos hacer ninguna conclusión dada la escasez de datos disponibles para los años con cabras. Los resultados apoyan la predicción que la sobrevivencia de los gavilanes en Santa Fe podría estar afectada positivamente por eventos climáticos cálidos y negativamente con eventos fríos. Disminuciones en los valores de sobrevivencia podrían llevar a un decrecimiento poblacional, por lo que las estrategias de conservación deben enfocarse en mantener valores altos de sobrevivencia en adultos.
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Dispersores primarios y secundarios de Oenocarpus bataua y Mauritia flexuosa en el bosque tropical Yasuní, Amazonía Ecuatoriana.
(PUCE - Quito, 2016) Ojeda García, María Isabel; Montúfar Galárraga, Rommel Josélo
Las interacciones entre el mundo vegetal y animal son complejas y fundamentales para comprender la ecología de las especies. Oenocarpus bataua y Mauritia flexuosa son palmas de gran importancia en los bosques tropicales, están ampliamente distribuidas en los hábitats de tierra firme y pantano, respectivamente. Aportan con materia orgánica a los bosques, tienen una alta producción de frutos oleaginosos que las convierte en un recurso alimenticio atractivo para la fauna y además representan un símbolo cultural y nutricional para las comunidades de indígenas del Yasuní. Este estudio se centra en identificar la comunidad de animales asociada a los frutos de Oenocarpus bataua y Mauritia flexuosa en el bosque tropical Yasuní. Se identificó los dispersores primarios y secundarios de estas palmas mediante la técnica de observación directa y fototrampeo. La fauna asociada a O. bataua constituyó en total 52 especies de animales, de estos 22 se consideraron dispersores. En M. flexuosa se identificaron 49 especies de animales asociados a este recurso, de los cuales 18 se considerarom dispersores. El dispersor primario más frecuente de O. bataua fue el mono capuchino blanco (Cebus albifrons) y en M. flexuosa fue el guacamayo ventrirrojo (Orthopsittaca manilata). Los dispersores secundarios más frecuentes fueron el guatín (Myoprocta pratti) en O. bataua, y la guatusa (Dasyprocta fuliginosa) y guanta (Cuniculus paca) en M. flexuosa. Las matrices de datos generadas se analizaron estadísticamente y los resultado mostraron diferencias altamente significativas entre la riqueza de dispersores primarios y secundarios de O. bataua y M. flexuosa independientemente, esto sugirió que potencialmente los dispersores secundarios estuvieron removiendo más los frutos en el suelo de estas dos palmas. Los análisis mostraron una clara diferenciación en la comunidad de dispersores asociado a O. bataua y a M. flexuosa y el porcentaje general de disimilaridad entre las comunidades de dispersores de cada palma fue del 82%, esto sugiere que cada palma tiene una comunidad de dispersores particular. Se evaluó la comunidad de dispersores en cada sitio de estudio de O. bataua, los análisis señalaron que no hubo diferencias significativas en la comunidad de dispersores presente en los sitios de estudio uno y dos de O. bataua, y dos y tres, mientras que si hubo diferencias significativas entre el sitio de estudio uno y tres. La comunidad de dispersores evaluada en los tres moretales tuvo diferencias altamente significativas, entre el sitio de estudio uno y dos, uno y tres, y entre el sitio dos y tres. Para evaluar el efecto de la carretera sobre la riqueza de animales reportados en las palmas estudiadas, se realizó correlaciones de Pearson. Los resultados indicaron que no hubo diferencias significativas en la riqueza de frugívoros registrada en las poblaciones de O. bataua respecto al borde de la 2 carretera, mientras que si hubo diferencias altamente significativas en la riqueza de frugívoros presente en las poblaciones de M. flexuosa, respecto al borde de la carretera.
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Diversidad de hongos endófitos asociados al género Polylepis en el ecosistema del Páramo Andino en los Andes del Norte
(PUCE - Quito, 2013) Portero Pico, Carolina Elizabeth
El Ecuador ha sido reconocido como un país megadiverso, a pesar que una posee gran diversidad florística en la región Andina, no se ha estudiado acerca de sus microorganismos asociados. Los hongos endófitos son microorganismos simbiontes que colonizan tejidos vegetales asintomáticamente y confieren múltiples beneficios adaptativos a las plantas hospederas, factor que podría ser importante en zonas andinas de páramo donde las condiciones ambientales son adversas. Se tomó a Polylepis incana como un representante del ecosistema páramo y se estudió la diversidad de sus hongos endófitos, así como la de dos de sus especies simpátricas, en dos páramos de la subregiones norte y sur de los Andes ecuatorianos. Adicionalmente se analizó si existía una relación localidad/hospedero en los hongos endófitos de P. incana. Se encontraron 98 especies de hongos endófitos dentro de 240 aislados. A un nivel macro, los páramos ecuatorianos presentaron una composición de hongos endófitos similar a los bosques templados de zonas septentrionales. Al comparar a P. incana en ambas subregiones, la subregión norte presentó una baja diversidad de endófitos posiblemente en función a la altitud, historia evolutiva de los andes y diferencias genéticas del hospedero, además de la presencia de hongos patógenos y generalistas. Adicionalmente, se encontró que la distribución de endófitos en P incana posiblemente se dio en función de la localidad y no del tipo de hospedero. Los resultados enfatizan la necesidad de conservar las comunidades de hongos endófitos en estos ecosistemas
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Diversidad, fragmentación y niveles de amenaza del ecosistema xerofítico en el Distrito Metropolitano de Quito, con énfasis en el potencial corredor Tropi-Andino
(PUCE - Quito, 2015) Cabrera Carpio, Álex Roberto; Espinosa Andrade, Santiago Rafael
El presente estudio evaluó la diversidad, fragmentación, y amenaza del ecosistema xerofítico del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ), en particular dentro del área propuesta para la creación del corredor biológico Tropi-Andino, localizado en el área de influencia del Oleoducto de Crudos Pesados (OCP). En 2014, se estimó la riqueza de especies y similitud de comunidades vegetales por medio de un muestreo de vegetación realizado en 80 transectos distribuidos al azar en el área remanente del ecosistema xerofítico del DMQ. La dinámica de fragmentación dentro del área de influencia del OCP se evaluó por medio de un análisis multitemporal con métricas del paisaje aplicadas a capas de vegetación derivadas de imágenes satelitales de 1986 y 2009. Finalmente, por medio de un análisis de decisión multicriterio y herramientas SIG aplicadas al mapa oficial de cobertura vegetal del DMQ al 2011, se identificaron las áreas más amenazadas dentro del potencial corredor biológico. Se identificaron un total de 196 especies de plantas en los transectos. El análisis de similitud agrupó a la mayoría de los 80 transectos en dos principales conglomerados, sugiriendo la existencia de dos comunes configuraciones florísticas dentro del ecosistema xerofítico. Dentro del periodo analizado (1986–2009), el área original del ecosistema xerofítico disminuyó en un 3%, y el número total de fragmentos disminuyó en un 7%. Al 2011, alrededor del 50% del área remanente de ecosistema xerofítico en el área de influencia del OCP estuvo presente en solo tres parroquias: Calderón, San Antonio y Guayllabamba. El análisis multicriterio (2011) distinguió un 45% del ecosistema xerofítico como altamente amenazado. Se concluye que el ecosistema xerofítico del DMQ es altamente diverso y amenazado. Las actividades humanas que han llevado a la degradación de este ecosistema (principalmente expansión agropecuaria y urbanística) no han cesado. Es evidente la necesidad urgente de establecer el corredor biológico Tropi-Andino para mantener la integridad y funcionalidad de este ecosistema.
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Diversity of soil invertebrates associated to six spatially aggregated plant species in the Yasuní National Park, Amazonian Ecuador.
(PUCE - Quito, 2016) Muñoz Upegui, Dolly Amparo; Cárdenas Muñoz, Rafael Enrique
Amazonian tropical rainforests harbor the largest biodiversity on Earth. Over the past decade, there has been increasing interest in understanding how such diversity can coexist in small areas. One broadly accepted explanation is the Negative Density Dependence hypothesis (NDD) that promotes species coexistence through a spacing mechanism that prevents species from becoming locally abundant. This may happen due to seedling mortality caused by intraspecific competition, or the attack of natural enemies. However, there are organisms such as particular plant tree species that are adapted to live in aggregation. How does this particular group of plants cope with the above mentioned survival constraints? A potential mechanism would be the efficient use of nutrients mainly coming from their own litter resources that are invested by plants in growing and defense. If that is so, one would expect detritivore communities within the sites of plants aggregation to be different from what is found outside these microhabitats. Here, using two different sampling methodologies, we provide a detailed description of soil fauna community diversity in areas of aggregation of six common tree species in the Yasuní National Park (Amazonian Ecuador). We hypothesized that (i) both capture methodologies used in our survey (i.e. Winkler extraction and pitfall traps) are complementary between them in terms of species composition; (ii) the ‘litter transformers’ guild represents the largest portion of the soil invertebrate fauna in both, the number of species and abundance; and (iii) soil fauna communities in areas of plants aggregation are significantly different in terms of the number of species, composition, abundance and functionality, compared to the sites where the focal plant species are absent. Agreeing with our hypotheses, our results showed that Amazonian soil fauna are predominantly represented by species included within the litter transformers functional group (65 % of total collection), and they are clustered in small-scale patches and specific to the areas of aggregation of our focal plant species. This suggests that plant species living in aggregation may create microhabitats that promote the association of particular soil fauna species that may be adapted to exploit specific combinations of nutrients in the Yasuní forest floor.
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Diversity patterns of aquatic macroinvertebrates across stream types and glacial influence in a tropical high-Andean catchment
(PUCE - Quito, 2014) Espinosa Barrera, Rodrigo Eduardo; Crespo Pérez, María Verónica
La biodiversidad y la composición de las comunidades de los macroinvertebrados acuáticos de los altos-Andes fueron analizadas en 51 sitios de estudio que incluyen una variedad de riachuelos que fueron agrupados de acuerdo a sus orígenes y al porcentaje de la cobertura de glaciar en la cuenca. Para describir los patrones de la diversidad y distribución de los macroinvertebrados y para identificar taxa comunes, raros y exclusivos a lo largo de este gradiente de origen del río, se realizaron correlaciones bivariadas, modelos lineales generales, análisis del porcentaje de similitudes y análisis de correspondencias canónicas. Parámetros relacionados con la densidad y diversidad tuvieron una relación negativa con la altitud, así como otros factores ambientales como la temperatura y conductividad. Análisis múltiples de regresión indicaron que la altitud, la materia orgánica, el ancho promedio, la temperatura promedio, el pH y la turbidez fueron las principales variables en predecir los patrones de la composición de la biodiversidad a lo largo de estos diferentes tipos de ríos. Los ríos kryal (1, 2 & 3) contribuyeron con la mayoría de taxa exclusivos y raros, los tipos de ríos kryal 3 y rithral tuvieron la mayor biodiversidad en términos de alpha y beta diversidad. El análisis de porcentaje de similitudes mostró que Hyalella sp., Andesiops sp. y Anomalocosmoecus sp. tuvieron la mayor contribución a la diferencia significativa de las comunidades. La velocidad del agua, la altitud, la profundidad del río, la cobertura de glaciar en la cuenca, la turbidez, la distancia al glaciar, la conductividad y la temperatura fueron los factores más influyentes en el moldeamiento de las comunidades, siendo Podonominae Tipo 4, Staphylinidae y Podonominae Tipo 1 más comunes en los sitios altos de glaciar, y Corixidae y Ephydridae estuvieron solamente presentes en los ríos sin influencia de glaciar (krenal y rithral). En términos de conservación de la biodiversidad, este estudio confirma que existe una necesidad urgente de incrementar el conocimiento de la biodiversidad de los ríos alto-Andinos del mundo, y en especial los ríos tropicales, para así tener un mejor entendimiento de la biodiversidad regional de este ecosistema de agua dulce vulnerable al cambio climático
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Ecología del género Puya (Bromeliaceae) en páramos del Volcán Chiles, de la Reserva Ecológica “El Ángel” y la Reserva Biológica “La Bretaña”, Andes orientales y occidentales del norte, Carchi-Ecuador.
(PUCE - Quito, 2017) Yépez Cadena, Juan Eduardo; Ramsay, Paul Michael
El género Puya habita ecosistemas altoandinos y presenta una amplia distribución en los páramos. Este género es un valioso recurso para insectos, anfibios, aves y grandes mamíferos en Ecuador. El objetivo es analizar la distribución altitudinal de Puya en relación a la variación de factores bióticos y abióticos de los páramos del Volcán Chiles, la Reserva Ecológica “El Ángel” y la Reserva Biológica “La Bretaña”. Identificamos 1104 individuos, distribuidos en tres especies, dos de Puya clava-herculis, 635 de Puya hamata y 467 de Puya longispina. Se determinó a Puya hamata presente entre 3500 y 3800 msnm en los tres páramos estudiados. Puya clava-herculis entre 3700 y 3800 msnm únicamente en páramos de la Reserva Ecológica “El Ángel”. Puya longispina especialista en la parte alta del páramo entre 3700 y 4200 msnm en las tres localidades. La altura de la vegetación varía de acuerdo a la altura de los gradientes altitudinales en el Volcán Chiles y “La Bretaña”, en “El Ángel” el modelo no reconoce ningún patrón probablemente por irregularidad en el gradiente de estrés altitudinal. Comprobamos que a mayor cobertura vegetal menor intensidad de luz y por ende menor presencia de Puya. El pulso de reclutamiento del género se estableció entre 0 y 0,50 m, tomando en cuenta los diámetros totales de los individuos de Puya estudiados. Se sugiere que el tiempo transcurrido del último incendio y la intensidad del fuego son factores determinantes en la presencia de las especies del género Puya. La temperatura promedio del suelo de los pajonales en la cordillera occidental es de 9,2 °C, en la cordillera oriental es ligeramente más elevada con 10,6°C. Esta relación puede ser determinante en una mayor presencia de Puya en los páramos norte del Ecuador.
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Ecophysiological strategies to daily air temperature variations in two key species in the northwestern slope of the superpáramo of the Antisana volcano
(PUCE - Quito, 2016) Jaramillo Terán, Ricardo Mauricio; Muriel Mera, Erika Priscilla
Background: Tropical alpine plants experience daily freezing risk, yet little is known about the interaction between their surroundings and thermal traits. Existent studies are based on information taken over short periods of time, which does not allow to understand the effects of inter-annual climate variations on plants.􀀁 Aims:􀀁 To evaluate if Werneria nubigena and Xenophyllum rigidum present similar response mechanisms to freezing, determine if their inner leaf temperature (ILT) is controlled by microhabitat conditions, and if the exotherm temperature variation depends on the correspondent response to freezing. Methods: We measured the ILT and the micro environmental temperature, and evaluated the exotherm and freezing injury temperature (LT50), on the Antisana Volcano.􀀁 Results: The thermal niche of both species was warmer than the registered ILT. The exotherm and LT50 relation revealed that both species presented a tolerance mechanism to freezing with an inversed relation with elevation. Microhabitat substrates (rock and vascular plants) surrounding the plants determined the exposure to freezing for both species, having a significant inverse relation with the ILT. Conclusions:􀀁 Our results indicate that independently of their tolerance mechanism, microhabitat conditions could be the primary filter when determining the exposure of these tropical alpine species to air freezing temperatures.
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Efecto de la actividad humana y factores ambientales en la diversidad y estructura de comunidades de palmeras en el Choco ecuatoriano
(PUCE - Quito, 2014) Carrillo Flores, Roberto Enrique
Ecuador, son afectadas por las actividades humanas y por factores ambientales. Estas afectaciones pueden ser observadas en la Provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas y sus áreas de influencia directa (las Reservas Privadas de La Perla y Río Palenque). Este territorio ha perdido importantes extensiones de su cobertura vegetal original, disminuyendo considerablemente la diversidad y estructura de las poblaciones de palmas. El documento describe como la proporción de los adultos y subadultos en los bosques menos alterados es mayor frente a los remanentes con mayor alteración, demostrando que el establecimiento de adultos reproductivos, está sujeto no solo a las condiciones ambientales, sino también al grado de conservación y presión (factores antrópicos) a los que son sometidos estos remanentes boscosos. La generación de datos sobre el estado de las palmas de los remanentes estudiados, puede aportar significativamente en estrategias para la conservación de estas áreas.
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Efecto de las carreteras en la mortalidad de vertebrados en un área megadiversa: Los Andes Tropicales del Ecuador
(PUCE - Quito, 2015) Medrano Vizcaíno, Pablo M.; Espinosa Andrade, Santiago Rafael
La mortalidad de fauna de vertebrados debido a la colisión con vehículos es un impacto humano poco estudiado en áreas de alta biodiversidad. El presente estudio tuvo lugar en las estribaciones nororientales de los Andes ecuatorianos, una región que corresponde a uno de los hotspots más biodiversos a nivel mundial, los Andes Tropicales. Se contabilizaron los atropellamientos de fauna silvestre durante un periodo de seis meses en tres segmentos de carreteras aledañas a tres áreas protegidas: Reserva Ecológica Antisana, Parque Nacional Sumaco Napo Galeras y el Parque Nacional Cayambe Coca. Adicionalmente, se evaluó el efecto del tráfico vehicular y atributos del paisaje en la mortalidad de vertebrados en carreteras por medio de correlaciones y regresión logística, donde la mortalidad fue predicha por las distancias de atropellamientos a vegetación remanente, poblados, ríos y quebradas. Se recorrieron 7 128 km en 72 días de muestreo donde se encontraron 452 individuos atropellados que se repartieron en 43 anfibios, 88 reptiles, 107 aves y 214 mamíferos. En total, los organismos atropellados correspondieron a 46 especies de fauna silvestre. Los órdenes de vertebrados con mayor porcentaje de atropellamiento fueron: Didelphimorphia (35%), Squamata (19%) y Passeriformes (17%). Los resultados muestran que la distancia a la vegetación remanente es la variable más influyente para la mortalidad de aves, reptiles y mamíferos (exceptuando zarigüeyas), mientras que para anfibios, las variables más importantes son la distancia a ríos y la distancia a quebradas (intersecciones entre vía y ríos). Además, se evidenció que para la mayoría de órdenes de vertebrados, los atropellamientos fueron más frecuentes en áreas de carretera que colindan con zonas de pastoreo. Se sugieren sitios de la zona de estudio donde, debido a sus atributos paisajísticos, sería útil implementar medidas de manejo como señalética y pasos de fauna para reducir la mortalidad de fauna por atropellamiento
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Efecto de las plantas en cojín sobre el ensamblaje comunitario en un gradiente altitudinal en el superpáramo del Antisana-Ecuador
(PUCE - Quito, 2016) Irazábal Morales, Roberto Javier; Muriel Mera, Erika Priscilla
En las zonas de alta montaña son comunes las interacciones positivas entre distintas especies. La Hipótesis del Gradiente de Estrés (HGS) propone que el balance entre la competencia y la facilitación se incline hacia una disminución de la intensidad de la competencia y un aumento en importancia de las interacciones positivas con el grado de estrés que las condiciones ambientales generan. Se ha reconocido que dentro del páramo las formas de vida en cojín actúan como ingenieros ecológicos modificando la estructura local de la comunidad y facilitando el establecimiento y crecimiento de otras especies en la medida en que aumenta la severidad ambiental. Esto puede tener particular importancia en escenarios de cambio climático global y es importante entender la forma en como la comunidad de cojines interviene en la colonización de nuevos suelos producto del retroceso de los glaciares. En el presente trabajo se evaluó el efecto de las especies más abundantes de tres especies de cojines (Azorella pedunculata, Azorella aretiodes y Xenophyllum humile) a lo largo de un gradiente altitudinal, en cinco niveles desde los 4.460 hasta los 4.850 msnm, abarcando la zona de superpáramo y superpáramo desértico en el volcán Antisana, Ecuador. Se registró el porcentaje de cobertura de especies de plantas vasculares dentro y fuera de las distintas especies de cojín. Además se evaluó la temperatura del suelo en los cojines y atributos morfológicos asociados a su tamaño y grado de compactación para conocer el efecto de estas variables sobre la comunidad vegetal. Acorde con lo planteado por la HGS, se encontró que los cojines compiten con las otras especies de plantas vasculares en las comunidades de las zonas más bajas, encontrándose una mayor diversidad y riqueza en el suelo libre del efecto de los cojines. Sin embargo el efecto negativo por parte de los cojines sobre las otras especies de la comunidad tiende a disminuir en intensidad con la elevación hacia un efecto neutral. Además se observó que el número de especies facilitadas por las dos especies de cojines de Azorella estudiadas aumenta con la elevación y estas especies incrementan sus óptimos altitudinales y límites de distribución superior gracias a la presencia de cojines. En el caso de X. humile fue difícil evaluar su influencia sobre la comunidad debido a que al encontrarse en los niveles altitudinales superiores, donde la vegetación tiene una cobertura muy baja, hubiera sido necesario realizar un muestreo de mayor intensidad. Por otro lado, se encontró que los cojines disminuyen las temperaturas del suelo principalmente en las zonas más bajas; el fuerte efecto negativo que tiene los cojines sobre la mayoría de las otras especies en estas zonas podría estar relacionado a las bajas temperaturas mínimas inducidas por los cojines. Además, es posible que el grado de compactación y el tamaño de los cojines estén relacionados directamente con la riqueza y diversidad que estos mantienen, al menos en el caso de Azorella: los cojines más pequeños y compactos de A. aretiodes albergaron una diversidad y cobertura de plantas vasculares menor que los cojines más grandes de A. pedunculata, en donde la densidad de rosetas y hojas era menor.
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Effects of future climate change and habitat loss in the distribution of frog species in the Ecuadorian Andes
(PUCE - Quito, 2015) Barragán Altamirano, Dayana Gabriela
The biodiversity of the tropical Andes is threatened by climate change and habitat loss. Many studies have focused in the future effects of climate change on species distribution and conservation but few have included the effects habitat loss in their predictive studies. In this study we evaluated the combined effects of these two threats in the future distributions of endemic frogs species of the Ecuadorian Andes to the year 2050. We used ecological niche models to predict the distribution of 68 frog species using a combination of four Representative Concentration Pathway scenarios of future climate and four scenarios of dispersal capabilities. We constructed a predictive model of natural vegetation loss in Ecuador by 2050 using the Multi-Layer Perceptron neural network and Markov Chain analysis algorithms. We also explored how changes in frogs species richness resulting from climate change and habitat loss correlate with altitude and magnitude of climate change. Our results show climate change had a positive effect on the future distribution area of ~60% of the frogs species, and a negative effect in ~40%. Dispersal capabilities greatly influenced the effect of climate change and habitat loss on distribution areas. Change in species richness due to climate change show positive correlations mainly with altitude, temperature and precipitation. Future habitat loss will exacerbate the negative effects of climate change and will limit its positive effects on frogs species’ distributions. Our results suggest that, under a limited dispersal scenario, most Andean frogs species will be unable to effectively colonize new suitable habitat as result of habitat loss. Conversely, under dispersal scenarios of 5 km per year or more, climate change could have a positive effect in the area of distribution of most species. There are no specific studies on the dispersal capabilities of Andean frogs. Our study, illustrates the role of dispersal in the future effects of climate change and habitat loss.