Genética de la conservación de cactáceas: Un análisis del cactus columnar Echinopsis terscheckii a distintas escalas espaciales y temporales
La historia geológica y climática del noroeste Argentino presenta fuertes cambios producto de los constantes procesos orogénicos y climáticos ocurridos durante el Neógeno y períodos glaciares e interglaciares del Cuaternario que afectaron la distribución de poblaciones de plantas y sus patrones de d...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | Argentina |
| Institución: | Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
| Repositorio: | CONICET Digital (CONICET) |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:ri.conicet.gov.ar:11336/104202 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11336/104202 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | AMBIENTES ÁRIDOS DIVERSIDAD GENÉTICA ECHINOPSIS TERSCHECKII MODELADO DE NICHO ECOLÓGICO FILOGEOGRAFÍA https://purl.org/becyt/ford/1.6 https://purl.org/becyt/ford/1 |
| Sumario: | La historia geológica y climática del noroeste Argentino presenta fuertes cambios producto de los constantes procesos orogénicos y climáticos ocurridos durante el Neógeno y períodos glaciares e interglaciares del Cuaternario que afectaron la distribución de poblaciones de plantas y sus patrones de diversidad genética, como es el caso de Echinopsis terscheckii. El objetivo general de este estudio fue evaluar tanto los niveles y la distribución de la variabilidad genética en E. terschekii a distintas escalas espaciales, utilizando distintos tipos de marcadores moleculares como así también evaluar su papel como especie indicadora de la diversidad taxonómica de las cactáceas del noroeste de Argentina. La hipótesis planteada es que los factores históricos y ecológicos se verán reflejados en la estructura genética a distintas escalas espaciales de las poblaciones de E. terscheckii, una especie de cactus columnar que caracteriza los ambientes áridos y semiáridos del sur de los Andes Centrales de Sudamérica, y cuyos patrones de diversidad genética pueden ser utilizados como sustituto de la diversidad taxonómica de la familia Cactaceae. A escala regional, se utilizaron polimorfismos genéticos de tres regiones no codificantes del ADN del cloroplasto y una región no codificante del ADN nuclear para evaluar el rol que tuvieron los eventos orogénicos y climáticos en modelar el acervo genético de E. terscheckii. También se exploraron los efectos regionales de las oscilaciones climáticas del Cuaternario en base a modelos de nicho ecológico (Último Máximo Glaciar, Holoceno-Medio y presente), y sobre el acervo genético de esta especie, utilizando 15 loci isoenzimáticos. A escala local fina, se analizó el impacto de la cobertura vegetal y variables climáticas en la estructura genética espacial de las poblaciones en base a muestreos espacialmente explícitos en diferentes climas y tipos de vegetación en cuatro sitios utilizando marcadores isoenzimáticos. Para identificar los sitios prioritarios para la conservación in situ de E. tercheckii y evaluar su rol como sustituto de la diversidad taxonómica de cactáceas, se utilizaron modelos de distribución y algoritmos de optimización. En relación con las actuales amenazas antrópicas, se analizaron los efectos del cambio en el uso del suelo mediante modelos de transición y la vulnerabilidad de la especie a tales cambios. Los análisis a escala regional mediante análisis filogeográficos muestran la presencia de dos variantes haplotídicas estructuradas latitudinalmente al norte-sur de los 27°S. Los modelos de nicho mostraron dos áreas con una mayor estabilidad en el sur de la distribución. Los patrones isoenzimáticos reflejan las oscilaciones climáticas del Cuaternario presentando las poblaciones de latitudes meridionales una mayor diversidad genética, lo cual refleja la persistencia en poblaciones de mayor tamaño durante el Último Máximo Glacial, mientras que las poblaciones septentrionales con menor diversidad genética sufrieron efectos de deriva y aislamiento. Estos resultados muestran la divergencia entre grupos norte y sur de las poblaciones de E. terscheckii como un reflejo de la persistencia a largo plazo en toda el área de distribución, a través de los ciclos climáticos, viéndose reforzada esta divergencia por la presencia de una barrera orográfica en las latitudes medias. A escala local, en ambientes más áridos la facilitación promueve el establecimiento debajo de la vegetación formando pequeños manchones que resulta en una estructura familiar de escala fina como en las localidades de Andalgalá y Valle Fértil. En los bosques xerófilos climáticamente más benignos, la competencia por los recursos, por ejemplo la luz, resulta en individuos dispersos y, por tanto, en vecindarios de escala gruesa como en la localidad de Las Higuerillas. Los métodos de optimización establecieron un mínimo de seis poblaciones necesarias para conservar toda la diversidad genética conocida de E. terscheckii y una alta proporción de especies de la familia Cactaceae que estuvieron representadas en las reservas genéticas de E. terscheckii, siendo superior al 90 % para todas las metas fijadas a priori. Esto implica que la diversidad genética de la especie focal tuvo un buen desempeño como sustituto de la diversidad taxonómica. El modelo más explicativo para el cambio del uso de la tierra, incluyó a las variables de elevación y distancia a caminos. El análisis de vulnerabilidad mostró que sólo un 1,8% del área de distribución de la especie en la provincia de Salta se encuentra sujeta a un alto riesgo de cambio de uso, siendo significativa la pérdida de diversidad genética en las poblaciones ubicadas en las tierras afectadas a la actividad productiva en relación a los potenciales de cambio de uso de suelo. En este estudio se encontró que tanto la diversidad como la estructura genética actual de E. terscheckii es el resultado complejo de la combinación de procesos actuantes a distintas escalas espaciales y temporales. |
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