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Diversidad y distribución de escarabajos del centro y sur de México para evaluar afinidades

biogeográficas y prioridades de conservación

Los inventarios biológicos son la primera y más importante actividad en estudios de diversidad, restauración y conservación y han sido propuestos como un modelo de investigación de prioridad nacional.

Entre los insectos, los escarabajos destacan como grupo modelo bioindicador pues presentan sensibilidad al disturbio y reflejan patrones de diversidad de otros taxones, facilitando la estimación de la diversidad y el efecto del cambio del ambiente, además de obtener información para implementar estrategias de conservación.

Este proyecto tiene como propósito formar un marco de referencia amplio sobre aspectos ecológicos, históricos y antropogénicos que inciden en los ensambles de las comunidades de los coleópteros lamelicornios y que permitan generar una visión integral de la diversidad biológica de la región, vulnerabilidad de áreas o especies prioritarias y potencial impacto negativo, que faciliten el diseño de estrategias de conservación.

Algunas de las principales actividades que se llevan a cabo son: 

  1. Colectas sistemáticas en diferentes estados.

  2. Disección, montaje y determinación.

  3. Construcción de una colección entomológica científica. 

  4. Inventarios de especies de faunas locales.

  5. Elaboración de base de datos con registros de colecta.

  6. Colección de muestras de tejido para estudios con ADN.

  7. Trabajos concretos sobre descripción de nuevos taxones.

  8. Trabajos integrales sobre revisiones taxonomía, filogenias y de análisis evolutivos.

  9. Estudios ecológicos sobre diversidad y comunidades con implicaciones en conservación.

  10. Bases de datos de fotografías multifocales de morfología para estudios de morfometría geométrica.

  11. Vinculación interinstitucional con académicos, curadores y estudiantes. 

Póster - Laboratorio Regional de Biodiversidad

Taxonomía, filogenia y patrones de evolución en la tribu Anomalini (Coleoptera: Melolonthidae) 

Anomalini es un grupo de escarabajos fitófagos notablemente diverso y con severos problemas en su taxonomía a nivel específico y supraespecífico. Está compuesto por unas 2000 especies y más de 60 géneros distribuidos en casi todo el planeta. A pesar de tener gran importancia ecológica y económica, el conocimiento taxonómico y medios para la determinación específica, límites genéricos, criterios para reconocerlos y acuerdos sobre sus posiciones taxonómicas es escaso, así como la valoración de estructuras morfológicas a niveles genérico y específico.

Uno de los aspectos más notables es que Anomala Samouelle, entre otros, un género formado por más de 1000 especies carece de un criterio mínimo para su diagnosis, es un taxón artificial, además de un grupo “basurero”, que se vincula con muchos otros géneros de la tribu en situaciones de parafilia o polifilia. Por ello resulta muy complicado la separación de géneros de forma consistente con las criterios usuales y por ello, la práctica taxonómica se vuelve ampliamente arbitraria al grado de expresar tácitamente este proceder en las decisiones taxonómicas. El resultado ha sido límites taxonómicos arbitrarios que han propiciado más de 200 años de negligencia taxonómica.

Es así que muchos de los problemas negativos asociados con la taxonomía tradicional y con los caracteres morfológicos ampliamente discutidos, están presentes en Anomalini: caracteres morfológicos complejos y difíciles de interpretar, hipótesis morfológicas no probadas, consideraciones erróneas de homología y caracteres morfológicos aun no descubiertos. En situaciones como estas, la taxonomía, la sistemática (morfológica y molecular), la morfometría geométrica, la biogeografía, tienen interés en lo que pueden esclarecer sobre la evolución de caracteres complejos y sobre su distribución espacial, permitiendo reconocer aspectos clave para la interpretación y explicación de las posibles causas de los patrones resultantes.

 

Particularmente para la fauna de América se ha ido avanzando con la descripción de especies y géneros nuevos, cambios nomenclaturales, hipótesis filogenéticas, una colección científica de referencia, revisión de tipos, y actualmente se trabaja además en la revisión taxonómica de diferentes géneros, bases de datos de distribución y hábitos, hipótesis filogenéticas y análisis de morfometría geométrica con el propósito de establecer criterios objetivos para la delimitación de taxones, y lograr un esquema de clasificación más estable.

Géneros de Anomalini América
Especies de Paranomala
Especies de Pachystethus

Factores de diversificación morfológica de la cabeza en Anomalini

En términos generales, la cabeza suele ser la estructura primaria en ser reconocida por su importancia funcional y extraordinaria complejidad estructural, ya que contiene el mayor sistema sensorial del cuerpo, gran número de módulos estructurales y gran diversidad morfológica adaptada a muy diversos hábitos alimenticios. Además puede presentar desarrollo de estructuras hipertrofiadas como cuernos y proyecciones por efecto se la selección sexual, que le confiere una enorme diversidad morfológica en distintos linajes de diversos grupos de animales, por lo tanto es un tagma ideal para estudios evolutivos. 

Tenemos interés en estudiar los patrones de expresión fenotípica de diferentes grupos de escarabajos, en especial, la cuantificación de la divergencia morfológica vs diversidad taxonómica, coordinación morfológica, y el efecto de los hábitos alimenticios y recursos ecológicos.

 

El análisis de la forma de la cabeza y los hábitos alimenticios muestran que la forma y tamaño de algunos módulos estructurales está fuertemente correlacionada con el tipo de alimentación, además, a nivel de módulos estructurales contiguos, existe un efecto de compensación morfológica respecto al tamaño, incrementando unas partes pero con la reducción de otras, y a nivel de estructuras separadas, existe una notable covariación que demuestra interacción funcional coordinada. El estudio de la interacción del ambiente y diferentes módulos estructurales es de suma importancia para entender los mecanismos de la diversidad morfológica.

Coleoptera 

Scarabaeoidea

Escarabajos

Evolución

Taxonomía

Sistemática filogenética

Morfometría geométrica

Conservación biológica

Coleoptera 

Scarabaeoidea

Escarabajos

Evolución

Taxonomía

Sistemática filogenética

Morfometría geométrica

Conservación biológica

Análisis de la conectividad funcional entre los Parques Nacionales La Malinche e

Iztaccíhuatl-Popocatépetl, e identificación de áreas prioritarias para la conservación

La fragmentación del hábitat es considerada la mayor amenaza para la biodiversidad a nivel mundial, que deriva en aislamiento genético de poblaciones hasta hacerlas inviables, y por ello, la identificación y protección de los elementos del paisaje que permiten la conectividad entre poblaciones, comunidades y procesos ecológicos es un elemento clave para la conservación.
 

Actualmente se desconoce el estado de conservación y el nivel de conectividad entre los Parques Nacionales La Malinche e Iztaccíhuatl-Popocatépetl, montañas pertenecientes a la Faja Volcánica Transmexicana que tienen gran importancia ya que albergan una gran diversidad biológica, incluyendo a más de 20 especies endémicas y proveen servicios ecosistémicos sumamente importantes para el centro del país (captación de agua, captura y almacenamiento de carbono). Sin embargo, el acelerado crecimiento de la Megalópolis de la Región Centro de México (MRC), integrada por la Ciudad de México y las zonas metropolitanas de Morelos, México, Hidalgo, Puebla, Tlaxcala y Querétaro, pone en riesgo los remanentes de vegetación natural.

 

Esta propuesta aborda la generación de conocimiento que ayude a la conservación de los ecosistemas asociados a la MRC y su biodiversidad mediante el desarrollo de estrategias que permitan conservar las especies y los procesos biológicos y ecológicos impactados por la actividad humana. Afrontaremos este reto de forma integral y novedosa, mediante los avances más recientes en genética de poblaciones, biología de la conservación y ecología, así como herramientas analíticas de vanguardia (genómica ambiental, sensores remotos y modelos de distribución potencia), que permitan estimar la riqueza biológica de los remanentes de vegetación e identificar aquellas zonas que permiten la conectividad entre ambos parques.

Cima Volcán La Malinche
Volcán La Malinche

Insectos asociados a bosques templados mexicanos

Los bosques templados son comunidades de árboles que habitan las zonas montañosas con clima templado a frío y con notable diversidad en el país: 50% de las especies de pinos y 33% de las especies de encino en el mundo son endémicas de México. Además, su importancia ecosistémica es enorme; retienen el agua de la lluvia, contrarrestan la erosión, reducen el riesgo de inundaciones, captan grandes cantidades de dióxido de carbono y devuelven oxígeno, ofrecen hábitat para muchos organismos, y proveen muchos recursos como la madera.

Desde el punto de vista histórico, las montañas son importantes porque presentan un fenómeno de sobrelapamiento de biotas, con afinidades y procesos de colonización con diferentes orígenes y edades, que genera alta diversidad y endemismos; las cimas de las altas montañas aíslan y promueven la especiación, o bien, las cordilleras que atraviesan el país pueden funcionar como corredores biológicos que promueven el intercambio biótico, y por ello son interesantes para estudios donde se analice su biodiversidad, así como las influencias biogeográficas y factores ecológicos que participan en los ensambles de especies.  

Existen muchos problemas respecto a su protección, explotación y estado actual, como la tala clandestina, los incendios forestales, la caza furtiva y el tráfico ilegal de especies, además del cambio climático. 

En México los bosques templados ocupan sólo el 16% del territorio y pese a su importancia, el conocimiento es escaso para muchos grupos de invertebrados. Muchas especies y taxones supraespecíficos de escarabajos son elementos endémicos o están fuertemente asociados con los bosques templados, algunos de los más distintivos son Parabyrsopolis Ohaus, Homoiosternus Ohaus, Rutelisca Bates, Ectinoplectron Ohaus, Pantodinus Burmeister, y algunas especies de los géneros Chrysina Kirby, Orizabus Fairmaire, Geotrupes Latreille, entre otros.

 

La primera y más importante actividad en estudios de diversidad, conservación y restauración ecológica son los inventarios biológicos, pues permiten conocer qué y cómo conservar los recursos biológico, y el uso de taxones bioindicadores como los escarabajos, representan una adecuada herramienta de análisis por su sensibilidad al cambio, especificidad ecológica y fácil captura. 

Coleópteros Escarabajos de Tlaxcala

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Especies de Paranomala