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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA COLEÓPTEROS EDÁFICOS (INSECTA: COLEOPTERA) CAPTURADOS CON TRAMPA PITFALL EN EL JARDIN DE MARIPOSAS DE LA FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA, ESTADO DE MÉXICO. T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE BIÓLOGO P R E S E N T A EDUARDO MARMOLEJO PUGA DIRECTORA DE TESIS BIÓL. MARCELA PATRICIA IBARRA GONZALÉZ Tlalnepantla Edo. Méx. Agosto 2016. UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. Contenido Resumen ................................................................................................................. 4 Introducción ............................................................................................................. 5 Antecedentes .......................................................................................................... 8 Justificación ........................................................................................................... 12 Objetivo general .................................................................................................... 13 Objetivos particulares ......................................................................................... 13 Área de estudio ..................................................................................................... 14 Clima .................................................................................................................. 15 Orografía ............................................................................................................ 15 Uso de suelo ...................................................................................................... 16 Vegetación ......................................................................................................... 16 Fauna ................................................................................................................. 16 Materiales y Método .............................................................................................. 17 Trabajo de Campo ............................................................................................. 17 Trabajo de Laboratorio ....................................................................................... 17 Trabajo de Gabinete .......................................................................................... 18 Resultados y discusión .......................................................................................... 19 Conclusiones ......................................................................................................... 32 Literatura citada ..................................................................................................... 33 ANEXOS ............................................................................................................... 42 Dedicatoria Dedico esta tesis a mis padres Eduardo y Cecilia quienes me apoyaron y me guiaron hasta donde estoy en estos momentos, su apoyo y enseñanzas han sido fundamentales en mi formación personal y profesional; sin ellos no hubiera podido cumplir esta meta que tanto ellos y yo anhelábamos. Con un testimonio de mi infinito aprecio y agradecimiento, por una vida de esfuerzos y sacrificios, brindándome siempre cariño y apoyo cuando más lo necesite. Deseo de todo corazón que mi triunfo como hombre y profesionista lo sientan como el suyo propio con amor, admiración y todo mi cariño. A mi hermana Damaris Michelle quien me apoyo; y que esto le sirva de ejemplo para que siga adelante con todas sus metas y que realmente vea que los objetivos si se pueden cumplir siempre con disciplina y persistencia. Cuenta con el apoyo de toda su familia para salir adelante en lo personal, académico y en lo profesional. Agradecimientos En lo escolar, agradezco a la UNAM y en lo particular a la FES-Iztacala porque ahí viví los mejores momentos. A mis maestros quienes por su paciencia y compromiso nunca desistieron al enseñarme, aun sin importar que algunas veces no ponía atención en clase, a ellos que depositando su esperanza en mí. Al M. En C. Sergio Gerardo Stanford Camargo, a la Bióloga Marcela Patricia Ibarra González y al Biólogo Gerardo Ricardo Medina Ortiz, porque gracias a ustedes descubrí el maravilloso mundo de los artrópodos. Agradezco su atención, apoyo y su asesoramiento que me brindaron durante todo el proceso para consolidar esta experiencia en la carrera. A mis compañeros del Jardín de Mariposas Izt-Papalotl Primavera, Miriam, Adrian, Jenny e Ivonne que junto con ellos hice mi servicio social y fueron grandes amigos durante ese proceso. Y por último a mis amigos y compañeros Vanzzini, Monse, Ere, Tania, Julio y Delia que fueron de mis equipos durante varios semestres. También va dedicada a esos amigos que me ayudaron a que los semestres fueran más relajados con sus ocurrencias y sus desastres León, Tomy, Dyez, Solares, Sonrrics, Alejandra; por esos relajos en Iztacala y a todos los que se fueron sumando en el trayecto de esta aventura como lo fueron mis amigos Miguel, Cesar (Gato) y Jesús (Chivo), a todas estas personas mencionadas muchas gracias por compartir momentos agradables. 4 Resumen La fauna del suelo constituye cerca del 85% del total de la fauna mundial y el 65% de las especies. Los órdenes de insectos más consistentes y mejor representados en el medio edáfico están integrados por Collembola, Hymenoptera, Coleoptera, Diptera, Isoptera y Lepidoptera. Los coleópteros son los más heterogéneos por su gran abundancia, diversidad de especies, el amplio espectro de hábitats que ocupan y la enorme variedad de alimentos que consumen. El objetivo del trabajo fue determinar la abundancia, similitud de trampas, estacionalidad, y el esfuerzo de recolección de los géneros de coleópteros edáficos en el Jardín de Mariposas de la FES Iztacala, este se ubica en el municipio de Tlalnepantla de Baz en el Estado de México; para lo cual se realizaron muestreos mensuales durante un ciclo anual de marzo de 2013 a marzo de 2014; se utilizaron cuatro trampas pitfall que operaron simultáneamente durante 4 horas por tres días. Así mismo, se hicieron recolecciones manuales, un día por mes en todo el jardín, revisando por debajo de macetas, tocones y rocas. El material biológico obtenido se preservó en alcohol etílico al 70%; posteriormente se separó, contabilizó y se determinó con ayuda de un microscopio estereoscópico y claves especializadas. Se registraron un total de 3817 especímenes pertenecientes a 13 órdenes de artrópodos. Del orden Coleoptera se obtuvieron un total de 295 organismos que constituyeron el 8% del total del estudio, pertenecientes a 5 familias: Carabidae, Coccinelidae, Curculionidae, Scarabaeidae y Staphylinidae. Los géneros más abundantes fueron Laemostenus y Platydracus con 77.72% y 77.17% respectivamente. Los meses que tuvieron la mayor abundancia de coleópteros fueron noviembre y diciembre de 2013, enero, febrero, marzode 2014. Las familias más diversas fueron Carabidae (30%) y Staphylinidae (66%). La similitud entre la trampa uno tuvo una diferencia notable comparada con las trampas dos, tres y cuatro que muestran una igualdad entre ellas, las muestras fueron tomadas en diferentes épocas del año y en diferentes zonas con condiciones edáficas y climáticas distintas. Los meses que mostraron una estacionalidad marcada fueron noviembre con 49 coleópteros (23.33%) y diciembre con 43 (17.99%); en abril, septiembre y octubre con 2 (1%), 9 (8.91%) y 9 (4.26%) organismos. Por otra parte, el esfuerzo de recolección muestra que aún faltan géneros/especies por obtener. 5 Introducción La situación geográfica de México permite una mezcla de climas de origen neártico y neotropical lo cual le confiere una gran diversidad biológica que se expresa como un mosaico complejo de distribución de especies, donde se reconocen tendencias geográficas de su riqueza y patrones por acumulación de organismos; esta complejidad biológica corresponde a la gran heterogeneidad del medio físico (Espinosa et al., 2000). Las especies biológicas son un elemento distintivo de la biodiversidad; contienen la diversidad genética y forman parte de la diversidad de los ecosistemas. Con características en cambio constante, constituyen la materia prima y el producto de la evolución y representan los múltiples caminos que ésta ha tomado en el tiempo. México se ubica en el cuarto lugar de un grupo de 17 países que conjuntamente albergan cerca del 70 % de las especies conocidas y con frecuencia contribuye con 10% de la riqueza biológica global a nivel mundial (Espinosa y Ocegueda, 2008). En particular la ubicación del estado de México es determinante en la definición de su biodiversidad, la historia geológica, relieve, topografía y régimen climático tan diversos le confieren cualidades especiales para el desarrollo de una amplia biodiversidad en un territorio que apenas constituye el 1 % de la superficie nacional (Ceballos et al., 2009). Dentro de la variedad biológica que posee la nación, destaca la Clase Insecta que es la más diversa de los seres vivos, por su gran abundancia, diversidad de especies, el amplio espectro de hábitats que ocupan y la enorme variedad de alimentos que consumen (Llorente et al. 1996). Dentro del Reino Animalia puede considerarse que tres de cada cuatro especies son insectos, dicho de otra forma, 75% del total de las 1, 067,000 especies de la fauna hasta ahora conocida. Presentan tamaños, colores, formas y conductas muy distintas. Se ha calculado que pueda haber hasta diez o más millones de especies, actualmente se tiene noticia de poco más de un millón, el resto aún es desconocido para la ciencia (MartÍnez et al., 2001). La fauna del suelo está integrada principalmente por invertebrados, como es el caso de los artrópodos, que conforman cerca del 85% del total de la fauna mundial y el 65% de las especies. Si se les compara con otros taxones están ampliamente adaptados a casi todos los hábitats, además de que están notablemente diversificados en miles de familias y tribus (Espinoza y Ocegueda, 2008). Los insectos más consistentes y mejor representados en el medio edáfico 6 está integrado por los ordenes Collembola, Hymenoptera, Coleoptera, Diptera, Isoptera y Lepidoptera, ya sea en estado adulto o larvario (Malagon et al., 1995). Los diferentes microhábitats que ocupan los insectos son muy variados, entre estos se encuentran el suelo, la hojarasca, los troncos en descomposición, los musgos rupícolas, saxícolas (que viven sobre las rocas) y corticícolas (que viven sobre las cortezas), así como, las epífitas; estos microhábitats llegan a poseer la estabilidad necesaria, lo que les permite sobrevivir y encontrar el alimento idóneo, como nemátodos, bacterias, hifas de hongos y materia orgánica en descomposición (Cutz-Pool et al., 2012). Para vivir en el suelo han tenido que adaptarse a un ambiente compacto, con baja concentración de oxígeno y luminosidad, pocos espacios abiertos, baja disponibilidad y calidad de alimentos y fluctuaciones microclimáticas que pueden llegar a ser muy fuertes (Brown et al., 2001). La composición de las comunidades de insectos edáficos cambia con el estado de la vegetación. La densidad de las poblaciones y la riqueza de las especies de animales frecuentemente disminuyen en los últimos estados sucesionales, todo esto refleja la respuesta específica de las especies de insectos a los cambios en la estructura y composición, disponibilidad de alimento y a las interacciones interespecíficas que van acompañadas de los cambios sucesionales en las comunidades de las plantas (Sousa, 1984). Los insectos edáficos forman parte de las cadenas y redes tróficas que varían en complejidad, de acuerdo con las condiciones abióticas y bióticas del suelo, variaciones climáticas, estado de desarrollo y grado de alteración del ecosistema. Aunque algunos artrópodos del suelo participan como forrajeros, la mayor parte de ellos pertenecen a la cadena del ciclo de los detritívoros y están involucrados en la descomposición de la materia orgánica, en la regulación de las actividades microbianas y parcialmente, en los ciclos nutritivos (Coleman et al., 2004 y Wardle, 2002). La fauna edáfica se puede clasificar por su tamaño corporal, preferencia por su hábitat y por la actividad que realiza; diversos autores (Malagon et al., 1995; Lavelle et al., 1994; Fragoso et al., 2001) plantean que de acuerdo con su tamaño se pueden clasificar como: a) Microfauna: Constituida por los invertebrados que viven en el agua que está libre en el suelo, son generalmente microdepredadores de microorganismos. Su tamaño es menor de 0.2 mm.; protozoos y nemátodos son los más representativos y son importantes en el ciclo de nutrientes en la rizosfera. 7 b) Mesofauna: comprende microartrópodos (colémbolos, ácaros) y pequeños oligoquetos. Su tamaño promedio es de 0.2 a 2 mm. Son típicos habitantes de la hojarasca de la cual se alimentan y pueden tener un significativo impacto positivo sobre ésta y la dispersión de esporas de hongos. c) Macrofauna: son grandes invertebrados con un tamaño superior a 2 mm (lombrices y grandes insectos). Pueden romper el suelo y modificar su estructura a través de sus movimientos y su comportamiento alimentario. Son los ingenieros del ecosistema debido a que pueden transportar y mezclar suelo, recursos orgánicos en el perfil del suelo y crear diversas estructuras. Dentro de la macrofauna los escarabajos ocupan diversos biomas terrestres, desde las tierras bajas tropicales, los desiertos y los bosques húmedos de mediana altitud, hasta los bosques templado-fríos de las partes más altas de las montañas y los pastizales alpinos. Muestran un amplio espectro alimentario, que va desde diversas partes de las plantas como raíces, hojas, flores, entre otros, así como de materia vegetal y animal en descomposición (Delgado y Márquez, 2006). Las especies de coleópteros tienen numerosas formas que de una u otra manera, cooperan en la formación del suelo, debido a que sus estados inmaduros y adultos modifican el suelo al abrir túneles que ayudan a mejorar la infiltración y la aireación; la construcción de galerías por dichos organismo incorporan materia orgánica en horizontes inferiores. Además, los materiales excretados por los coleópteros aumentan los niveles de fósforo y potasio aprovechables en la relación suelo-planta (Malagón et al., 1995). Pasan toda o una parte de su vida sobre la superficie del suelo o debajo del suelo para tener un aprovechamiento de la materia orgánica en descomposición que está en la tierra. Presentan diferentes gremios tróficos (Borror et al., 1989; Jaillier, 1999; Barberena y Aide, 2003), entre los que se encuentran: Fitófagos: Familias Curculionidae, Chrysomelidae, Cerambycidae, Scolytidae, Tenebrionidae, entre otras. Depredadores: Staphylinidae,Carabidae, Pselaphidae, Scydmaenidae, Cucujidae, Cicindelidae y Coccinelidae. Saprófagos: Scarabaeidae, Silphidae, Elateridae, Anthicidae, Nitidulidae e Hydrophilidae. 8 Antecedentes El suelo es un sistema que se ha examinado desde varios puntos de vista; uno de ellos es el biológico, en donde se abarcan diversos artrópodos incluidos insectos. Así, Herrera-Fuentes et al. (2013) realizaron una comparación de la diversidad y abundancia de insectos entre la época seca y la de lluvias en el Jardín Botánico ¨Helia Bravo-Hollis¨ de Zapotitlan de las Salinas, Puebla. Utilizaron manta de golpeo en los arbustos, pinzas y aspirador a nivel de suelo y alrededor de cada planta usaron red entomológica y captura manual. En total registraron 1284 individuos pertenecientes a 12 órdenes y 69 familias, los valores del índice de Shannon-Wiener no mostraron diferencias significativas, sin embargo, la mayor riqueza se registró en el estrato arbustivo en la época de lluvias y el segundo lugar lo ocupó el estrado aéreo teniendo más riqueza durante la época de secas. De los trabajos realizados en México con el uso de las trampas de caída o Pitfall que es un método de muestreo de amplia difusión para la captura de fauna edáfica, están el de De los Santos et al. (1982) que usaron un nuevo diseño de trampa de caída durante un estudio de la estructura y dinámica de una comunidad de coleópteros terrestres en dos ecosistemas característicos del Bajo Guadalquivir. Evaluaron la eficiencia de la nueva trampa, colocando dos filas de 12 unidades de muestreo, una con embudos compartimentalizados (nuevo diseño) y otra con trampas tradicionales, ambas situadas durante una semana en una franja de suelo cubierta de hojarasca. Se observaron diferencias significativas en la captura por los dos tipos de trampas para las especies pequeñas (Mastigus palpalis Latr., Paromalues flavicornis Herbst. y Brachinus Bellicosus Duf.) pero no para las de tamaño grande (Pterostichus (Steropus) globosus ebenus Quens). Así pues, concluyeron que la nueva trampa resultó sumamente eficiente para la descripción de la estructura cualitativa y cuantitativa de comunidades de coleópteros terrestres de la superficie del suelo. Montes de Oca (2001) analizó un gremio de nueve especies de escarabajos coprófagos de hábitos crepusculares y nocturnos asociados a un ambiente ganadero típico de zonas tropicales de la región de los Tuxtlas, Veracruz. Observó la influencia de algunos elementos del paisaje y de su conformación en la distribución y abundancia de estas especies, así como, el mantenimiento de la riqueza del gremio. Llevó a cabo muestreos de campo y estableció una línea de 21 trampas pitfall con cebo separadas 12 a 15 m entre sí, conformando un transecto de aproximadamente 275 m de largo. Registró la riqueza de especies y abundancia de cada trampa por día y periodos de muestreo. Las especies dominantes por su abundancia fueron: Onthophagus batesi (Howden y Cartwright, 1963), la especie introducida Digitonthophagus gazella (Fabricius, 1787) y Copris 9 lugubris (Boheman, 1858), C. laeviceps (Harold, 1862), Dichotomius carolinus (Linnaeus, 1767), Eurysternues caribaeas (Herbst, 1789), Eurysternues mexicanus (Harold), Ateuchus illaesum (Harold, 1868) y Ontherus mexicanus (Harold, 1868), se mantuvieron con menor abundancia. Durante los muestreos hechos, estas nueve especies se constituyen en un gremio de escarabajos con actividad crepuscular-nocturna que utilizan el excremento de vaca disponible en el área. Flores-Pardavé et al. (2008) realizaron un proyecto de la biodiversidad de artrópodos en los agroecosistemas alfalfa y maíz con aplicación de biosólidos en el estado de Aguascalientes. Para cada cultivo se establecieron cuatro parcelas, dos adicionadas con biosólidos y dos sin ellos, estableciendo nueve puntos de muestreo en cada parcela. En cada punto se colocaron durante una semana una trampa pitfall, realizaron 12 muestreos cada dos meses para el cultivo de alfalfa y seis para el caso del maíz, tres cada año. La fauna de artrópodos edáficos en alfalfa estuvo representada por colembolos, la clase Acari, coleópteros, arañas y dípteros, y en maíz por colembolos, ácaros, coleópteros, himenópteros y arañas. La composición de la fauna edáfica de artrópodos no se modificó de manera evidente con la aplicación de biosólidos tanto en el cultivo de alfalfa como en el de maíz, solamente se observó un cambio temporal en la abundancia de colémbolos después de la adición. Trevilla-Rebollar et al. (2008) efectuaron un estudio faunístico de Scarabaeoidea en Malinalco, Estado de México. Eligieron cinco sitios de muestreo, ocuparon siete trampas pitfall sin cebo por sitio, distribuidas en línea recta separadas 50 m una de otra. Obtuvieron 585 ejemplares con 18 géneros y 32 especies de las familias Geotripidae, Ochodaeidae, Scarabaeidae, Passalidae y Trogidae. Scarabaeidae presentó la mayor riqueza con 25 especies, seguida por Trogidae con tres, Passalidae con dos, mientras que para las familias Geotripidae y Ochodaeidae solo se registró una especie para cada una. Orendain-Méndez et al. (2011) hicieron el primer inventario de artrópodos en las áreas verdes de la Universidad Autónoma de Metropolitana Unidad Iztapalapa. Los muestreos se dividieron en 2 fases, la primera consistió en la recolección en todas las áreas verdes con red de golpeo en árboles y arbustos. Y la segunda colocando trampas pitfall durante siete días. Se determinaron un total de 9570 artrópodos, pertenecientes a 20 órdenes. Los órdenes más abundantes fueron Homoptera (3223 individuos), Hemiptera (2222) y Thysanoptera (1601). Basto-Estrella et al. (2012) trabajaron en la descripción de la fauna de escarabajos estercoleros en cuatro ranchos bovinos del trópico subhúmedo en la zona ganadera del Oriente del Estado de Yucatán. Para la recolección colocaron en cada rancho dos transectos separados por 500 m entre sí, cada transecto estuvo 10 conformado por tres coprotrampas de caída libre o pitfall cebadas con 200 g de excremento bovino y separadas 200 m entre sí para mantener independencia de las muestras. Se recolectaron 93,274 escarabajos estercoleros pertenecientes a 17 especies de la subfamilia Scarabaeinae. Las especies más abundantes fueron Onthophagus landolti (Harold, 1880) seguida por Canthon indigaceus chevrolati (Harold, 1868), Digitonthophagus gazella (Frabricius, 1787), C. leechi y Pseudocanthon perplexus (LeConte, 1847). El conocimiento de la composición faunística de escarabajos estercoleros de la región es un punto de partida para desarrollar investigaciones del impacto de las actividades humanas y prácticas de producción ganaderas sobre la diversidad de estos insectos. Campos-Serrano et al. (2013), estudiaron la abundancia de colémbolos asociados a cultivos de maíz, alfalfa y soya de tres municipios San José del Rincón en el Estado de México; Salvatierra, Guanajuato y Tapachula, Chiapas. En cada parcela colocaron 90 trampas pitfall por 72 horas. Se registraron en total 14,103 individuos, que se agruparon en cuatro familias: Isotomidae, Hypogastruridae, Entomobryidae y Sminthuridae. Se distribuyeron en una gran variedad de hábitats y algunos fueron hemiedáficos. La abundancia que se registró dependió de que tan enriquecido fue el suelo ya que hubo una relación directa entre la abundancia de los mismos y la materia orgánica presente así como del grado de humedad. Otros trabajos hechos con trampa pitfall y que son de otros países son los de: Ramírez et al. (2002) realizaron un trabajo en la Reserva Nacional de Lachay, Lima – Perú para la evaluación de la diversidad. El muestreo fue hecho en 34 estaciones ubicadas sistemáticamente en la reserva. Para la recolección de insectos se ocuparon trampas pitfall, colocándose tres trampas en 31 estaciones y cuatro en tres, cada una con un esfuerzo total de siete días. Determinaron el tamaño mínimo de unidadmuestral (TUM), quedando estandarizado éste en dos trampas pitfall, con un esfuerzo de siete días por cada trampa. Obtuvieron, también, valores altos y significativos de correlación utilizando el índice de Pearson, entre la diversidad de sólo el orden Coleoptera y la diversidad de cuatro órdenes de insectos juntos (Hemiptera, Coleoptera, Hymenoptera y Homoptera). Los resultados sugieren que la diversidad de los coleópteros puede ser considerada como representativa de la diversidad de la comunidad de insectos de suelo. Gutiérrez-Chacón y Ulloa-Chacón (2006) examinaron la composición de coleópteros estafilínidos en tres localidades de la Cordillera Oriental de los Andes colombianos. Los métodos de recolección fueron trampas de caída y sacos Winkler, mediante los cuales se obtuvieron 1067 especímenes que fueron agrupados en 11 subfamilas, 52 géneros y 293 morfoespecies. En general, los 11 ensambles de estafilínidos estuvieron dominados por las subfamilias Pselaphinae y Aleocharinae en términos de riqueza y abundancia. En la primera localidad Tamá se registraron 139 especies, en Mocoa-Kofán 112 y en Picachos 60. Los estafilínidos exhibieron altas tasas de recambio de especies a través de un gradiente altitudinal entre los 700 y 3500m. Álvarez-Duarte y Barrera-Cataño (2007) hicieron un análisis donde se comparó la abundancia y composición del ensamblaje de Coleópteros en diferentes áreas de la Cantera Soratam, Localidad de Usaquén, Bogotá. La cantera se diferenció en tres zonas: 1) Zona descapotada (ZD), 2) Zona de depósito estériles (ZA) y 3) Relicto de bosque altoandino (ZB). Para la captura se hicieron transectos de 20 m cada uno en cada una de las áreas y en cada transecto se colocaron 11 trampas pitfall, separadas cada 2 m entre sí, para un total de 44 trampas por zona. Las pitfall fueron colocadas trimestralmente. En total se recolectaron 857 coleópteros pertenecientes a 12 familias y 62 morfoespecies siendo las representativas: Staphylinidae con el 44.1% y Carabidae con el 25%. La mayor abundancia y diversidad se encontró en el bosque adyacente, mientras que los valores más bajos se registraron en la zona descapotada. Hubo diferencias significativas en la composición del ensamblaje entre las áreas, debido a la complejidad estructural de la vegetación y a las condiciones microclimáticas que estos hábitats proporcionan a las especies. Existen diversos trabajos de diversidad, distribución, comportamiento y/o abundancia de las diferentes familias de coleópteros. De todos ellos, para esta investigación se han tomado en cuenta aquellos donde las familias de escarabajos tienen alguna asociación con el suelo o bien que han sido recolectadas con trampas colocadas en el mismo, como las familias Staphylinidae, Histeridae y Scarabaeidae. Algunos trabajos referentes a estos temas son: Acuña (2004) quien elaboró un estudio faunístico de coleópteros necrófilos en la Sierra Norte de Puebla; efectuó recolecciones mensuales durante un ciclo anual utilizando necrotrampas permanentes (NTP-80); se eligieron cinco sitios de muestreo: bosque mesófilo de montaña, selva alta perennifolia (dentro de esta, tres estaciones que correspondieron a zonas de actividad humana, un pastizal inducido, un cafetal y un vivero). Obtuvo un total de 5,756 coleópteros necrófilos, de los cuales 4,140 pertenecieron a la familia Staphylinidae, 1,492 a Scarabaeidae, 89 a Histeridae y 35 a Silphidae, incluidos en 11 subfamilias, 29 géneros, 23 especies y 29 se determinaron a morfoespecies. Navarrete-Heredia y Zaragoza-Caballero (2006) presentaron una síntesis de la diversidad de coleópteros stafilinoideos de México considerando a las familias Hydraenidae, Agyrtidae, Silphidae y Staphylinidae; esta síntesis se propuso con el 12 Coeficiente de Trabajo Taxonómico (CTT) y especies totales como medida para evaluar la importancia del trabajo taxonómico de los inventarios hechos en el país. La riqueza a nivel estatal mostró que Veracruz fue el estado con notable número de especies, seguido de Oaxaca y Chiapas. La familia Hydraenidae estuvo representada por 71 especies, Agyrtidae por tres especies, Silphidae por once y Staphylinidae por 1,522. Márquez y Asiain (2012) publicaron los primeros 14 registros estatales de 13 especies de la familia Staphylinidae para los estados de Hidalgo (siete especies), San Luis Potosí (cinco especies) y Guanajuato (dos especies). Incluyeron los datos de distribución geográfica hasta ahora conocidos para cada especie, los cuales se ubicaron en las provincias biogeográficas mexicanas. Analizaron la distribución geográfica de cada especie, se apreció que correspondieron con cuatro patrones de distribución, tres de ellos previamente reconocidos en distintos grupos de coleópteros y uno más que se reconoció en este análisis: Componente Mexicano de Montaña (una especie), Componente Mesoamericano (siete especies), Componente Neártico Continental (tres especies) y patrón biogeográfico Sureste de México (dos especies). Además de ubicar a las 13 especies en cada uno de estos patrones, incluyeron otras especies de Staphilinidae y de varias familias de coleópteros que sustentan estos patrones. Navarrete y Newton (2013) trabajaron sobre la riqueza específica de la familia Staphylinidae en México en donde reconocen la presencia de 1,656 especies, siendo Sthaphylininae la que tuvo mayor riqueza específica con 386 especies. Veracruz, Oaxaca y Chiapas permanecen como los estados con mayor número de especies, además de ser también los más importantes por el número de especies endémicas. Esta información es una actualización de la diversidad de Staphylinidae en México, tomando como punto de partida la “Guía ilustrada para los géneros de Sthaphylinidae (Coleoptera) de México” de Navarrete et al. (2002) Justificación Los artrópodos están estrechamente relacionados en los procesos ecosistémicos, son la porción mayoritaria de la diversidad macroscópica y responden a los cambios ambientales, razón por la que son elegidos como objeto de estudio. En la actualidad en México se cuenta con una enorme información sobre diversos aspectos, incluyendo su sistemática, biogeografía, ecología, etología, entre otros. No obstante lo anterior, todavía no hay un conocimiento basto de estos organismos, no sólo acerca de aspectos como ciclos de vida, poblaciones y distribución eco-geográfica, sino sobre la taxonomía que sustenta el conocimiento básico de su diversidad; por lo que se plantearon los siguientes objetivos: 13 Objetivo general Determinar la abundancia de artrópodos y coleópteros edáficos así como la similitud, estacionalidad y esfuerzo de recolección de géneros de coleópteros capturados con trampa pitfall en el Jardín de Mariposas de la FES Iztacala. Objetivos particulares Determinar la abundancia relativa de los artrópodos y coleópteros edáficos capturados con trampa pitfall y recolección manual Elaborar un listado de los géneros de coleópteros edáficos encontrados en el jardín de mariposas. Analizar la similitud entre trampas pitfall colocadas en el área de estudio. Analizar la estacionalidad de coleópteros edáficos en un ciclo anual en el jardín. Determinar el esfuerzo de recolección. 14 Área de estudio El Jardín de mariposas se encuentra dentro del Jardín Botánico de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala (FESI-UNAM) (Fig. 1), Tlalnepantla de Baz, Estado de México; se ubica en las coordenadas 99°12'8'' de longitud O y 19°32'1'' de latitud N, a 2251 m snm. (Facultad de Estudios Superiores Iztacala, 2010). El municipio de Tlalnepantla de Baz (Fig.2) cuenta con una superficie de 83.48 km2 lo que representa el 0.37% del total de la superficie del Estado de México. Los terrenos correspondientes al municipio de Tlalnepantla de Baz se sitúan geográficamente al noroeste del Estado de México, sobre el Valle de México en suporción septentrional y al norte del Distrito Federal. La cabecera del municipio, se ubica en los 19°32'20'' de latitud N y a los 99°13'39'' de longitud O (INAFED, 2010). Tlalnepantla de Baz está constituido por dos zonas no contiguas, interrumpidas por el Distrito Federal: Zona Poniente y Zona Oriente; caso único dentro de la estructura geográfica de los municipios del Valle de México (INAFED, 2010). Colinda al norte con los municipios de Atizapán de Zaragoza, Cuautitlán Izcalli, Tultitlán, Ecatepec de Morelos y el Distrito Federal; al este con el municipio de Ecatepec de Morelos y D. F., al sur con el D.F. y el municipio de Naucalpan de Juárez; al oeste con los municipios de Naucalpan de Juárez y Atizapán de Zaragoza (INEGI, 2009). Figura 1. Ubicación del Jardín de Mariposas en la FES Iztacala, UNAM A) FES Iztacala, 2010 B) INEGI, 2014. 15 Figura 2. Mapa del municipio de Tlalnepantla de Baz, Estado de México. (INEGI 2009). Clima El clima es templado con lluvias en verano (Cw) (FES Iztacala, 2010); en condiciones normales, las variantes climáticas de esta región son: semiseco (invierno y primavera) semifrío, sin estación invernal bien definida. La estación seca comprende los meses de diciembre a abril. Temperatura media: 16 a 18°C. Temperatura máxima: 27.30°C. Precipitación pluvial total: 682.6 mm (INAFED, 2010). Orografía Las elevaciones que se extienden por la parte noroeste tienen de los 2,300 a 2,700 metros de altitud y corresponden a las estribaciones de la Sierra de Monte Alto, prolongación de la Sierra de las Cruces, límite occidental de la Cuenca de México. Las principales elevaciones son los cerros del Tenayo, Tianguillo, Santa Cecilia, Tlayapa, Barrientos, Cerro Grande, Puerto, Tequesquináhuac, Atlalco y Cerro de la Cruz (INAFED, 2010). 16 Uso de suelo La tenencia de la tierra y el uso de suelo en Tlalnepantla se dividen en dos grandes rubros: urbano en el cual se contempla la diversidad de usos, siendo el principal uso del suelo el habitacional y la zona no urbanizable, que consideran dentro de ésta a las zonas de preservación ecológica, principalmente la Sierra de Guadalupe, así como las zonas de restricción federal (INAFED, 2010). Vegetación La vegetación en FESI ocupa un área de 118 131.13 m2 en una superficie total de 221 382.00 m2, y está compuesta por especies de árboles tales como el colorín (Erythrina americana), eucalipto (Eucalyptus camaldulensis y E. globulus), pirúl (Schinus molle), fresno (Fraxinus uhdei), jacaranda (Jacaranda mimosifolia), ciprés (Cupressus lusitánica), pino (Pinus sp.), álamo plateado (Populus alba), chopo (Populus deltoides), entre otros. En cuanto a arbustos se encuentra el piracanto (Pyracantha koidzumii) y bambú (Pleioblastus simonii) entre los más importantes (Sandoval y Tapia, 2000). Fauna Para la FESI en cuanto a la fauna se han reportado lagartijas (Sceloporus grammicus y Barisia imbricata imbricata), anfibios (Spea multiplicata), serpientes (Conopsis lineata y Pituophis deppei deppei), mamíferos (Rattus norvegicus, Mus musculus, Felis domesticus y Canis lupus familiaris) (Duarte, 2001). La avifauna registra a 52 especies en 47 géneros, 25 familias y 8 órdenes; el 69 % (36) corresponden al orden Passeriformes siendo el más importante, seguido por los órdenes Apodiformes (4), Piciformes y Columbiformes (3), Psittaciformes y Accipitriformes (2), Stringiformes y Pelecaniformes (1) cada uno. Las familias mejor representadas son Parulidae (6), Tyrannidae (5), Icteridae y Cardinalidae (4) cada una (Acuña, 2014). Concretamente de los artrópodos del jardín de mariposas hay un registro de 4780 especímenes pertenecientes a nueve órdenes y 87 familias, 79 de insectos y 8 de arácnidos. De las 87 familias presentes hay 27 depredadoras, 25 fitófagas, 18 parasitoides, 15 saprófagas, 3 micetófagas, 3 hematófagas, 2 formadoras de agallas y 2 polinizadoras (Arellano, 2014). 17 Materiales y Método Trabajo de Campo Se realizaron muestreos mensuales, tres días de cada mes, durante un ciclo anual (marzo 2013-marzo 2014) en el Jardín de Mariposas de la FES Iztacala; se utilizaron cuatro trampas pitfall sin cebo, las cuales se colocaron en lugares con características variadas: la primera entre mastuerzo (Tropaeolum majus) con baja cantidad de humedad, la segunda se ubico entre un árbol de ahuehuete (Taxodium huegelii) y lirios (Lilium) con una humedad intermedia, la tercer trampa estuvo entre helechos (Nephrolepis exaltata) y la cuarta a un costado del arbusto cola de caballo (Equisetum arvense) donde la humedad es alta y con poca cantidad de sol. Las trampas operaron simultáneamente durante 4 horas cada día (de las 11:00 a las 13:00 horas en el horario de verano y de las 10:00 a las 14:00 horas el resto del año). La trampa pitfall consistió de un bote de plástico el cual se enterró hasta que su borde superior quedó a nivel de suelo, en forma tal que los insectos que se desplazan por la superficie del suelo tengan una posibilidad al azar de caer durante sus recorridos. Para reducir el daño de la lluvia se colocó un techo de plástico con un soporte de 2-3 cm de alto alrededor de la trampa (Bland, 1978). Así mismo, se hicieron recolecciones manuales en un lapso de una hora por mes (10:00 – 11:00 hr.) en todo el jardín, revisando por debajo de macetas, tocones y rocas. Trabajo de Laboratorio El material obtenido se preservó en alcohol etílico al 70%, posteriormente se separó, contabilizó y se determinó con ayuda de un microscopio estereoscópico de la marca Carl Zeiss y claves especializadas de Arnett y Thomas (2000), Arnett et al. (2002), Navarrete-Heredia et al. (2002) y Borror et al. (2005). Los organismos determinados se depositaron en la Colección de Artrópodos de la FES Iztacala (CAFESI). 18 Trabajo de Gabinete El cálculo de la abundancia relativa se hizo contando tanto el número de individuos, como el número géneros de cada uno de ellos (Valverde et al., 2005). Para medir la similitud entre géneros y las trampas se utilizó el índice de Bray-Curtis que enfatiza la importancia de los géneros que se tienen en común entre los sitios de muestreo. Toma valores entre 0 (Ninguna especie en común) y 1 (muestras idénticas) (Bray y Curtis, 1975). SB = 1- [Ʃ (Xij - Xik) / Ʃ (Xij + Xik)] donde: SB = Similitud por método de Bray-Curtis. Xij y Xik = Número de individuos del género i en la muestra j y en la muestra k. Para determinar la estacionalidad se registró la presencia mensual de los diferentes géneros a lo largo del ciclo anual. El esfuerzo de recolección fue de 12 horas en tres días durante el ciclo anual por una sola persona. Para determinar qué tan adecuado fue dicho esfuerzo, se elaboró una curva de acumulación de especies donde se ilustraron los valores observados de la riqueza específica mediante el índice de Chao, que estima el número de especies esperadas considerando la relación entre el número de especies únicas (Hawksworth, 1995). Es un estimador no paramétrico en sentido estadístico ya que no asume el tipo de distribución del conjunto de datos y no los ajusta a un modelo determinado (Moreno, 2001). Chao 2 = S + L2/2M donde: S = Número de especies en una muestra L = Número de especies que ocurren solamente en una muestra M = Número de especies que ocurren exactamente en dos muestras 19 Resultados y discusión Durante los muestreos, la fauna de artrópodos edáficos en el Jardín de mariposas estuvo representada por 3817 especímenes (Cuadro 1, anexo 1), siendo los más abundantes los colémbolos, anfípodos, isópodos y coleópteros. Artrópodos Núm. de organismos Abundancia (%) Collembola 1228 32.17 Amphipoda 1083 28.37 Isopoda 434 11.37 Coleoptera 295 7.72 Hymenoptera 247 6.47 Diptera 165 4.32 Hemiptera 125 3.27 Acarida 102 2.67 Myriapoda 46 1.2 Larvas 32 0.83 Opiliones 26 0.68 Araneae18 0.47 Orthoptera 11 0.28 Dermaptera 5 0.13 Total 3817 99.95% Cuadro 1. Artrópodos edáficos recolectados con trampa pitfall en el Jardín de Mariposas de la FES Iztacala, UNAM. En este estudio se encontraron grandes diferencias en cuanto a la abundancia de los grupos, ya que, los más números fueron los colémbolos (32%), anfípodos (28%), isópodos (11%) y coleópteros (8%); estas diferencias están relacionadas con la complejidad de la vegetación, ya que, hay una conformación diversa en cuanto a especies de plantas y árboles (Álvarez-Duarte y Barrera-Cataño, 2007). Los artrópodos ofrecen un gran potencial como indicadores de la biodiversidad (Gray y Jongepier, 2008), y son modelos importantes para comparaciones de comunidades dependientes del hábitat (Lassau, et al., 2005). 20 A) Abundancia de artrópodos y coleópteros Los resultados obtenidos durante los meses de recolección mostraron que hubo un mayor porcentaje de colémbolos (32%), debido a que estuvieron con frecuencia en hojarasca, corteza de árboles, hongos y nidos de insectos sociales; estos colémbolos por su tipo de alimentación juegan un papel elemental en la descomposición de la materia orgánica, además, de que controlan las poblaciones de bacterias y hongos. De igual manera, son presa de muchos insectos en particular de hormigas y escarabajos, así como de numerosas ácaros depredadores, lo que les da gran importancia como elemento fundamental en las cadenas tróficas (Palacios et al., 2000). Los anfípodos tuvieron otro porcentaje alto (28%), estos organismos ocuparon sustratos diversos y sus adaptaciones les han permitido colonizar ambientes distintos como son playas, pastizales y dunas consolidadas, cerca de costas y entre hojas de bosque, invernaderos y jardines (Escobar et al., 2002). Por otra parte los datos conseguidos están relacionados con factores climáticos, edáficos y de disponibilidad de nutrientes para este tipo de fauna (Flores-Pardave et al., 2008). Del orden Coleoptera se recolectaron un total de 295 especímenes (Cuadro 2 y 3) que constituyó una abundancia relativa del 8 % del total, perteneciendo a cinco familias: Staphylinidae, Carabidae, Scarabaeidae, Coccinelidae y Curculionidae. La familia Staphylinidae estuvo representada por 193 organismos (66%), Carabidae por 92 individuos (30%), Scarabaeidae por 6 (2%), Coccinellidae por 3 (1%) y Curculionidae por 1 (1%), todos clasificados en subfamilia y género (Cuadro 3). Familia Núm. de organismos Abundancia % Staphylinidae 193 65.55 Carabidae 92 30 Scarabaeidae 6 2.06 Coccinelidae 3 1.03 Curculionidae 1 0.34 Total 295 98.98 Cuadro 2. Familias de coleópteros capturados con trampa pitfall en el Jardín de Mariposas. 21 Familia Subfamilia Género Organismos Abundancia % Staphylinidae Staphylininae Platydracus 150 77.72 Philonthus 27 13.98 Neohypnus 3 1.55 Aleocharinae Ocyota 6 3.1 Phloeopora 4 2.07 Oxypoda 2 1.03 Oxytelinae Anotylus 1 0.51 Total 193 99.96 Carabidae Harpalinae Laemostenus 71 77.17 Calleida 13 14.13 Harpalus 3 3.26 Amara 2 2.17 Pseudomara 2 2.17 Trechinae Trechus 1 1.08 Total 92 99.98 Scarabaeidae Melolonthinae Maladera 4 66.66 Dynastinae Aphonides 2 33.33 Total 6 99.99 Coccinellidae Coccinellinae Neoharmonia 2 66.66 Harmonia 1 33.33 Total 3 99.99 Curculionidae Cossoninae Himatium 1 100 Total general 295 98.98 Cuadro 3. Listado de coleópteros recolectados con trampa pitfall. Para el desarrollo de los coleópteros, un factor que pudo influir en el número de individuos fue la cantidad de luz y las áreas del jardín en donde la humedad fue baja. Álvarez-Duarte y Barrera-Cataño (2007) mencionan en su trabajo que hay 22 una disminución tanto en la abundancia como en la riqueza debido a la incidencia de luz y la falta de humedad. También juegan roles trascendentales en procesos ecosistémicos, como son la descomposición y la depredación, siendo esta última actividad, las que permiten la regulación de los tamaños poblacionales de otras especies (Rivera-García y Viggers-Carrasco, 1991). El total de la abundancia por género destacó de la familia Staphylinidae Platydracus 77.72%, (150 individuos), Philonthus 13.98% (27), Ocyota, 3.1% (6) y Phloeopora 2.07% (4); de la familia Carabidae Laemostenus con 77.17% (71) y Calleida con 14.13% (13); siendo estas dos familias las más representativas (Grafica 1). 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Staphylinidae Carabidae Scarabaeidae Coccinellidae Curculionidae N úm er o de o rg an is m os Gráfica 1. Abundancia de géneros de coleópteros recolectados con trampa pitfall. La familia Staphylinidae fue la más abundante, la hojarasca y materia orgánica cubrieron una gran parte del área de muestreo. Ocupó todos los tipos de hábitats, y según Good (1999) viven en microhábitats húmedos y cubiertos con hojarasca y alto contenido de materia orgánica, alimentándose de materia en descomposición vegetal o animal (Navarrete-Heredia et al., 2002) de dípteros (larvas y adultos) y otros escarabajos que se encuentran sobre ella (Flores-Ongay, 2009). 23 El género Platydracus representó el 77.72%, cuya principal característica fue desarrollarse sobre la hojarasca y humedad de suelo en algunas zonas del jardín de mariposas; también se debió a que es una zona con perturbación media; Jiménez-Sánchez et al. (2000) reportaron para Platydracus mendicus comúnmente en el bosque tropical caducifolio como hábitat y puede llegar a ser muy abundante en sitios altamente perturbados (Jiménez-Sánchez et al., 2001, Márquez, 2003). De Anotylus solo se recolectó un organismo 0.51%; en el jardín se tuvieron condiciones donde la hojarasca fue muy abundante y la humedad alta (Anexo 4); al utilizar trampas pitfall sin cebo el numero fue bajo (Anexo 3), ya que Cejudo- Espinoza y Deloya (2005) comentan que el género tiene individuos que habitan principalmente en hojarasca, especialmente cerca de arroyos aunque algunas veces son capturados en excremento, carroña y hongos. Navarrete-Heredia (1996) los ha capturado con trampas de luz y él y otros autores han usado trampas cebadas como la NTP-80 (Jiménez-Sánchez et al., 2000, 2001; Márquez- Luna, 2001; Cejudo-Espinoza y Deloya, 2005). La familia Carabidae fue la segunda más numerosa, con 92 individuos (30%) debido a que la zona tuvo heterogeneidad vegetal, lo cual proporciona una amplia gama de nichos y microclimas favorables, además de una alta oferta de recursos (Lopera, 1996); comprende la mayoría de especies terrestres del suborden Adephaga y se considera el grupo con especies depredadores (Ordóñez, 2006), se alimentan principalmente de presas vivas, una buena proporción son polífagos consumiendo plantas y animales (Thiele, 1977); otros prefieren artrópodos muertos o moribundos o huevos de otros insectos (Ordóñez-Reséndiz, 2006), incluso los hay completamente granívoros (Erwin, 1991; Ball y Bousquet, 2001). El género Laemostenus con el 77.17% fue el más alto, porque son coleópteros depredadores y están adaptados a vivir en cualquier microhabitat. La mayoría se encontró en la hojarasca y debajo de rocas. Al ser una zona con perturbación media se desarrollaron demasiados artrópodos los cuales le sirven de alimento. Pertenecen a la tribu Platynini y esta se caracteriza por sus amplios hábitos alimentarios en particular depredadores y carroñeros además de que su distribución es a nivel mundial (Martínez, 2005). Para Trechus solo se recolectó un organismo (1.08%); debido a que el suelo es muy compacto y no tienen la manera de habitarlo porque viven en cuevas o cavidades artificiales; y en el jardín no se tuvieron estas características, Ortuño y Barranco (2015) describen que necesitan de condiciones de oscuridad, humedad, temperatura y aportes nutricionales mínimos y estos los hace dehábitats hipogeos. 24 La familia Scarabaeidae conto con dos géneros; Maladera 66.66% (4 individuos) y Aphonides 33.33% (2) pertenecientes a las subfamilias Melolonthinae y Dynastinae respectivamente. Para el desarrollo de estos, parte de si ciclo de vida en etapa de larva es enterrados en el suelo, siendo afectados por la cantidad de agua con la que se regaba el jardín que no permitió que se completara su ciclo de vida. Además de que son fitófagos y se alimenta de pastos y cultivos así como también viven en el follaje de arbustos (Pope, 1961; Hardy, 1991); y todo el estudio se baso a nivel de suelo. La familia Coccinelidae reportó un bajo número de organismos (1.03%) pertenecientes a dos géneros: Harmonia y Neoharmonia, su bajo porcentaje se debe a que son de estrato el arbustivo y estuvieron presentes debido a que en el jardín hubo plantas con pulgones de que alimentarse; aun así su caída en las trampas fue accidental ya que no estuvieron a nivel de suelo como para que aumentara su abundancia. Son coleópteros de gran importancia ya que ayudan a mantener baja la población de plagas. Flores-Mejía y Salas-Araiza (2004) registran como benéficos a estos géneros pues tanto los adultos como las larvas se alimentan de áfidos, escamas, trips, huevecillos y larvas pequeñas de palomillas; Morón y Terrón (1988) reportan que controlan plagas de mosquita blanca y en general insectos de cuerpo blando. Para la familia Curculionidae solo se registró el género Himatium de la subfamilia Cossoninae, este organismo se recolecto manualmente debajo de una roca; para este género como tal no se cuenta con información; pero Costa-Lima (1956) menciona que hay especies de esta subfamilia que viven debajo de cortezas o desarrollan túneles y galerías perforando madera en estado de descomposición; por lo tanto y debido a que no había mucha madera donde buscar no se encontraron más. B) Similitud La trampa uno con 17 coleópteros tuvo una diferencia muy marcada comparada con las trampas dos (3 organismos), tres (5) y cuatro (4) que muestran una igualdad entre ellas (Dendrograma 1), las muestras fueron tomadas en diferentes épocas del año y en diferentes zonas con condiciones edáficas y climáticas distintas; por zona de vegetación se observó que donde se colocó la primera trampa el género Platydracus fue el que se recolecto 8 veces, seguido de Ocyota (3), Laemostenus (2), Amara (1), Trechus (1), Oxypoda (1) y Phloeopora (1); en esta zona se desarrolla el mastuerzo, que tiene alta incidencia de sol y la cobertura de la planta es amplia la cual propicia que se obtuviera un número alto en cuanto al género Platydracus (11 organismos) además de que hay un gran contenido de materia orgánica; y por ende el desarrollo de otros insectos que 25 sirven de alimento . En el área de la segunda trampa la diversidad fue baja, sólo se recolectaron Laemostenus, Phloeopora y Platydracus una sola vez respectivamente; aquí la humedad fue intermedia (anexo 4) y se esperaba obtener mayor cantidad de organismos de cada género ya que la humedad es favorable para el desarrollo de los especímenes. La trampa tres estuvo en una zona de humedad alta donde el género Platydracus se recolecto tres veces, Pseudomara (1) y Harmonia (1); en la trampa 4 con las mismas características que la tres se recolecto el género Philonthus con 2 y Ocyota y Platydracus con 1 vez (Gráfica 2); cabe mencionar que estas últimas dos trampas se colocaron en una zona de sombra. Numéricamente la trampa uno fue la que tuvo más diversidad por el número de veces de recolección de coleópteros que al resto de las trampas. Se esperaba que las trampas tres y cuatro tuvieran más número de veces de cada género debido a que las condiciones son las adecuadas para el desarrollo de los especímenes como son la humedad y la cantidad de materia orgánica (Flores- Pardave et al. 2008).La distribución de los géneros en las trampas no solo depende de factores bióticos sino de otros factores como el tipo de suelo, relieve del paisaje, cobertura vegetal y cambios en el ambiente por actividades humanas. Por otra parte las zonas de muestreo están muy cercanas entre sí, aún así se esperaría una diversidad mayor, sin embargo como no se usó ningún cebo en las trampas no hubo un atrayente para los especímenes más que el alcohol. La recolección manual comparada con las trampas muestra que fue más representativa (Grafica 3), debido a que se buscaron individuos del orden Coleoptera exclusivamente y los más recolectados pertenecen a los géneros Leamostenus (12 organismos), Platydracus (11), Calleida (7), Philonthus (6), Aphonides, Maladera y Harpalus (2) cada uno; Neoharmonia, Himatium, Ocyota, Oxypoda, Phloepora, Anotylus, y Neohypnus (1) cada uno; algunos de estos géneros diferentes a los recolectados en las trampas. Todos estos se encontraron debajo de rocas, macetas y entre la hojarasca en donde hubo una gran variedad de artrópodos los cuales les sirvieron de alimento ya que son depredadores y carroñeros (Martínez, 2005, Navarrete-Heredia et al., 2002). 26 Dendrograma 1. Similitud entre trampas presentes en el jardín de mariposas. 0 2 4 6 8 10 12 14 Trampa 1 Trampa 2 Trampa 3 Trampa 4 R. Manual N úm er o de v ec es c ap tu ra do s Gráfica 2. Géneros de coleópteros recolectados por trampa pitfall y de forma manual. 27 C) Estacionalidad Los meses de junio, julio y agosto del 2013 y febrero de 2014 tuvieron mayor abundancia de artrópodos (Gráfica 3); para junio 79% y julio 74% del orden Collembola y el mes de agosto Amphipoda con 70%; para el mes de febrero de 2014 el orden Hymenoptera tuvo una abundancia de 21% (Anexo 5). Ya que hubo un alto contenido de materia orgánica que les sirvio de alimento; y de acuerdo a Flores-Pardave et al. (2008) favorece el crecimiento poblacional de algunos de ellos. Los meses de marzo y mayo de 2013 tuvieron menor abundancia, Coleoptera con 39% e Isopoda con 33% respectivamente; debido a que fueron meses donde la humedad bajo y esto no ayudo para el desarrollo de los organismos porque Flores-Pardave et al. (2008) mencionan que hay una relación entre la presencia de los mismos y la humedad para que se desarrollen. 62 211 78 797 777 372 101 211 210 239 168 322 269 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 2013 2014 N úm er o de o rg an is m os Grafica 3. Estacionalidad de artrópodos capturados con trampa pitfall. Para los coleópteros, los meses que presentaron una estacionalidad marcada fueron noviembre con 49 organismos (23.33%) dada por los géneros Platydracus y Laemostenus; y diciembre con 43 (17.99%) incluidos Platydracus, Philonthus y Laemostenus. Para abril, septiembre y octubre tuvieron menos individuos con 2, 9 y 9 y una abundancia de 1%, 8.91% y 4.26% respectivamente (Gráfica 4 y Anexo 28 5). La estacionalidad es un factor que podría ayudar a reducir la competencia por recursos alimentarios (Pedraza et al., 2010). Hanski y Cambefort (1991) puntualizaron que cuando el grado de competencia varía estacionalmente, algunas especies que son competidoras inferiores pueden ganar ventaja a las especies en etapa de letargo (diapausa) durante el período de mayor competición. 24 2 15 20 14 18 9 9 49 43 31 36 25 0 10 20 30 40 50 60 N úm er o de o rg an is m os 20142013 Grafica 4. Estacionalidad de coleópteros capturados con trampa pitfall. En cuanto al factor temperatura (SNM, 2010) se tuvo que mayo y junio fueron los meses con temperaturas medias de 18.3 y 18.4°C respectivamente (Gráfica 5 y Anexo 4); en estos meses fue muy bajo el número de individuos ya que al haber mayor temperatura su desarrollo se vió afectado. Por otro lado, los meses de noviembre, diciembre de 2013, enero y febrero de 2014 la temperatura fue bajando a lo largo de los meses con 13.2, 12.7, 11 y 13.6 °C y abundancias de 23.33%, 17.99%, 18.45% y 11.18% respectivamente(Anexo 5); por lo tanto, se presentó mayor abundancia debido a que la temperatura bajó y existió una relación entre la presencia artrópodos y temperatura; y de acuerdo con Flores- Pardave et al. (2008) hay una relación directa entre estos factores. 29 18.3 18.4 13.2 12.7 11 13.6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 Num. de org. T °C 2013 2014 N ú m e ro d e o rg a n is m o s T e m p e ra tu ra ° C Grafica 5. Número de coleópteros capturados con trampa pitfall y su relación con la temperatura. Con respecto a la precipitación pluvial (SNM, 2010) se observó que para los meses de junio, julio, agosto y septiembre fue alta, encontrando una baja abundancia de géneros 3%, 1.8%, 4.83% y 8.91% cada mes. Por otra parte, para los meses de noviembre y diciembre la precipitación fue baja y la presencia de géneros fue alta comparada con los de poca precipitación (Grafica 6); el que él incremento de número de organismos ocurriera en la época de sequia y no en la de lluvias puede atribuirse al mayor número de individuos de tamaño pequeño durante la época de seca en comparación con la de lluvias, posiblemente porque es cuando logran desplazarse con facilidad para buscar sus distintos recursos, ya que, la lluvia puede impedir el paso y difícilmente se pueden desplazar por que las gotas de agua llegan a superar incluso su peso corporal. Begon et al. (2006) y Pedraza-Vergara (2008) mencionan que las poblaciones muestran un comportamiento basado en el equilibrio entre los factores limitantes, es decir, que si las lluvias aumentan o disminuyen por fuera de su nivel de tolerancia, éstas reducirán su número de individuos, hecho que afectará la comunidad. 30 7.7 11.9 56.9 124.2 161.1 133 221.9 71.7 42.1 7.6 3.1 2.9 6.1 0 50 100 150 200 250 0 10 20 30 40 50 60 Num. de org. Precipitacion (mm) N ú m e ro d e o rg a n is m o s P re ci p it a ci ó n ( m m ) 2013 2014 Gráfica 6. Número de coleópteros capturados con trampa pitfall y su relación con la precipitación. D) Esfuerzo de recolección El esfuerzo de recolección (Gráfica 7) sugiere que no se llegó a la fase asintótica, a la mitad del muestreo se alcanzó una meseta, pero hubo un incremento repentino en los meses de septiembre a diciembre, esto sugiere que el número de géneros podría seguir incrementándose por la captura de algunos organismos más si se dejan las trampas más tiempo, al igual que si se colocaran más trampas en el jardín, por lo tanto se propone colocar un cebo a las trampas y usar otros métodos de recolección; probablemente se mejorarían los resultados, acercándose cada vez más a los resultados que predice el estimado utilizado. Sin embargo el estudio pretendía determinar la abundancia, similitud y estacionalidad de la coleópterofauna del jardín sin que intervinieran factores que pudieran atraer a los insectos de otros sitios, es decir, que las trampas no contuvieran cebo para no modificar conductas de los insectos. 31 0 5 10 15 20 25 30 0 2 4 6 8 10 12 14 N ú m e ro d e g e n e ro s Chao Muestreo M A M J J A S O N D E F M 2013 2014 Meses Grafica 7. Curva de acumulación de géneros recolectados con trampa pitfall. 32 Conclusiones Se recolectaron un total de 3817 organismos, pertenecientes a 14 órdenes de los cuales los más altos numéricamente son los órdenes: Collembola, Amphipoda, Isopoda y Coleoptera. El orden Coleoptera contó con 295 organismos de 5 familias: Carabidae, Coccinelidae, Curculionidae, Scarabaeidae y Staphylinidae. El orden Coleoptera tuvo una abundancia relativa del 8 % del total de organismos capturados. La mayor abundancia del orden Coleoptera fue para las familias Staphylinidae con 66% y Carabidae con 30%. Los géneros con más abundancia fueron Platydracus con 77.71% y Laemostenus con 77.17%. La trampa uno mostró una mayor diversidad con siete géneros y la trampa cuatro presentó menos con dos géneros. Los meses que alcanzaron más coleópteros fueron noviembre (23.33%) y diciembre (17.99%) de 2013; enero (18.45%), febrero (11.18%) y marzo (9.29%) de 2014; en donde la temperatura y la precipitación fueron bajas. El esfuerzo de recolección muestra que aún faltan géneros/especies por obtener, se propone colocar un cebo a las trampas y usar otros métodos de recolección; probablemente se mejorarían los resultados, acercándose cada vez más a los resultados que predice el estimado utilizado. 33 Literatura citada Acuña J.D. 2014. Avifauna de la FES Iztacala, UNAM. Estudio comparativo. Tesis Licenciatura. Facultad de Estudios Superiores Iztacala. UNAM. EdoMéx, México. 91 pp. Acuña, S. J. 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Marzo, 2013 Abril, 2013 Mayo, 2013 Junio, 2013 Julio, 2013 Agosto, 2013 Septiembre, 2013 Género P 1 P 2 P 3 P 4 R M P 1 P 2 P 3 P 4 R M P 1 P 2 P 3 P 4 R M P 1 P 2 P 3 P 4 R M P 1 P 2 P 3 P 4 R M P 1 P 2 P 3 P 4 RM P 1 P 2 P 3 P 4 RM Platydracus 2
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