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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA PATRONES DE DIVERSIDAD DE LAS COMUNIDADES DE ARTRÓPODOS ASOCIADOS A LA HOJARASCA EN LA RESERVA ECOLÓGICA DEL PEDREGAL DE SAN ÁNGEL, D.F., MÉXICO. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE BIÓLOGA PRESENTA GIOVANNA KARINA BALTAZAR VALDEZ DIRECTORA DE TESIS LETICIA RÍOS CASANOVA LOS REYES IZTACALA, EDO. DE MEXICO, 2017 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. “El peligro radica en que nuestro poder para dañar o destruir el medio ambiente aumenta a mucha mayor velocidad que nuestra sabiduría en el uso de ese poder.” S. H. AGRADECIMIENTOS Agradezco a la directora de esta tesis Leticia Ríos Casanova por su paciencia, guianza y esmero a lo largo de este tiempo, sin sus enseñanzas no habría sido posible realizar este trabajo. A mis revisores Héctor Godínez, Zenón Cano, Esteban Jiménez y Sandra Acevedo quienes me dieron observaciones y consejos invaluables para culminar de la mejor manera. Agradezco principalmente a mi madre, Martha, que siempre ha sido un ejemplo de fortaleza, esfuerzo y persistencia. Gracias a tu amor y dedicación he llegado hasta donde estoy y me he convertido en la persona que soy. A mi abuela por cuidarme desde pequeña con amor y entrega;; a mis tíos, Chelo y Ale, que estuvieron hasta en mis momentos de rebeldía y siguen estando para mí;; a mis hermanos, Carla y Leo, porque no pude haber pedido mejores personas para que me acompañaran toda la vida;; a mis sobrinos, Román y Arleth, por alegrar mis días con sus sonrisas. A toda mi familia por siempre alentarme a no rendirme e ir por más. A Kikis por su apoyo incondicional durante estos últimos meses y su paciencia inmensa ante mis ataques de estrés. A las personas que formaron parte de mi crecimiento durante la carrera Mayra, Lucía, Estela y Christian;; a aquellas que llegaron desde antes a mi vida y nunca se han ido Itzel, Gabriela, Celeste y Alan. Al Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT) que mediante el proyecto IN216714 me brindó apoyo financiero. ÍNDICE RESUMEN ................................................................................................................ 1 1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 2 1.1 Artrópodos asociados al suelo y la hojarasca ................................................ 2 1.2 Factores ambientales que inciden en las comunidades de artrópodos asociados a la hojarasca ...................................................................................... 3 1.3 Artrópodos de la REPSA ................................................................................ 4 2. OBJETIVOS ......................................................................................................... 7 3. MATERIALES Y MÉTODO .................................................................................. 8 3.1 Área de estudio ............................................................................................... 8 3.2 Colecta y extracción de artrópodos .............................................................. 10 3.3 Análisis de datos de clases y órdenes .......................................................... 12 3.4 Análisis de Morfoespecies ............................................................................ 13 3.5 Gremios tróficos ............................................................................................ 13 4. RESULTADOS ................................................................................................... 14 4.1 Clases del phylum Arthropoda ...................................................................... 14 4.2 Órdenes de la clase Insecta ......................................................................... 16 4.4 Morfoespecies del phylum Arthropoda ......................................................... 17 4.5 Gremios tróficos ............................................................................................ 21 5. DISCUSIÓN........................................................................................................ 26 5.1 Patrones de abundancia y riqueza ............................................................... 26 5.2 Composición de la comunidad ...................................................................... 28 5.3 Diversidad de clases y órdenes .................................................................... 28 5.4 Gremios tróficos ............................................................................................ 29 6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 32 LITERATURA CITADA .......................................................................................... 33 APÉNDICES........................................................................................................... 40 1 Baltazar, G. 2017. Patrones de diversidad de las comunidades de artrópodos asociados a la hojarasca en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel, D.F., México. Facultad de Estudios Superiores Iztacala, UNAM, Ciudad de México. 43 pp. RESUMEN La hojarasca es un importante almacén de recursos dentro del ecosistema. Los grupos de artrópodos que en ella habitan y sus interacciones han sido poco estudiados es por eso que el objetivo de este trabajo fue estudiar los patrones de diversidad de artrópodos asociados a la hojarasca en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (REPSA) en dos zonas (núcleo y amortiguamiento) y dos temporadas (lluvias y sequía). Tomamos 40 muestras de hojarasca en cada zona entre octubre del 2014 y agosto del 2015. Separamos los artrópodos con extractores mini-Winkler y los identificamos a nivel de clase y exclusivamente los individuos de la clase Insecta los separamos a nivel de orden. Clasificamos clases y órdenes en gremios tróficos y con dichos datos realizamos una red trófica. Comparamos la diversidad, riqueza y abundancia entre zonas y temporadas con un análisisde PERMANOVA, mientras que la composición la comparamos con un análisis no paramétrico de la similitud (ANOSIM). Obtuvimos 16,453 individuos dentro de los cuales las clases más abundantes fueron Arachnida (debido a que incluimos Acari dentro de ella) y Collembola, con el 45.3 % y 40.0 % de los ejemplares, respectivamente. Para la diversidad, riqueza, abundancia y composición de la comunidad de artrópodos no hubo diferencias significativas entre las zonas;; sin embargo, hubo efectos significativos de la temporada, ya que tanto las clases como los órdenes fueron más abundantes en la temporada de sequía. En cuanto a los gremios tróficos, los más frecuentes fueron detritívoros y fungívoros. Los cambios temporales afectan la diversidad de los artrópodos de la hojarasca como se ha descrito antes para otros hábitats. Mientras que entre las divisiones espaciales de la reserva no se encontraron diferencias, probablemente por la alta heterogeneidad de la REPSA y el poco tiempo que lleva la separación de las zonas núcleo y de amortiguamiento. 2 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Artrópodos asociados al suelo y la hojarasca Los artrópodos son los animales más diversos y con mayor riqueza en el planeta ya que representan cerca del 80 % de las especies conocidas, también son considerados el phylum con mayor éxito evolutivo por su capacidad adaptativa, debido a esto y a su diversidad de hábitos alimentarios ocupan una gran cantidad de nichos (Chung, 1993). Su importancia radica en que llevan a cabo muchas funciones como la polinización, ventilación del suelo, descomposición y reintroducción de materia orgánica, reciclaje de nutrientes, dispersión de esporas y semillas, mantenimiento de la composición y de la estructura vegetal, además de tener un papel importante dentro de las cadenas tróficas (Gullan y Cranston, 2010). Los artrópodos se encuentran entre los organismos que llevan a cabo la reincorporación y movimiento de la materia orgánica del suelo, además de influir en su aireación y porosidad (Speight et al., 2008). El suelo es un factor clave en los ecosistemas ya que en él se realiza el intercambio de energía (Cano-Santana, 1994) y el reciclaje de materia orgánica y nutrimentos. Debido a que los artrópodos tienen varias formas de vida y hábitos alimentarios, se pueden encontrar en el humus, suelo y hojarasca (Palacios-Vargas et al., 2009). La hojarasca representa uno de los grandes depósitos de nutrientes, energía y biodiversidad dentro del ecosistema (Patiño, 1990;; Menta, 2012). En este trabajo llamamos hojarasca, referida por algunos autores como mantillo (Martínez y Sarukhan, 1993), a todo aquel desecho vegetal caído al suelo y que se encuentra en diferentes estados de descomposición (Gullan y Cranston, 2010). Entre los artrópodos de la hojarasca, los que tienen mayor abundancia y biomasa son los ácaros y colémbolos (Cepeda y Whitford, 1990;; Guevara et al., 2002). Estos organismos se encargan de fragmentar y consumir la hojarasca junto con detritos y hongos por lo que se consideran los principales detritívoros (Speight et al., 2008). Otros organismos comunes son los isópodos (cochinillas), miriápodos, diplópodos, hexápodos y varios órdenes de arácnidos que fungen 3 como depredadores (Brown et al., 2001). Los hexápodos más diversos son los insectos pues la mayoría de sus órdenes tienen relación con el suelo y la hojarasca en algún momento de su ciclo vital (Borror y White, 1970;; Johnson y Catley, 2005). Dentro de los gremios tróficos que normalmente se presentan en la hojarasca se encuentran artrópodos fitófagos, fungívoros, depredadores y detritívoros, estos últimos son los más abundantes (Menta, 2012). 1.2 Factores ambientales que inciden en las comunidades de artrópodos asociados a la hojarasca Las características físicas del ambiente son determinantes para la presencia y diversidad de los artrópodos. Por ejemplo, la temperatura es uno de los factores más importantes debido a que las actividades, los ciclos vitales y la distribución de varias especies se pueden modificar si se presentan temperaturas extremas (Speight et al., 2008). De la misma manera, sabemos que los cambios producidos en el ambiente debido a la variación temporal afectan a estos organismos. Un ejemplo de esto es la lluvia ya que ésta induce el crecimiento y productividad de la vegetación incrementando la cantidad de recursos y nichos disponibles para los artrópodos (Chapin et al., 2002). Hay ecosistemas templados, como los bosques, en los que se reporta que los cambios ambientales asociados a distintas temporadas tienen un efecto sobre la composición y la abundancia de las comunidades de artrópodos asociadas a hojarasca;; en estos lugares se ha encontrado que las abundancias más altas de artrópodos se presentan al inicio de la temporada de lluvia, pero decrecen conforme la hojarasca se satura de agua (Kattan et al., 2006). En ecosistemas más cálidos se ha visto que la lluvia no tiene un efecto tan fuerte sobre la abundancia de los artrópodos, sino que la exposición al viento y la radiación solar son factores más determinantes (Antunes et al., 2007). La hojarasca disminuye la variabilidad de la temperatura que ocurre durante las diferentes estaciones, creando microambientes más estables y aminorando su efecto sobre las comunidades de artrópodos que viven ahí. De la misma manera, 4 la humedad de la hojarasca les permite a los artrópodos evitar la deshidratación, debido a que a ciertas temperaturas el agua tiende a evaporarse en el exterior (Lienhard, 1998;; Arango, 2006). La densidad y espesor de la capa de hojarasca y la tasa de descomposición de la materia orgánica asociada al suelo pueden incidir en los patrones de distribución de los artrópodos al aumentar o disminuir el espacio disponible de hábitat (Guevara et al., 2002;; Antunes et al., 2007). Es por esto que la precipitación es determinante en estos sitios ya que mientras más llueve en un ecosistema, la degradación de materia orgánica del suelo es más acelerada disminuyendo la cantidad de hojarasca (Arango, 2006). 1.3 Artrópodos de la REPSA La Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel (REPSA) está al sur de la zona urbana de la Ciudad de México (una entidad que hasta enero de 2016 se denominó Distrito Federal) en un sustrato originado de la erupción del volcán Xitle cuya lava basáltica le da una condición de poco suelo y vegetacióntípica de matorral xerófilo (Rzedowski, 1954). El Pedregal presenta dos temporadas muy marcadas, una de lluvia y una de sequía, su comunidad vegetal es muy heterogénea debido principalmente a su accidentada topografía, estos dos componentes lo llevan a tener una fenología variada en la que se pueden observar hojas maduras durante todo el año con un evidente descenso en temporada de sequía, durante la cual hay una mayor presencia de hojas seniles y por consiguiente aumenta la cantidad de hojarasca (Meave et al., 1994). Es un lugar de importancia ecológica, ya que en ella han ocurrido sucesiones de colonización vegetal y animal interrumpida y alterada por la urbanización (Cano-Santana y Meave, 1996), además de que ofrece diferentes servicios ambientales al Valle de México (Nava-López et al. 2009). Por lo anterior, se han hecho grandes esfuerzos para la recuperación y mantenimiento de este ecosistema que actualmente se encuentra altamente fragmentado debido a los constantes disturbios generados por las actividades humanas (Antonio-Garcés et al., 2009). La REPSA originalmente contaba con 80 5 km2 de los cuales actualmente se conservan menos de un 10 %, esta disminución en el área se debe mayormente a la construcción de Ciudad Universitaria y complejos habitacionales, llevando a la pérdida de muchas especies de animales y plantas (Lot y Camarena-Berruecos, 2009). Entre las acciones realizadas para su conservación y restauración se encuentra el retiro de desechos orgánicos e inorgánicos, la reintroducción de plantas nativas y la creación de zonas núcleo y de amortiguamiento (Gaceta UNAM, 2005;; Antonio-Garcés et al., 2009). Las zonas núcleo (ZN) son aquellas más conservadas, heterogéneas y con mayor densidad de vegetación en las zonas más abruptas;; mientras que las zonas de amortiguamiento (ZA) son las que reciben el impacto antropogénico, tienen vegetación menos densa en varios de sus sitios y una mayor cantidad de especies vegetales exóticas introducidas (Ayala, 2014). El establecimiento de estos dos tipos de zonas tiene el propósito de propiciar la conservación de la gran diversidad encontrada en esta reserva (Cano- Santana et al., 2008). En la REPSA se han realizado varios trabajos relacionados con artrópodos como es el caso de los órdenes Orthoptera, Lepidoptera, Hymenoptera y Araneae (Ríos-Casanova, 1993;; Cano-Santana, 1994;; Blanco-Becerril et al., 2010;; Trejo, 2015). También se han realizado trabajos en donde se recopila la información de la riqueza de artrópodos total, los cuales han reportado 817 especies pertenecientes a seis clases: Arachnida, Collembola, Chilopoda, Diplopoda, Insecta y Malacostraca (Lot y Cano-Santana, 2009;; Rueda, 2015). El estudio de las comunidades de artrópodos epífitos de la REPSA ha indicado que responden a la marcada estacionalidad de esta reserva ya que la riqueza, densidad y biomasa de estos organismos es mayor durante la temporada de lluvia (Ríos-Casanova et al., 2010). Específicamente para los artrópodos de hojarasca de la reserva se ha encontrado que su densidad es menor en la temporada de sequía y en sitios con vegetación escasa, en comparación con la temporada de lluvias y en aquellos sitios con vegetación más abundante, Arango (2006) recolectó 16 grupos taxonómicos de artrópodos dentro los cuales ácaros y colémbolos fueron los más abundantes. 6 Otros trabajos realizados en diversos ecosistemas coinciden en que el patrón de las comunidades de artrópodos relacionados a la hojarasca y el suelo presenta dos grupos dominantes: ácaros y colémbolos (Cepeda y Whitford, 1990;; Guevara et al., 2002). Algunos estudios de variación espacio-temporal en la REPSA que se han realizado con hormigas han encontrado que la temporalidad tiene influencia sobre la abundancia, riqueza y diversidad de dicha comunidad al obtener valores más altos de todas las variables en la temporada de lluvias. También mencionan que no encontraron diferencias significativas en la comunidad de hormigas entre las zonas núcleo y de amortiguamiento (Trejo, 2015;; Jiménez, 2017;; González, 2017). A pesar de esto, hay trabajos en los que se ha observado que el grado de disturbio en el hábitat influye en la abundancia, equitatividad y diversidad de la comunidad de artrópodos, encontrando que en ambientes alterados y con gran urbanización la diversidad disminuye, pero la abundancia y equitatividad aumentan (Bang, 2010). Otro factor importante al estudiar la variación espacial de la reserva es la vegetación ya que, como se mencionó anteriormente, las ZN y las ZA se componen de diferentes especies de plantas. Con respecto a esto se ha encontrado que en un hábitat con mayor cantidad de plantas nativas se encontrará una mayor cantidad de especies de artrópodos, en comparación con sitios en los que se han introducido plantas exóticas (Longcore, 2003). En varios estudios se ha encontrado que, para muchos ecosistemas, la variación temporal es un factor determinante para la abundancia y distribución de los artrópodos, algunos mencionan que una mayor abundancia se encuentra asociada a cambios de precipitación, otros lo relacionan con radiación y temperaturas más elevadas (Antunes et al., 2007;; Flores, 2014). Aunque muchos estudios de artrópodos se han realizado en la reserva, el inventario de la artropodofauna está lejos de ser completado por su alta riqueza y diversidad. Se estima que actualmente se conoce cerca del 60 % de los organismos que la habitan (Rueda-Salazar y Cano-Santana, 2009) Debido a lo anterior, este estudio se realiza con el fin de conocer la diversidad de los artrópodos asociados a hojarasca, así como para determinar la riqueza y 7 abundancia de estos artrópodos en los diferentes órdenes de la clase Insecta en las zonas núcleo y de amortiguamiento de la zona poniente de la REPSA en la temporada de lluvia y de sequía. Por otra parte, en la reserva no se han realizado trabajos estudiando las redes de interacción de las especies que se encuentran en la hojarasca. Dado que, en otros ecosistemas como los bosques se ha demostrado que casi el 90 % de la producción primaria depende de la descomposición de la materia orgánica llevada a cabo en gran parte por artrópodos que se encuentran en la hojarasca (Chen y Wise, 1999), consideramos que nuestros datos pueden ayudar a proponer lo que podría estar pasando en este hábitat mediante una red trófica. Ya quelos patrones de diversidad de los artrópodos se ven afectados por factores como la estacionalidad creemos que habrá más diversidad en la temporada de lluvias, como consecuencia de una mayor disponibilidad de recursos. Debido a que ambas zonas de estudio poseen diferencias en su vegetación y a que las zonas de amortiguamiento han sufrido de mayor perturbación creemos que en ellas encontraremos una menor diversidad, riqueza y abundancia de artrópodos asociados a la hojarasca en comparación con la zona núcleo. 2. OBJETIVOS El objetivo general de esta tesis es conocer los cambios espaciales y temporales en los patrones de diversidad de los artrópodos de la hojarasca de la REPSA. Por otra parte, los objetivos particulares son los siguientes: 1. Determinar las diferencias en abundancia y riqueza de los artrópodos de la hojarasca entre las zonas núcleo y de amortiguamiento de la REPSA. 2. Comparar la abundancia y riqueza de los artrópodos asociados a hojarasca de la reserva en temporadas de sequía y lluvias. 3. Construir la red de interacciones tróficas de los artrópodos de la hojarasca en la reserva. 8 3. MATERIALES Y MÉTODO 3.1 Área de estudio La Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel se encuentra ubicada en el suroeste de la Ciudad de México en los terrenos de Ciudad Universitaria (19°19’ norte, 99°11’ oeste) a 2,270 m s. n. m. Actualmente cuenta con un área de 237.3 ha y desde el año 1983 es protegida por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) (Lot y Camarena-Berruecos, 2009). Presenta un clima templado subhúmedo con lluvias en verano, una temperatura promedio anual de 15.6 ⁰C, que puede variar desde -5 hasta 33 ⁰C, y una precipitación pluvial media anual de 870 mm (Lot y Cano-Santana, 2009). La lluvia se distribuye de manera diferencial, lo que permite distinguir dos temporadas, la época de lluvias de junio a octubre y la de sequía de noviembre a mayo (Castillo-Argüero et al., 2004). Su vegetación dominante es de matorral xerófilo, constituido mayormente por un estrato herbáceo y uno arbustivo, en los que destacan especies como Senecio praecox (Cav.) DC., Verbesina virgata Cav. y Buddleja cordata Kunth (Rzedowski y Rzedowski, 1978). A pesar de que la vegetación más característica es matorral xerófilo, también se pueden encontrar otras asociaciones vegetales, lo que da como resultado una diversidad de 340 especies de plantas (Rzedowski, 1954;; Cano-Santana et al., 2008). Las zonas núcleo (ZN) de la REPSA tienen una extensión total de 171 ha y se ha buscado que sean las zonas más conservadas, las zonas de amortiguamiento (ZA) tienen una extensión total de 66 ha y son aquéllas que reciben el impacto antropogénico (Gaceta UNAM, 2005;; Cano-Santana et al., 2008). Las ZA se caracterizan por tener una mayor incidencia de disturbios humanos como la acumulación de cascajo, la alta presencia de personas, la introducción de especies vegetales exóticas (como es el caso de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. y Pennisetum clandestinum Hochst. ex Chiov.) y la extracción de plantas nativas. Mientras que las ZN son sitios más cerrados compuestos por la vegetación típica de la REPSA, anteriormente mencionada, de tipo herbácea y arbustiva (Estañol, 2014). A pesar de las diferencias antes 9 mencionadas ambas zonas comparten una topografía muy heterogénea y accidentada (Ríos-Casanova, 1993;; Cano-Santana, 1994). Los muestreos fueron realizados en la zona núcleo poniente y las zonas de amortiguamiento aledañas a ésta que se denominan: Biomédicas (A7), Biológicas (A8), Jardín Botánico (A10) y Vivero Alto (A11) (Fig. 3.1). Figura 3.1. Puntos de muestreo (estrellas) en las zonas núcleo (rojo) y zonas de amortiguamiento (azul) de la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel en Ciudad Universitaria, Ciudad de México. 10 3.2 Colecta y extracción de artrópodos Para conocer el efecto de la variación temporal sobre los artrópodos tomamos muestras en temporada de lluvias y de sequía en cuatro puntos de la ZN poniente y en cuatro de las ZA aledañas. La vegetación de los puntos de muestreo en la ZN estuvo compuesta principalmente por Buddleja cordata y Verbesina virgata. Estos sitios tenían vegetación cerrada, algunos con terrenos planos y otros abruptos con sustrato basáltico. Mientras que en las ZA las plantas más comunes fueron Eucalyptus spp., Quercus spp., Buddleja cordata y Pinus spp., se caracterizaron por ser sitios con vegetación más abierta y en su mayoría senderos planos con suelo recubierto por tierra;; cabe mencionar que en esta zona pudimos observar una gran cantidad de basura mezclada con la hojarasca. En cada punto se hizo un transecto de 50 m de largo y se tomó una muestra de hojarasca cada 10 m, para un total de cinco muestras por punto por temporada (20 en lluvia y 20 en sequía) haciendo un total de 80 muestras. Cada muestra fue de 20 cm2 y una profundidad aproximada de 2 cm. Transportamos las muestras en bolsas de plástico con cierre hermético al Laboratorio de Ecología de la Facultad de Estudios Superiores Iztacala de la UNAM. Para separar a los artrópodos colocamos las muestras en extractores mini- Winkler durante 72 h (Owen, 1987). Este es uno de los métodos más usados para la extracción de artrópodos terrestres y de hojarasca, consiste en la migración (debido a la desecación de la hojarasca y la gravedad) de los individuos desde una bolsa de malla hacia contenedores con algún fijador (Agosti et al., 2000;; Guénard y Lucky, 2011). Para organismos como las hormigas el extractor ha demostrado ser eficiente principalmente en ecosistemas húmedos y a pesar de que en algunos trabajos mencionan su ineficiencia para la colecta de miriápodos e isópodos, se estima que con este método se puede recuperar hasta un 95 % de los ejemplares en muestras de hojarasca (Agosti et al., 2000;; Krell et al, 2005;; Ivanov et al., 2010). Los sacos de los extractores que utilizamos se denominan mini-Winkler ya que son más pequeños que los normales, miden 22.5 x 94 cm, fueron hechos con 11 tela clara de algodón (manta) y están sostenidos con marcos metálicos. Suspendidas en el interior del saco pusimos bolsas de malla plástica con una luz de malla de 3 mm para permitir el paso de micro y macroartrópodos que al caer fueron conservados en frascos con alcohol al 70 % (Fig. 3.2). Únicamente identificamos a los artrópodos adultos debido a que la determinación de individuosinmaduros de algunos grupos es muy difícil, pues no hay claves basadas en ellos. Separamos los artrópodos utilizando un microscopio estereoscópico y determinamos a nivel de clase con la clave de Bland (1978), para determinar los órdenes de insectos usamos la clave de Borror y White (1970). Contamos a los artrópodos pertenecientes a cada clase y orden para tener una medida de su abundancia. Figura 3.2. Extractores mini-Winkler, utilizados para separar a los artrópodos de las muestras de hojarasca. Izquierda: extractor mini-Winkler colgado;; derecha: malla que se cuelga adentro del extractor con la muestra de hojarasca. Para conocer el número de morfoespecies presentes en cada sitio y temporada, de las 80 muestras obtenidas escogimos aleatoriamente 40 (10 × 2 zonas × 2 temporadas). Separamos a los artrópodos de estas muestras de acuerdo a su morfología teniendo así el número de morfoespecies. Usamos los 12 datos a nivel de morfoespecie debido a que es una manera de acelerar la evaluación ecológica, aparte de que la taxonomía de los artrópodos es incompleta y algunos grupos han sido poco estudiados lo que dificulta su determinación (Llorente et al., 1996). 3.3 Análisis de datos de clases y órdenes Para conocer la diversidad de artrópodos en cada zona y temporada, calculamos el índice de diversidad Shannon (H’) con la fórmula: H’= -å pi ln pi donde pi = fracción de individuos encontrados de la morfoespecie i. (Shannon y Weaver, 1949;; Magurran y McGill, 2011). Posteriormente calculamos la equitatividad con la fórmula: J’= H’ / ln (S) donde S = número total de morfoespecies observadas (riqueza) (Magurran y McGill, 2011). Comparamos los valores de H’ con la prueba de t para índices de diversidad (Magurran, 1988) utilizando el programa estadístico PAST versión 8 (Hammer, 2016). Debido a que se hicieron varias comparaciones entre pares de valores, se utilizó la corrección de Bonferroni (α/k, donde α = 0.05 y k = número de comparaciones;; Sokal y Rohlf, 1995). Para conocer si la abundancia de artrópodos es afectada por la variabilidad espacial y temporal de la REPSA hicimos un análisis de varianza no paramétrico por permutaciones de dos vías (PERMANOVA/Permutational Multivariate Analysis of Variance Using Distance Matrices). Este análisis tuvo como factores la temporada y la zona. La temporada tuvo dos niveles: lluvia y sequía, y la zona también tuvo dos niveles: amortiguamiento y núcleo. El PERMANOVA se hizo 13 calculando 9999 permutaciones y utilizamos la distancia de Bray-Curtis, en el programa PAST 8 (Hammer, 2016). Para saber si había diferencias significativas en la composición de artrópodos de las muestras realizamos el análisis no paramétrico de la similitud (ANOSIM), para las clases de artrópodos y para los órdenes de la clase Insecta. Para este análisis se usó el programa PAST 8 (Hammer, 2016). 3.4 Análisis de Morfoespecies Para evaluar nuestro esfuerzo de muestreo realizamos curvas de acumulación de morfoespecies. Con los datos de riqueza hicimos las curvas de acumulación de morfoespecies observadas y calculamos a las morfoespecies esperadas, utilizando aleatorizaciones por medio del estimador Jacknife de primer orden. Para obtener dichas curvas esperadas empleamos el programa EstimateS Win 8.2 (Colwell, 2009). Para conocer la estructura cuantitativa de la comunidad de artrópodos, hicimos curvas de rango-abundancia para lo cual calculamos el logaritmo natural de la abundancia de cada morfoespecie. 3.5 Gremios tróficos Para tener una idea de las relaciones tróficas que se establecen entre los artrópodos asociados a la hojarasca de la REPSA, clasificamos a todos los artrópodos recolectados en gremios tróficos. La clasificación estuvo basada en la clase u orden a la que pertenecen los organismos, a pesar de que en la literatura hay generalidades de los grupos, existen órdenes con hábitos alimentarios variados y dentro de los cuales se pueden encontrar muchos de los gremios tróficos. Con esta información construimos una red trófica que incluyó distintas conexiones determinadas según los siguientes gremios tróficos: detritívoros, depredadores, herbívoros, fungívoros y omnívoros (Gibb y Oseto, 2006;; Melic et al., 2015). Se consideraron dentro del grupo detritívoro a aquellos saprófagos y 14 carroñeros ya que algunos autores consideran como detritos a la materia animal y vegetal en distintos grados de descomposición (Brown et al., 2001). No incluimos algunos órdenes de la clase Insecta debido a que se recolectaron muy pocos individuos. 4. RESULTADOS 4.1 Clases del phylum Arthropoda Colectamos 16,453 organismos pertenecientes a seis clases, la cuales estuvieron presentes en ambas zonas (ZA y ZN) y temporadas (lluvia y sequía). La mayor riqueza de artrópodos la encontramos en la ZA en la temporada de lluvias, y de todos los artrópodos, los arácnidos fueron la clase con el mayor número de morfoespecies (en su mayoría ácaros) (Cuadro 4.1). La abundancia total de artrópodos varió dependiendo de la temporada (F = 6.72, P < 0.005), no así de la zona (F =1.42, P = 0.2) ni de la interacción zona x temporada (F = 1.7, P = 0.12). Dicha abundancia fue mayor en la temporada de sequía que en la de lluvia (Cuadro 4.2). Cuando realizamos el análisis por clase observamos que la temporada tuvo efecto sobre la abundancia de Arachnida (F = 5.6, P < 0.05), Collembola (F = 5.5, P < 0.005), Malacostraca (F = 3.4, P < 0.05) e Insecta (F = 8.8, P < 0.005). No encontramos que las zonas o la interacción zona x temporada tuvieran un efecto sobre estos grupos (Apéndice 1). En contraste para la clase Diplopoda encontramos un efecto de la zona (F = 6.7, P < 0.005), la temporada (F = 9.2, P < 0.005) y su interacción (F = 3.7, P < 0.05), mientras que la abundancia de Chilopoda no fue afectada por ninguno de los factores estudiados (Apéndice 1). Las clases más abundantes fueron Arachnida en temporada de lluvia (debido a la gran cantidad de ácaros encontrados), y Collembola en temporada de sequía (Cuadro 4.2;; Apéndice 3). 15 Cuadro 4.1. Riqueza de especies (S) de cada clase de Arthropoda de la hojarasca en las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) de la REPSA durante dos temporadas. * Temporada / zona con mayor número de morfoespecies. En negritas se encuentran las clases conmás morfoespecies en las distintas zonas y temporadas. Cuadro 4.2. Abundancia relativa (%) de cada clase de artrópodos de la hojarasca recolectados en las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) durante dos temporadas en la REPSA. * Temporada / zona con mayor abundancia. En negritas se encuentran las clases más abundantes en las distintas zonas y temporadas. No consideramos estadios inmaduros. CLASE LLUVIA SEQUÍA ZA ZN ZA ZN Arachnida 59 43 43 50 Chilopoda 1 1 1 2 Collembola 18 24 18 23 Diplopoda 14 1 6 2 Malacostraca 7 3 5 2 Insecta 49 33 39 51 Total 148* 105 112 130 CLASE LLUVIA SEQUÍA ZA ZN ZA ZN Arachnida 41.90 60.80 40.79 37.68 Chilopoda 0.09 0.05 0.03 0.13 Collembola 40.50 26.11 42.48 50.93 Diplopoda 8.44 2.66 3.46 0.82 Malacostraca 2.90 2.23 3.60 1.15 Insecta 6.17 8.14 9.63 9.28 Abundancia relativa 3 341 2 064 6 438* 4 610 16 La composición de artrópodos a nivel de clase no fue diferente entre zonas (R = 0.02, P = < 0.005) pero sí entre temporadas (R = 0.14, P < 0.005). 4.2 Órdenes de la clase Insecta Encontramos 1,422 individuos de la clase Insecta pertenecientes a 12 órdenes (Cuadro 4.3). Para la abundancia total de la clase Insecta encontramos un efecto del tipo de zona (F = 3.1, P < 0.005), de la temporada (F = 8.4, P < 0.005) y de su interacción (F = 4.1, P < 0.005). La temporada de sequía fue en la que se registró una mayor abundancia de insectos en comparación con la de lluvias (Cuadro 4.3). Cuando se analizaron los órdenes de Insecta por separado encontramos que el factor zona y la interacción zona por temporada tuvieron efecto sobre la abundancia de Coleoptera (F = 4.3, P < 0.05;; F = 9.6, P < 0.005, respectivamente). Para el orden Psocoptera hubo efecto de la temporada (F = 13.4, P < 0.005) y de la interacción zona por temporada (F = 8.04, P < 0.005). Finalmente, para el orden Thysanoptera solo el tipo de zona tuvo efecto sobre su abundancia (F = 3.5, P = 0.05). En el caso de los demás órdenes no hubo efecto de ninguna de las variables sobre su abundancia (Apéndice 2). El orden más abundante en las dos zonas durante la temporada de sequía fue Psocoptera (Apéndice 3). En la temporada de lluvias el orden más abundante fue Coleoptera en ZA e Hymenoptera en ZN (Cuadro 4.3). Los órdenes Lepidoptera, Mecoptera, Orthoptera y Siphonaptera fueron los menos abundantes ya que encontramos de uno a tres especímenes a lo largo del muestreo. A excepción de los cuatro órdenes antes mencionados y Dermaptera (que únicamente lo recolectamos en la ZA) hallamos a todos los demás órdenes en ambas zonas y temporadas. 17 Cuadro 4.3. Abundancia relativa (%) de cada orden de Insecta de la hojarasca en las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) de la REPSA en dos temporadas. *Temporada/zona con mayor abundancia. En negritas se encuentran los órdenes más abundantes en las distintas zonas y temporadas. Registramos únicamente a los ejemplares en etapa adulta. LLUVIA SEQUÍA ORDEN ZA ZN ZA ZN Blattodea 2.91 5.36 0.97 1.87 Coleoptera 35.44 13.10 6.61 8.88 Dermaptera 1.46 0 1.77 0 Diptera 4.85 5.36 0.65 0.93 Hemiptera 18.93 20.24 9.35 14.02 Hymenoptera 12.14 31.55 4.84 6.31 Lepidoptera 0.49 0.60 0 0 Mecoptera 0.49 0.60 0 0.23 Orthoptera 0 1.19 0 0 Psocoptera 10.68 2.98 68.71 63.32 Siphonaptera 0 0 0.16 0 Thysanoptera 12.62 19.05 6.94 4.44 Abundancia absoluta 206 168 620* 428 En cuanto a la composición de los órdenes, éstos fueron diferentes entre temporadas y zonas (R = 0.27, P < 0.001;; R = 0.14, P < 0.001, respectivamente). 4.4 Morfoespecies del phylum Arthropoda Hallamos una riqueza total de 302 morfoespecies. Las curvas de rango- abundancia indican que entre las morfoespecies más abundantes se encuentran cuatro ácaros y cuatro colémbolos. En lluvias, la morfoespecie más abundante corresponde a un ácaro mientras que en sequía a un colémbolo (Fig. 4.1). 18 Las curvas de acumulación de morfoespecies esperadas, estiman que se conoce entre un 66.5 % y 69.8 % de las especies de artrópodos que viven en la hojarasca de la REPSA. En todos los casos las curvas calculadas y las observadas se encuentran lejos de llegar a una asíntota (Fig. 4.2). Los valores de diversidad (H’) en ambas zonas y temporadas oscilaron entre 3.19 y 3.61 (Cuadro 4.4), al comparar dichos valores encontramos diferencias significativas en la mayoría de los casos excepto al comparar la ZA contra la ZN en temporada de sequía (Cuadro 4.5). Este valor fue significativamente más alto en ZA en lluvias (3.61), seguido de ZN en lluvias (3.39), y éstos fueron significativamente más altos que los valores registrados en sequía en ambas zonas, los cuales no difirieron significativamente entre sí. Por otra parte, los valores de equitatividad (J´) para los artrópodos variaron entre 0.65 y 0.73, y los más altos se registraron en la temporada de lluvia en ambas zonas (Cuadro 4.5). 19 Figura 4.1. Curvas de rango-abundancia para las morfoespecies de Arthropoda encontradas en la hojarasca de las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) durante dos temporadas en la REPSA. AC = morfoespecies de Acari, CLB = morfoespecies de Collembola. Ab un da ci a) (ln ) AC1 AC2 CLB1 0 1 2 3 4 5 6 7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CLB2 AC1 AC4 0 1 2 3 4 5 6 7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Rango demorfoespecies AC1 AC2 AC3 CLB3 0 1 2 3 4 5 6 7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 CLB2 AC1 CLB3 AC2 0 1 2 3 4 5 6 7 0 20 40 60 80 100 120 140 160 LLUVIAS SEQUÍA ZA ZN 20 Figura 4.2. Curvas de acumulación de morfoespecies de Arthropoda de la hojarasca encontradas en las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) durante dos temporadas en la REPSA. Cuadros negros: curva esperada, puntos grises: curva observada. 0 60 120 180 240 0 2 4 6 8 10 0 60 120 180 240 0 2 4 6 8 10 0 60 120 180 240 0 2 4 6 8 10 0 60 120 180 240 0 2 4 6 8 10 Número'de'muestras N úm er o de 'm or fo es pe ci es ac um ul ad as LLUVIAS SEQUÍA ZA ZN 21 Cuadro 4.4. Índice de diversidad de Shannon (H’) y equitatividad (J’) de las comunidades de artrópodos de la hojarasca en las zonas de amortiguamiento (ZA) y núcleo (ZN) durante dos temporadas en la REPSA. Letras diferentes en los valores de H’ señalan diferencias significativas con P < 0.05 (pruebade t múltiple con corrección de Bonferroni). 4.5 Gremios tróficos Al agrupar a los artrópodos encontrados en las muestras de hojarasca en 5 gremios tróficos, el gremio más abundante fue el de los fitófagos, y estuvo integrado por ácaros, colémbolos, isópodos, diplópodos, coleópteros, dípteros, hemípteros, himenópteros y psocópteros. Dentro de los detritívoros se agruparon a ácaros, colémbolos, isópodos (clase Malacostraca), diplópodos, dípteros, himenópteros y psocópteros. A pesar de que los blatodeos y dermápteros son considerados omnívoros se sabe que ambos son mayormente detritívoros y fitófagos (Cuadro 4.6). Otros gremios hallados fueron los fungívoros y los depredadores. Dentro de los fungívoros se incluyeron a los colémbolos, isópodos, psocópteros y tisanópteros. El gremio de depredadores se encuentra compuesto por ácaros, arañas, pesudoescorpiones, quilópodos, coleópteros, dípteros, hemípteros, himenópteros y tisanópteros. En este gremio se ha reportado que, inclusive, hay casos de canibalismo (Gibb y Oseto, 2006). En la red trófica realizada observamos diferentes niveles tróficos que determinamos dependiendo de los hábitos alimentarios de los grupos de artrópodos y la relación que tienen unos con otros. En el primer nivel están los productores primarios, en el segundo aquellos artrópodos detritívoros, herbívoros y fungívoros y en niveles superiores grupos con hábitos variados o exclusivamente depredadores. LLUVIA SEQUÍA ZA ZN ZA ZN H’ 3.61a 3.39b 3.25c 3.19c J’ 0.72 0.73 0.69 0.65 22 Dentro de un mismo grupo de artrópodos (por ejemplo, órdenes de insectos) puede haber más de un tipo de hábitos alimentarios, por lo que algunos grupos se relacionaron con más de un gremio (Cuadro 4.6). Las flechas se encuentran en dirección de los consumidores e indican la interacción entre estos y las presas o productores. Podemos ver que se encuentra una gran conectancia entre los artrópodos asociados a la hojarasca y que la mayoría de los consumidores están vinculados a varios grupos de presas (Fig. 4.3). Cuadro 4.6. Gremios tróficos de los artrópodos encontrados en la hojarasca de la REPSA, se especifican entre paréntesis las preferencias alimentarias de aquellos organismos que son depredadores u omnívoros. Los órdenes de Insecta marcados con un asterisco son aquellos con escasa aparición durante los muestreos (Krantz, 19781;; Palacios-Vargas, 20002;; Brown et al., 20013;; Gibb y Oseto, 20064;; Melic et al., 20155). Clase Grupo Gremio Arachnida Acari1,5 Depredadores (Tisanópteros, ácaros, psocópteros y colémbolos) Fitófagos Detritívoros Araneae3,5 Depredadores (Hemípteros, himenópteros, arañas, coleópteros y pequeños dípteros) Pseudoescorpionida3,5 Depredadores (Tisanuros, dípteros, himenópteros, ácaros, coleópteros, colémbolos y psocópteros) Detritívoros 23 Cuadro 4.6. (Continúa). Clase Grupo Gremio Chilopoda3,4 Depredadores (Arañas, diplópodos y otros quilópodos) Collembola2,4 Detritívoros Fungívoros Malacostraca Isopoda3,4 Detritívoros Fungívoros Diplopoda3,4 Detritívoros Insecta Blattodea3,4,5 Omnívoros (Especies silvestres exclusivamente fitófagas o detritívoras) Coleoptera3,5 Depredadores (Hemípteros, ácaros, tisanópteros, colémbolos y psocópteros) Fitófagos Detritívoros Dermaptera3,4,5 Omnívoros (La mayoría son detritívoros o fitófagos. Consumo de hemípteros y otros dermápteros) Diptera3,5 Depredadores (Hemípteros, tisanópteros, dípteros, himenópteros, coleópteros y ácaros) Fitófagos Detritívoros Hemiptera3,5 Depredadores (Arañas, tisanópteros, hemípteros, ácaros, psocópteros, blatodeos y coleópteros) Fitófagos 24 Cuadro 4.6. (Continúa). Clase Grupo Gremio Hymenoptera3,5 Depredadores (Arañas y dípteros) Fitófagos Detritívoros Omnívoros Lepidoptera3,5* Fitófagos Mecoptera4,5* Depredadores Fitófagos Detritívoros Orthoptera3* Fitófagos Detritívoros Omnívoros Psocoptera5 Fitófagos Fungívoros Detritívoros Siphonaptera5* Parásitos Thysanoptera3,4,5 Depredadores (Hemípteros, ácaros y tisanópteros) Fitófagos Fungívoros 25 Fi gu ra 4 .3 . In te ra cc io ne s tró fic as d e lo s ar tró po do s as oc ia do s a la h oj ar as ca e n la R EP SA . Se pr es en ta n ór de ne s de a rtr óp od os d ep re da do re s, fi tó fa go s, d et rit ív or os y fu ng ív or os , a qu el la s fle ch as qu e re gr es an h ac ia e l m is m o or de n so n lo s ca so s de p os ib le c an ib al is m o. De tr ito s (h oj ar as ca ) Ho ng os Pl an ta s Ps oc óp te ro s Ti sa nó pt er os Dí pt er os Di pl óp od os Isó po do s He m íp te ro s Ar añ as Ác ar os Co le óp te ro s Hi m en óp te ro s Bl at od eo s Ps eu do es co rp io ne s Q ui ló po do s Co lé m bo lo s De rm áp te ro s 26 5. DISCUSIÓN En este estudio encontramos que hubo diferencias en la diversidad y composición de los artrópodos asociados a la hojarasca entre las temporadas de sequía y lluvias, pero no entre las zonas núcleo y de amortiguamiento de la REPSA. La temporada de sequía fue la que tuvo mayor abundancia de artrópodos, mientras que la de lluvias tuvo mayor riqueza y diversidad. Estos patrones se vieron en los resultados a nivel de clase en el caso del phylum Arthropoda y a nivel de orden en el caso de la clase Insecta. 5.1 Patrones de abundancia y riqueza A pesar de que las ZN y ZA tienen características diferentes en su vegetación y topografía no encontramos diferencias significativas en la diversidad y composición de artrópodos de la hojarasca entre zonas. Esto puede deberse a la gran heterogeneidad vegetal que presenta la reserva ya que, si bien nosotros podemos ver ciertas diferencias en los sitios, esto probablemente no sea percibido de la misma manera por los artrópodos debido a su tamaño tan pequeño (Coleman et al., 2004). Otros aspectos que debemos tomar en cuenta es que la separación de las ZN y ZA son divisiones con bases políticas, que aparte tienen tan sólo 12 años de creación, lo que podría ser muy poco tiempo para que se vea reflejado en los patrones de diversidad de los artrópodos de la hojarasca (Gaceta UNAM, 2005). Sin embargo, consideramos que los resultados obtenidos hasta ahora sobre las especies encontradas y las fluctuaciones de su diversidad, son útiles para que en un futuro podamos obtener más información sobre los distintos procesos que está sucediendo en la hojarasca de las dos zonas de la reservacomo, por ejemplo, sobre las tasas de descomposición de la hojarasca o la relación de la diversidad de artrópodos con los nutrientes y la materia orgánica que se incorporan al suelo. De manera contraria a lo que esperábamos, hallamos la mayor abundancia de artrópodos en la temporada de sequía, sin embargo, esto no es extraño si consideramos la fenología propia de la REPSA y la dinámica de la hojarasca. 27 Como ya se ha documentado, durante la sequía hay una menor productividad primaria en comparación con la época de lluvias, por lo que hay una disminución en la disponibilidad de recursos vegetales (Meave et al., 1994;; Rzedowski, 1994). Sin embargo, en el suelo no ocurre así ya que durante la sequía se da un aumento en la profundidad de la capa de hojarasca haciendo de ésta un espacio con disponibilidad de recursos y humedad que son aprovechados por muchos artrópodos (Swift y Anderson, 1989;; Blanco-Becerril et al., 2010;; Flores, 2014). Sabemos que la disponibilidad de recursos es dependiente de la estacionalidad y determina la distribución y abundancia de los individuos en la mayoría de los ecosistemas (Chapin et al., 2002;; Gómez-López et al., 2009). En este sentido, se ha documentado que a mayor disponibilidad de detritos aumenta la abundancia de organismos desintegradores como son muchos detritívoros y fungívoros (Chen y Wise, 1999). Encontramos un patrón similar en la REPSA pues los organismos de estos gremios, como psocópteros y colémbolos, tuvieron las mayores abundancias en temporada de sequía. De acuerdo a lo que esperábamos, durante la temporada de lluvias encontramos los valores más altos de riqueza y diversidad. Una posible explicación es que la disponibilidad de recursos para individuos de diferentes gremios tróficos aumenta con las lluvias, por ejemplo, un incremento en la cantidad de materia vegetal fresca disponible y en la presencia de hongos favorece a un incremento en las poblaciones de artrópodos fitófagos y fungívoros (Speight et al., 2008;; Blanco-Becerril et al., 2010). Es probable que al haber mayor disponibilidad de alimento para diversos gremios también aumente la presencia de depredadores lo que se verá reflejado en una comunidad de artrópodos más rica. Estudios previos realizados en la REPSA encontraron patrones similares, en los que la densidad de artrópodos asociados a hojarasca es mayor durante la época da lluvias (Arango, 2006). Con artrópodos epífitos se observó que la riqueza, biomasa y densidad de las comunidades aumenta durante la temporada de lluvias en comparación con la temporada de sequía (Ríos-Casanova, 1993;; Ríos-Casanova et al., 2010). Estos resultados sugieren que un aumento en la precipitación influye directamente en la cantidad de especies que interactúan en la 28 hojarasca, aunque un análisis de la cantidad de precipitación (mm) y los diferentes parámetros de diversidad de artrópodos necesita ser realizado y analizado en el futuro. 5.2 Composición de la comunidad En el mismo sentido de los cambios en la riqueza y abundancia, las diferencias que encontramos en la composición de la comunidad de artrópodos de la hojarasca entre ambas temporadas, podría deberse al grado de descomposición de la materia orgánica, el cuál cambia dependiendo de la estación del año (Kattan et al., 2006). Por ejemplo, la degradación de la materia orgánica se acelera con la lluvia determinando la presencia de organismos edáficos y asociados a la hojarasca especialmente los artrópodos detritívoros y fungívoros (Arango, 2006). A pesar de que se sabe que la REPSA tiene una acumulación diferencial de suelo (Cano-Santana, 1994) y diferentes especies vegetales en las zonas núcleo y de amortiguamiento, no hubo una diferencia significativa en la composición de la comunidad de artrópodos asociados a la hojarasca entre zonas. Estos resultados son similares a los obtenidos por Arango (2006) en donde, al muestrear artrópodos de la hojarasca en sitios abiertos y cerrados de la reserva, no encontró diferencias en la composición de la comunidad. También se ha observado que, para artrópodos epífitos, la diversidad se distribuye de forma homogénea tanto en los sitios abiertos como en los cerrados de la reserva (tanto de ZN como de ZA) y que únicamente se encuentran diferencias entre las distintas temporadas del año (Ríos-Casanova et al., 2010). 5.3 Diversidad de clases y órdenes Las clases de artrópodos y órdenes de insectos encontrados en este trabajo son aquellos que se encuentran típicamente en muestras de suelo y hojarasca como Arachnida, Collembola, Chilopoda, Diplopoda, Insecta y Malacostraca (Johnson y Catley, 2005). En nuestro estudio, los arácnidos (sublcase Acari) y colémbolos fueron los más abundantes. Podemos observar patrones similares en diversos ecosistemas, desde ambientes semidesérticos (Cepeda y Whitford, 1990) hasta 29 aquellos más húmedos como el bosque mesófilo de montaña (Guevara et al., 2002), en donde los microartrópodos edáficos y relacionados a hojarasca con mayores riquezas y abundancias son ácaros y colémbolos. Por otra parte, el grupo que aportó mayor número de morfoespecies fue la clase Insecta, seguida de Arachnida, esto es consistente con lo que se conoce para la reserva en la cual se han registrado 817 especies de artrópodos y un 90 % de ellas corresponde a la clase Insecta, seguida de Arachnida con 6.1 % (Rueda- Salazar y Cano-Santana, 2009). Datos similares fueron los encontrados en 2009 por Gómez-López y colaboradores quienes estudiaron a los artrópodos asociados a Muhlenbergia robusta (E.Fourn.) Hitchc en la REPSA y encontraron mayor riqueza de la clase Insecta. En este estudio encontramos 11 de los 17 órdenes de Insecta anteriormente registrados para la REPSA. Además de los grupos antes mencionados colectamos individuos del orden Mecoptera, del cual no se habían tenido registros en este sitio (Rueda-Salazar y Cano-Santana, 2009;; Rueda, 2015). Del orden Mecoptera se conocen dos familias en México, Panorpa y Bittacidae, que se distribuyen en el suroeste y centro sur del país en áreas húmedas y montañosas o bien en ambientes cálidos por debajo de los 500 msnm, tienen alas muy desarrolladas y normalmente se alimentan de insectos de cuerpo blando (Contreras-Ramos et al., 2014). Los individuos encontrados en la REPSA tienen alas pequeñas y probablemente son detritívoros o fitófagos debido a que los hallamos en hojarasca, ya quesus características son diferentes a las de los mecópteros registrados para México es probable que se trate otra familia (Melic et al., 2015) (Apéndice 3). Debido a que hay un alto grado de endemismo de mecópteros dentro del país (91 %) y a que no se han registrado para la REPSA creemos importante seguir estudiando a este grupo. 5.4 Gremios tróficos Las redes tróficas de artrópodos terrestres son consideradas sistemas complejos porque en ellas se pueden encontrar un gran número de interacciones tróficas en 30 un área muy pequeña, aparte de una gran diversidad de hábitos alimentarios (Chen y Wise, 1999). Debido a la variedad de hábitos alimentarios de los grupos de artrópodos encontrados no podemos tener certeza del número de niveles tróficos. Sin embargo, a partir de observaciones e información recabada podemos sugerir la presencia de 4 niveles tróficos en donde consideramos como consumidores primarios a los grupos detritívoros, fitófagos y fungívoros (ácaros, colémbolos, psocópteros, diplópodos, isópodos y algunos individuos de la clase Insecta). Dentro de todos los gremios que se pueden encontrar en la hojarasca, los artrópodos detritívoros fueron los más abundantes, posiblemente por ser los que convierten la materia orgánica de gran tamaño en partículas finas, permitiendo que éstas sean aprovechadas por otros organismos y facilitar la integración de nutrientes al suelo (Chapin et al., 2002). En el caso de los fitófagos tomamos en cuenta a todos aquellos artrópodos que consumen plantas o algún producto de ellas. En las muestras de hojarasca es posible encontrar un gran número de individuos con esta alimentación ya que cerca del suelo hay diversos recursos como semillas, raíces y tallos que son aprovechados por ellos (Brown et al., 2001). Es probable que el número de fitófagos esté subestimado ya que en condiciones específicas algunos pueden clasificarse como generalistas, pero es muy común que se comporten únicamente como fitófagos en su hábitat natural. Los artrópodos fungívoros son un caso similar, pueden encontrarse subestimados, ya que se ha observado que todos los individuos que se alimenten de detritos se alimentan indirectamente de los hongos que se encuentran en la hojarasca (Polis, 1991;; Chen y Wise, 1999). Los consumidores secundarios y terciarios son, en su mayoría, arácnidos (ácaros y arañas), aunque dentro de este nivel se pueden encontrar algunos órdenes de Insecta. Creemos que el orden Chilopoda puede ser considerado como consumidor final ya que los quilópodos son exclusivamente depredadores y se alimentan de arácnidos y otros quilópodos (Melic et al., 2015). 31 Dentro del gremio de los depredadores se sabe que muchos son generalistas y que pocos de ellos tienden a especializarse, a pesar de que no se saben con exactitud todas las interacciones de los depredadores con sus presas (la cual depende de los tamaños de ambos), los artrópodos depredadores desempeñan un papel importante en las cadenas tróficas ya que son los consumidores y controladores primarios de detritívoros y fitófagos (Polis, 1991;; Polis y Strong, 1996). Los casos de omnivoría y canibalismo seguramente se presentan en más grupos de los considerados, debido a que son conductas muy comunes en las redes tróficas terrestres (Polis y Strong, 1996). Los depredadores no restringen su dieta únicamente a herbívoros sino también a otros depredadores y a congéneres, lo que representa una ventaja pues disminuyen la competencia y también es una manera de control poblacional (Sabelis, 1992;; Blanco-Becerril et al., 2010). Ya que la composición y abundancia de la comunidad de artrópodos asociados a hojarasca cambia a lo largo del tiempo y espacio, es probable que las interacciones sean diferentes en las diferentes estaciones y zonas. Para un mejor conocimiento y entendimiento de las comunidades de artrópodos asociados a la hojarasca en la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel se sugieren más estudios y un mayor esfuerzo de colecta debido a que las curvas de acumulación de especies se encuentran lejos de una asíntota. De la misma manera hay muchos factores ambientales que no se consideraron durante la realización de este trabajo y que podrían estar afectando los patrones de diversidad como la incidencia de radiación solar, la cantidad de lluvia y la humedad de la hojarasca. Como un aspecto derivado de nuestro estudio, sugerimos que es necesario seguir con la descripción de redes tróficas en la hojarasca para poder conocer con más claridad las interacciones que se llevan a cabo en ella, tomando en cuenta aspectos más específicos como el intercambio energético entre niveles tróficos. También es necesario generar información más específica de los individuos debido a que los patrones de diversidad pueden ser más claros al ser vistos a 32 nivel de especie, un ejemplo de esto es que al manejarlos por morfoespecie es probable que estemos sobrestimando la riqueza. El conocimiento de los artrópodos asociados a procesos edáficos es relevante debido a la repercusión que estos tienen en los ecosistemas, también representa un punto de referencia del estado de recuperación de sitios que se quieren conservar y restaurar. Es por eso que en el presente estudio observamos los patrones de abundancia, riqueza y diversidad de la comunidad de artrópodos asociados a hojarasca en la REPSA, aparte de ser el primer acercamiento a la interacción que éstos tienen a nivel trófico en este ecosistema. 6. CONCLUSIONES Dados los resultados obtenidos y la discusión hecha a los mismos, se formulan las siguientes conclusiones: 1. Los patrones de diversidad de los artrópodos asociados a la hojarasca de la Reserva Ecológica del Pedregal de San Ángel son afectados por la variación estacional (sequía y lluvia), pero no por la variación espacial (zonas núcleo y de amortiguamiento). 2. En la temporada de sequía encontramos la mayor abundancia de artrópodos, mientras que en la temporada de lluvias encontramos los valores más altos de riqueza, diversidad y equitatividad. 3. La composición de la comunidad de artrópodos cambia a lo largo del año ya que organismos como los coleópteros e himenópteros son muy abundantes durante las lluvias mientras que los psocópteros lo son durante la temporada de sequía. 4. La clase que registró mayor abundancia fue Arachnida debido a la gran cantidad de individuos de la subclase Acari. La mayor riqueza correspondió a la claseInsecta. 5. Cinco gremios tróficos interactúan en la hojarasca. En ambas temporadas los gremios más abundantes son los detritívoros y los fungívoros. 33 LITERATURA CITADA Agosti, D., J. Majer y L. Alonso. 2000. Ants: standard methods for measuring and monitoring biodiversity. Smithsonian Institution Press. Washington D. C. 280 pp. Antonio-Garcés, J., M. Peña, Z. Cano-Santana, M. Villeda y A. Orozco-Segovia. 2009. 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