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Dispersión secundaria de semillas por escarabajos coprofagos
(Coleoptera) en el Santuario de Flora Plantas Medicinales Orito Ingi –
Ande, Putumayo - Colombia
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1. Resumen
El estudio realizado en el santuario reveló la importancia de los escarabajos coprófagos y
otros granívoros en la dispersión secundaria de semillas, influyendo significativamente en la
distribución y demografía de la flora y fauna, especialmente de especies pioneras como el
bejuco del yoco y el yagé. A pesar de la crucial asociación entre estos escarabajos y especies
como el mono chorongo, no se habían realizado estudios previos en Colombia sobre la
abundancia de escarabajos coprófagos en la zona y su relación con la diversidad de
dispersores primarios. Por ende, el estudio propuso identificar los géneros con mayor
abundancia de escarabajos coprófagos en el área, mediante la delimitación del municipio de
Orito, la instalación estratégica de trampas de caída y la revisión de los escarabajos
recolectados en laboratorio. El análisis reveló siete géneros de la familia Scarabaeidae, todos
pertenecientes a la misma familia, destacando a Onthophagus como el género más prevalente.
Esta abundancia sugiere poblaciones sólidas en el área de estudio. Se espera que estos
resultados contribuyan al conocimiento científico sobre la ecología de estas especies y su
impacto en la regeneración forestal en el santuario. La información recopilada es esencial
para el desarrollo de estrategias de conservación y manejo que fomenten la preservación de
los bosques y la biodiversidad en el Santuario de Flora Plantas Medicinales Orito Ingi-Ande.
2. Introducción
El Santuario de Flora Plantas Medicinales Orito Ingi – Ande, ubicado en el departamento del
Putumayo, Colombia, alberga una diversidad biológica excepcional, puesto que en él se
conservan aproximadamente 10388 ha de Bosque Montano, Bosque Húmedo tropical,
Bosque Alto Andino y Páramo. La dispersión secundaria de semillas, se refiere a cualquier
movimiento significativo de semillas viables después de la dispersión primaria; esta puede ser
realizada por granívoros como, aves y algunos insectos como lo son los escarabajos
coprófagos; y tiene relación con la reproducción de varias plantas (Vander Wall et al, 2004).
Si bien, se sabe que este tipo de dispersión tiene una influencia importante con respecto a la
distribución, dispersión y viabilidad de semillas y demografía de la flora (González et al,
2012), lo cual la convierte en una fase importante en los procesos de sucesión y desarrollo de
las especies pioneras de los ecosistemas presentes en este santuario tales como; el bejuco del
yoco (Paullinia yoco), yagé (Banisteriopsis caapi), tigre huasca (Aristolochia ruiziana), feriri
(Potalia resinífera), khushasi (Monolena Primuliflora), fiyupa kwpakhu (Calathea gandersii)
entre otros.
FRUGIVORIA - BIOLOGIA
Los escarabajos coprofagos se han visto en asociacion con varias especies de primates, entre
ellos el mono chorongo (Lagothrix lagothricha), una especie de primate que desempeña un
papel crucial en la dispersión primaria de semillas en los ecosistemas tropicales;siendo mayor
el movimiento y la frugívora en las primeras horas de la mañana y en las horas de la tarde
(Angarita et al, 2006). A pesar de que en colombia se han realizado estudios de esta relación
entre esta especie y los escarabajos coprofagos en los procesos de dispersion, sabiendo que la
dispersión secundaria por escarabajos puede ejercer presión de selección en la morfología de
las semillas endozoocoras, favoreciendo las semillas grandes y pubescentes (Pedersen et al,
2021); no se ha dado un estudio centrado en la abundancia de escarabajos coprofagos en la
zona y como su variedad puede estar influenciada por la amplia gama de dispersores
primarios presentes en la zona.
En este estudio se propone identificar los géneros con mayor abundancia de escarabajos
coprófagos que podrían desempeñar un papel como dispersor secundario. Se espera que los
resultados de esta investigación contribuyan al conocimiento científico existente sobre la
ecología de esta especie y su papel en la regeneración de los bosques en el área. Además, esta
información puede ser crucial para el desarrollo de estrategias de conservación y manejo que
promuevan la preservación de los bosques y la biodiversidad en el Santuario de Flora Plantas
Medicinales Orito Ingi – Ande.
3. Metodología
3.1. Área de estudio
El Santuario de Flora Plantas medicinales se encuentra ubicado en el municipio de Orito,
Putumayo, en su zona noroccidental; Pasto en su zona sur y municipio de Funes en la zona
sur oriental. En este se conservan 10.388 ha de bosques entre los 700 y 3.300 metros sobre el
nivel del mar, en el cual se encuentran especies vegetales tales como el bejuco del yoco
(Paullinia yoco) Khushasi (Monolena Primuliflora) y Fiyupa kwpakhu (Calathea gandersii),
especie categorizada como vulnerable según los criterios de la UICN; las cuales son de alto
valor sociocultural, ya que esta es un área de asentamiento tradicional de pueblos indígenas
tales como, el pueblo Cofán, Inga, Siona, Kamentsa, y demás presentes en esta zona del
putumayo. El estudio se desarrolló en el área de influencia del santuario categorizada como
Piedemonte Amazónico, caracterizado por un clima tropical; en donde se contó con una
cabaña, y un área amplia de observación donde se seleccionaron 4 puntos específicos a 10
metros de la zona de estadía para la instalación de las trampas de caída (Figura 1).
Figura 1.Mapa de distribución del área del santuario (Tomado de: parquesnacionales.gov.co)
y georeferenciación del sitio de estudio.
3.2. Puntos de monitoreo y colecta
Con ayuda de la comunidad se establecieron los lugares propicios para el seguimiento y
muestreo de los escarabajos coprófagos dentro del área de estudio, tales como; hojarasca,
troncos caídos, base de árbol y cerca a fecas de animales. De esta manera, se marcaron los
puntos de monitoreo y se colocaron 4 trampas de caída con las siguientes coordenadas (N
00°40´02.3” W 77°03´27.1”, N 00°40´02.1” W 77°03´28.3, N 00°39´58.8” W 77°03´25.9”,
N 00°40´02.0” W 77°03´28.3”) (Figura 2) .
Figura 2.Mapa con georeferenciación de las trampas de caída. Obtenido por Google Earth.
Las trampas de caída fueron hechas con vasos plásticos enterrados hasta el nivel de la tierra,
en los cuales se introdujo 5ml de alcohol al 70% y se colocó una ramita con cebo de heces
humanas en la superficie del vaso (Figura 3). Estas fueron revisadas cada 24 horas. Si
presentaban en su interior ejemplares de escarabajo, estos eran retirados de la trampa y
almacenados en viales plásticos con alcohol al 70% para su preservación. De igual forma
cada vez que las trampas eran revisadas, se hacía un cambio de alcohol, ya que por el clima
lluvioso presente en la zona este se mezclaba con la tierra, alterando su composición.
Figura 3. Representación de las trampas de caída.
3.3. Fase de laboratorio
Los ejemplares recolectados en el muestreo fueron llevados al centro de laboratorios de la
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia para su respectiva revisión. Para la
identificación taxonómica de los escarabajos, se usó estereoscopio para una mejor
observación y detalle de los mismos, además de se usar diferentes claves taxonómicas como
la de Vaz-de-mello y colaboradores (2011) y la de Medina y Constantino (2012), e incluso
contar con la colaboración de expertos en entomología, con el fin de asignar la identidad a
cada ejemplar hasta el nivel taxonómico más bajo posible.
3.4. Análisis de datos
Al no ser posible la observación directa de los escarabajos interactuando con las heces de
animales que habitan la zona. Se realizó una revisión bibliográfica sobre cada uno de los
taxones identificados, con el fin de verificar si estos ya han sido registrados como dispersores
secundarios de semillas, Fueron revisadas las bases de datos Scielo,ScienceDirect, Wiley y
ProQuest; así como los motores de búsqueda Google Scholar, Web of Science y BASE,
usando palabras clave como seed dispersal, secondary y coprophages. En el momento de
realizar la búsqueda fueron utilizados los operadores booleanos, los cuales vinculan y
relacionan las palabras claves que pueden ser usadas para la búsqueda (Gutiérrez 2017).
Además, no se tuvieron excepciones por idioma, esto para poder abarcar mucha más
información.
4. Resultados
En la identificación taxonómica se logró llegar al nivel taxonómico de género para todos los
individuos colectados, dilucidando una riqueza de 10 géneros, todos pertenecientes a la
misma familia. En cuanto a la composición, todos los individuos son de la familia
Scarabaeidae, la cual se caracteriza por que el ciclo de vida de la mayoría de las especies que
la componen depende del excremento de vertebrados, principalmente mamíferos.
Tabla 1. Géneros de la familia Scarabaeidae identificados.
Familia Género N° de individuos colectados
Scarabaeidae
Onthophagus 18
Ontherus 9
Ateuchus 7
Eurysternus 5
Cryptocanthon 4
Cyclocephala 4
Sulcophanaeus 4
Canthon 3
Oxysternon 3
Genieridium 3
En total fueron colectados con las trampas de caída 36 individuos, donde Onthophagus fué el
género más abundante con 18 individuos, seguido de Ontherus con 9 individuos. Cabe
resaltar que ninguno de los géneros reportados tuvo una abundancia menor a 3 individuos,
por lo que se puede inferir que hay poblaciones sólidas de estos escarabajos en el área de
estudio (Gráfico 1).
Gráfico 1. Abundancia de géneros de la familia Scarabinae identificados.
4.1. Dispersión secundaria de semillas por escarabajos coprofagos
4.1.1. Onthophagus
Incluye especies pequeñas y medianas de 4 a 12 mm es cosmopolita se le encuentra en
bosque y hábitats abiertos como cultivos y potreros. Las especies de este género están
estrechamente asociadas al excremento de ganado vacuno y sin embargo; algunas especies
pueden usar otros sustratos como frutos y hongos en descomposición. Se reconocen por
presentar en vista dorsal una proporción desigual entre la longitud de tórax y el abdomen, así
el tórax es más desarrollado que en otros géneros, los machos poseen cuernos cefálicos
(Cultid et al 2012).
Fotografía 1. Onthophagus sp.
4.1.2. Ontherus
Cuerpo oscuro de forma rectangular, presentan el clípeo entero sin dientes y rugoso en su
porción dorsal. Los machos presentan cuernos en la cabeza y protuberancias en el pronoto.
Este género se diferencia de otros géneros cercanos por la presencia de depresiones
sensoriales en los segmentos séptimo y octavo de la antena, y por la presencia de setas
intermedias sobre la carena ventromedial de la tibia anterior. Se diferencia del género
Dichotomius por presentar esternitos abdominales estrechos en la parte media (Cultid et al
2012).
Fotografía 2. Ontherus sp.
4.1.3. Eurysternus
Este género presenta especies pequeñas y medianas (5 – 15 mm). Son escarabajos de forma
rectangular y dorsalmente aplanados. Su cuerpo es de textura rugosa y algunas especies
presentan setas largas. Tienen el clípeo ampliamente emarginado (sin dentículos) y presentan
el escutelo visible entre la base de los élitros. Son generalmente cafés y opacos, aunque
algunas especies son más oscuras y otras pueden presentar coloración rojiza. No presentan
cuernos o protuberancias en la cabeza y el pronoto. Algunas especies presentan más
pronunciadas las estrías de la zona humeral y cubiertas de setas largas. Las especies de
Eurysternus hacen bolas de excremento pero no son rodadas, en su lugar son enterradas en
nidos cavados por debajo de la fuente de excremento. (Cultid et al 2012).
Fotografía 3. Eurysternus sp.
4.1.4. Cryptocanthon
Son principalmente coprófagos de entre 3 a 5.2 mm de largo y 1.7 a 3.2 mm de
ancho, distribuidos en ambientes húmedos con abundante hojarasca, su cuerpo es
ovalado y convexo dorsalmente; clípeo cóncavo, margen anterior con 2 a 6 dientes
agudos y flexionados, separados por una emarginación en forma de U y superficie
vertical del clípeo con o sin fóvea media; ojos en vista dorsal ligeramente visibles o
no, cuando la cabeza se retrae; élitros con 7 estrías dorsales, cada estría conformada por 2
líneas onduladas paralelas; élitros bruscamente inflexos lateralmente en la séptima estría,
formando una amplia pseudo epipleura ; estrías 8 a 10 ubicadas en la pseudo epipleura. En
estudios ecológicos, el género ha sido asignado al gremio rodador (Martinez et al, 2020).
Fotografía 4. Cryptocanthon sp.
4.1.5. Ateuchus
Ateuchus es un género de unas 100 especies de escarabajos del Nuevo Mundo (Scarabaeidae)
de la subfamilia Scarabaeinae. Se encuentran principalmente en el Neotrópico. Las especies
varían en forma desde ovalada hasta muy convexa. El escutelo está oculto, los élitros tienen
ocho estrías (surcos) y el clípeo está bidentado (Moctezuma et al, 2018).
Fotografía 5. Ateuchus sp.
4.1.6. Sulcophanaeus
Este género agrupa escarabajos medianos y grandes (20 – 30 mm), de colores brillantes y con
cuernos llamativos. Se diferencian del género Phanaeus por presentar el borde lateral del
pronoto irregular, y el borde anterior del pronoto no interrumpido detrás del Colombia,
principalmente en bosques con buen estado de conservación, desde los 0m hasta 2200 m. Son
escarabajos con actividad diurna y nocturna. Las especies del género han sido capturadas en
trampas de caída cebadas con excremento humano y carroña (Cultid et al 2012).
Figura 6. Sulcophanaeus sp.
4.1.7. Oxysternon
Tienen una longitud de 10 a 35 mm aprox., su cuerpo es corto y robusto, de color verde
esmeralda con margen posterior del pronoto proyectado en su parte media formando un
ángulo agudo entre los élitros. Este individuo se identificó como hembra debido a que no
presenta cuerno cefálico, tiene un pronoto sin protuberancias y con máculas negras que varían
en forma y tamaño. Se ha registrado en potreros, cafetales de sol y guaduales; es típicamente
cavadora, de actividad diurna y nocturna y ha sido observada removiendo en menos de dos
horas grandes cantidades de excremento de vaca (Cultid et al 2012).
Figura 7. Oxysternon sp.
4.1.8 Canthon
Exhibe una morfología robusta y compacta, con cuerpo ovalado y fuerte, con con élitros que
a menudo cubren y protegen las alas anteriores utilizadas para el vuelo. Su tamaño puede
variar, pero en general, estos escarabajos son de tamaño mediano a grande en comparación
con otros miembros de la familia Scarabaeidae.Aunque su coloración puede variar el
ejemplar exhibió las manchas representativas de este género. A nivel de comportamiento
usan las bolas de estiércol de mamíferos como recurso alimenticio o depósito de sus huevos,
que luego transportan a madrigueras subterráneas.
Figura 8. Canthon sp.
4.1.9 Cyclocephala
Estos escarabajos tienen una morfologia acaracteristica en la cual su cabeza es redonda y
compacta con una especie de máscara que cubre la cara frontal con tonos que van desde el
marrón hasta el negro y con marcas en sus elitros. Además poseen antenas cortas y en forma
de maza, muchas de sus especies son nocturnas y se alimentan de materia orgánica en
descomposición, así como de vegetación y raíces. En algunos lugares pueden ser
considerados una plaga, dado que probablemente afecta a los cultivos.
Figura 9. Cyclocephala sp.
4.1.10. Genieridium
Corresponden a escarabajos pequeños con cuerpos ovalados, en los que el clípeo posee 2
dentículos, con ojos pocos visibles dorsalmente, presenta unas setas en el área dorsal. Esta
especie ha sido registrada usualmente en interior de bosque continuo y parches de bosque en
buen estado de conservación, y captada mediante trampas de caída cebadas con heces
humanas, pero aún hay bastantes datos desconocidos de su ecología.
Figura 10. Genieridium
5. Discusión
La identificación taxonómica de los escarabajos coprófagos en el Santuario de flora de
plantas medicinales Orito Ingi-Ande reveló una riqueza de 10 géneros pertenecientes a la
familia Scarabaeidae, De esta manera, si se toma en cuentaque para Colombia se encuentran
registradas 305 especies de escarabajos coprófagos, las cuales se encuentran agrupadas en 40
géneros, de las cuales en este estudio se encontraron 10, se tiene que la riqueza de este grupo
para el Putumayo es considerable. Sin embargo, sería importante realizar curvas de
acumulación es especies que permitan establecer si se abarcó con el muestreo la mayoría de
especies que se podrían encontrar en la zona, en tanto que los esfuerzos de muestreo en
cuanto a los días que duró el mismos así como la cantidad de trampas de caída empleadas y la
metodología podría ser mayor o tecnificarse más para optimizar los resultados, y hace
inferencias más precisas. Además, el haber realizado el muestreo en un solo hábitat, y
empleando un solo tipo de cebo, sin incluir otras variables puede ser una limitante que
dificulte dimensionar la riqueza real real de la zona (Noriega et al, 2008).
No obstante, este hallazgo es relevante ya que la diversidad de escarabajos coprófagos
identificados en el santuario proporciona una base sólida para el desarrollo de estrategias de
conservación y manejo que promuevan la preservación de la biodiversidad en el área, dado
que el departamento de Putumayo registran muy pocas localidades muestreadas en cuanto a
estos animales, en relación con el resto del país. Este estudio contribuye significativamente al
conocimiento científico sobre la diversidad de escarabajos coprófagos en la región,
representando aproximadamente el 6% del total de publicaciones. (Medina et al., 2020).
Dado que la mayoría de las especies de esta familia dependen del excremento de vertebrados,
principalmente mamíferos, para completar su ciclo de vida. Además, se ha demostrado que
los escarabajos coprófagos desempeñan un papel crucial en la dispersión secundaria de
semillas. Por lo tanto, la presencia de estos escarabajos en el santuario sugiere una asociación
importante con la dispersión de semillas, especialmente provenientes de especies como el
mono chorongo, lo que destaca su relevancia en la conservación de la biodiversidad en la
zona. Además, esta familia de escarabajos coprófagos dado su ciclo de vida y
comportamiento reproductivo en el que puede enterrar bolas de estiércol que sirve como
hogar para sus larvas y alimento, les puede conferir una ventaja evolutiva en comparación
con otros insectos con los que podrían competir por recursos.
En ese sentido,el género Ontophagus fue el más abundante, por lo que se puede deber a
diferentes razones como el hecho que poseen adaptaciones especializadas que los hacen
eficientes en el uso de recursos específicos como el estiércol aun cuando la competencia
puede ser alta en ciertos hábitats como en el área de estudio en donde es encontraron otros 9
géneros. Además la literatura como en Angarita et al., 2020) se indica que es un género
reconocido por su capacidad de adaptarse a diferentes hábitats por lo que se puede expandir
en diferentes áreas. De otra parte, el género con mayor cantidad de individuos encontrados
fue Ontherus, y los géneros con menor representatividad fueron Ateuchus, Eurysternus,
Cryptocanthon, Cyclocephala, Sulcophanaeus, Canthon, Oxysternon, y Genieridium, siendo
importante destacar que este último ha presentado podría ser un indicador del buen estado del
ecosistema, dado que se suele registrarse en áreas de bosque con pocas intervenciones.
Conclusiones
Este estudio proporciona información fundamental sobre la importante función de los
escarabajos coprófagos y su asociación con el mono chorongo en la dispersión de semillas en
el Santuario de Flora de plantas medicinales Orito Ingi-Ande. Además, contribuye al
conocimiento científico sobre la diversidad de escarabajos coprófagos en la zona y
proporciona bases para el desarrollo de estrategias de conservación y manejo que promuevan
la preservación de la biodiversidad en el santuario.
Bibliografía
Angarita, L. J. L., Castellanos, M. C., & Stevenson, P. (2002). Dispersión secundaria de
semillas por escarabajos coprófagos (Scarabaeidae) a partir de heces de churucos (Lagothrix
lagothricha) en el Parque Nacional Tinigua, Colombia. Universitas Scientiarum, 7(1), 17-29.
Cultid, C., Medina, C., Constantino, L. M., & Bedir Martinez, E. A. (2012). Escarabajos
coprófagos (Scarabaeinae) del eje cafetero: Guia para el estudio ecológico (Field Guide).
Cenicafé, Federación Nacional de Cafeteros de Colombia and Wild life Conservation Society.
González, R. M., Sainz, R. C., Casanueva, G. M., García, E. G., de Blas Artalejo, S., Alonso,
F. J. G., & Minguez, M. P. (2012). Dispersión primaria, dispersión secundaria y predación
post-dispersión en" Pinus pinea" L. In La regeneración natural de los pinares en los arenales
de la Meseta Castellana (pp. 99-114). Instituto Universitario de Investigación en Gestión
Forestal Sostenible.
Mancipe-Murillo, Carolina, Calderón-Hernández, Manuela, & Pérez-Martínez, Laura
Victoria. (2018). Evaluación de viabilidad de semillas de 17 especies tropicales altoandinas
por la prueba de germinación y la prueba de tetrazolio. Caldasia , 40 (2), 366-382.
https://doi.org/10.15446/caldasia.v40n2.6825
Martínez-Revelo, D. E., Torres, E., & Neita-Moreno, J. C. (2020). El género Cryptocanthon
(Coleoptera: Scarabaeidae) en Colombia: descripción de especies nuevas, distribución
geográfica y conservación. Revista mexicana de biodiversidad, 91.
Medina, C. A., Lopera-Toro, A., Vítolo, A., & Gill, B. (2001). Escarabajos coprófagos (Coleoptera:
Scarabaeidae: Scarabaeinae) de Colombia. Biota Colombiana, 2(2).
Moctezuma, V., Sánchez-Huerta, J. L., & Halffter, G. (2018). Two new species of Ateuchus
with remarks on ecology, distributions, and evolutionary relationships (Coleoptera,
Scarabaeidae, Scarabaeinae). ZooKeys, (747), 71.
NORIEGA A., JORGE ARI; CUBILLOS, ANA MARIA; CASTAÑEDA, CAMILO;
SANCHEZ, ANA MARIA ACTIVIDAD DIARIA DE COLONIZACIÓN DEL RECURSO
ALIMENTICIO EN UN ENSAMBLAJE DE ESCARABAJOS COPRÓFAGOS
(COLEOPTERA: SCARABAEIDAE) EN LA AMAZONÍA COLOMBIANA Acta Biológica
Colombiana, vol. 13, núm. 3, 2008, pp. 73-84
Pedersen, K. M., & Blüthgen, N. (2021). Seed size and pubescence facilitate secondary
dispersal by dung beetles. Biotropica, 00, 1-11. https://doi.org/10.1111/btp.13052
Santuario de Flora Plantas Medicinales Orito Ingi – Ande
https://www.parquesnacionales.gov.co/nuestros-parques/sf-plantas-medicinales-orito-ingi-and
e/#1681508222362-1db9e9a9-7c6f
Stein, W. I., Slabaugh, P. E., & Plummer, A. P. (1974). Harvesting, processing, and storage.
Seed Wood Plants US, 450, 98.
https://doi.org/10.15446/caldasia.v40n2.6825
https://doi.org/10.1111/btp.13052
https://www.parquesnacionales.gov.co/nuestros-parques/sf-plantas-medicinales-orito-ingi-ande/#1681508222362-1db9e9a9-7c6f
https://www.parquesnacionales.gov.co/nuestros-parques/sf-plantas-medicinales-orito-ingi-ande/#1681508222362-1db9e9a9-7c6f
Vander Wall, S. B., and W. S. Longland. 2004. Diplochory: are two seed dispersers better
than one? Trends in Ecology and Evolution 19:297-314.
Willan, R. L. (1991). Guía para la manipulación de semillas forestales con especial referencia
a los trópicos.