Tesina de seminario



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Conservación ex situ

La conservación ex situ se refiere al mantenimiento de los organismos fuera de su hábitat natural, conservando las especies amenazadas o los recursos genéticos en bancos de semillas, bancos genéticos in vitro, bancos de genes, colecciones de campo y jardines botánicos. Los sistemas de conservación ex situ surgen como una medida complementaria a los mecanismos de conservación in situ, orientados principalmente a resguardar el material genético de las especies de importancia para el mejoramiento genético, la industria alimenticia, farmacéutica, maderera, etc, permitiendo la conservación de especies vulnerables (30,52).

La gran ventaja es que este tipo de conservación permite preservar una gran diversidad genética en un espacio relativamente pequeño, con un costo modesto y durante grandes períodos de tiempo (hasta cientos de años). El mayor inconveniente, aparte del riesgo de pérdidas catastróficas del material conservado, es que las variedades conservadas se separan de su medio natural, lo que supone una necesidad de multiplicarlas y regenerarlas en un ambiente que no es el suyo (alto riesgo de erosión genética). (8,44)



        1. Otras Categorías

De acuerdo a Biasutti et al (8) otras categorías de conservación incluyen:

  • Banco base de semillas:

La Colección de Base es una reserva de recursos fitogenéticos que mantiene la integridad genética del germoplasma a través del tiempo, al prolongar el intervalo de regeneración.


  • Banco in Vitro:

El establecimiento del banco de germoplasma in vitro permite conservar en un espacio reducido y con menores insumos a las especies que se reproducen vegetativamente.

De acuerdo a Cubero (15) cualquiera que sea el material conservado, las colecciones pueden tener distinta estructura en función de su finalidad en:


  • Colecciones de base: Las conservadas a largo o medio plazo, con escaso manejo para garantizar su permanencia.

  • Colecciones activas: Destinadas al intercambio

  • Colecciones nucleares: cantidad mínima de muestras de la colección base que refleja la variabilidad existente en ésta.

  • Colecciones de trabajo: Las de los mejoradores.



1.1.3 Diseño de bancos de Germoplasma in situ para herbáceas silvestres en agroecosistemas tropicales húmedos.

De acuerdo a Ponce (44) durante las últimas décadas, los bancos de germoplasma in situ o también llamados jardines botánicos han reconocido la necesidad de aceptar el reto de llevar a cabo una misión global para la conservación.

Esta misión global en conservación de los bancos de germoplasma in situ busca:


  • Detener la pérdida de las especies de plantas y su diversidad genética a escala mundial

  • Prevenir futuras degradaciones del medio ambiente

  • Incrementar la compresión pública sobre el valor de la diversidad de las plantas y las amenazas que éstas enfrentan

  • Llevar a cabo acciones prácticas para el beneficio y mejoramiento del medio ambiente mundial

  • Promover y asegurar el uso sostenible de los recursos naturales mundiales para las generaciones presentes y futuras.

Las principales actividades de un banco de germoplasma in situ son: Arboricultura; Planeación rural y urbana, localización de recursos y usos de la tierra; Biología de la conservación, conservación y mantenimiento de cultivos; Dendrología; Desarrollo y mejoramiento de la capacidad comunitaria local y rural para la conservación; Programas de educación ambiental; Medición de impacto ambiental; Investigación etnobiológica; Bancos genéticos; Estudios de herbario y taxonomía de plantas; Investigación en horticultura; Capacitación en horticultura; Manejo Integrado de Plagas; Investigación en laboratorios, incluyendo el cultivo de plantas in vitro; Servicios de biblioteca y centros de información; Introducción y evaluación de nuevos recursos genéticos; Horticultura y floricultura ornamental; Reintroducción de plantas e investigación en restauración de hábitats; Disminución de la polución y programas de monitoreo; Recreación pública; Bancos de semillas y tejidos; Redes de trabajo y grupos de trabajo en conservación; Entrenamiento docente; Turismo; Investigación; conservación y manejo ex situ e in situ de plantas; Protección de fauna.

Robalino (49) nos comenta que las características que definen un banco de germoplasma serían:

Plantas adecuadamente etiquetadas; Una base científicamente fundamentada para las colecciones; Una comunicación de información con otros jardines, instituciones, organizaciones y el público en general; Intercambio de semillas u otros materiales con otros jardines botánicos, o estaciones de investigación; Responsabilidad y compromiso a largo plazo para el mantenimiento de las colecciones de plantas; Tener programas de investigación en taxonomía de plantas en herbarios asociados; Mantener un monitoreo de las plantas en la colección; Estar abierto al público; Promover la conservación a través de actividades de educación ambiental; Una documentación apropiada de las colecciones, incluyendo el origen silvestre; Llevar a cabo investigaciones científicas o técnicas sobre las plantas en las colecciones.

Según Cubero (15) de las diferentes categorías señaladas como variables a considerar en el diseño de bancos de germoplasmas en la categoría de conservación in situ las más importantes de acuerdo a los propósitos de esta investigación serían:



  • Banco para la conservación

La mayoría han sido desarrollados como respuesta a las necesidades locales para la conservación de plantas. Algunos incluyen o tienen áreas asociadas con vegetación natural adicional a las colecciones cultivadas. En esta categoría se incluyen los jardines de plantas nativas en los cuales sólo se cultivan plantas de zonas aledañas o de la flora nacional.



Funcionan como colección ex situ de plantas de valor económico o potencial para la conservación, investigación, reproducción de plantas y agricultura.




  • Bancos naturales o silvestres

Cuentan con un área natural o seminatural, la cual está bajo manejo y protección. La mayoría están establecidos para ejercer funciones en conservación y educación pública y presentan áreas donde crecen plantas nativas.


De acuerdo a Ponce (44) para realizar un diseño preliminar se debe de tomar en cuenta los siguientes aspectos:
Accesibilidad: para el diseño del banco se debe tener presente cuantas áreas de entradas y salidas, parqueadero.
Infraestructura: determinar cuál es la infraestructura disponible que brinde los servicios del jardín como cafeterías, baños, tienda de recuerdos, etc.
Personal: estimar la cantidad del recurso humano necesario para el funcionamiento eficiente del jardín.
Servicios: con el jardín se pretenden ofrecer servicios de todo tipo como cafeterías (posibles franquicias), librería, vivero especializado, tienda de recuerdos.
Diseño florístico: Realizarlo según el grupo de plantas a establecer ordenadas según la forma más conveniente luego de haber hecho el estudio de diseño florístico.


    1. Plantas Herbáceas

De acuerdo a Gilliam (23) las plantas herbáceas forman la capa más definida del estrato de bosque que incluye todas las especies vasculares que miden aproximadamente 1 metro o menos de altura, existen algunas variaciones para esta definición pero la mayoría son en relación a la altura más que al hábito de crecimiento, y a la inclusión o exclusión de algunas plantas vasculares como musgos o especies leñosas.
A pesar de un creciente aumento en la conciencia de que este estrato herbáceo desempeña un papel especial en el mantenimiento de la estructura y función de los bosques, este se mantiene en un aspecto subestimado de los ecosistemas forestales. La importancia de la flora herbácea radica debido a que la diversidad de especies es mayor en ella que entre todos los estratos de un bosque, por ende la biodiversidad de los bosques se compone en gran medida en función de la comunidad de las herbáceas. Las interacciones competitivas dentro de la capa herbácea puede determinar el éxito inicial de las plantas que ocupan los estratos más altos, incluyendo la regeneración de las especies de árboles del dosel dominante. Debido a que la capa de hierba es muy sensible a las perturbaciones en grandes escalas espaciales y temporales, su dinámica nos puede proporcionar información importante acerca de las características del encarecimiento de los bosques. Por lo tanto, la capa de hierbas tiene una importancia que contradice su pequeña estatura.


      1. Morfología, fisiología y taxonomía de las familias principales.

De acuerdo a Zomlefer (62), las plantas con flor (Clase Angiospermae) han dominado la tierra en la mayor parte del mundo durante más de 100 millones de años y forman el componente principal de la vegetación en la mayoría de los ecosistemas. Se estima que existen 233.885 especies agrupadas en 12650 géneros. El conocimiento de las familias de plantas se puede aplicar en cualquier lugar del mundo, mientras que la familiaridad con géneros y especies tiende a ser de alcance más reducido. Por esto, el conocimiento de las plantas con flor o incluso de la flora de una región comienza con el reconocimiento de las familias y no con el de los géneros y las especies, que presentan una diversidad mucho mayor.
Los bosques siempreverdes piemontanos donde se encuentran desde 300 hasta 1300 m al pie de la Cordillera de los Andes, se caracterizan por la dominancia de especies arbóreas que pueden sobrepasar los 30 m de altura. Epífitas como orquídeas, bromelias, helechos y aráceas cubren los troncos de los árboles. Estos bosques poseen un estrato herbáceo denso, dominado por marantáceas, helechos y aráceas. A menudo se ven manchas de Bambusa sp. (Poaceae)(56)
La vegetación original de este bosque se presenta como bosque siempre verde, con gran diversidad de acuerdo a la composición del suelo y drenaje, se distinguen 3 pisos o estratos, el superior discontinuo, se encuentra en el noroccidente. En esta zona de vida es digno de anotarse las asociaciones hídricas y edáficas que se encuentran en la desembocadura del Río Santiago en la provincia de Esmeraldas y que son los manglares y los bosques pantanosos de agua dulce o guandales con vegetación muy característica. (57).
Algunas de las especies más características de estos bosques de utilidad para el hombre son palmas tales como: Oenocarpus bataua Iriartea deltoidea , Carludovica palmata ,Phytelephas aequatorialis, Guadua angustifolia, Perebea sp. , Caryodendron orinocense y Otoba glycycarpa .(56, 54)
1.2.2 Formas biológicas representativas a nivel de angiospermas herbáceas.

Probablemente, la clasificación de los biotipos o formas vitales de Raunkaier 1943 (17) sea la más extendida entre las fisionómicas y puede emplearse también para describir la vegetación. Se basa en la posición de las yemas perdurantes con respecto a la superficie del suelo, de manera que pueden establecerse varias categorías principales que pueden subdividirse de acuerdo a Dana (17) bajo los siguientes criterios:




  • Fanerófitos: Las yemas perdurantes se mantienen a más de 50 cm. del suelo.

  • Caméfitos: Las yemas están entre 15 y 50 cm. del suelo, y pueden quedar protegidas en la época desfavorable por un manto de nieve u hojarasca. Incluye a lo que popularmente se conoce como “matas”.

  • Hemicriptófitos: las yemas perdurantes se mantienen a menos de 15 cm. del suelo, bien por tratarse de plantas que no crecen más, porque se marchitan hasta la corona o por tener estolones.

  • Criptófitos: La parte perdurante del organismo queda completamente protegida bajo el suelo (bulbos, tubérculos, rizomas).

  • Terófitos: Plantas anuales, que completan su ciclo vital en la estación favorable. La época desfavorable se pasa en forma de semilla. Muchas malas hierbas son terófitos (jaramagos, amapolas, etc.).



1.2.3 Principales familias (mono y dicotiledóneas) de angiospermas herbáceas para la zona de estudio



  • Asteraceae

Arbustos o herbáceas con menos frecuencia árboles, hojas alternas, menos a menudo opuestas, rara vez verticiladas, simples y enteras o dentadas, algunas veces compuestas o diversamente divididas; estípulas ausentes. (5,46).
Las inflorescencias de muchas cabezuelas densas con varias o numerosas flores sobre un receptáculo común, la cabezuela casi siempre sostenida por un involucro de varias series de brácteas. (46).
Algunas cabezuelas como en el caso de Heliantheae poseen además del involucro, falsas flores o flores liguladas, las mismas que reciben el nombre de capítulos. (9,39).
Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 1.


TABLA 1

CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA ASTERACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)



FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl

(1898)


Sistema de Cronquist et al (1981)

APG II (2003)

ASTERACEAE

CAMPANULATAE

ASTERALES

ASTERALES




  • Solanaceae

Arbustos, árboles, lianas o herbáceas, hojas alternas generalmente simples, pero muy variables, sus inflorescencias están en cimas axilares o en combinación de cimas, aunque en algunas especies se encuentra una flor solitaria. La flor tiene cinco sépalos, generalmente persistentes en el fruto, una corola formada por cinco pétalos unidos formando un tubo, cinco estambres y un gineceo formado por un pistilo de 2 carpelos. Los frutos pueden ser de diferentes tipos como bayas (11,42). Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 2.
TABLA 2

CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA SOLANACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)

FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl

(1898)


Sistema de Cronquist et al.(1981)

APG II (2003)

SOLANACEAE

TUBIFLORAE, SOLANINEAE

SOLANALES

SOLANALES
Fami


  • Verbenaceae

Familia de plantas dicotiledóneas, gamopétalas, árboles, arbustos, lianas y hierbas, a veces espinosos (2).

Las Verbenáceas se distinguen de las Lamiaceae por la inflorescencia indefinida y por la disposición marginal de los óvulos que se sitúan en el margen del carpelo. Los estilos son exclusivamente terminales y sin ramificar, con un estigma lobado y bien desarrollado. Las flores de diversos colores se encuentran reunidas en varios tipos de inflorescencias indefinidas y conpiscuas (2,62). Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 3.


TABLA 3
CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA VERBENACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)



FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl (1898)

Sistema de Cronquist et al.(1981)

APG II (2003)

VERBENACEAE

TUBIFLORAE, VERBENINEAE

LAMIALES

LAMIALES




  • Piperácea

Plantas herbáceas perennes o algunas veces arbustos o arbolillos erectos o postrados, terrestres o epífitos, aromáticos, generalmente suculentos con nudos soldados y /o turgentes. Hojas simples, enteras, generalmente alternas, paralelinervias, palmatinervias o pinnadas, estipuladas o sin estípula, inflorescencia indefinida, espiciforme y compuesta de numerosas flores dispuestas sobre un eje cilíndrico carnoso (42,62). Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 4.
TABLA 4

CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA PIPERACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A

LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)



FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl

(1898)


Sistema de Cronquist et al. (1981)

APG II (2003)

PIPERACEAE

PIPERALES

PIPERALES

PIPERALES



  • Urticaceae

Herbáceas, rara vez arbustos o árboles pequeños con savia lechosa o acuosa, pueden tener pelos glandulares o urticantes, hojas simples, enteras, serradas, o lobadas, alternas o a veces opuestas; inflorescencia definida, cimosa o a menudo aparentemente racemosa, espiciforme. (7,62). Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 5.

TABLA 5

CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA URTICACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)



FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl

(1898)


Sistema de Cronquist et al. (1981)

APG II (2003)

URTICACEAE

URTICALES

URTICALES

ROSALES



  • Fabaceae

Por lo general hierbas, algunas veces trepadoras por zarcillos, o menos a menudo arbustos, árboles, lianas leñosas, rara vez espinosos; hojas alternas, o rara vez opuestas (Platymiscium), pinnadas o palmadas o trifoliadas, algunas veces unifoliadas o simples, con pecíolo y foliolos individuales con un pulvínulo basal engrosado, flores principalmente en racimos, espigas o cabezuelas, más o menos vistosas; fruto por lo común seco y dehiscente (legumbre), a veces folicular o indehiscente y entonces alado o lomentáceo, rara vez inflado o drupáceo (14,53). Los cambios taxonómicos que ha experimentado esta familia se indican en la Tabla # 6.
TABLA 6

CAMBIOS QUE HA EXPERIMENTADO LA FAMILIA FABACEAE A NIVEL DE ORDENES Y EN RELACION A LOS PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN. (21)



FAMILIA

Sistema de Engler y Prantl

(1898)


Sistema de Cronquist et al.(1981)

APG II (2003)

FABACEAE

COMO LEGUMINOSAE ROSALES ROSINEAE

FABALES

LEGUMINOSAE, FABALES



1.2.4 Generalidades sobre mecanismos y técnicas de reproducción.

Las plantas se reproducen de dos maneras una de ellas es la reproducción sexual y la otra es la reproducción asexual.



La reproducción sexual es aquella en cuyo proceso se produce el apareamiento de dos células (gametos), una masculina y otra femenina, que funden finalmente sus núcleos. Los mecanismos de reproducción sexual más especializados los encontramos en las plantas fanerógamas (con flores y semillas), y dentro de éstas en las angiospermas (con semillas encerradas en hojas modificadas llamadas carpelos), que despliegan los órganos florales más espectaculares. Mediante los procesos de multiplicación asexual se reproducen genotipos idénticos de una planta. En los organismos vegetales se dan varios tipos de reproducción asexual, bien mediante un proceso de gemación (por yemas, estolones o rizomas), o bien mediante producción de esporas, células reproductoras asexuales que permanecen en estado latente en condiciones desfavorables y que germinan cuando las condiciones ambientales son las adecuadas. (45)
1.3 Muestreo, análisis y clasificación utilitaria de plantas herbáceas silvestres.

1.3.1 Muestreo de vegetación herbácea con fines de prospección de recursos utilitarios.
1.3.1.1 Generalidades sobre muestreo de comunidades de herbáceas.
De acuerdo a Mateucci & Colma (38) para seleccionar y delimitar la zona de muestreo se debe situar la muestra y las unidades muestrales lo cual se refiere al patrón espacial que ellas tendrán una vez ubicadas en la zona de estudio. El patrón espacial puede ser preferencial, aleatorio, sistemático o aleatorio restringido.
En el muestreo preferencial, la muestra o las unidades muestrales se sitúan en unidades consideradas típicas o representativas sobre la base de criterios subjetivos.
En el muestreo estratificado, que se emplea en zonas extensas heterogéneas. Ante todo, hay que estratificar la zona, es decir subdividirla en unidades, estratos o compartimientos homogéneos conforme a algún criterio vegetacional (especies dominantes, fisonomía, etc.) geográfico, topográfico, etc.
El muestreo aleatorio consiste en ubicar las muestras o unidades muestrales al azar. En este caso, cada unidad de población tiene igual probabilidad de formar parte de la muestra, la que resulta óptimamente representativa.
El muestreo sistemático consiste en ubicar las muestras o unidades muestrales en un patrón regular en toda la zona de estudio, permite detectar variaciones espaciales en la comunidad. El modelo de muestreo aleatorio restringido tiene algunas de las bondades de los patrones aleatorios y sistemáticos. Consiste en dividir la zona de estudio en bloques de igual tamaño y de forma igual o distinta y ubicar en cada bloque un número igual de unidades muestrales al azar.


  • Tamaño de la muestra:

De acuerdo a Mateucci & Colma (38) se pueden aplicar varios criterios para decidir el tamaño de la muestra. En algunos estudios se ha utilizado la relación entre la superficie muestreada y la superficie total. Escogiéndose como tamaño de muestra un porcentaje de la superficie total. Este criterio es totalmente subjetivo y la exactitud de las mediciones variará de acuerdo con el patrón espacial de la variable considerada.


  • Parcelas (cuadrados) o transectos:

para seleccionar y delimitar la zona varían desde los de índole administrativa(cuando hay que estudiar la Los
Tradicionalmente se han utilizado cuadrados en muestreos de vegetación ha resultado que con unidades rectangulares o circulares se han obtenido mejores resultados.
Con rectángulos largos y delgados o cuadrados muy pequeños el error de borde es considerable. Las unidades rectangulares tienen una ventaja: es más fácil evaluar las variables caminando en línea recta sin necesidad de desplazarse hacia los lados, e incluso es posible tomar las medidas desde afuera de la unidad, lo cual es importante cuando hay que mantener las condiciones intactas dentro de la unidad para efectuar mediciones posteriores.
El transecto como unidad muestral se utiliza para medir algunas variables, como cobertura, área basal o diámetro de la copa. En este caso la unidad muestral adopta la forma de una línea sobre la cual se miden longitudes de intercepción con el material vegetal. Cuando se utiliza este tipo de unidad, se colocan muchas repeticiones paralelamente partiendo de puntos ubicados al azar sobre una transecta base. De este modo, se obtiene una estimación de la media y la desviación estándar. La precisión es mayor si se miden muchas transectas cortas que si se miden pocas largas, pero la unidad debe ser lo suficientemente larga para incluir las fases del patrón de las especies.
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