Transcript PPT - Forest Genetic Resources Training Guide

Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Árboles fuera del bosque
Opciones para la conservación
de dos especies arbóreas fuera
del bosque
David Boshier
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
¿Cuales son los impactos de la
intervención humana sobre los árboles?
¿Cuales son los impactos genéticos
de la intervención humana sobre los
árboles?
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Ejemplos de otros estudiantes
¿Impactos intervención humana sobre árboles?
fragmentación, forestación, silvicultura,
deforestación, agricultura, cultivo itinerante, muerte
prematura, cortas a hecho
¿Impactos genéticos de la intervención humana
sobre los árboles?
hibridación, depresión endogámica, selección
disgénica, pérdida de diversidad genética, desaparición
de especies, aumento de la varianza entre oblaciones,
pérdida/erosión genética
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Impactos genéticos de la intervención
humana sobre los árboles
El ser humano causa diferentes impactos en los bosques, p.ej.
• conversión agrícola del bosque y otros usos del suelo
• fragmentación del bosque
• talas y otros tipos de explotación forestal
• domesticación/mejoramiento
Es necesario considerar la influencia de las intervenciones
sobre la funcionalidad de las poblaciones arbóreas y su
relevancia para la conservación
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Impactos genéticos de la intervención
humana sobre los árboles
Toda intervención influye en la diversidad genética
de los árboles en mayor o menor medida
En muchos casos, los impactos sobre la diversidad
genética no serán de por sí prioritarios
Gestores forestales/conservación deben ser
capaces de identificar •
en qué medida cambian los patrones de variación
genética
•
bajo qué circunstancias la diversidad genética y su
pérdida pueden convertirse en factores limitantes
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
¿Dónde y cómo deberíamos conservar?
In situ - Ex situ
In situ - sistema de reservas de áreas
protegidas no perturbadas dentro de su
distribución natural (conservación de
ecosistemas)
Ex situ - mantenimiento artificial de
poblaciones fuera de su distribución natural
(conservación de especies)
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Impactos por perturbaciones humanas
no aleatorios
• a menudo
vinculados a la
heterogeneidad del
hábitat
• posible pérdida de
especies/poblaciones
adaptadas a llanuras
y los mejores suelos
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Conservación de la Biodiversidad in situ:
los árboles como paradigma
modelo de reserva ideal
énfasis: áreas protegidas grandes y continuas
limitaciones: ubicación, tamaño, vigilancia, biología:
– movimiento de animales
– distribución amplia de muchas especies
– flujo genético entre poblaciones
– tierras altas, áreas no agrícolas
esencial pero no suficiente
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
¿Dónde deberíamos conservar?
In situ - Ex situ
In situ - sistema de reservas de áreas
protegidas no perturbadas dentro de su
distribución natural (conservación de
ecosistemas)
Ex situ - mantenimiento artificial de
poblaciones fuera de su distribución natural
(conservación de especies)
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Conservación de la Biodiversidad ex situ:
métodos y limitaciones
bancos de semilla - problemas de regeneración
plantaciones - cambios en la frecuencia génica,
pocas poblaciones
jardines botánicos - dificultades para conservar
el acervo de genes
© RBG Kew
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
hace mucho tiempo que gran cantidad de individuos
de muchas especies dejaron de ser ecológicamente
(y evolutivamente) reproductivos; florecen pero no
Estososon
muertos
producen semilla,
si lalos
producen,
lasvivientes
plántulas
Janzen 1986
nunca llegan a la madurez.
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Temas de preocupación –
conservación de recursos genéticos
forestales fuera del bosque
• Conservación de especies y genotipos
• Paradigmas de conservación – in situ, ex situ,
mediante el uso – circa situm
• Fragmentación – patrones de flujo genético y
mantenimiento de poblaciones viables
• Materiales de reproducción: origen y recolección
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Teoría
impactos directos
procesos genéticos
reducción tamaño población
deriva genética
aumento aislamiento espacial
flujo genético
reducción densidades
apareamiento - endogamia
cambio entorno local
selección
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
A: estructura genética baja
y
z
x
y
x
y
xy
z
xy
z
z
y
xy
z
x xy
z
x
y
z
yy
y
yy
zzz
xx
xy
z
zz
Fragmentación
zz
yyy
xy
z
xy
z
Gran diferenciación genética (Gst)
xx
x
zz
xy
z
x
yy
y
xx
x
Fragmentación
z
B: estructura genética alta
zz
z
yy
y
Poca diferenciación genética (Gst)
yy
y
xx
x
xx
x
yy
y
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
A: Deriva y extinción: pérdida de diversidad genética
Aumento de diferenciación genética (Gst)
xy
z
xy
z
xy
z
Deriva – sin
flujo genético
zz
z
xx
x
xy
z
yy
y
yy
y
Extinción
xx
x
xx
x
B: Flujo genético reduce la pérdida de diversidad genética
xy
z
xy
z
xy
z
xy
z
Deriva
xz
z
flujo genético
xx
y
xy
z
xy
z
Extinción
xx
y
xy
y
Reducción de diferenciación genética (Gst)
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
A: fragmentación con deriva entre árboles aislados
Gran diferenciación genética (Gst)
y xy
z
x
xy
y z
z
z
x
y xy
z
y
xz
z
z
xx y
z
x y
yy
x
xx
y
z
zz
z
xx
x
xx
z
x
yy
y
xx
x
B: fragmentación con flujo genético entre árboles ‘aislados’
y xy
z
x
xy
y z
z
z
y xy
z
xx y
z
x y
x
y
z
xy
z
y
z
xy
z
z
x
x
x
z
xy
z
xy
z
y
xy
z
xy
z
x
xy
z
xy
z
x
Poca diferenciación genética (Gst)
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Variedad de sistemas de uso del suelo puede ser
importante para la viabilidad genética a largo
plazo de algunas especies arbóreas
mediante
– la conservación de genotipos en particular que no se
encuentran en las reservas
– facilitar el flujo genético entre las reservas existentes
– mantener PMV (Poblaciones Mínimas Viables)
– intermediarios y huéspedes alternativos para
polinizadores y dispersadores de semillas
Visión más amplia de corredores - mosaico usos del
suelo que fomente conectividad y conservación de
la biodiversidad de un modo más general
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Árboles aislados
– ¿se puede recolectar
semilla?
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Alteración de patrones de
apareamiento en fragmentos
Predicciones:
aumento de la endogamia
mayor dispersión de polen
menos progenitores paternos
padres
endogamia
dispersión
Árbol aislado
Bosque continuo
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
¿Se pueden mantener recursos
genéticos arbóreos valiosos fuera
del bosque y, si es así, qué
medidas hace falta tomar para
asegurar que se mantienen?
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Swietenia humilis – UICN la considera vulnerable,
también el apéndice II de CITES
flores monoicas, autoincompatible, polinización por abejas,
dispersión por viento
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Swietenia humilis
White, Boshier & Powell, 2002
árboles muestreados en Punta Ratón, Honduras
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Flujo de polen hacia fragmentos
Swietenia humilis
Fragmento
Las Tablas*
El Jicarito
Cerro El Jiote
Llanuras Tablas
Árbol 501**
“tamaño”
% polen
fragmento
externo
97
36,0
44
47,0
22
38,3
8
68,4
1
100,0
* parte de bosque continuo, rodeado por árboles no muestreados
** un árbol “aislado”
White, Boshier & Powell,
2002
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Frecuencia del flujo de polen a árboles de S. humilis al
fragmento Cerro Jiote y a un árbol “aislado”, Honduras
Donantes de
polen
0,8
C. Jiote
0,4
0
0,3-0,6
0,9-1,2
>1,5
Distancia, km
Donantes de
polen
0,8
Árbol
‘aislado’
0,4
White, Boshier & Powell, 2002
0
0,9-1,2
2,1-2,4
Distancia, km
3,3-3,6
4,5
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
>20 árboles
autopolinizados sin semilla
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Pachira quinata
Amér. Central y Amér. del Sur
Árbol caducifolio
Flores hermafroditas
Autoincompatible
Polinizada por murciélagos
(y polillas)
Semilla y ‘pelusa’ dispersadas
por el viento
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Costa Rica: Bosque vs. Pasturas
Reserva de Lomas Barbudal
Propiedad Stewart
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Bosque
1000
Stewart Property
SP13
SP12
SP07
SP14
SP08
800
Pastura
North (m)
SP09
SP15
SP16
600
SP11
SP06
SP04
400
SP01
SP02
SP18
SP03
SP05
SP19
200
SP10
SP17
SP20
0
0
200
400
600
800
1000
West (m)
1200
1400
1600
1800
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Resultados: Bosque vs. Pasturas
Tasa de
Sitio
Bosque
Alocruzamiento Correlación
de tm (SE)
(SE)
0,926
(0,021)
0,117
(0,045)
Número
de padres
Distancia de
dispersión
3,3 - 4,1
48 metros
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Resultados: Bosque vs. Pasturas
Tasa de
Sitio
Alocruzamiento Correlación
de tm (SE)
(SE)
Número
de padres
Distancia de
dispersión
Bosque
0,926
(0,021)
0,117
(0,045)
3,3 - 4,1
48 metros
Pastura
0,828
(0,085)
0,636
(0,148)
2,9 - 4,4
158 metros
Menor alocruzamiento y mayor dispersión pero
no menos padres en pasturas
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Resultados: Bosque vs. Pasturas
Tasa de
Sitio
Alocruzamiento
(SE)
Correlación
de tm (SE)
Número
de padres
Distancia de
dispersión
Bosque
0,926
(0,021)
0,117
(0,045)
3,3 - 4,1
48 metros
Fuchs
Bosque
0,915
(0,043)
Pastura
0,828
(0,085)
Fuchs
Pastura
0,777
(0,114)
1,8 - 2,6
0,636
(0,148)
2,9 - 4,4
158 metros
1,2 - 1,6
Fuchs et al 2003 sugieren que los árboles
aislados (>500m) reciben menos polen de alocruzamiento
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Costa Rica: Pastura
1000
Stewart Property
SP13
SP12
SP07
SP08
800
SP14
Aislado por 350m
North (m)
SP09
SP15
SP16
600
SP11
SP06
SP04
400
29%
SP01
SP02
SP03
82%
51%
71%
SP18
SP05
SP19
200
SP10
SP17
SP20
29%
20%
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
West (m)
Predice que la autopolinización aumentará con el aislamiento
¡Pero no lo hace!
1800
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Sistema de autoincompatibilidad
Menor germinación del propio polen
– Menor tasa de crecimiento del propio polen
Polen que alcanza el ovario Propio
Externo
48 horas
15%
56%
72 horas
64%
90%
120 horas
89%
90%
Capacidad de autopolinización varía entre árboles
– 50% no se autopolinizan
– 12.5% se autopolinizan
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
WCMC Lista Mundial de Árboles en Peligro
(Categorías de amenaza de la Lista Roja de
la UICN)
http://www.globaltrees.org/about.htm
9% de la flora global de árboles está en peligro de extinción
¿precisión de la estimación?
S. humilis P. quinata -
UICN
este estudio
vulnerable
?
no en la lista
?
Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales
Su tarea
Elaborar un plan de acción que asegure
la conservación y utilización efectivas
de ambas especies fuera del bosque.