Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Árboles fuera del bosque Opciones para la conservación de dos especies arbóreas fuera del bosque David.

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1 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Árboles fuera del bosque Opciones para la conservación de dos especies arbóreas fuera del bosque David Boshier

2 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?

3 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales ¿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 Ejemplos de otros estudiantes

4 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

5 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

6 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales ¿Dónde y cómo deberíamos conservar? 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) In situ - Ex situ

7 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales

8 Impactos por perturbaciones humanas a menudo vinculados a la heterogeneidad del hábitat posible pérdida de especies/poblaciones adaptadas a llanuras y los mejores suelos no aleatorios

9 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

10 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales 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) ¿Dónde deberíamos conservar? In situ - Ex situ

11 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

12 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 producen semilla, o si la producen, las plántulas nunca llegan a la madurez. Estos son los muertos vivientes Janzen 1986

13 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales

14 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 Temas de preocupación – conservación de recursos genéticos forestales fuera del bosque

15 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Teoría impactos directos reducción tamaño población aumento aislamiento espacial reducción densidades cambio entorno local procesos genéticos deriva genética flujo genético apareamiento - endogamia selección

16 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Fragmentación x y z x y z x y z x y z zz z yy z z y yy z zzz zzzxx yyy x y x Fragmentación yzxy x yz y xz zx yx x y z x y z x y z x y z x y x A: estructura genética baja B: estructura genética alta Poca diferenciación genética (Gst) Gran diferenciación genética (Gst)

17 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Extinción x y z x y z x y z x y z Extinción x y B: Flujo genético reduce la pérdida de diversidad genética Reducción de diferenciación genética (Gst) Aumento de diferenciación genética (Gst) A: Deriva y extinción: pérdida de diversidad genética x y x y z x z x y Deriva – sin flujo genético x y z x y z x y z x y z x y x z z x y y x y z Deriva flujo genético

18 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales B: fragmentación Poca diferenciación genética (Gst) Gran diferenciación genética (Gst) A: fragmentación x z x y x y x z z x z y x yzx y x y z y x z zx y x x y z x y z x y z x y z yzx y x y z y x z zx y x x y z x y z x y z x y z x y z x x y z x y z x y z z y x x y z x x y z x y z x y z z y x con deriva entre árboles aislados con flujo genético entre árboles ‘aislados’

19 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

20 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Árboles aislados – ¿se puede recolectar semilla?

21 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Predicciones: aumento de la endogamia mayor dispersión de polen menos progenitores paternos Árbol aislado Bosque continuo Alteración de patrones de apareamiento en fragmentos endogamia dispersión padres

22 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?

23 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

24 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales árboles muestreados en Punta Ratón, Honduras Swietenia humilis White, Boshier & Powell, 2002

25 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Flujo de polen hacia fragmentos Swietenia humilis Fragmento“tamaño”% polen fragmento externo Las Tablas*97 36,0 El Jicarito44 47,0 Cerro El Jiote22 38,3 Llanuras Tablas 8 68,4 Árbol 501** 1100,0 * parte de bosque continuo, rodeado por árboles no muestreados ** un árbol “aislado” White, Boshier & Powell, 2002

26 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 0 0,4 0,8 >1,50,9-1,20,3-0,6 Distancia, km Donantes de polen White, Boshier & Powell, 2002 0 0,4 0,8 4,53,3-3,60,9-1,22,1-2,4 Distancia, km Donantes de polen Árbol ‘aislado’ C. Jiote

27 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales >20 árboles autopolinizados - sin semilla

28 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

29 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Costa Rica: Bosque vs. Pasturas Propiedad StewartReserva de Lomas Barbudal

30 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Pastura Bosque

31 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Resultados: Bosque vs. Pasturas Sitio Tasa de Alocruzamiento (SE) Correlación de tm (SE) Número de padres Distancia de dispersión Bosque 0,926 (0,021) 0,117 (0,045)3,3 - 4,148 metros

32 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Sitio Tasa de Alocruzamiento (SE) Correlación de tm (SE) Número de padres Distancia de dispersión Bosque 0,926 (0,021) 0,117 (0,045)3,3 - 4,148 metros Pastura 0,828 (0,085) 0,636 (0,148)2,9 - 4,4158 metros Menor alocruzamiento y mayor dispersión pero no menos padres en pasturas Resultados: Bosque vs. Pasturas

33 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Sitio Tasa de Alocruzamiento (SE) Correlación de tm (SE) Número de padres Distancia de dispersión Bosque 0,926 (0,021) 0,117 (0,045)3,3 - 4,148 metros Fuchs Bosque 0,915 (0,043)1,8 - 2,6 Pastura 0,828 (0,085) 0,636 (0,148)2,9 - 4,4158 metros Fuchs Pastura 0,777 (0,114)1,2 - 1,6 Fuchs et al 2003 sugieren que los árboles aislados (>500m) reciben menos polen de alocruzamiento Resultados: Bosque vs. Pasturas

34 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Costa Rica: Pastura Predice que la autopolinización aumentará con el aislamiento ¡Pero no lo hace! 82% 71% 51% 29% 20% Aislado por 350m

35 Manual de Formación en Recursos Genéticos Forestales Sistema de autoincompatibilidad Menor germinación del propio polen – Menor tasa de crecimiento del propio polen Capacidad de autopolinización varía entre árboles –50% no se autopolinizan –12.5% se autopolinizan Polen que alcanza el ovarioPropioExterno 48 horas15%56% 72 horas64%90% 120 horas89%90%

36 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 http://www.globaltrees.org/about.htm 9% de la flora global de árboles está en peligro de extinción ¿precisión de la estimación? UICNeste estudio S. humilis - vulnerable? P. quinata - no en la lista?

37 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.