Estructura y diversidad filogenética en comunidades de plantas vasculares de bosque seco tropical en Colombia
Structure and phylogenetic diversity of vascular plants in communities of seasonally dry tropical forest in colombia
Citación
Fecha
2018-06-25Autor
González Penagos, María Claudia
Título obtenido
Master en Biología Aplicada
Publicador
Universidad Militar Nueva Granada
Palabras claves
; bosques tropicales; analisis cladistico
Metadatos
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Resumen
El bosque tropical seco estacional (BST) es uno de los ecosistemas más amenazados del mundo. Con el objetivo de proporcionar nuevos conocimientos sobre la conservación de este ecosistema, caractericé la diversidad de plantas (alfa y beta) y la estructura filogenética del BST de quince parcelas permanentes ubicadas en los relictos mejor conservados de este ecosistema en Colombia. Construí una filogenia a partir de una megafilogenia para 373 especies y evalué la distintividad evolutiva de las comunidades, así como la diversidad filogenética con dos índices: el promedio de la distancia media (MPD) y la distancia media entre taxones (MNTD) que cuantifican la historia evolutiva basal y terminal de las comunidades. Se encontró que la diversidad alfa filogenética se acoplaba con la diversidad de especies; sin embargo, las especies con un alto carácter evolutivo se distribuyeron de manera desigual. Además, probé si los patrones de diversidad filogenética podían explicarse mediante once variables ambientales, pero ninguna de ellas era un buen predictor de la diversidad alfa filogenética. En cambio, para la diversidad beta taxonómica y filogenética, cuatro variables ambientales explicaron hasta el 11% del recambio de especies. La estructura filogenética se evaluó con el Índice de relación neta (NRI) y el Índice de taxón más cercano (NTI), encontrando que 5 parcelas presentan un agrupamiento filogenético, lo que significa que las especies coexistentes están más estrechamente relacionadas de lo esperado por el azar; por otro lado, 9 parcelas mostraron un patrón aleatorio de especies. Los patrones observados no se asociaron con una región en particular, lo que sugiere que, a pesar de la fragmentación actual de BST en Colombia, los linajes no están restringidos a regiones particulares. Finalmente, para probar si la resolución de la filogenia empleada podría sesgar los patrones observados de la estructura filogenética, para un subconjunto de seis parcelas, se generó una filogenia bien resuelta basada en secuencias de ADN de la región plástida rbcL-a y se compararon los resultados obtenidos con la megafilogenia. No hubo diferencias para los patrones de MPD, sin embargo, para la MNTD, la filogenia rbcL-a aclaró más la estructura, lo que indica que las filogenias bien resueltas son importantes cuando se emplean medidas terminales de la diversidad filogenética. En resumen, la estructura filogenética no refleja la extrema heterogeneidad ambiental del BST. Sin embargo, los resultados sugieren que los procesos deterministas y neutrales actúan juntos en los procesos de ensamblaje de la comunidad, destacando la necesidad de integrar más áreas cubiertas por el BST para comprender mejor los procesos ecológicos que actúan en el ensamblaje de la comunidad.
Seasonally dry tropical forest (SDTF) is one of the most threatened ecosystems worldwide. With the aim to provide new insights into the conservation of this ecosystem, I characterized plant diversity (alpha and beta) and phylogenetic structure of SDTF of fifteen permanent plots located across the best-conserved remnants of this ecosystem in Colombia. I built a megatree phylogeny for 373 species an assessed the evolutionary distinctiveness of the communities as well as the phylogenetic diversity with two metrics mean pairwise distance (MPD) and mean nearest taxon distance (MNTD) that quantify basal and terminal evolutionary history of communities. Phylogenetic alpha diversity was found to be coupled with species diversity; however, species with high evolutionary distinctiveness where unevenly distributed. Further, I tested if patterns of phylogenetic diversity, could be explained by eleven environmental variables but none of these were good predictors of phylogenetic alpha diversity. Instead, for beta taxonomic and phylogenetic diversity four environmental variables explained up to 11% of species turnover. Phylogenetic structure was assessed with Net Relatedness Index (NRI) and the Nearest Taxon Index (NTI), finding that 5 plots presents phylogenetic clustering meaning that coexisting species are more closely related than expected by chance; on the other hand, 9 plots showed a random assembly of species. The observed patterns were not associated with a particular region suggesting that despite the current fragmentation of SDTF in Colombia, lineages are not restricted to particular regions. Finally, to test if the resolution of the phylogeny employed could bias the observed patterns of phylogenetic structure, for a subset of six plots I generated a well-resolved phylogeny based on DNA sequences of the plastid region rbcLa and compared the results obtained with the megatree. There were no differences for patterns of MPD, however for MNTD the rbcLa phylogeny elucidated more structure indicating that well-resolved phylogenies are important when employing terminal measures of phylogenetic diversity. In summary, phylogenetic structure does not reflect the extreme environmental heterogeneity of SDTF. However, the results suggest that deterministic and neutral processes act together in the processes of community assembly, highlighting the need to integrate more areas covered by SDTF to better understand the ecological processes acting in the community assembly.
Colecciones
- Biología Aplicada [14]