Revista de Biología Tropical

Histopathological alterations caused by Puccinia nakanishikii rust (Pucciniales: Pucciniaceae) in Cymbopogon citratus (Poaceae) plants

Resumen Introducción: Los aspectos histopatológicos e histoquímicos relacionados con el ataque de royas en plantas, así como su relación con los diferentes estados espóricos, son escasos en la literatura científica. Objetivos: Describir y analizar los aspectos histopatológicos e histoquímicos en Cymbopogon citratus y su relación con los diferentes estados espóricos de la roya Puccinia nakanishikii. Métodos: Durante abril y agosto 2013 se recolectaron hojas sanas e infectadas con Puccinia nakanishikii en la escarpa noroccidental de la meseta de Bucaramanga-Colombia. Las muestras con lesiones en diferentes etapas del desarrollo se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones obtenidas en parafina (5-7 µm) fueron teñidas con Safranina-azul de Alcian y azul de Alcian-Hematoxilina. En tanto que las secciones obtenidas en resina (0.5 µm) se tiñeron con azul de Toluidina. También se elaboraron secciones a mano alzada para análisis de autofluorescencia. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico y microscopía de epifluorescencia. Para observaciones con microscopía electrónica de barrido (MEB), las muestras se fijaron en Glutaraldehído, se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: Las hojas son por lo general hipostomáticas, con células epidérmicas largas y cortas formando filas paralelas y con la presencia de tricomas unicelulares espinosos y microtricomas. La superficie abaxial está cubierta por una densa capa de ceras epicuticulares y la adaxial está formada por agrupaciones de células buliformes y células epidérmicas de contorno rectangular o cuadrado. En el mesófilo no hay diferenciación entre parénquima de empalizada y esponjoso y su anatomía refleja el metabolismo C4 presente en esta gramínea. Se observó la formación de urediosoros y teliosoros hipófilos. Las urediosporas son la fase de reinfección y estas tienen de 4-5 poros germinativos ecuatoriales y su pared es equinulada. Las teliosporas son de pared lisa y de pedicelo persistente. Las urediosporas forman tubos de geminación por lo general sobre la superficie abaxial de la hoja y se desarrollan en dirección de los estomas, por donde penetran al interior del mesófilo. No se observó la presencia de apresorios. La epidermis se desprende y levanta por del desarrollo de las urediosporas y las paráfisis capitadas, a medida que el urediosoro crece. Con el avance de la infección, los tejidos fotosintéticos se desorganizan, pierden la autofluorescencia de la clorofila y las células sufren necrosis. Posteriormente, los tejidos vasculares se fragmentan y colapsan. Para este momento, la infección se ha extendido sobre toda la lámina foliar llevando a la muerte de la hoja y defoliación de la planta. Durante etapas avanzadas de la infección en los urediosoros se observaron picnidios, probablemente del hiperparásito Sphaerellopsis, asociados estrechamente a los tejidos infectados por la roya. Conclusiones: Puccinia nakanishikii se desarrolla sobre las hojas de Cymbopogon citratus produciendo urediosoros y teliosoros. Las urediosporas son la fase de reinfección, y las teliosporas solo se observaron en etapas avanzadas de la infección. La epidermis y los tejidos fotosintéticos son severamente afectados por la necrosis celular. En etapas avanzadas de la infección los tejidos vasculares se ven afectados.

Abstract Introduction: Histopathological and histochemical aspects linked to the attack of fungal rusts to plants, as well as its relation with the different spore stages are topics rather scarce in the scientific literature. Objective: To describe and analyze the histopathological and histochemical aspects of Cymbopogon citratus and its relation with the different stages of the spores from the rust fungi Puccinia nakanishikii. Methods: During the months April and August 2013, leaves healthy and infected by Puccinia nakanishikii were collected in the Northwestern scarp of the Bucaramanga-Colombia plateau. The samples with injuries on diverse developmental stages were fixated and processed according to the standard protocols for embedding and sectioning in paraffin and resin. Sections obtained from paraffin (5-7 µm) were stained with Safranin-Alcian blue and Alcian blue-Hematoxylin. On the other hand, sections obtained from resin (0.5 µm) were stained with Toluidine blue. Further, freehand sections were obtained for an autofluorescence analysis. The observations and photographic record were done via photonic microscope and epifluorescence microscope. For the observations via scanning electron microscopy (SEM), the samples were fixated in Glutaraldehyde, dehydrated with 2,2 dimethoxypropane, then desiccated to critical point and finally coated with gold. Results: The leaves are generally hypostomatic, with long and short epidermic cell forming parallel rows and showing unicellular prickle trichomes and micro-trichomes. The abaxial surface is covered by epicuticular wax forming a dense layer. The adaxial epidermis is formed by groupings of bulliform cells and epidermal cells with rectangular or squared contour. In the mesophyll, there is no differentiation between palisade and spongy parenchyma, its anatomy reflects the C4 metabolism. The formation of uredosori and teliosori both hypophyllous was observed. Urediniospores are the reinfecting agents phase, they have 4-5 equatorial germ pores and echinulate wall. Teliospores have smooth wall and a persistent pedicel. The urediniospores form a germ tube, generally on the abaxial leaf surface, these tubes develop towards the stomata reaching the mesophyll interior. No appressorium were observed. The epidermis limiting the uredosorus detaches due the development and pressure that exert both the urediniospores and capitate paraphyses. As the infection progresses, autofluorescense of the chlorophyll is lost and the cells undergo necrotic processes. Afterwards, the phloem collapses and the xylem becomes slightly disorganized. At this moment, the infection is extended along the whole leaf blade, resulting in the leaf death and the plant defoliation. On advanced stages of the infection, the uredosori showed pycnidia, probably belonging to the hyperparasite Sphaerellopsis, these structures were closely associated to the rust infected tissues. Conclusions: Puccinia nakanishikii develops on the leaves of Cymbopogon citratus producing uredosori and teliosori. Urediniospores are the reinfective stage, teliospores were only observed at late stages of the infection. The epidermis and photosynthetic tissue are severely affected by cell necrosis. The vascular tissues are deeply affected on the advances stages of the infection.

Floristic diversity and carbon capture in oak groves and pastures with trees in Santa Isabel, Tolima, Colombia

Resumen Introducción: La acelerada transformación de los usos del suelo en los Andes colombianos han afectado la diversidad y la provisión de servicios ecosistémicos. Objetivo: Se caracterizó la estructura y composición florística, junto a la estimación del carbono almacenado en biomasa de bosques primarios intervenidos y pasturas con árboles en Santa Isabel, Tolima. Métodos: En cada sistema, se establecieron cinco parcelas de muestreo: rectangulares de 1 000 m2 cada una en bosques y circulares de 707 m2 en pasturas, para medir todos los individuos con diámetro a 1.30 m de altura, ≥10 cm. La biomasa se estimó a partir de modelos alométricos multi-especies y un modelo genérico en el caso de biomasa abajo del suelo. Resultados: En el bosque se registró una abundancia promedio de 642 ± 125 individuos/ha, se encontraron 25 familias, 39 géneros, 43 especies y morfoespecies en 0.5 ha de muestreo. Quercus humboldtii y Ladenbergia macrocarpa fueron las especies con el mayor Índice de Valor de Importancia (IVI = 32.5 y 11.2, respectivamente) en los bosques. En pasturas se encontraron 175.0 ± 21.3 individuos/ha, pertenecientes a 8 familias, 9 géneros, 10 especies y morfoespecies en 0.35 ha de muestreo. Eugenia spp. y Weinmannia pubescens tuvieron la mayor importancia ecológica (19.5 y 17.6 %, respectivamente) en pasturas. El bosque almacenó en promedio 125.0 ± 30.0 t C/ha, comparado con 18.4 ± 1.8 t C/haen pasturas. Conclusiones: Estos hallazgos muestran alta capacidad de almacenamiento de carbono en estos usos del suelo, lo cual contribuye a mantener o disminuir la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, y por ende, son un referente que permite desarrollar estrategias de conservación, con miras a mitigar el cambio climático.

Abstract Introduction: The accelerated transformation of land uses in the Colombian Andes has affected diversity and the provision of ecosystem services. Objective: The structure and floristic composition and the estimation of the carbon stored in biomass of intervened primary forests and pastures with trees in Santa Isabel, Tolima, was described. Methods: In each system, five sampling plots were established: rectangular of 1 000 m2 each in forests and circular of 707 m2 in pastures to measure all individuals with a diameter of 1.30 m in height, ≥10 cm. The biomass was estimated from multi-species allometric models and a generic model in the case of below-ground biomass. Results: In the forest, an average abundance of 642 ± 125 individuals / ha was recorded, finding 25 families, 39 genera, 43 species and morphospecies in 0.5 ha of sampling. Quercus humboldtii and Ladenbergia macrocarpa were the species with the highest Importance Value Index (IVI = 32.5 and 11.2, respectively) in the forests. In pastures, 175.0 ± 21.3 individuals / ha were found, belonging to 8 families, 9 genera, 10 species and morphospecies in 0.35 ha of sampling. Weinmannia pubescens and Eugenia spp. had the greatest ecological importance (19.5 and 17.6 %, respectively) in pastures. The forest stored an average of 125.0 ± 30.0 t C/ ha, compared to 18.4 ± 1.8 t C/ha in pastures. Conclusions: These findings show high carbon storage capacity in these land uses, which contributes to maintain or decrease the concentration of greenhouse gases in the atmosphere, and therefore, are a benchmark that allows to develop conservation strategies, with a view to mitigate climate change.

Accessing the past: use of collection specimens as sources of genetic information for the genus Bombus (Hymenoptera: Apidae) in Colombia

Resumen Introducción: Recientemente ha tomado relevancia el uso de especímenes de museo como fuente de información genética para desarrollar estudios que resuelven preguntas taxonómicas, ecológicas, demográficas y evolutivas a diversas escalas temporales y geográficas. Sin embargo, material genético obtenido a partir de ejemplares depositados en colecciones biológicas es poco usado, debido al deterioro natural del ADN preservado en dichos ejemplares, de manera que la obtención de material genético de calidad es demandante en términos de tiempo y dinero. Objetivo: Usando material de museo, identificar una secuencia mini-barcode que pueda ser empleada en la determinación taxonómica, y que a su vez suministre información que permita la estimación de relaciones filogenéticas de especies del género Bombus. Métodos: Se estandarizó el protocolo de extracción de ADN a partir de la extremidad mesotoracica derecha y/o una muestra de músculo torácico de 96 especímenes depositados en la colección LABUN entre 7 y 38 años atrás. Las diferentes combinaciones de oligonucleótidos evaluadas permitieron amplificar fragmentos de 152 a 407 pares de bases (pb) del gen mitocondrial Cytochrome Oxidase I (COI). Usando como plantilla un grupo de 31 secuencias amplificadas a partir de especímenes recolectados recientemente, los fragmentos obtenidos de los especímenes del museo fueron ensamblados y analizados en un marco filogenético. Además, se realizó un análisis de red de haplotipos para evaluar en detalle las relaciones entre los haplotipos mitocondriales resultantes. Resultados: Se determinó un mayor éxito de extracción de ADN a partir de muestras de extremidad depositadas a partir del año 1982.Entretanto, la amplificación exitosa de fragmentos de más de 300 pares de bases (pb) se logró principalmente en muestras depositadas en fechas posteriores a 1999, lo que indica una mayor integridad del material genético recuperado de individuos de 19 años de recolección en adelante. Aunque todos los fragmentos evaluados pueden ser empleados como mini-barcode, solo con uno se obtiene una topología similar a la observada con el fragmento completo. Se detectó una gran variacion genética, particularmente al interior de las especies Bombus atratus y B. funebris, en las que se reveló una clara estructura filogeográfica. Conclusiones: Se obtuvieron nuevas secuencias de códigos de barras mediante extracción de ADN y protocolo de amplificación de muestras de museos. Además, se generó nueva información sobre la variabilidad genética intraespecífica, detectando la presencia de haplotipos mitocondriales únicos que podrían constituir Unidades Significativas Evolutivas sujetas a conservación. Dicha información es de vital importancia para formular estrategias de conservación para estos polinizadores en Colombia.

Abstract Introduction: The use of museum specimens as a source of genetic information to develop studies that resolve taxonomic, ecological, demographic, and evolutionary questions at various temporal and geographic scales, has recently become relevant. However, genetic material obtained from specimens deposited in biological collections is not used frequently due to the natural deterioration of the DNA preserved in these specimens. Getting quality genetic material is demanding in terms of time and money. Objective: By using museum material,to identify a mini-barcode sequence that can be used in the taxonomic determination and provides information that allows the estimation of phylogenetic relationships of species of the genus Bombus. Methods: The DNA extraction protocol for museum samples was standardized using the mesothoracic right leg and / or a sample of thoracic muscle of 96 specimens deposited in the LABUN collection between 7 and 38 years ago. Different combinations of oligonucleotides allowed to amplify fragments from 152 to 407 base pairs (bp) of the mitochondrial gene Cytochrome Oxidase I (COI). Using as a template a group of 31 sequences amplified from recently collected specimens, the fragments obtained from the museum specimens were assembled and analyzed in a phylogenetic framework. Additionally, a haplotype network analysis was performed in order to evaluate in detail the relationships between the resulting mitochondrial haplotypes. Results: The greatest success of DNA extraction was achieved from limb samples deposited since the year 1982 on. Meanwhile, successful amplification of fragments longer than 300 base pairs (bp) was achieved mostly in samples deposited on dates after 1999, which indicates greater integrity of the genetic material recovered from individuals of 19 years of collection and onwards. Although all the fragments evaluated can be used as mini-barcode, only with one primer pair, it was possible to obtain a topology similar to that observed with the complete fragment. A large genetic variation was detected, particularly within the Bombus atratus and B. funebris species, in which a clear phylogeographic structure was revealed. Conclusions: New barcode sequences were obtained through DNA extraction and amplification protocol from museum samples. Furthermore, new information on intraspecific genetic variability was generated, detecting the presence of unique mitochondrial haplotypes that could constitute management units subject of conservation. Such information is of vital importance to formulate conservation strategies for these pollinators in Colombia.

True bugs living on ant-defended acacias: evasion strategies and ant species preferences, in Costa Rica and Panama

Abstract Introduction: Herbivores specialized in consuming ant-defended plants evolve strategies to prevent the attack of ant workers. When the plant can associate with more than one ant species, the herbivore evasion strategies may either be species-specific, or flexible enough to successfully deter workers of different ant-plant species. Objectives: We studied the behavior of an herbivore bug (Piezogaster reclusus) on ant-defended acacia trees (Vachellia collinsii), which associates with one of three mutualistic Pseudomyrmex ant species, and report the geographical distribution of the acacia bug species of Costa Rica and Panama. Methods: We tested whether herbivore bugs (1) associate with a particular ant species; (2) use chemical or behavioral strategies to evade the ant workers; (3) adjust the evasion strategy to the ant species living on the acacia tree. We also compared collected acacia bugs with Museum specimens to clarify the identification from Costa Rica and Panama. Results: We found bugs more often on trees with ants, particularly Ps. spinicola, and never on trees with Ps. nigrocinctus. To avoid ant attacks, bugs use evasive behaviors to prevent encounters with the ant workers, that depended on the ant species. Also, indirect evidence of intra and interspecific transfer experiments suggest species-specific chemical camouflage or repellence. We also report an expansion of the Southern limit of Pi. reclusus distribution in Central Panama, and reduced the distribution of Pi. chontalesis to the Chiriquí region. Conclusions: Similar to herbivores specialized on chemically defended plants, herbivores on ant-defended trees could evolve specific mechanisms to deal with the plant defenses. However, plants associated with multiple partners are a challenge to herbivore specialization, and might require behavioral plasticity, as our evidence suggests.

Resumen Introducción: Herbívoros especializados en consumir plantas defendidas por hormigas evolucionaron estrategias para prevenir el ataque de las obreras, que pueden ser específicas o flexibles para repeler obreras de diferentes especies. Objetivos: Estudiamos el comportamiento del chinche herbívoro (Piezogaster reclusus), que consume la savia de árboles de acacia, que se pueden asociar con una de tres especies de hormigas mutualistas del género Pseudomyrmex y reportamos el rango geográfico de las especies de chinches de acacias en Costa Rica y Panamá. Métodos: Evaluamos si los chinches herbívoros (1) se asocian preferiblemente con una especie de hormiga; (2) usan estrategias de comportamiento para evadir a las obreras; (3) ajustan su estrategia a la especie de hormiga residente en la acacia. También, comparamos especímenes de los chinches con especímenes de museos, para clarificar la identificación en Costa Rica y Panamá. Resultados: Los chinches fueronmás frecuentes en árboles con hormigas, especialmente Ps. spinicola, y nunca estuvieron en árboles con Ps. nigrocinctus. Los chinches mostraron diferentes comportamientos evasivos dependiendo de la especie de hormiga para prevenir encuentros con las obreras. También, evidencia indirecta de experimentos de transferencia sugiere que hay camuflaje especie-específico o repelencia. Además, reportamos que el límite de distribución de Pi. reclusus llega al centro de Panamá, mientras que Pi. chontalensis solamente está en la región de Chiriquí. Conclusiones: Igual que los herbívoros se especializan en plantas con defensas químicas, herbívoros en plantas con hormigas pueden evolucionar mecanismos específicos para lidiar con las defensas de las plantas. Sin embargo, plantas que se asocian a múltiples especies de hormigas se vuelven un reto para la especialización del herbívoro, y pueden requerir plasticidad de comportamiento como sugieren nuestros datos.

Trophic ecology of the fish Leporinus piau (Characiformes: Anostomidae) in an area influenced by a dam in the Parnaíba River

Abstract Introduction: Hydroelectric dams have several impacts on migratory fish, such as decreasing their abundance, local extinctions, and changes in the assemblage structure. Objective: To investigate the trophic and reproductive strategies of Leporinus piau upstream and downstream from a hydroelectric dam in the Parnaíba River. Methods: We identified food items and calculated trophic niche breadth in both sites to characterize the feeding strategy. We conducted permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA) to determine differences in diet between sites, followed by a SIMPER analysis in order to show which items were the most dissimilar. To characterize the reproductive strategy, we analyzed weight/length relationship, body condition factor, gonadosomatic index, and size at first maturity. Results: Leporinus piau was classified as an omnivore with a predominantly plant-based diet at both sites. The diet and niche breadth varied between sites. The condition factor differed between sites while size at first maturity differed between sites and sexes. Conclusions: Leporinus piauvariations upstream and downstream from a hydroelectric dam in the Parnaíba River are results of differences in life histories traits, as identified in the life history theory, which clarifies the differences on trophic and reproductive strategies.

Resumen Introducción: Los embalses hidroeléctricos tienen varios impactos en los peces migratorios, como la disminución de su abundancia, extinciones locales y cambios en la estructura del ensamblaje. Objetivo: Investigar las estrategias tróficas y reproductivas de Leporinus piau en aguas arriba y aguas abajo de un embalse hidroeléctrico en el río Parnaíba. Métodos: Para caracterizar la estrategia de alimentación, identificamos los alimentos consumidos y calculamos la amplitud del nicho trófico en ambos sitios. Para determinar diferencias en la dieta entre los sitios, realizamos un análisis Permutacional Multivariado de Varianza (PERMANOVA), seguido de un análisis SIMPER para mostrar cuales elementos generaron las diferencias. Para caracterizar la estrategia reproductiva, analizamos relación longitud/peso, factor de condición, índice gonadosomático y talla en la primera madurez. Resultados: Leporinus piau se clasificó como omnívoro con una dieta predominantemente de origen vegetal en ambos sitios. La dieta y la amplitud de nicho variaron entre sitios. El factor de condición difirió entre sitios mientras que la talla en la primera madurez difirió entre sitios y sexos. Conclusiones: Las variaciones de Leporinus piau aguas arriba y aguas abajo del embalse hidroeléctrico en el río Parnaíba, son resultado de diferencias en los rasgos de historias de vida, como es propuesto en la teoría de historia de vida que aclara las diferencias en las estrategias tróficas y reproductivas.

Above and below-ground stocks of biomass and carbon in Urochloa decumbens and Paspalum notatum (Poaceae) pastures in southeastern Mexico

Resumen Introducción: Debido a su extensión actual, la biomasa radicular de los pastizales tropicales es de vital importancia para el almacenamiento del carbono terrestre, pero su estimación ha sido principalmente indirecta y con un rango muy amplio de valores. Objetivo: Documentar a nivel nacional y mundial, y comparar, las existencias de carbono radicular extraídas en forma directa, de dos pastizales de origen y tipo de crecimiento distinto. Método: Se midió la biomasa y carbono total de dos pastizales con más de 40 años de uso, uno nativo de América y de crecimiento estolonífero (Paspalum notatum) y otro introducido de África y de crecimiento en macollos (Urochloa decumbens). El estudio se realizó entre agosto y octubre 2016. Se seleccionaron 3 parcelas de 1 600 m2 por pastizal, con 10 subcuadros (4 m2 c/u) en cada parcela, para determinar composición florística, biomasa y C aéreo. La biomasa y C radicular se estimaron mediante extracción directa en tres trincheras (1.50 m x 0.50 m x 1.0 m) por parcela. El contenido de carbono orgánico se determinó con el método por ignición a una temperatura promedio de 550 °C durante 3 horas. Para el análisis estadístico se usó un ANOVA de dos factores, en el que un factor fueron dos tratamientos (tipo de pastizal) y el otro factor fue la parte morfológica del pasto (aéreo y radicular). Resultados: La composición florística de los dos tipos de pastizal fue diferente debido a su historia de manejo. En promedio se estimó 28.25 MgC ha-1 total para la localidad. El pastizal nativo y de crecimiento estolonífero P. notatum produce casi tres veces más biomasa (42.5 MgC ha-1) que el introducido y de crecimiento en macollos U. decumbens (14 MgC ha-1) debido al almacén radicular (38.5 vs. 11.46 MgC ha-1). El 74.5 % del carbono en P. notatum se localizó en la parte radicular y el 25.5 % en la parte aérea, mientras que en U. decumbens fueron 56.5 y 43.5 %, respectivamente. Conclusión: P. notatum acumuló más biomasa y carbono total y radicular que U. decumbens. La mejor adaptación del pasto nativo, así como la morfología de su sistema radicular, pueden explicar esta diferencia. El 96 % de la biomasa y del C radicular se encuentra en los primeros 0.50 m de profundidad. Debido a la contribución de su porción radicular, los pastizales tropicales pueden constituir importantes reservorios de carbono terrestre, considerando su extensión hoy en día.

Abstract Introduction: Due to its current coverage, the root biomass of tropical pastures is of vital importance for the terrestrial carbon storage, but its estimation has been mainly indirect and with a very wide range of values. Objective: To document at national and global level as well as compare, the root carbon stocks extracted directly from two grasslands of different growth type and origin. Methods: The biomass and root carbon stocks were directly extracted from two tropical pastures with more than 40 yr of age. The biomass and total carbon, one native with stoloniferous growth (Paspalum notatum) and one introduced with growth in tillers (Urochloa decumbens) were measured. The study was conducted between August and October 2016. Three plots of 1 600 m2 each were selected per pasture, with 10 sub-squares (4 m2 each) in each plot to determine the floristic composition, aboveground biomass and C. The biomass and root C were estimated by hand in three trenches (1.50 m x 0.50 m x 1.0 m) per plot. The organic carbon content was determined with the ignition method at an average temperature of 550 °C for 3 hours. For the statistical analysis, a two-factor ANOVA was used, where one factor was the treatments that were the type of pasture (2) and the other factor was the section of the grass (above and belowground). Results: The floristic composition of the two types of pasture was different due to its management history. On average, 28.25 Mg ha-1 of total C was estimated for the locality. The native pasture of stoloniferous growth P. notatum yields almost three-fold more biomass (42.5 MgC ha-1) than the introduced with growth in tillers U. decumbens (14 MgC ha-1) due to the radicular storage (38.5 vs. 11.46 MgC ha-1). Seventy-four point five percent of the carbon in P. notatum was located in the radicular part and 25.5 % above-ground, while in U. decumbens 56.5 and 43.5 %, respectively. Conclusions: P. notatum accumulated more total and radicular biomass and carbon than U. decumbens. The best adaptation of the native grass as well as the morphology of its root system may explain this difference. Ninety six percent of the biomass and root C is found in the first 0.50 m depth. Due to the contribution of its radicular portion, tropical pastures can constitute important reservoirs of terrestrial carbon considering its extension nowadays.

Spatio-temporal variation of the aquatic macroinvertebrates in La Lindosa, Colombian Guiana

Resumen Introducción: Describir los patrones de biodiversidad y los mecanismos que los subyacen es indispensable para afrontar las desenfrenadas presiones sobre los ecosistemas de agua dulce en el trópico. Esto es particularmente relevante en regiones escasamente estudiadas como el escudo guayanés colombiano Objetivo: Describir la estructura taxonómica y funcional de las comunidades de macroinvertebrados, y evaluar su variación a lo largo de escalas espaciales y temporales Métodos: Las comunidades de macroinvertebrados de cuatro ríos fueron muestreadas durante la época seca del 2017 y 2018. Adicionalmente, se evaluaron los patrones de diversidad dentro y entre los ríos y entre diferentes meses de muestreo en uno de los cursos hídricos. Los patrones de diversidad fueron evaluados mediante la comparación de los patrones entre y dentro de los ríos de la diversidad alfa (diferencias en la riqueza y abundancia de taxones entre comunidades) y de la diversidad beta (diferencias en la composición de taxones entre comunidades). La diversidad alfa fue estimada usando los números de Hill, mientras que la diversidad beta se estimó usando los índices de Sørensen y Morisita-Horn y comparada usando un análisis de similaridad (ANOSIM). Resultados: La composición de taxones fue distinta dentro (escala de mesohábitat) y entre los ríos (escala regional). Sin embargo, la composición de FFG cambió entre, pero no dentro de los ríos. La comparación de los números de Hill y de la composición de taxones sugiere que el tipo de mesohábitat es un factor determinante de la diversidad taxonómica pero no de la diversidad de FFG en distintas escalas. En la escala temporal, la diversidad alfa fue baja para los meses con altas precipitaciones (febrero-abril) y alta para la temporada seca (enero). La diversidad beta temporal fue alta para los periodos muestreados y los procesos de anidamiento fueron el componente más notable de la diversidad beta a lo largo del año. Conclusión: Los ríos de la Serranía de la Lindosa albergan una alta diversidad de macroinvertebrados acuáticos. La estacionalidad y las diferencias en la heterogeneidad del hábitat dentro de los ríos parecen determinar los patrones de diversidad observados a diferentes escalas temporales y espaciales. Profundizar en su estudio es necesario para entender el funcionamiento de estos ecosistemas y mejorar la habilidad para generar estrategias de manejo y conservación.

Abstract Introduction: Describing biodiversity patterns and the underlying drivers is relevant for tackling the rampant pressures on tropical freshwaters. This is particularly relevant in scarcely studied regions, such as in the Colombian Guiana shield. Objective: To describe the taxonomic and functional structure of macroinvertebrate communities and assess their variability across spatial and temporal scales. Methods: We sampled the invertebrate communities in four streams during the dry seasons of 2017 and 2018. Additionally, we assessed diversity patterns within and among streams and between different sampling months in one stream. To assess diversity patterns, we compared alpha (differences in taxon richness and abundance within communities) and beta (differences in taxon composition among communities) diversity patterns among and within rivers. Alpha diversity was estimated using the numbers of Hill, while beta diversity was estimated using the Sørensen and Morisita-Horn indices and compared using a similarities analysis (ANOSIM). Results: The taxon composition of the communities was different within (mesohabitat scale) and among streams (regional scale). However, the composition of FFGs changed among but not within streams. The comparison of the numbers of Hill and the taxon composition suggested that the mesohabitat type is a determining factor of the taxonomic but not FFG diversity across scales. At the temporal scale, alpha diversity was low for months with high precipitation (February-April) and high for the dry season (January). The temporal beta diversity was high among sampling periods, being nestedness processes driving beta diversity among years and turnover processes driving beta diversity within years. Conclusion: Streams from Serranía de la Lindosa host a high diversity of freshwater macroinvertebrates. Seasonality and differences in the in-stream habitat heterogeneity seem to determine the diversity patterns observed at different temporal and spatial scales. A deeper study is needed to understand the functioning of these ecosystems and improve the ability to generate management and conservation strategies.

Spatial variations of leaf morphometry in mangroves in La Habana, Cuba

Resumen Introducción: Los manglares representan cerca del 11 % de la superficie forestal de Cuba. No existen estudios previos que describan sus características foliares, a pesar de que estas variables pueden constituir indicadores del estado de los ecosistemas boscosos. Objetivo: En el presente trabajo se describen las características morfométricas de las hojas en cuatro manglares periurbanos de la ciudad de La Habana: Bajos de Santa Ana, Cojímar, Rincón de Guanabo y la laguna El Cobre-Itabo. Métodos: Se emplearon 1 472 muestras de hojas de Rhizophora mangle, Avicennia germinans y Laguncularia racemosa, recolectadas entre abril y julio 2019, a las cuales se les extrajeron ocho variables: largo de la lámina, ancho máximo, área, perímetro, asimetría lateral, ángulos interiores anterior y posterior y un índice de forma. Resultados: Se detectaron diferencias geográficas en varias de las dimensiones de las hojas en R. mangle y A. geminans, pero L. racemosa mostró características altamente constantes entre localidades. Las diferencias se relacionaron con las características geográficas y ambientales de las localidades. Las dimensiones de las hojas fueron consistentes con estudios realizados en otros países. Conclusiones: Es necesario continuar evaluando de forma precisa estos indicadores foliares para sustentar su uso en futuros monitoreos o investigaciones, y para ello el empleo de fotografías digitales presenta numerosas ventajas, que fundamentan su uso.

Abstract Introduction: Mangroves represent 11 % of the emerged land of Cuba. There is no previous research describing foliar characteristics, but these variables can be used as health indicators in forest ecosystems. Objective: In the current study we describe folial morphometry in four mangroves around Havana city: Bajos de Santa Ana, Cojímar, Rincón de Guanabo and El Cobre - Itabo lagoon. Methods: We collected 1 472 leaves´ samples of Rhizophora mangle, Avicennia germinans and Laguncularia racemosa, between April and July in 2019, to extract eight foliar variables: length, width, area, perimeter, lateral asymmetry, inner angles and shape index. Results: Geographic differences several variables of leaves in R. mangle and A. germinans were detected, but L. racemosa showed high similarity among localities. Differences can be explained by environmental differences in localities. Conclusions: There is a need for more extensive research on these kinds of foliar indicators to support it use in future monitoring or researches, and for that using digital pictures fotografías pose many advantages.

Morphometry and meristics of two species of Ictalurus (Siluriformes: Ictaluridae), native catfishes of Sierra Madre Occidental, Mexico

Abstract Introduction: Morphotypes of native catfish of the genus Ictalurus (Siluriformes: Ictaluridae) are known to occur in allopatry in the northern Sierra Madre Occidental of Mexico, with only the Yaqui catfish (Ictalurus pricei) taxonomically described. Recent genetic analysis of these morphotypes has revealed the monophyly of the I. pricei complex, which indicates Ictalurus sp. from the Culiacán River and San Lorenzo River basins as its nearest genetic relative and recognizes as an evolutionarily significant unit the Culiacán River and San Lorenzo River morphotypes. Objective: To compare the meristic and morphometric characteristics of the catfish of the Culiacán River basin with its nearest genetic relative, the Yaqui catfish, in order to determine the presence of distinctive morphological characters that support genetic evidence previously reported for these morphotypes. Methods: Catfish specimens were collected during various field expeditions (1990-2012) to remote sites of the Sierra Madre Occidental and conducted in the Yaqui River and Culiacán River basins with the purpose of morphological comparison. Forty-five morphological characters (40 morphometric and five meristic) were examined in 76 adult specimens - 52 Ictalurus sp. and 24 Ictalurus pricei. Three groups were subject to a discriminant function analysis (DFA), including two Ictalurus sp. groups from the Humaya River and Tamazula River sub-basins, representing the Culiacán River basin, and one I. pricei group representing the Yaqui River basin. The standardized measurements and meristic data of the catfish morphotypes were compared by means of DFA. Results: The DFA revealed 12 characters to be significantly different (P< 0.01) among the groups compared. The morphological characters separating the Ictalurus sp. (Culiacán River basin) from the Yaqui catfish were associated with lower anal, pelvic and pectoral fin ray numbers, shorter head and predorsal lengths, shorter longest lateral barbel and longest dorsal ray lengths and a narrower premaxilar dentary plate; and finally longer distances in Ictalurus sp. for dorsal-fin origin to last anal-fin ray base and dorsal-fin origin to posterior end of the adipose fin base. The standardized coefficients for canonical variables 1 and 2 accounted for 85.6 % and 14.4 % of the total variation, respectively. Conclusions: The distinctive morphological characters of the Ictalurus sp. found in the Culiacán River basin, combined with the known mitochondrial evidence for this morphotype, identify it as an evolutionarily significant unit that requires description as a new species based on taxonomical protocols.

Resumen Introducción: Morfotipos de bagres nativos del género Ictalurus (Siluriformes: Ictaluridae) se distribuyen de manera alopátrica en el norte de la Sierra Madre Occidental, de los cuales solo el bagre Yaqui (Ictalurus pricei) ha sido taxonómicamente descrito. Análisis genéticos recientes de esos morfotipos han revelado la monofilia del complejo I. pricei, que incluyó a Ictalurus sp. de las cuencas de los ríos Culiacán y San Lorenzo como su pariente genético más cercano, además del reconocimiento de los morfotipos de los ríos Culiacán and San Lorenzo como una unidad evolutivamente significativa. Objetivo: Comparar características merísticas y morfométricas del bagre de la cuenca del río Culiacán con su pariente genético más cercano, el bagre Yaqui, con el propósito de determinar la presencia de caracteres morfológicos distintivos en apoyo a evidencia genética previamente reportada para esos morfotipos. Métodos: Especímenes de bagres fueron recolectados durante varias expediciones de campo (1990-2012) en sitios remotos de la Sierra Madre Occidental en las cuencas de los ríos Yaqui y Culiacán para comparación morfológica. Cuarenta y cinco caracteres morfológicos (40 morfométricos y cinco merísticos) fueron examinados en 76 especímenes adultos (52 de Ictalurus sp. y 24 de Ictalurus pricei). Medidas corporales estandarizadas y datos merísticos de los morfotipos de bagres estudiados fueron comparados por medio de un análisis de función discriminante (AFD). Resultados: El AFD arrojó 12 caracteres significativamente diferentes (P< 0.01) entre los grupos comparados. Los caracteres morfológicos que distinguen al bagre del río Culiacán del bagre Yaqui, estuvieron asociados con un menor número de radios anales, pélvicos y pectorales, así como dimensiones más pequeñas para la longitud de la cabeza, longitud predorsal, longitud de la barbilla lateral más larga, longitud del radio dorsal más largo y una menor anchura de la placa dentaria premaxilar; y finalmente, dimensiones mayores en Ictalurus sp. (cuenca del río Culiacán) para distancias como origen de aleta dorsal a la base del último radio anal y origen de aleta dorsal a conexión posterior de aleta adiposa. Los coeficientes estandarizados para las variables canónicas 1 y 2 explicaron el 85.6 y 14.4 % de la variación total, respectivamente. Conclusiones: Los caracteres morfológicos distintivos de Ictalurus sp. de la cuenca del río Culiacán, en combinación con la evidencia mitocondrial conocida para este mismo morfotipo, permite reconocerlo como una unidad evolutivamente significativa y que requiere ser descrita como una especie nueva bajo los protocolos taxonómicos.

Bryophytes on tree trunks as indicators of montane forest disturbance in Panama

Resumen Introducción: Los bosques montanos tropicales se caracterizan por una alta riqueza y endemismo de briófitos. Sin embargo, la diversidad es altamente sensible a cambios microclimáticos relacionados con alteraciones antrópicas. Objetivo: En este estudio, se evaluó la riqueza y composición de briófitos epífitos en los troncos de árboles de bosques montanos alterados y bosques no alterados ubicados en la ladera occidental del Parque Nacional Volcán Barú. Métodos: Los bosques no alterados mostraron alta humedad, mientras que los bosques alterados mostraron altos niveles de luz y temperatura. En cada árbol evaluamos la presencia y cobertura de briófitos epífitos en 160 cuadrantes de 20 × 30 cm. Resultados: Se registraron un total de 86 especies (49 hepáticas y 37 musgos). La riqueza fue positivamente influenciada por la alteración antrópica, donde los bosques alterados presentaron un mayor número de epífitos de sol. La composición de las comunidades difiere entre los dos tipos de bosques, donde las epífitas de sombra fueron restringidas a bosques no alterados, mientras que las epífitas de sol a zonas alteradas. Conclusiones: Las comunidades de briófitos fueron indicadores efectivos de la alteración de los bosques montanos del Parque Nacional Volcán Barú. Por lo tanto, la conservación de los bosques no alterados garantizará la conservación de una rica y diversa comunidad de briófitos epífitos.

Abstract Introduction: Tropical montane forests are characterized by high species richness and endemism of bryophytes. However, this diversity is highly sensitive to microclimatic changes related to anthropogenic disturbance. Objective: In this study, we assessed the richness and composition of epiphytic bryophytes on the trunks of trees in undisturbed and disturbed montane forests on the Western slope of the Baru Volcano National Park. Methods: Undisturbed forests were highly humid, while disturbed forests showed high light levels and temperature. In each tree we measured the presence and cover of epiphytic bryophytes in 160 quadrants of 20 × 30 cm. Results: In total, we recorded 86 species (49 liverworts and 37 mosses). Bryophytes richness was positively influenced by disturbance, with disturbed forests showing a high number of sun epiphytes. Bryophyte community composition was different in each forest type, with shade epiphytes confined to primary forests and sun epiphytes restricted to disturbed sites. Conclusions: Bryophyte communities were effective indicators of montane forests disturbance on the Baru Volcano. Thus, protection of the undisturbed forests remnants might help to preserve a rich and diverse community of epiphytic bryophytes.

Páramos Neotropicales como unidades biogeográficas

Resumen Introducción: El Páramo se ha definido desde diversos acercamientos, teniendo en cuenta factores de fácil reconocimiento o medición. A nivel biogeográfico se ha evaluado con métodos ampliamente criticados para la identificación de áreas de endemismo. El análisis de endemicidad, pese a su importancia y amplio reconocimiento, no se ha utilizado como herramienta para evaluar el Páramo. Objetivo: Determinar si los páramos neotropicales es una o varias unidades biogeográficas. Métodos: Incluimos registros de Aves, Amphibia, Mammalia, Reptilia, Marchantiophyta y Spermatophyta, para los que encontramos 7 025 especies con 193 250 presencias viables obtenidas desde GBIF (Global Biodiversity Information Facility) [a septiembre de 2018]. Usamos cada grupo taxonómico como una partición independiente, y generamos particiones adicionales como plantas totales (Plantas-T: Marchantiophyta + Spermatophyta), animales totales (Animales-T: Aves + Amphibia + Mammalia + Reptilia) y evidencia total (Plantas-T + Animales-T). Utilizamos el criterio de optimalidad para identificar áreas de endemismo. Realizamos el análisis usando dos tamaños de cuadrícula 0.5 y 0.25°. Con las áreas obtenidas, calculamos la intersección con los polígonos que representan las definiciones de páramo generadas por otros autores. Resultados: Con los dos tamaños de cuadrícula identificamos áreas de endemismo en diferentes sectores; sin embargo, el tamaño de 0.25° nos permitió mayor resolución al identificar los sectores en alta montaña. Estos sectores corresponden a ocho zonas que denominamos subprovincias: Santa Marta-Perijá, Mérida, Santanderes-Boyacá, Cundinamarca, Cordillera Central-Occidental, Norte de Ecuador, Centro-Sur de Ecuador y Talamanca, las cuales fueron congruentes entre un 4 y un 66 % con las definiciones previas. Conclusiones: Páramo se ha planteado como una sola unidad biogeográfica; sin embargo, dado nuestros análisis, lo identificamos como ocho subprovincias biogeográficas, congruentes con estudios previamente publicados.

Abstract Neotropical páramos as biogeographic units. Introduction: Páramo has been defined from various points of view, which take into account different factors that are easy to recognize or measure, nevertheless at the biogeographic level it has been evaluated with criticized methods used to identify historical units. The analysis of endemicity, despite its importance and wide recognition, has not been used as a tool to evaluate Páramo. Objective: Determine whether the neotropical Páramo is one or several biogeographic units. Methods: We included distributional records from Aves, Amphibia, Mammalia, Reptilia, Marchantiophyta, and Spermatophyta. We found 7 025 species with 193 250 suitable occurrences obtained from the GBIF. We used each taxonomic group as an independent partition or as a component of a larger partition, such as total plants (Plants-T: Marchantiophyta + Spermatophyta), or total animals (Animals-T: Aves + Amphibia + Mammalia + Reptilia), or total evidence (Plants-T + Animals-T). In order to identify areas of endemism, we used the optimality criterion (NDM/VNDM) with grids of 0.5° or 0.25°. We calculated the intersection among polygons of previous definitions and the areas recovered in our analyses. Results: Both grid sizes, 0.25° and 0.5°, identified areas of endemism in different sectors along the Andean and Central American cordilleras, but only the 0.25° size allowed us to recognize areas/sectors with a higher resolution. We recovered eight areas, which were considered as subprovinces (Santa Marta-Perijá, Mérida, Santanderes-Boyacá, Cundinamarca, Central-Western Cordillera, Northern Ecuador, Central-South Ecuador, and Talamanca). These areas were between 4 and 66 % consistent with previous definitions. Conclusions: Páramo has been considered a single biogeographic unit, however, given our analyses we identified it as a unit composed of eight biogeographic subprovinces, which is consistent with some published studies.

Will global change modify the distribution of the Anadenanthera colubrina (Fabales: Fabaceae) plant, a key species in dry tropical forest?

Abstract Introduction: Seasonally dry tropical forests (SDTF) are one of the most threatened terrestrial ecosystems on the planet as a consequence of global change. They harbor high biodiversity and provide a wide range of ecosystem services; therefore, their conservation is a priority worldwide. Climate warming, as well as land use patterns, are leading to species distribution range shifts. Objective: The objective of this work was to study the current and future potential distribution of a SDTF representative tree species (Anadenanthera colubrina) in the Argentinian Sub Andean Piedmont nucleus and to assess the effects of land use and climate changes. Methods: Current and future potential distribution was modeled with Maxent, using 49 presence points and 20 variables. Climate change effects were estimated in four different temperature and carbon dioxide concentration scenarios. Land use changes were determined subtracting the deforested area until 2017 to the current and future potential distribution of the species. Results: A. colubrina current distribution represents 18 % of Northwestern Argentina. Land use changes decreased almost 25 % of it and climate change will probably cause a retraction in the East and a slight expansion towards the West and South of the current distribution. The synergistic effect of land use and climate change projected to the worst scenario would reduce 63 % of its current distribution. Conclusions: Our data demonstrate the central role of distribution range studies to assess the effects of anthropic activities. Climate change and land use change would have a negative and synergistic effect on the distribution of A. colubrina. Although a possible expansion of the Sub Andean Piedmont nucleus of SDTF would occur, this expansion may be limited by the Sub Andean mountain range that could act as an orographic barrier.

Resumen Introducción: Los Bosques Tropicales Estacionalmente Secos (BTES) son unos de los ecosistemas terrestres más amenazados del planeta como consecuencia del cambio global. Estos bosques albergan una alta biodiversidad y proporcionan una amplia gama de servicios ecosistémicos, por lo que su conservación es una prioridad a nivel mundial. El cambio climático y el cambio en los usos del suelo están afectando la distribución de las especies. Objetivo: El objetivo de este trabajo fue estudiar la distribución potencial de una especie representativa de BTES (Anadenanthera colubrina) en el núcleo del Piedemonte subandino argentino y evaluar los efectos del cambio en los usos del suelo y del cambio climático sobre su distribución. Métodos: La distribución actual y futura de A. colubrina fue modelada con Maxent, utilizando 49 puntos de presencia y 20 variables. Los efectos del cambio climático se estimaron en cuatro escenarios que difieren en los niveles de temperatura y concentración de dióxido de carbono. Los efectos del cambio en el uso del suelo se estimaron descontando el área deforestada hasta el 2017 a la distribución actual y futura de la especie. Resultados: La distribución actual de A. colubrina representa un 18 % del Noroeste Argentino. Los cambios en el uso del suelo produjeron una disminución del 25 % del área de distribución actual y el cambio climático probablemente causará una retracción al Este y una expansión hacia el oeste y sur de su distribución. El efecto sinérgico del cambio en el uso del suelo y el cambio climático podría producir una pérdida del 63 % considerando el peor escenario de cambio climático. Conclusiones: Nuestros datos demuestran el rol fundamental de los estudios de distribución para evaluar los efectos de las actividades antrópicas. Los cambios en los usos del suelo y el cambio climático podrían tener un efecto negativo y sinérgico sobre la distribución de A. colubrina. La posible expansión del núcleo Piedemonte de SDTF hacia el oeste y el sur de la región no estaría limitada por cambios en el uso del suelo, aunque las cadenas montañosas podrían actuar como barreras orográficas y limitar la expansión.

Relationship between sea surface temperature and the nesting of the Olive Ridley sea turtle Lepidochelys olivacea (Testudines: Cheloniidae) in Gorgona Island, Colombian Pacific

Abstract Introduction: Lepidochelys olivacea is the most abundant sea turtle in the Colombian Pacific and oceanographic conditions at the Eastern Tropical Pacific may have an effect on its reproductive behavior Objective: To assess the relationship between reproductive aspects of L. olivacea nesting at Gorgona island and sea surface temperature at local and regional scales. Methods: Monthly mean data of reproductive attributes associated with nesting females, nests, eggs and hatchlings were established using records from Gorgona’s National Natural Park nesting monitoring and were correlated (cross-correlations) with SST of Gorgona island and Panama Bight, and with the temperature variability of the El Niño 1+2, El Niño 3, El Niño 3.4 and El Niño 4 regions, their thermal anomalies, and the ONI and SOI indexes. Significant correlations were included in a Generalized Additive Model. Results: Highest inverse correlation since maximum correlation is 1 was established between visits to the beach, number of nesting females, number of nests, clutch size, incubation days and hatching success and Niño 1+2 region with a lag of 12 months, whereas egg diameter, egg weight, straight carapace length and width and weight of hatchlings were correlated with Niño 4 anomaly, SOI and ONI indexes. It was also found that there is a non-linear tendency to decrease number of nesting females, number of nests, clutch size, egg diameter and egg weight with regional positive anomalies. Conclusions: Nesting attributes of L. olivacea in Gorgona correlate mainly with variations in regional SST, being low at high sea surface temperatures the year prior to nesting (12-month lag).

Resumen Introducción: Lepidochelys olivacea es la tortuga marina más abundante del Pacífico colombiano y las condiciones oceanográficas en el Pacífico Oriental Tropical podrían tener un efecto en su comportamiento reproductivo. Objetivo: Evaluar la relación entre los aspectos reproductivos de L. olivacea anidantes en isla Gorgona y la temperatura superficial del mar a escala local y regional. Métodos: Se estableció la información promedio mensual de los atributos asociados con las hembras anidantes, nidos, huevos y neonatos utilizando los registros del monitoreo de anidación del Parque Natural Nacional Gorgona y se correlacionaron (correlación cruzada) con la temperatura superficial del mar de la Ensenada de Panamá y las aguas de Gorgona, y con la variabilidad en la temperatura de las regiones El Niño 1+2, El Niño 3, El Niño 3.4 y El Niño 4, sus anomalías térmicas y con los índices ONI y SOI. Las correlaciones significativas se incluyeron en modelos aditivos generalizados. Resultados: Las correlaciones inversas más altas, considerando que la máxima correlación es 1 se establecieron entre las visitas a la playa, el número de hembras anidantes, el número de nidos, el tamaño de las nidadas, los días de incubación y el éxito de eclosión y la región Niño 1+2 con un rezago de 12 meses, mientras que el diámetro y el peso de los huevos, el largo y ancho del caparazón y peso de los neonatos se correlacionaron con la anomalía de Niño 4 y los índices SOI y ONI. También se encontró que existe una tendencia no lineal a disminuir el número de hembras anidantes, número de nidos, tamaño de nidadas, diámetro y el peso de los huevos con anomalías regionales positivas. Conclusiones: Los atributos de anidación de L. olivacea en Gorgona se correlacionan principalmente con las variaciones en la temperatura superficial del mar regional, siendo bajos a temperaturas altas en el año anterior a la anidación (rezago de 12 meses).

Vegetation and seed bank of an open-scrub bush restinga formation in the Southeastern coast of Brazil

Abstract Introduction: Restingas are coastal plain ecosystems located along Eastern Brazil, corresponding to about 5 000 km.The restinga vegetation is associated with the Atlantic rainforest biome and comprises four distinct main formation zones: coastal grasslands, shrublands, open-forests and marsh zones. Especially due to coastal urbanization, this is a threatened ecosystem that, through its different shrub formations, exhibits a unique mosaic as a result of the vegetation distribution in nuclei of different covering, physiognomy and floristic composition. Objective: We aimed to characterize the above and belowground composition of a conserved, non-flooded, open-scrub, nuclei (patches of bushes) formation of restinga in Linhares, ES, southeastern Brazil. Methods: The vegetation survey was conducted using the line intercept method. Diameter and height of the first six nuclei were measured in five transects separated by 50 m, totaling 30 nuclei up to 350 m away from the shore line. The phytosociology and Shannon Index of the aboveground vegetation community were calculated. In the same 30 nuclei, leaf litter and topsoil layer (15 x 15 x 10 cm) samples were collected to survey the viable seed bank, which was later placed in a greenhouse for germination and seedling identification. The Sørensen Similarity index (SSi) was used to compare the floristic composition between the leaf litter and topsoil layer seed banks. Nuclei volume and number of species were calculated as well. Results: In the aboveground vegetation, 54 plant species belonging to 32 families were identified, totaling 1 098 individuals. The nuclei showed a diversity (H’) of 3.08 nats, and an average diameter of 11.5 m (s = 9.1), area of 526.4 m2 (s = 1 081.7), and height of 2.9 m (s = 1.1). Davilla flexuosa, followed by Smilax rufescens, presented the highest IVI (Importance Value Index). A total of 1 839 seedlings from 32 species and 19 families were identified in the seed bank. Enydra sessilis (Asteraceae) had the highest seed density (544), while the family with highest species richness was Cyperaceae. A low similarity between the vegetation surveyed and the seed bank composition was found (only 5 species in common, SSi = 0.10). Conclusions: The results indicate that a post-disturbance early community, established from the seed bank, would have a substantially different species composition, but with other potential species to restore vegetation over the long-term succession.

Resumen Introducción: Las restingas son ecosistemas llanos costeros ubicados a lo largo del este de Brasil, que corresponden a unos 5 000 km de la costa atlántica brasileña. La vegetación de restinga está asociada con el bioma de la selva tropical atlántica y comprende cuatro zonas de formación principales: praderas costeras, matorrales, bosques abiertos y zonas pantanosas. Especialmente debido a la urbanización costera, este es un ecosistema amenazado, que, a través de sus formaciones arbustivas, exhibe un mosaico único, como resultado de la distribución de la vegetación en núcleos de diferentes coberturas, fisonomía y composición florística. Objetivo: Caracterizar la composición florística superficial y subterránea de una formación conservada, no inundada, de núcleos de matorral abierto de restinga en Linhares, ES, costa del sureste de Brasil. Métodos: La vegetación se muestreó utilizando el método de la línea de intercepción. El diámetro y la altura de los primeros seis núcleos se midieron en cinco transectos instalados cada 50 m, con un total de 30 núcleos distantes hasta 350 m de la línea de costa. Se muestreó la comunidad de vegetación y se calculó su fitosociología e índice de Shannon. En los mismos 30 núcleos, se recogió la hojarasca más la capa superior del suelo (15 x 15 x 10 cm) para examinar el banco de semillas viable, que luego se colocó en un invernadero para germinar e identificar las plántulas. El índice de similitud de Sørensen se usó para comparar la composición florística entre la hojarasca y el banco de semillas de la capa superficial del suelo y también se calculó la regresión entre el volumen del núcleo y el número de especies. Resultados: En la vegetación superficial se identificaron 54 especies de plantas pertenecientes a 32 familias, con un total de 1 098 plantas. Los núcleos registraron una diversidad (H’) de 3.08 nats, y un diámetro promedio de 11.5 m (s = 9.1), área de 526.4 m² (s = 1 081.7) y altura de 2.9 m (s = 1.1). Davilla flexuosa, seguida de Smilax rufescens, presentó el VI (Valor de Importancia) más alto. Se identificaron un total de 1 839 plántulas de 32 especies y 19 familias en el banco de semillas. Enydra sessilis (Asteraceae) tuvo la mayor densidad de semillas viables (544), pero la familia con mayor riqueza de especies fue Cyperaceae. Se encontró una baja similitud entre la vegetación y la composición del banco de semillas (solo 5 especies en común, índice de Sørensen = 0.10). Conclusiones: Los resultados indican que una comunidad recién establecida después de una alteración podría tener una composición de especies sustancialmente diferente, pero con otras especies potenciales para restaurar la vegetación a largo plazo.

Validation of a serological test for Helicobacter pylori infection in Costa Rica

Abstract Introduction: Helicobacter pylori is a Gram-negative bacterium capable to survive and multiply in the gastric mucosa. It is the most prominent factor in the development of chronic atrophic gastritis, peptic ulcer, adenocarcinoma and MALT lymphoma. It is estimated that half the world population is infected. The economic cost and impact on the quality of life caused by H. pylori are important. There are several methods to detect the bacteria, but some are invasive, expensive, or both. Objective: We compare an inexpensive serological test based on ELISA for the detection of IgG, using the urea breath test (PYtest) as the reference method. Methods: The area under the ROC curve, sensitivity, specificity and predictive values were calculated. A subset of 45 samples was used for validation of the ELISA test, while the assay was evaluated with 185 additional samples. Results: The cut-off point to discriminate between positive and negative infection status by H. pylori was 0.75, using the optical density ratio of each serum and a positive control. With a higher value of the ratio, the probability of being infected increased. Using this criterion, the test showed a sensitivity of 91.4 % and specificity of 93.7 %. All diagnostic values improved when a gray zone was considered. Conclusion: The serological test developed here is equivalent to the urea breath test. However, the serological test is more accessible to the general population because of its lower cost. This serological test could be used in large-scale clinical research.

Resumen Introducción: Helicobacter pylori es una bacteria Gram negativa capaz de sobrevivir y multiplicarse en la mucosa gástrica humana. Es el factor más importante en el desarrollo de gastritis atrófica crónica, úlcera péptica, linfoma MALT y adenocarcinoma. Se estima que la mitad de la población mundial está infectada con esta bacteria. La baja en calidad de vida y el costo económico causados por la infección por H. pylori son importantes. Existen varios métodos para su diagnóstico, pero algunos son invasivos, de alto costo o ambos. Objetivo: Comparar una prueba serológica de bajo costo basada en la técnica de ELISA para detección de IgG, usando la prueba de urea en aliento (PYtest) como método de referencia. Métodos: Se calculó el área bajo la curva ROC, sensibilidad, especificidad y valores predictivos. Se utilizaron 45 muestras de suero para validar la prueba de ELISA, mientras que para su evaluación se usaron otras 185 muestras de suero. Resultados: El punto de corte para discriminar entre positivos y negativos para la infección por H. pylori fue de 0.75 en la razón de densidad óptica entre los sueros de las muestras y el control positivo. A mayor valor de la razón, más probabilidad de ser positivo para la infección. Usando este criterio, la prueba tuvo una sensibilidad del 91.4 % y una especificidad del 93.7 %. Todos los valores diagnósticos mejoran al considerar una zona gris. Conclusiones: En la población estudiada, la prueba serológica se comporta de forma equivalente a la prueba de urea en aliento. Tiene la ventaja de que es más asequible a la población general por su bajo costo. La prueba podría ser usada en investigación clínica a gran escala.

Effects of shade on guinea grass genotypes Megathyrsus maximus (Poales: Poaceae)

Abstract Introduction: Light stress is an important factor limiting the biomass yield while combining forage production with crops or forestry. Guinea grass is a widely adapted perennial fodder grass. The species exhibits high degree of variation for morphology, adaptation and biomass yield. Objective: Since there is a need in identifying shade adapted forage grasses for the expanding area under agroforestry/silvipastures, the present investigation took the task of understanding how the morphologically distinct genotypes of guinea grass respond under different shaded intensities. Methods: In the present study, forty-four genotypes related with the shade response were studied in varying shading conditions (pure sunlight, 25, 50 and 75 % shade) created artificially. Results: Based on green and dry matter yields ranking, the genotype IG 01-98 performed the best followed by genotypes IG 01-92, IG 97-5, IG 97-6 and IG 01-89 in decreasing order. Particularly, IG 01-93 was identified as the best performing under 50 % shading conditions. On the other hand, most of the top ranking genotypes performed well both under open and up to 50 % of shade. Morphologically, these genotypes were taller and possessed longer and broader leaves. Under shaded conditions (over 50 %), leaf length and width showed an increasing trend compared to open conditions. Also, chlorophyll content increased with shading intensity. Conclusions: Most of the genotypes collected from the southern Indian humid tropical environment with early flowering nature were tolerant to shade. Differential genotypic response was observed for biomass yield and yield attributes under shade. The study established appreciable variability for shade tolerance among genotypes.

Resumen Introducción: El estrés leve es un factor importante que limita el rendimiento de la biomasa al tiempo que combina laproducción forrajera con los cultivos o la silvicultura. El zacate guinea es una planta de forraje perenne ampliamente adaptada. La especie presenta un alto grado de variación en su morfología, adaptación y rendimiento de biomasa. Objetivo: Como existe la necesidad de la identificación de pastos forrajeros adaptados a la sombra para el área de expansión bajo agroforestería /silvicultura, la presente investigación se realizó para entender cómo los genotipos morfológicamente distintos al zacate guinea responden a diferentes intensidades de sombra. Métodos: Se estudiaron 44 genotipos y su respuesta a los niveles de sombra: luz solar pura y 25, 50 y 75 % de sombra (creados artificialmente). Resultados: Basado en la clasificación de rendimientos demateria verde y seca, el genotipo IG 01-98 fue el mejor, seguido de los genotipos IG 01-92, IG 97-5, IG 97-6 e IG 01-89 en orden decreciente. Por su parte, el IG 01-93 fue identificado como el de mayor rendimiento bajo el 50 % de condición de sombra. La mayoría de los genotipos de primer nivel tuvieron un buen desempeño, tanto bajo sombra abierta como al 50 %. Morfológicamente, estos genotipos fueron más altos y poseían hojas más largas y más anchas. En condiciones de sombra, de más del 50 %, la longitud y ancho de la hoja mostraron una tendencia creciente en comparación con la condición abierta. El contenido de clorofila aumentó con la intensidad de la sombra. Conclusiones: La mayoría de los genotipos recolectados al sur de la India en un ambiente tropical húmedo y tienen una floración temprana, fueron tolerantes a la sombra. Se observó una respuesta genotípica diferencial para los atributos de rendimiento y rendimiento de biomasa bajo sombra. El estudio mostró la existencia de una variabilidad apreciable para la tolerancia a la sombra entre los genotipos.

Seasonal and annual abundance of Ephuta wasp (Hymenoptera: Mutillidae) in Panama

Abstract Introduction: Ephuta Say is a widespread New World genus of mutillid wasp whose ecology is poorly understood. Objective: The objective of this study was to determine how Ephuta species abundance varies annually and seasonally driven by weather conditions and hosts. Methods: Ephuta specimens, located in the “old forest” at Barro Colorado Island, were examined from weekly samples (2001-2006) of ten Malaise traps. The monthly abundance of each Ephuta species was compared with monthly average humidity, solar radiation, temperature and rainfall. Results: Nine species and ten morphospecies were identified. Most specimens were collected from March to June. April was the month reported with the greatest abundance. Of the four abiotic variables measured, only average monthly temperature was correlated with Ephuta abundance. Months with the highest number of Ephuta specimens were correlated with suspected host abundance, as indicated by the monthly abundance of Pompilidae (Hymenoptera) captured during the year 2007. Conclusions: We concluded that Ephuta display strong seasonal variation in abundance, with the peaks occurring during the end of the dry season and beginning of the rainy season, which correlate broadly with temperature and the abundance of their pompilid hosts.

Resumen Introducción: Ephuta es un género de avispas mutílidas ampliamente distribuido en el Nuevo Mundo y cuya ecología es poco conocida. Objetivo: El objetivo de este trabajo fue determinar cómo varía la abundancia de especies de Ephuta anualmente y estacionalmente debido a las condiciones climáticas y sus hospederos. Métodos: Se examinaron especímenes de Ephuta tomados de muestras semanales (2001-2006) de diez trampas Malaise, ubicadas en el “bosque viejo” de Isla Barro Colorado. La abundancia mensual de cada especie de Ephuta se comparó con el promedio mensual de la humedad, la radiación solar, la temperatura y las precipitaciones. Resultados: Se identificaron nueve especies y diez morfoespecies. La mayoría de los especímenes fueron recolectados de marzo a junio. La mayor abundancia mensual promedio se dio en abril. De las cuatro variables abióticas medidas, solo la temperatura mensual promedio se correlacionó con la abundancia de Ephuta. Los meses con el mayor número de especímenes de Ephuta se correlacionan con la sospechosa abundancia del huésped, como lo indica la abundancia mensual de Pompilidae (Hymenoptera) capturada durante el 2007. Conclusiones: Ephuta muestra una fuerte variación estacional en la abundancia, con picos durante el final de la estación seca y el comienzo de la temporada de lluvias. Esta se correlaciona ampliamente con la temperatura y la abundancia de sus huéspedes pompílidos.

The abundance of false killer whale, Pseudorca crassidens (Cetartiodactyla: Delphinidae) in coastal waters of Golfo Dulce and Osa Peninsula, Costa Rica

Abstract Introduction: False killer whale (Pseudorca crassidens) is a tropical and subtropical social species that live in groups with individuals of mixed ages and sex classes. False killer whales have been documented since the late 1990s in Southwestern Costa Rica. Objective: To estimate the abundance of false killer whales in Osa Peninsula waters. Methods: Cetacean surveys off the Osa Peninsula Waters (OPW), Costa Rica, yielded opportunistic encounters with false killer whales in Drake Bay and Caño Island (2001-2019) and observations during formal surveys in Golfo Dulce (2005-2015). Photo-identification data was analyzed using capture-mark-recapture models in the study area, through an open population (POPAN) framework, considering the effect of time on the parameters apparent survival and capture probability, producing an abundance estimate for a superpopulation in the entire study area. Results: False killer whale abundance in OPW is characterized by a small population size of no more than 100 individuals, complemented by a very low probability of encounter and a contrasting high apparent survival. Conclusions: This population estimate should be taken as conservative, however, the small population size of less than 100 individuals should be considered vulnerable, in contrast to the increasing anthropogenic impacts in the coastal seascape. We argue the potential occurrence of population units along the coastal seascape of the Pacific littoral and oceanic island-associated units at Isla del Coco.

Resumen Introducción: La falsa orca es una especie gregaria tropical y subtropical, que vive en grupos con individuos de diferentes clases de edad y sexo. La falsa orca ha sido documentada en el sur-oeste de Costa Rica desde finales de los 90s. Objetivo: Evaluar el uso de hábitat de la especie en términos de abundancia. Métodos: Observaciones en campo para cetáceos en aguas de la Península de Osa (APO), incluyen encuentros oportunísimos en Bahía de Drake y la Isla del Caño (2001-2019), así como observaciones directas de Pseudorca crassidens, durante muestreos formales en Golfo Dulce (2005-2015). Se analizaron datos sobre foto-identificación utilizando modelos de marcaje captura y recaptura, considerando un enfoque para población abierta (POPAN), el cual considera el efecto del tiempo en los parámetros demográficos: supervivencia aparente (ф) y probabilidad de captura (P), produciendo un estimado de abundancia que comprende toda la superpoblación en el área de estudio. Resultados: La abundancia de la falsa orca en APO se caracteriza por un tamaño poblacional pequeño, de menos de 100 individuos, que se complementa por una muy baja probabilidad de captura, en contraste con una supervivencia aparente alta. Conclusión: Este estimado debe tratarse como conservativo, no obstante, el pequeño número poblacional, de menos de 100 individuos debe considerarse como vulnerable, en contraste con el incremento del impacto antropogénico del paisaje marino costero. Se discute la posible presencia de unidades poblacionales en el paisaje costero del litoral Pacífico y de unidades oceánicas asociadas a la Isla del Coco.

Phenolic compounds, biological activities and trace elements of Capparis ovata var. canescens

Abstract Introduction: Capparis species (Capparaceae), also called caper, grow naturally in various regions of the world. Caper is a plant with medicinal and aromatic properties. Flower buds, root bark, and fruits of the plant areused in folk medicine due to their analgesic, wound healing,cell regeneration, tonic, and diuretic effects. Objective: The aim of this research was to evaluate in vitro (anti-urease, antioxidant, anticholinesterase) and in vivo (anti-inflammatory) biological activities of caper (C. ovatavar.canescens). In addition, we aimed to identify its major phenolic compounds using high performance liquid chromatography with a photodiode array detector (HPLC-DAD) and confirmate them using quadrupole time-of-flight liquid chromatography with tandem mass spectrometry (Q-TOF-LC/MS). Also, we quantified the concentrations of several trace and major elements in plant samples using inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Methods: The antioxidant, anti-urease and anticholinesterase activities of different plant extracts were evaluated using DPPH, FRAP, ABTS/TEAC, Indophenol and Ellman tests. The identification of phenolic compounds and trace element contents was performed using HPLC and Q-TOF-LC/MS and ICP-MS. Results: Soxhlet methanol extract exhibited the strongest anti-urease, antioxidant (ABTS/TEAC) and anticholinesterase activity. Soxhlet and maceration methanol extracts demonstrated significant anti-inflammatory effect in the altered edema size after the second hour of carrageenan injection. The active phenolic compounds in Soxhlet methanol extract were identified as rutin, quercetin-hexoside-hexoside, quercetin-3-O-hexoside and kaempferol-3-O-rutinoside. In addition, the average concentrations of vanadium, chromium, manganese, cobalt, copper, nickel, arsenic, selenium, zinc and lead were within the permissible limits defined by WHO for medicinal plants. However, it was found that the concentrations of cadmium and iron were higher than the maximum permissible limits. Conclusion: Our results suggest that although caper has a strong biological activity, it should be consumed carefully due to the excess amount of cadmium and iron elements it contains.

Resumen Introducción: Las especies de Capparis (Capparaceae), también llamadas alcaparras, crecen naturalmente en varias regiones del mundo. La alcaparra es una planta con propiedades medicinales y aromáticas. Los botones florales, la corteza de la raíz y los frutos de la planta se usan en la medicina popular debido a sus efectos analgésicos, cicatrizantes, de regeneración celular, tónicos y diuréticos. Objetivo: El objetivo de esta investigación fue evaluar las actividades biológicas in vitro (anti-ureasa, antioxidante, anticolinesterasa) e in vivo (antiinflamatorio) de la alcaparra (C. ovata var. canescens). Además, nuestro objetivo fue identificar sus principales compuestos fenólicos mediante cromatografía líquida de alto rendimiento con un detector de matriz de fotodiodos (HPLC-DAD) y confirmarlos mediante cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem (Q-TOF-LC/MS). Además, cuantificamos las concentraciones de varios elementos traza y elementos mayores en muestras de la planta utilizando espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Métodos: Se evaluaron las actividades antioxidantes, anti-ureasa y anticolinesterasa de diferentes extractos de la planta usando las pruebas DPPH, FRAP, ABTS/TEAC, Indofenol y Ellman. La identificación de los compuestos fenólicos y el contenido de los elementos traza se realizó mediante HPLC y Q-TOF-LC/MS e ICP-MS. Resultados: El extracto de metanol Soxhlet exhibió la mayor actividad anti-ureasa, antioxidante (ABTS/TEAC) y anticolinesterasa. Los extractos de metanol Soxhlet y por maceración demostraron un efecto antiinflamatorio significativo en el tamaño alterado del edema después de la segunda hora de la inyección de carragenano. Los compuestos fenólicos activos en el extracto de metanol Soxhlet se identificaron como rutina, quercetina-hexósido-hexósido, quercetina-3-O-hexósido y kaempferol-3-O-rutinósido. Además, las concentraciones promedio de vanadio, cromo, manganeso, cobalto, cobre, níquel, arsénico, selenio, zinc y plomo estaban dentro de los límites permisibles definidos por la OMS para las plantas medicinales. Sin embargo, se encontró que las concentraciones de cadmio y hierro fueron más altas que los límites máximos permitidos. Conclusión: Nuestros resultados sugieren que, aunque la alcaparra tiene una fuerte actividad biológica, debe consumirse con cuidado debido al exceso de cadmio y hierro que contiene.

Sensitivity of Elmidae (Insecta: Coleoptera) to habitat disturbance and physicochemical water quality in lotic environments of the Colombian Andes

Resumen Introducción: Los élmidos son organismos acuáticos frecuentemente asociados con aguas corrientes, limpias y bien oxigenadas. Sin embargo, algunos géneros de esta familia también se encuentran en aguas moderadamente contaminadas, lo cual puede ser un reflejo de su tolerancia a algún grado de deterioro del hábitat. Objetivo: Determinar la sensibilidad o tolerancia a la contaminación y los principales factores que influyen en la presencia y composición taxonómica de Elmidae en microcuencas colombianas. Métodos: Se muestrearon 60 localidades entre 450 y 4 000 msnm, principalmente en la región Andina, los muestreos se realizaron entre 2002 y 2013 con 70 eventos no simultáneos en cinco zonas. En un transecto de 100 m, se registraron datos físico-químicos, bacteriológicos y de calidad del hábitat (ICH), se hicieron arrastres con red D y Surber, y se determinaron los géneros de Elmidae. Se realizó un Análisis de Correspondencia Canónica entre las variables ambientales y la composición de Elmidae, las relaciones significativas se confirmaron con una prueba de Mantel y se realizó una prueba Mantel parcial incluyendo la ubicación geográfica como tercera matriz. Se calcularon los Índices de Contaminación ICOs y de Calidad de Agua ICA-FSN y se definieron intervalos de aparición de géneros para variables ambientales e índices. Para obtener las significancias estadísticas, se realizaron Análisis de Varianza ANOVA, pruebas t de Student y Modelos Lineales Generalizados MLG con distribución Poisson. Resultados: Se encontraron 22 géneros y 15 especies que representan el 78.5 % de la riqueza nacional conocida. Tyletelmis y las especies Gyrelmis pusio, G. simplex, Xenelmis sandersoni, X. leechi, X. granatoides y X. teres, corresponden a nuevos registros para Colombia. Los principales factores que influyeron en la riqueza y composición de Elmidae fueron: saturación de oxígeno, deposición de sedimentos,sólidossuspendidos, disponibilidad de sustratos, altura, ubicación geográfica, conductividad, alcalinidad, turbidez, nitratos, nitrógeno amoniacal y fósforo. Conclusiones: Los géneros de Elmidae difieren en su tolerancia a la contaminación y, por lo tanto, no pueden ser clasificados bajo el mismo grado de sensibilidad. Esta información puede ser útil para la clasificación de los géneros de Elmidae de acuerdo con su sensibilidad a los cambios en las condiciones ambientales y la degradación del hábitat, lo cual será un primer paso para la incorporación en un índice biótico de calidad de agua adaptado para las condiciones locales o el ajuste de los índices preexistentes.

Abstract Introduction: Riffle beetles are aquatic organisms frequently associated with well-oxygenated clean running water. However, some genera of Elmidae can also be found in moderately polluted streams proving their tolerance to certain degree of habitat degradation. Objective: To determine the pollution sensitivity and tolerance of each genus of Elmidae in Colombian streams, and the main factors that influence its presence and taxonomic composition. Methods: Sixty locations between 450 and 4 000 m.a.s.l. were sampled, mainly in the Andean Region of Colombia. Collection was carried out between 2002 and 2013 with 70 non-simultaneous events in five zones. In a 100 m transect, physicochemical, bacteriological and environmental quality information was recorded. Samples of Elmidae were collected with D and Surber nets and determined taxonomically. A Canonical Correspondence Analysis of the Elmidae assembly and environmental data was carried out, significant relationships were confirmed with a Mantel test and a partial Mantel test was carried out including the geographic location as the third matrix. The Pollution (ICO) and Water Quality (ICA-NSF) Indices were calculated, and the occurrence intervals by genus were plotted for environmental variables and indices. Analysis of Variance ANOVA, Student’s t-test and Generalized Linear Models GLM with Poisson distribution, were calculated in order to establish the significance of the results. Results: Twenty-two genera and 15 species were found in the evaluated streams; which represent 78.5 % of known national generic richness. Tyletelmis and the species Gyrelmispusio, G. simplex, Xenelmis sandersoni, X. leechi, X. granatoides and X. teres correspond to new records for Colombia. The most important factors influencing the presence and composition of Elmidae were: oxygen saturation, sediment deposition, suspended solids, epifaunal substrate availability, altitude and geographic location, conductivity, turbidity, alkalinity, nitrates, ammonia nitrogen and phosphorus. Conclusions: The genera of Elmidae differ in their tolerance to contamination and therefore cannot be classified in the same degree of sensitivity. This information can be useful for classifying genera of Elmidae according to their sensitivity to changes in environmental conditions and habitat degradation, which will be a first step to incorporate Elmidae in water quality biotic indices adapted to local conditions or to adjust preexisting indices.

Diversity of bats inhabiting seasonally inundated forest in the Southeastern Mexico

Resumen Introducción: El tintal es un tipo de selva baja inundable característico del sureste de México, donde la especie dominante es el palo de tinte (Haematoxylum campechianum L.). Por sus características estructurales y las condiciones de las áreas donde se desarrollan, los tintales pueden funcionar como un hábitat crítico para muchas especies animales. Objetivo: El objetivo de esta investigación fue describir la diversidad local y regional de la quiropterofauna presente en tintales de diferentes áreas del sureste mexicano. Métodos: Se trabajó en ocho localidades con presencia de tintal en los estados de Campeche y Tabasco. En cada una se colocaron seis redes de nylon durante tres noches. Se calculó la riqueza observada y la estimada para cada localidad, así como la abundancia total. Se elaboraron curvas de rango de abundancia y de acumulación de especies. Se realizaron análisis de similitud entre localidades y se correlacionaron estas similitudes con la distancia geográfica entre ellas. Resultados: Se registraron 25 especies de murciélagos pertenecientes a cinco familias, de las cuales Phyllostomidae fue la mejor representada. La mayoría de las especies fueron insectívoras (44 % del total), mientras los frugívoros fueron los más abundantes. Entre estas destacan Artibeus lituratus y A. jamaicensis, las cuales se registraron en un mayor número de localidades. Mientras tanto, Glossophaga soricina fue la más abundante. En Oxpemul, se registró la mayor riqueza de especies (N= 12) y en Las Bodegas la menor (N= 4), aunque esta fue la tercera localidad con mayor cantidad de individuos. La riqueza estimada de especies para toda el área, según nuestros datos, osciló entre 29 y 34. Los ensamblajes menos equitativos fueron Las Bodegas y Tres Brazos. Las localidades más semejantes entre sí en cuanto a la estructura de la comunidad fueron La Toza y Las Bodegas y, en cuanto a la composición de especies Oxpemul y Atasta. Las similitudes entre las localidades no estuvieron correlacionadas con la cercanía geográfica. Conclusiones: La mayoría de las localidades de estudio están altamente antropizadas, pero la tolerancia de varias especies de murciélagos a estas modificaciones del paisaje les ha permitido hacer uso de estas. La elevada abundancia de las especies consumidoras de frutos encontrada apoya la idea de la importancia de los murciélagos en la recuperación de la vegetación arbórea en zonas alteradas del sureste de México y el valor de los tintales dentro de estas áreas para la conservación de la biodiversidad.

Abstract Introduction: The “tintal” is a type of seasonally inundated forest where the dominant species is Haematoxylum campechianum L. Due to its structural characteristics and the conditions of the areas where it develops, it could work as a critical habitat for many animal species. Objective: This work aimed at describing the regional and local diversity of the chiropterofauna inhabiting tintal along different areas in the Southeastern Mexico. Methods: The research was carried out in eight localities with presence of tintal in the states of Campeche and Tabasco, Mexico. In each site, six mist nets were placed during three nights. The observed and expected richness were calculated for each site, as well as the total abundance. Rank-abundance and species accumulation curves were generated. Similarity analyses between localities were performed and correlated with the geographical distance between them. Results: We recorded 25 bat species belonging to five families, where Phyllostomidae was the most represented. Most registered species were insectivorous (44 % of the total), while frugivorous were the most abundant. Frugivorous Artibeus lituratus and A. jamaicensis were the species recorded in a greater number of localities, and Glossophaga soricina was the most abundant. The highest richness of species was registered in Oxpemul (N= 12), while in Las Bodegas we found the lowest (N= 4), although the latter was the third locality with the highest number of individuals. The estimated richness of species for the whole area varied between 29 and 34. The least even assemblages were Las Bodegas and Tres Brazos. The most similar localities in terms of the structure of the assemblages were La Toza and Las Bodegas and, in terms of the species composition, Oxpemul and Atasta. The similarities between the localities were not correlated with geographical proximity. Conclusions: Most of the researched localities were highly anthropized, but the tolerance of several bat species to these landscape modifications has allowed them to make use of such areas. The high abundance of the frugivorous species registered supports that bats may play a key role in the recovery of tree vegetation in altered areas in Southeastern Mexico, and emphasizes the value of the tintal along this area for the conservation of biodiversity.

Forest fuels, fire behavior and emissions in artificial grasslands and savannas in Chiapas, Mexico

Resumen Introducción: Se utilizan quemas como parte del manejo de pastos introducidos en Chiapas, lo cual puede derivar en incendios forestales. Objetivos: obtener la carga de combustibles, comportamiento del fuego, emisiones de CO2 y derivar aspectos de seguridad durante el combate de incendios en pastizales y sabanas artificiales de pasto jaragua (Hyparrhenia rufa Nees.), debido a la falta de información sobre estos temas. Métodos: Se estudiaron un pastizal y una sabana, ambos de pasto jaragua, en las comunidades California y Flores Magón, respectivamente, en la Reserva de la Biosfera La Sepultura. Se midieron cargas de combustibles previos y posteriores a las quemas. Se condujeron seis quemas prescritas (tres a favor de viento y pendiente y tres en contra), en cada uno de los dos tipos de vegetación analizados, y se midieron variables meteorológicas, así como variables de comportamiento del fuego. Las emisiones se estimaron multiplicando la carga de combustibles consumida por una constante de emisión. Resultados: En el pastizal las medias fueron: carga inicial, 6.214 t/ha; carga residual, 0.107 t/ha, emisión de CO2, 10.449 t/ha. Para la sabana, los valores alcanzaron: 14.119, 2.161 y 20.460 t/ha, respectivamente, sin diferencias para las cargas previas y posteriores a la quema entre las quemas. Para el pastizal, las quemas a favor alcanzaron: 3.92 m, 1.83 m y 22.3 m/min para longitud y profundidad de llama y velocidad de propagación, mientras que tales valores para las quemas en contra, fueron: 1.07 m, 0.23 m y 0.67 m/min, con diferencias entre tipos de quema. Para la sabana, las quemas a favor alcanzaron 5.89 m (longitud de llama), 1.53 m (profundidad de llama) y 45.5 m/min (velocidad de propagación), mientras que para las quemas en contra tales valores fueron: 2.21 m, 0.76 m y 2.8 m/min, respectivamente. En todos los casos se reportan diferencias significativas. Conclusiones: El comportamiento del fuego, en particular en la sabana estudiada, es peligroso, por lo cual una buena prescripción y mucha precaución deben preverse durante quemas controladas o prescritas. Asimismo, un combate directo por el frente del fuego puede resultar muy peligroso, por lo cual debe evitarse y mejor combatir por la cola del incendio y esperar a que el frente avance en contra del viento y pendiente para combatirlo.

Abstract Introduction: Burns are part of the management of introduced grasses in Chiapas, Mexico, and this may derive in forest fires. Objectives: To determine fuel load, fire behavior, CO2 emissions, and to get fire-fighting security issues for jaragua (Hyparrhenia rufa Nees.) grasslands and savannas. Methods: An artificial jaragua grassland and an artificial jaragua savanna were studied at the California and Flores Magón communities, respectively, in La Sepultura Biosphere Reserve. Were measured pre and post-fire fuel loads. Six prescribed burns (three heading and three backing fires) were conducted in each, grassland and savanna, and were measured meteorological as well as fire behavior variables. Emissions were estimated multiplying the consumed fuel load by an emission constant. Results: In the grassland, were obtained the following averages: fuel load, 6.214 t/ha; residual load, 0.107 t/ha, and CO2 emission, 10.449 t CO2/ha. For the savanna, were recorded 14.119, 2.161 and 20.460 t CO2/ha, respectively, without differences for the pre and post-fire fuel loads between heading and backing fires. For the grassland, the heading fires reached 3.92 m, 1.83 m and 22.3 m/min for flame length, flame depth and fire propagation rate, while for backing fires such values were, respectively: 1.07, 0.23 and 0.67 m/min, with significant differences. For the savanna, heading fires yielded 5.89 m (flame length), 1.53 m (flame depth) and 45.5 m/min (propagation rate), while for backing fires that values were 2.21, 0.76 and 2.8 m/min, also with significant differences. Conclusions: Under the studied environmental conditions, particularly in the savanna, fire behavior is dangerous so a good prescription and more care must be taken for conducting controlled or prescribed burns. For forest fires, direct firefighting by the head of the fire must be avoided, for is too dangerous; instead it is recommended a firefighting by the back of the fire as well as waiting for a backing fire-advance of it after the fire reaches a ridge.

Ontogeny of sporangia and sporogenesis of the fern Phymatosorus scolopendria (Polypodiaceae)

Resumen Introducción: Las investigaciones sobre ontogenia de los soros, esporangios, paráfisis receptaculares y esporogénesis de los helechos leptosporangiados son escasas en la literatura científica. Objectivos: Describiry analizar la ontogenia de los soros, esporangios, paráfisis receptaculares y esporogénesis de Phymatosorus scolopendria. Métodos: Entre marzo y mayo 2017 (época lluviosa del año) se recolectaron frondas fértiles de P. scolopendria en el campus de la Universidad de Antioquia, Medellín-Colombia.Las frondas fértiles, en diferentes etapas del desarrollo se fijaron y procesaron de acuerdo a protocolos estándar para la inclusión y corte en parafina y resina. Las secciones de 0.5 µm obtenidas en resina se tiñeron con azul de Toluidina que tiñe diferencialmente paredes primarias y secundarias, resalta núcleos celulares, y esporopolenina y de manera secundaria tiñe polifenoles. Para descripciones detalladas, otros cortes se tiñeron con Safranina-azul de alciano que discrimina entre componentes de pared primaria, secundaria, núcleos, cutícula y polifenoles; Hematoxilina-azul de alciano para resaltar núcleos y paredes primarias y Fluoroglucinol ácido para detectar lignina. Las observaciones y registro fotográfico se efectuaron con microscopio fotónico. Para la observación y descripción con microscopía electrónica de barrido (MEB), los soros se deshidrataron con 2,2 dimetoxipropano, se desecaron a punto crítico y se metalizaron con oro. Resultados: Los soros son exindusiados, superficiales, vascularizados y de desarrollo mixto, se encuentran asociados a paráfisis receptaculares multicelulares uniseriadas. Durante el desarrollo del soro primero se diferencian las células epidérmicas receptaculares que darán origen a los esporangios y posteriormente las células que originarán a las paráfisis receptaculares. El esporangio es de tipo leptosporangio de pedicelos largos de una o dos filas de células. Los anillos de los esporangios muestran paredes secundarias con engrosamientos en forma de “U” ricos en lignina. La meiosis es simultánea y las tétradas de esporas se disponen de forma decusada o tetragonal. El tapete celular es inicialmente uniestratificado pero por una división mitótica de tipo periclinal, se torna biestratificado. Las células del estrato interno del tapete pierden la integridad estructural dando origen a un tapete plasmodial que invade los esporocitos en meiosis, el estrato externo persiste hasta la etapa de esporas maduras. En las diferentes etapas de desarrollo del esporodermo, primero se forma el exosporio, compuesto por esporopolenina, seguida del endosporio, conformado por celulosa, pectina y polisacáridos carboxilados y finalmente el perisporio. Los polifenoles fueron detectados, principalmente, en las vacuolas de las células de los esporangios, paráfisis y células receptaculares. Para el momento de la liberación de las esporas, tanto la capa externa del tapete celular como el plasmodial han degenerado por completo. En la cavidad esporangial se aprecian orbículas adyacentes a las esporas. Conclusiones: la ontogenia de los esporangios y esporogénesis de P. scolopendria es similar al descrito previamente para helechos leptosporangiados. Adicionalmente, se indica que las paráfisis receptaculares presentes en los soros de P. scolopendria tienen la función de protección de los esporangios durante las primeras etapas del desarrollo.

Abstract Introduction: Research about the ontogeny of sori, sporangia, receptacular paraphyses and sporogenesis of leptosporangiate ferns are scarce in the scientific literature. Objectives: To describe and analyze the ontogeny of sori, sporangia, receptacular paraphyses and sporogenesis of Phymatosorus scolopendria. Methods: Fertile fronds of P. scolopendria were collected in the campus of the Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia, during the months March and May (annual rain season) of 2017. The fertile fronds of the samples at different developmental stages were fixed and processed according to the standard protocols for embedding and sectioning in paraffin and resin. Sections of 0.5 µm obtained in resin were stained with Toluidine blue, which differentially stains primary and secondary walls, highlights the cell nucleus and sporopolenin and secondarily stains polyphenols. For detailed descriptions, additional sections were processed with Safranin-Alcian blue, allowing the distinction of components of primary and secondary walls, nuclei, cuticle and polyphenols; Hematoxylin-Alcian blue to enhance nuclei and primary walls and Phloroglucinol-HCl for lignin. Observations and photographic records were done with a photonic microscope. For the observations and descriptions with scanning electron microscopy (SEM), the sori were dehydrated with 2,2-dimethoxypropane, critical point dried and coated with gold. Results: The sori are exindusiate, superficial, vascularized and have mixed development; they are associated with uniseriate and multicellular receptacle paraphyses. During the development of the sori, the epidermal cells of the receptacle that will form the sporangia are the first differentiated followed by those forming the receptacle paraphyses. The sporangium is leptosporangiate, with long stalks formed by one or two cell rows. The annulus of the sporangia displays secondary walls with U-shaped thickenings rich in lignin. The meiosis is simultaneous and the spore tetrads are arranged in a decussate or tetragonal shape. The cellular tapetum is initially unistratified but becomes bistratified after a periclinal division. The cells of the internal strata of the cellular tapetum loose structural integrity giving rise to a plasmodial tapetum that invades the meiotic sporocytes. During the sporoderm development, the sporopollenin-composed exospore is the first formed followed by the endospore, composed by cellulose, pectin and carboxylated polysaccharides; the process ends with the perispore. Polyphenols were mainly detected on vacuoles in cells of the sporangium, paraphysis and receptacle. When the time comes for the spore maturation, the remnants of cellular and the plasmodial tapeta have fully degenerated. Abundant orbicles are seen near the spores in the sporangial cavity. Conclusions: The ontogeny of the sporangia and sporogenesis of P. scolopendria are similar to the previously described for leptosporangiate ferns. Furthermore, in P. scolopendria, the receptacle paraphyses of the sori have a role protecting the sporangium during the early development stages.

Mexico’s Biocultural Diversity in Peril

Abstract Introduction: Places with high species diversity have high linguistic diversity, whereas areas with low species diversity tend to have low linguistic diversity. Objective: To characterize the intriguing relationship between biological and cultural diversity, a correlation that has been discussed at a global scale, but here tested for the first time in Mexico. Methods: We compiled exhaustive databases on both endangered species and endangered languages, and reviewed available literature on Mexico’s biocultural diversity with a focus on endangered and critically endangered species and languages. Results: With 364 living languages, Mexico is the world’s fifth most linguistically diverse country, but 64 of these languages are facing a very high risk of disappearance and 13 have already disappeared. Mexico is also the fourth most biologically diverse country, but 1 213 species of its flora and fauna are threatened with extinction and at least 127 species were recently extinct. Conclusions: Indigenous peoples are custodians of much of the world’s biocultural diversity. As the world grows less linguistically and culturally diverse, it is also becoming less biologically diverse. Mexico’s biological and linguistic diversity show strong geographic overlap, with the states of Oaxaca, Chiapas, Veracruz, Guerrero, and Michoacán harboring most species and most languages. Similarly, Mexico’s biodiversity hotspots mirror language hotspots, and areas with the highest number of endangered species overlap with areas where the endangerment of languages is also the highest.

Resumen Introducción: Lugares con diversidad de especies alta contienen diversidad lingüística alta, mientras que áreas con diversidad de especies baja tienden a contener diversidad lingüística baja. Objetivo: Caracterizar las relaciones entre la diversidad biológica y la diversidad cultural, una correlación que ha sido examinada a escala global pero que en este trabajo es comprobada por primera vez para México. Métodos: Recopilamos bases de datos extensas sobre las especies y las lenguas en peligro de extinción, y revisamos la literatura disponible sobre la diversidad biocultural de México, con énfasis en las especies y lenguas en peligro y en peligro crítico de extinción. Resultados: Con 364 lenguas vivas, México es el quinto país más diverso lingüísticamente hablando, pero 64 de estas lenguas están en muy alto riesgo de desaparecer y 13 ya desaparecieron. México también es el cuarto país más biodiverso, pero 1 213 especies de su flora y fauna están amenazadas de extinción y al menos 127 desaparecieron recientemente. Conclusiones: Los pueblos indígenas son custodios de mucha de la diversidad biocultural del mundo. A medida que el mundo se vuelve menos diverso lingüística y culturalmente, también se vuelve menos diverso biológicamente. La diversidad biológica y lingüística de México muestran una marcada superposición geográfica, y los estados de Oaxaca, Chiapas, Veracruz, Guerrero y Michoacán son los que más especies y lenguajes albergan. De manera similar, los sitios en donde la biodiversidad está en mayor peligro también corresponden con los sitios en donde las lenguas lo están, y las áreas con el mayor número de especies en peligro traslapan con las áreas en donde las lenguas están en mayor peligro.

Effect of emulsifying bacteria on phytotoxicity attenuation of soils contaminated with weathered petroleum hydrocarbons

Resumen Introducción: Las plantas y los microorganismos se han utilizado como bioindicadores de la toxicidad inducida por hidrocarburos presentes en los suelos. Objetivo: El presente trabajo evaluó la toxicidad de un Gleysol contaminado de origen con diferentes concentraciones de petróleo intemperizado, recolectado en la Venta Tabasco (México), en el crecimiento de Clitoria ternatea, y la atenuación de la fitotoxicidad con la inoculación de bacterias emulsificantes. Metodología: Se usaron suelos con 50 y 150 g HTPI kg-1, y un suelo testigo con 0.15 g HTPI kg-1 (origen biogénico), y la inoculación de seis bacterias emulsificantes y su combinación (consorcio). La fitotoxicidad de los HTPI se evaluó considerando la altura, la biomasa seca (radical, aérea y total), el área foliar, el área foliar específica, y la eficiencia del fotosistema II (EPSII), a los 30 días. Resultados: Los HTPI no afectaron la altura, pero el suelo con 50 g HTPI kg-1 redujo la biomasa seca radical y total, y el área foliar con respecto a las plantas en los suelos testigo y con 150 g HTPI kg-1. La cepa Sml (Stenotrophomonas maltophilia C10S1) incrementó significativamente la biomasa seca total; la cepa Ro (Raoultella ornithinolyticaC5S3) produjo mayor área foliar específica con respecto a plantas no inoculadas. En el suelo testigo, el consorcio bacteriano estimuló la altura; las cepas Sm (Serratia marcescens C11S1) y Sm2 (S. marcescens C7S3) mejoraron la altura y el área foliar específica con respecto a plantas no inoculadas, en el suelo con 50 g HTPI kg-1. En el suelo con 150 g HTPI kg-1, las cepas Spa (Stenotrophomonas pavanii C5S3F) y Cfr (Citrobacter freundii C4S3) incrementaron la biomasa seca radical y aérea, respectivamente. La EPSII no fue afectada por la contaminación de los suelos. Las bacterias emulsificantes redujeron la fitotoxicidad de HTPI, pero dependiendo de su contenido en los suelos. Conclusiones: El suelo con 50 g HTPI kg-1 mostró mayor toxicidad en el crecimiento de las plantas. La inoculación bacteriana favoreció el crecimiento, producción de biomasa, y área foliar en el suelo con 150 g HTPI kg-1. La EPSII no fue afectada por la presencia de HTPI en el suelo.

Abstract Introduction: Plants and microorganisms have been used as bioindicators to evaluate the toxicity of hydrocarbons in soils. Objective: This study evaluates the toxicity of a chronically-contaminated Gleysol with several concentrations of weathered petroleum hydrocarbons (WPH), collected from La Venta, Tabasco (Mexico), on the growth of Clitoria ternatea and the phytoxicity attenuation due to inoculation of emulsifying bacteria. Methods: Soils with 50 and 150 g WPH kg-1, and control soil with 0.15 g WPH kg-1 (biogenic origin) were utilized, as well as the inoculation of six emulsifying bacteria and their combination (consortium). The WPH-phytotoxicity was evaluated by considering plant height, dry biomass production (root, shoot, and total), leaf area, specific leaf area, and the efficiency of photosystem II (EPSII), after 30 days. Results: WPH did not affect plant height, but soil with 50 g WPH kg-1 diminished root and total dry weight, and leaf area, when compared to both control soil and soil with 150 g WPH kg-1. The strain Sml (Stenotrophomonas maltophilia C10S1) significantly increased shoot and total dry weight, while the strain Ro (Raoultella ornithinolytica C5S3) produced higher specific leaf area relative to uninoculated plants. In control soil, the bacterial consortium stimulated plant height. The strains Sm (Serratia marcescens C11S1)and Sm2 (S. marcescens C7S3) improved plant height and specific leaf area when compared to uninoculated plants in soil with 50 g WPH kg-1. In soil with 150 g WPH kg-1, strains Spa (Stenotrophomonas pavanii C5S3F)and Cfr (Citrobacter freundii C4S3)enhanced root and shoot dry weight, respectively. The EPSII was unaffected by soil contamination. Emulsifying bacteria reduced the phytotoxic effects of WP, but depending on the content of WPH in soils. Conclusions: Soil with 50 g WPH kg-1 showed the greatest phytotoxic effects on plant growth. Bacterial inoculation favored growth, biomass production and leaf area in soil with 150 g WPH kg-1. The EPSII was not affected by WPH in soils.

Population variation of three boobies species(Suliformes:Sulidae) on Gorgona island, Colombian Pacific, linked to sea temperature

Resumen Introducción: La alteración de la temperatura del ambiente pelágico puede repercutir en la variación poblacional de los consumidores tope como las aves marinas. Objetivo: Evaluar la respuesta poblacional de tres especies de piqueros en isla Gorgona (Pacífico colombiano) con respecto a la variabilidad local y regional de las condiciones de temperatura superficial del mar (TSM). Métodos: Se analizaron las tendencias mensuales de la abundancia de Sula leucogaster, Sula nebouxii y Sula variegata en relación a la variación de la TSM en el área de influencia de Gorgona, la región de San José en la costa del Perú y la región Niño 1+2. Resultados: La mayor correlación positiva se presentó entre S. nebouxii y S. variegata con la TSM de la región Niño 1+2, con un desfase de cuatro y cinco meses, respectivamente. Este desfase temporal posiblemente corresponde al tiempo que demora su migración entre la costa peruana y Gorgona. En contraste, la abundancia de S. leucogaster disminuyó al aumentar la TSM mensual de Gorgona. Conclusiones: Es probable que las tendencias descritas estén relacionadas con la disminución de la productividad y disponibilidad de presas asociadas con temperaturas más cálidas en estas áreas. Se sugiere que la TSM puede influir sobre las tendencias de abundancia de los tres piqueros, y su continuo monitoreo permitirá mejorar el conocimiento sobre la variación natural de estas poblaciones.

Abstract Introduction: Pelagic environment temperature variations may influence population variation of top predators, such as seabirds. Objective: A population response assessment of three species of boobies, in Gorgona Island (Colombian Pacific), in relation to sea surface temperature (SST) variations. Methods: We assessed the relationship between SST variability and monthly abundance of Brown Boobies, Blue-footed Boobies and Peruvian Boobies, in the influence area of Gorgona, the San José region (Peruvian coast) and the Niño 1+2 region. Results: The largest positive correlation was observed between Blue-footed Boobies and Peruvian Boobies with SST at the Niño 1+2 region, with a lag of four and five months, respectively. This delay may correspond to the migration duration from the Peruvian coast to Gorgona. In contrast, Brown Booby abundance decreased as monthly SST in Gorgona increased. Conclusions: These trends may be related to less productivity and prey availability associated with warmer sea surface temperatures. We suggest that SST influences the abundance trend of these three species, and their continuous monitoring will improve our knowledge on the natural variation of these populations.

Phylogeny and latitudinal biogeography of the Papillomaviridae family

Abstract Introduction: The latitudinal diversity gradient (LDG), a fundamental ecology pattern for higher organisms, has explained the increase of species diversity from the poles towards the tropics. Can we explain the biodiversity of Papillomaviruses based on this pattern? Objective: To analyse the phylogenetic diversity and phylogeography of most known genotypes and species belonging to Papillomaviridae Family isolated and molecularly characterized by distant latitudinal locations around the world. Methods: We collected 238 gene sequences encoding for the L1 and L2 viral capsid proteins from PaVE database. A geographical heat map based on the PV locations allowed to analyse the distribution and the number of PV species per country. Subsequently, a phylogenetic tree based on concatenated amino acid sequences L1 and L2 was constructed using a combination of Bayesian and Maximum Likelihood (ML) methods with Geneious version 11.2.1 and BEAST version 1.8.4. Statistical analysis with Principal Coordinate Analyses (PCA) using the Jaccard similarity index for presence-absence were carried out to test the similarity of the groups in the phylogenetic tree based on their viral species, the host and origin country lists. Distance-based redundancy analysis generated an ordination plot of the similarity of viral species list per group of the phylogenetic tree vs. host species per group, the country list per group and the number of samples per group. Finally, the significance of each model was tested by Analysis of variance (ANOVA). Results: A clear tendency of most of the papillomavirus (PV) species clustering in the Northern regions appeared. Our phylogenetic analyses largely support the taxonomic division into major papillomavirus genera (Alpha, Beta, Gamma, Delta, Lambda, Xi, Upsilon and Chi papillomaviruses), as reported in previous studies. Chelonid PV’s, a papillomavirus in turtles, appeared as the oldest group for all papillomaviruses. Minor inconsistencies were found within some of the major taxonomic groups explained by the exhausted phylogenetic analyses. Due to the different sampling data efforts with little replication in certain groups, hosts and countries, numerical models did not fit to the proposed hypothesis. Conclusions: Phylogeographical analysis allowed determining the global distribution of papillomaviruses species diversity per latitudinal location. As most of the papillomavirus (PV) species were clustered in the Northern regions, this may clearly represent a statistical bias because larger efforts in PV studies have historically been done in the US and Europe. The biogeographical trend of a latitudinal diversity gradient does not apply for papillomaviruses. Even though no support to the phylogeographical pattern of LDG for PV was obtained, our results may only be the product of a socio-economical-scientific artefact and not a natural phenomenon.

Resumen Introducción: El gradiente de diversidad latitudinal, un patrón ecológico fundamental para los organismos superiores ha servido para explicar el incremento de la diversidad de especies desde los polos hacia los trópicos. ¿Podemos entonces explicar la biodiversidad de papilomavirus (PV) basado en este patrón? Objetivo: Analizar la diversidad filogenética y la filogeografía de los genotipos y especies más conocidas que pertenecen a la Familia Papillomaviridae aislados y molecularmente caracterizados por sus locaciones latitudinales distantes alrededor del mundo. Métodos: Recolectamos 238 secuencias de genes que codifican las proteínas de la cápside viral L1 y L2 a partir de la base de datos PaVE. Un mapa de calor geográfico basado en la ubicación de PV permitió analizar la distribución y el número de especies de PV por país. Posteriormente, un árbol filogenético basado en secuencias de aminoácidos concatenadas L1 y L2 se construyó utilizando una combinación de métodos Bayesianos y de Máxima Verosimilitud con Geneious versión 11.2.1 y BEAST versión 1.8.4. Con respecto al análisis estadístico, se realizaron tres análisis de componentes principales utilizando el índice de similitud de Jaccard para presencia-ausencia, a fin de evaluar la similitud de los grupos en el árbol filogenético en función de sus especies virales, el huésped o las listas de países. El análisis de redundancia basado en la distancia generó una gráfica de ordenación de la similitud de la lista de especies virales por grupo del árbol filogenético vs las especies hospedadoras por grupo, la lista de países por grupo y el número de muestras por grupo. Finalmente, la significancia de cada modelo se evaluó mediante análisis de varianza (ANOVA). Resultados: Existió una tendencia clara de la mayoría de las especies de papilomavirus agrupadas en regiones del norte. Nuestro análisis sustenta en gran medida la división taxonómica en los principales géneros de virus del papiloma (Alfa, Beta, Gama, Delta, Lamda, Xi, Ípsilon y Ji), como se informó en estudios anteriores. Los PV de los quelonios, papilomavirus en tortugas, apareció como el grupo más antiguo para todos los papilomavirus. Inconsistencias menores fueron encontrados dentro de algunos de los principales grupos taxonómicos explicadas por los análisis filogenéticos. Además, una serie de análisis estadísticos fueron realizados para determinar la significancia en la diversidad de especies correlacionada con la locación geográfica. Debido a diferentes esfuerzos en el muestreo de datos con poca replicación en ciertos grupos, hospedadores, y países, los modelos no se ajustaron a la hipótesis propuesta. Conclusiones: Los análisis filogeográficos permitieron determinar la distribución global de la diversidad de especies de PV por locación latitudinal. Como en la mayoría de las especies de PV fueron agrupados en las regiones del norte, esto claramente podría representar un sesgo estadístico porque esfuerzos más grandes en los estudios de PV históricamente han sido realizados en Estados Unidos de América y Europa. La tendencia biogeográfica del gradiente latitudinal de especies no aplica para los virus del papiloma. A pesar de que no se obtuvo apoyo para el patrón filogeográfico de LDG para PV, nuestros resultados podrían ser solo el producto de un artefacto social, económico y científico y no un fenómeno natural.