Population structure of Polythore gigantea (Odonata: Polythoridae) in lotic systems with different conservation states in Antioquia-Colombia. The knowledge about population structure and dynamics of some neotropical species, especially those living in lotic systems is still barely studied. This study had the aim to assess if the conservation status of some lotic ]]>
P. gigantea, so this may be used as a model for ecological monitoring. For this, we evaluated the population structure of P. gigantea three times per month (almost one sampling event every eight days) in four streams of the state of Antioquia, Colombia, from March-June 2009. The specimens were collected using entomological nets along a transect of 200m in the littoral zone of each stream. The insects were marked on the wings and the population size was estimated with the mark-recapture method. Our ]]>
P. gigantea. However, taking into account the limited dispersal capacity of P. gigantea, its survival in the studied streams was considered to be at risk, due to the continuous ]]>
Key words:Polythore gigantea, Odonata, mark-recapture, population size, sex ratio, life expectancy. ]]>
Resumen
Evaluar si el estado de conservación de algunos sistemas lóticos, se relaciona con algunas variables demográficas de P. ]]>
puede ser un modelo útil para el monitoreo ecológico. Se evaluó la estructura poblacional de P. gigantea en cuatro sistemas lóticos del Departamento de Antioquia, Colombia. Para cada quebrada, se emplearon tres eventos mensuales, repartidos en un evento cada ocho días, es decir, un total de 12 eventos para los cuatro sistemas lóticos, de marzo - junio de 2009. La metodología empleada fue marcaje y recaptura a lo largo de un transecto de 200m en la zona litoral de cada quebrada. El mayor tamaño poblacional promedio ]]>
P. gigantea, esta constituye una especie con alto riesgo supervivencia en las quebradas ]]>
Palabras clave:Polythore gigantea, Odonata, marcaje- recaptura, tamaño ]]>
Las comunidades bióticas tanto de ecosistemas terrestres como acuáticos, son muy sensibles a las alteraciones del medio, sean éstas de origen natural o antrópico. En ecosistemas acuáticos; la cantidad de materia orgánica, el estado ]]>
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En el trópico, el escaso conocimiento de las características demográficas y poblacionales de las especies de ecosistemas acuáticos lóticos, ha obstaculizado el establecimiento de prioridades y la concentración de esfuerzos en acciones prácticas para su conservación (Dalzochio et al. 2011). En tal sentido, en los últimos años, el ]]>
et al. 2008). Una de las ventajas de este grupo, es que los estados inmaduros de los odonatos pasan la mayor parte de su ciclo de vida en el agua, y que tanto larvas como adultos son muy sensibles a las alteraciones del medio; asimismo, el estudio de sus poblaciones y la estabilidad de las mismas, permiten evaluar también, la estabilidad del ]]>
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Sin embargo, pese a la importancia de las poblaciones de odonatos como indicadores de alteración de ecosistemas y su utilidad en el monitoreo ambiental, el conocimiento sobre la dinámica y estructura poblacional de las especies neotropicales en ecosistemas acuáticos lóticos es aún muy incipiente (Sánchez & Realpe 2010). Actualmente, la mayoría de estudios de los odonatos y su papel como indicadores, se han desarrollado en la zona templada y principalmente con especies en ecosistemas lénticos (Corbet ]]>
Polythore gigantea (Selys 1853) es una especie del orden Odonata con distribución neotropical que al igual que muchas especies de la familia Polythoridae, habita zonas ribereñas de ecosistemas lóticos, caracterizados por la abundancia y diversidad de especies vegetales, que crean ambientes con condiciones microclimáticas específicas y aportan gran cantidad de hojarasca, que se acumula ]]>
El presente estudio, ]]>
P. gigantea, estimados a partir del método de captura-marcaje y recaptura en ecosistemas acuáticos lóticos tropicales. ]]>
Materiales y métodos
Área de estudio: A través de visitas previas y una vez confirmada la presencia de la especie, se seleccionaron sitios de muestreo en las quebradas “La Doctora” y “La Romera” del municipio de Sabaneta; y el de “La Miel” y ]]>
La quebrada “La ]]>
Pinus patula (Schl et Cham) y la ribera rodeada de helechos. Por su parte, “La Romera” se encuentra a 1 930msnm (06°08’ N - 75°36’ W), y un ancho promedio 4.4m, con predominio de bambú (
Bambusa sp.) en la margen izquierda y un bosque natural de aproximadamente ocho años de regeneración en la margen derecha, abundancia de helechos y musgos en su parte litoral. La quebrada “La Miel”, ubicada a 1 987msnm (06°08’ N - 75° 34’ W), y ancho promedio 7.6m, tiene predominio de zonas de bosque secundario y áreas desforestadas sometidas a procesos de tala y quema, con dedicación agrícola. Finalmente, la quebrada “La Catedral”, ubicada a 1 720msnm (06°10’ N - 75°35’ ]]>
Tamaño poblacional, ]]>
Para el estudio de las poblaciones se estableció un transecto de 200m de longitud, paralelo al litoral de cada una de las quebradas. Se recolectaron adultos de P. gigantea, usando el método de captura manual con red entomológica; los muestreos se efectuaron en un período continuo de ocho horas. Cada evento de muestreo se realizó durante dos días consecutivos, y consistía en capturar, marcar y recapturar el mayor número de ejemplares ]]>
Proporción de sexos y estructura de edades: El marcaje se hizo sobre las alas, y se ]]>
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Categorización del estado de conservación de las quebradas y su relación con el tamaño poblacional: La caracterización y evaluación del estado de conservación de las quebradas, se determinó usando la metodología de Barbour et al. (1999), que consiste en asignar valores entre 0-20 a variables cualitativas físicas y estructurales de las quebradas. Las ]]>
Se trazaron al azar cuatro transectos de 25x4m, dispuestos de dos en cada uno de las márgenes de la quebrada. En cada uno se midieron cinco variables: cobertura del dosel, número árboles con un diámetro a la altura del pecho (DAP) mayor a 2cm, altura de la ]]>
El tamaño poblacional de adultos se determinó con los estimadores de Jolly-Seber y Manly-Parr, a partir de los cuales, se estimaron también la supervivencia y la esperanza de vida (Schwarz et al. 1999). Los parámetros correspondientes a la estructura de edad y la proporción de sexos de la ]]>
Con un análisis de varianza de una vía (ANOVA), se compararon los tamaños poblacionales estimados con cada uno de los métodos, de igual manera, se compararon la ]]>
El promedio de ]]>
et al. 1967 (Garrison & Hafernik 1981, Córdoba 1994).
Por último, ]]>
P. gigantea, se hizo un análisis de componentes principales (ACP) y se evaluó el coeficiente de correlación de Pearson, con el software Statgraphics Centurion XV.
Resultados
Tamaño poblacional, supervivencia, esperanza de vida y porcentaje de recaptura: El mayor tamaño poblacional promedio estimado por medio de Jolly fue para la quebrada La Catedral con 299.4 individuos, seguida de la quebrada la Doctora con 218.3 individuos, mientras que las quebradas que presentaron los menores tamaños ]]>
Cuadro 1).
Al analizar el tamaño ]]>
Cuadro 1). Por otro lado, al comparar el tamaño poblacional estimado para cada sexo en las cuatro quebradas, se observó que no existen diferencias significativas, machos (n=3, F=1.53, p=0.28) y hembras (n=3, F=1.53, p=0.27).
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En cuanto a las probabilidades de supervivencia diaria obtenidas por el método de Jolly, se observa que en algunos eventos de captura en la quebrada La Romera, la probabilidad supera el valor de uno (Cuadro 1), lo que indica que hubo valores atípicos en el muestreo. Sin embargo, comparando los valores de supervivencia para las cuatro quebradas, no se encontraron diferencias significativas (n=3, ]]>
Los valores de esperanza de vida obtenidos por medio del método Jolly, muestran que en los machos este valor es mayor. Existen diferencias estadísticas entre la esperanza de vida registrada para las cuatro quebradas (F=64.57, p=<0.001), de igual forma se puede observar que en la quebrada La Romera, la esperanza de vida de los individuos (independiente del sexo) es superior a la reportada para los demás ecosistemas ]]>
Cuadro 1), ésto es quizás consecuencia del valor tan alto de la estima de supervivencia diaria.
El promedio de esperanza de vida encontrada para P. gigantea en el presente trabajo, fue de 20.8 días, sin embargo, la esperanza de vida de los machos fue ]]>
El mayor número de capturas se registró en la quebrada La Doctora con 179 individuos y el menor con 111 en la quebrada La Miel. En general, para las cuatro quebradas las capturas superaron los 100 individuos mientras que las recapturas fluctuaron entre 35-63 individuos, correspondientes a las quebradas La Miel y La Doctora, respectivamente. Al realizar una ]]>
Cuadro 2).
Proporción de sexos y estructura de edades: La proporción de sexos se mantuvo constante en los cuatro sistemas lóticos, en donde el número de machos siempre fue mayor que el número de hembras. Tal resultado fue más marcado en las quebradas “La Doctora” y “La Catedral” donde se registraron 110 machos/69 hembras y 105 machos/73 hembras, respectivamente. Los resultados muestran que la proporción de machos y hembras no varía significativamente entre las cuatro quebradas (X2=2.24, p=0.52).
Al comparar el número de individuos registrados en cada categoría de edad, para las cuatro quebradas, se observaron diferencias significativas (X2=19.2, p=0.003). La estructura de edad, siempre fue diferente en cada uno de los sistemas lóticos. En la quebrada “La Miel” a medida que aumenta el número de individuos registrados en la categoría de teneral, el número de adultos maduros decrece, mientras que en la quebrada “La Catedral” este comportamiento se invierte (Fig. 1).
Categorización del estado de conservación de las quebradas y su relación con el tamaño poblacional: Los resultados del análisis del estado de conservación de las quebradas, utilizando la metodología propuestas por Barbour et al (1999), agrupan a los ecosistemas lóticos en dos grupos, la quebrada La Miel y La Catedral se categorizan en estado subóptimo, mientras que La Romera y La Doctora en estado óptimo. Las comparaciones de las variables estructurales entre los cuatro sistemas lóticos, no presentaron diferencias significativas para las clases diamétricas (n=4, F=1.31, p=0.26), ni entre las alturas (n=4, F=0.22, p=0.87); mientras que para la variable área basal en m2 sí se encontraron diferencias marginalmente significativas (n=4, F=3.84, p=0.07).
Por otro lado, el análisis de las distribuciones diamétricas nos permitió inferir el estado demográfico de las masas de bosque y sus posibles problemas de conservación. Las cuatro quebradas presentan el mismo patrón, en donde la mayoría de los individuos se encuentran agrupados en la clase diamétrica 1-3cm de DAP (38.9% La Miel, 51% La Romera, 46.9% La Doctora y 34.3%), por lo tanto, presentan una distribución de tamaños asimétrica positiva; es decir, con una mayor proporción de las clases de tamaño pequeño (que se supone corresponden a los árboles más jóvenes).
El análisis de componentes principales entre el tamaño poblacional de P. gigantea y algunas variables físicas y estructurales de la vegetación, con solo dos componentes alcanzó un valor apreciable de la varianza acumulada de 90%; sin embargo, del análisis gráfico se puede inferir que no hubo relaciones interactivas de ninguna variable con el tamaño poblacional de la especie (Fig. 2). En el segundo componente, quedaron incluidas las variables de abundancia y el tamaño poblacional (Cuadro 3). Para corroborar el planteamiento anterior se realizó un análisis del coeficiente de correlación de Pearson y permitió evidenciar la inexistencia de dichas relaciones. No obstante, se observa una relación positiva entre el DAP y la altura de la vegetación (r=0.99, p=0.001) y entre el ancho de la quebrada y el porcentaje de claros (r=0.97, p=0.029) (Cuadro 4). ]]>
Discusión
Una de las ventajas del marcaje de animales silvestres, es que su longevidad puede ser medida por múltiples eventos de recaptura. No obstante, según Cordero & Stoks (2008) en los estudios de marcaje y recaptura se ]]>
et al. 2001). Posiblemente durante el estado adulto, las hembras sufren mayores tasas de ]]>
Lestes viridis (Vander Linden 1825) en España. Al comparar la Esperanza de vida de los machos de diferentes especies, algunas con distribución neotropical como: Hetaerina cruentata ]]>
Palaemnema desiderata (Selys 1886) y P. paulitoyaca (Calvert 1931) (Platystictidae), Polythore procera (Polythoridae), se concluye que H. cruentata y P. procera son las representantes neotropicales de mayor longevidad con 44.9 y 43.6 días, respectivamente (Sánchez & Realpe 2010). ]]>
Debido a que en la mayoría de especies de odonatos, los machos son marcadamente territoriales y las hembras visitan esporádicamente los cuerpos de agua, se espera, que tanto las capturas como las recapturas de machos, sean mayores que las de las hembras, tal como se ha corroborado por los resultados del presente trabajo. Autores como Corbet (1999), han señalado que la conducta territorial en libélulas, es característica particular de los machos, y en general ]]>
P. gigantea, los machos se observaron la mayor parte del tiempo posados en la vegetación adyacente a la zona ribereña de estos ecosistemas lóticos. De manera similar, Garrison 1978, Garrison & Hafernik 1981, Córdoba 1993, Angelibert & Giani 2003, lo han reportado también para otras especies de odonatos y Sánchez & Realpe (2010), en particular, lo reportan para Polythore procera (Selys 1869).
La dispersión es un fenómeno ecológico fundamental en la biología de una población, tiene un efecto potencialmente profundo en la dinámica de las poblaciones, el nivel de flujo génico y los procesos de adaptación local, especialmente cuando la población ocupa un hábitat irregular (Torralba & Ocharan 2006). Sistemas lénticos rodeados de paisaje terrestre ]]>
P. gigantea, posiblemente estarían limitando su capacidad y distancia de dispersión, debido a que en ningún periodo de recolecta se observaron individuos desplazándose de un fragmento de bosque a otro por muy cercanos que estuviesen (Fincke 2007, Sánchez & Realpe 2010). Por lo tanto, y de acuerdo con ]]>
La proporción de sexos de P. gigantea, en los cuatro sistemas fue similar, siempre los machos en mayor proporción que las ]]>
En general, se asume que la mayoría de las hembras consigue aparearse, dado que la ]]>
P. gigantea dado que, en todos los sistemas lóticos evaluados, los valores de la probabilidad de supervivencia entre sexos, no mostraron diferencias ]]>
Aunque el ]]>
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De acuerdo con los resultados, las diferencias en el número de individuos registrados en cada categoría de edad, también pudieron estar afectadas por los patrones de distribución espacial de la especie. Kadoya et al. (2004) observaron que los individuos jóvenes y tenerales de algunos odonatos, tienden a ubicarse en zonas con una densa ]]>
Las diferencias estadísticas registradas en la variable área basal, podrían ser un indicador de que en las quebradas La Romera y La Miel los individuos vegetales registrados presentan una mayor capacidad para llenar el área superficial o espacio ]]>
P. gigantea.
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Nuestros resultados sugieren que el estado actual de intervención de las quebradas La Catedral y La Miel, que se categorizaron en estado subóptimo mediante la metodología de Barbour et al. (1999), no fueron lo suficientemente fuertes para afectar de forma considerable el tamaño poblacional de P. gigantea. De hecho estas dos quebradas presentaron los valores más altos de tamaño poblacional ]]>
No se encontraron relaciones estadísticas entre algunas variables estructurales de la ]]>
et al. (1991), consideran que la deforestación puede crear parches de bosque aislados que estarían ocasionando un impacto, y afectando los patrones de dispersión de algunos animales. Teniendo en cuenta la limitada capacidad de dispersión de muchas especies de odonatos y particularmente P. gigantea, esta constituye una especie con alto riesgo de supervivencia en zonas como la del presente estudio, donde la permanente modificación de ]]>
Agradecimientos
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A Mariela Lobo y Cornelio Bota, por la ayuda en la fase de campo. A Melissa Sánchez por la colaboración en la fase de análisis de datos. A Adolfo Cordero Rivera de la Universidad de Vigo-España y Alejandro Córdoba Aguilar de la Universidad Autónoma de México (UNAM), por sus valiosas correcciones y sugerencias, a la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y su Museo Entomológico Francisco Luís Gallego. ]]>
Referencias
Angelibert, S. & N. Giani. 2003. Dispersal characteristics of three odonate species in a patchy ]]>
habitat. Ecography 26: 13-20. [ Links ]
Anholt, B.R. 1991. Measuring selection on a population of damselflies with a manipulated phenotype. Evolution 45: 1091-1106. [ Links ]
Anholt, B.R., C. Vorburger & P. Knaus. 2001. Mark recapture estimates of daily survival rates of two damselflies (Coenagrion puella and Ischnura elegans). Can. J. Zool. 79: 895-899. [ Links ]
Barbour, M.T., J. Gerritsen, B.D. Snyder & J.B. Stribling. 1999. Rapid bioassessment protocols for use in streams and wadeable rivers: Periphyton, benthic macroinvertebrates, and fish. U.S Environmental Protection Agency, Office of Water, Washington, D.C., USA. [ Links ]
Cook, L.M., P.P. Brower & H.J. Croze. 1967. The accuracy of a population estimation from multiple recapture data. J. Anim. Ecol. 36: 57-60. [ Links ]
Corbet, P.S. 1999. Dragonflies. Behaviour and ecology of Odonata. Cornell University, Ithaca, New York, USA. [ Links ]
Cordero, A. 1988. Estudio ecológico de una población de Lestes viridis Vander Linden, 1825 (Zygoptera, Lestidae). Limnetica 4: 1-8. [ Links ]
Cordero, A. 1994. Reproductive allocation in differentsized adults Ischnura graellsii (Rambur) (Zygoptera: Coenagrionidae) Odonatologica 23: 271-276. [ Links ]
Cordero, A. & R. Stoks. 2008. Mark–recapture studies and demography. In Dragonflies: Model Organisms for Ecological and Evolutionary Research. Oxfordshire, England. [ Links ]
Córdoba, A. 1993. Population structure in Ischnura denticollis (Burmeister) (Zygoptera: Coenagrionidae). Odonatologica 22: 455-464. [ Links ]
Córdoba, A. 1994. Adult survival and movement in males of the damselfly Hetaerina cruentata (Odonata: Calopterygidae). Fla. Entom. 6: 256-264. [ Links ]
Dalzochio, M.S., J. Martins-Costa & M.A. Uchôa. 2011. Diversity of Odonata (Insecta) in lotic systems from Serra da Bodoquena Mato Grosso do Sul State, Brazil. Rev. Bras. Entomol. 55: 88-94. [ Links ]
Fincke, O.M. 2007. Use of forest and tree species, and dispersal by giant damselflies (Pseudostigmatidae): their prospects in fragmented forests. Odonatologica 14: 121-133. [ Links ]
Garrison, R.W. 1978. A mark-recapture study of imaginal Enallagma cyathigerum (Charpentier) and Argia vivida Hagen (Zygoptera: Coenagrionidae). Odonatologica 7: 223-236. [ Links ]
Garrison, R.W. & J.E. Hafernik Jr. 1981. Population structure of the rare damselfly, Ischnura gemina (Kennedy) (Odonata: Coenagrionidae). Oecologia 48: 377-384. [ Links ]
Hawking, J.H. & T.R. New. 2002. Interpreting dragonfly diversity to aid in conservation assessment: lessons from the Odonata assemblage at Middle Creek, north-eastern Victoria, Australia. J. Insect Conserv. 6: 171-178. [ Links ]
Kadoya, T., S. Suda & I. Washitani. 2004. Dragonfly species richness on man-made ponds: effects of pond size and pond age on newly established assemblages. Ecol. Res. 19: 461467. [ Links ]
Kalkman, V.J., V. Clausnitzer, B. Dijkstra & D.R. Paulson. 2008. Global diversity of dragonflies (Odonata) in freshwater. Hydrobiologia 595: 351-363. [ Links ]
Osborn, R. 2005. Odonata as indicators of habitat quality at lakes in Louisiana, United States. Odonatologica 34: 259-270. [ Links ]
Samways, M.J. 1993. Dragonflies (Odonata) in taxic overlays and biodiversity conservation, p. 111-123. In K.L. Gaston, T.R. New & M.J. Samways (eds.). Perspectives in insect conservation. Intercept, Andover, United Kingdom. [ Links ]
Samways, M.J., P.M. Caldwell & R. Osborn. 1996. Spatial patterns of dragonflies (Odonata) as indicators for design a conservation pond. Odonatologica 25: 155-166. [ Links ]
Sanchez, M. & M. Realpe. 2010. Population structure of Polythore procera at a Colombian stream (Odonata: Polythoridae). IJO 13: 27-37. [ Links ]
Schwarz, C.J. & G.A. Seber. 1999. Estimating Animal Abundance: Review III. Stadistical Sciences 14: 427-456. [ Links ]
Stoks, R. 2001. Male-biased sex ratios in mature damselfly populations: real or artefact? Ecol. Entomol. 326: 181-187. [ Links ]
Thorp, J.H. & A.P. Covich. 2001. Ecology and classification of North American freshwater invertebrates. Academic, San Diego, California, USA. [ Links ]
Torralba, A. & F.J. Ocharan. 2006. Dispersión y proporción sexual en la emergencia en una población de Sympecma fusca (Odonata, Lestidae) en Huesca (NE de España) Bol. R. Soc. Esp. Hist. Nat. Secc. Biol. 101: 29-36. [ Links ]
Von Ellenrieder, N. 2000. Species composition and temporal variation of odonate assemblages in the subtropical-pampasic ecotone. Odonatologica 29: 17-30. [ Links ]
Yahner, H.R. 1988. Changes in wildlife communities near edges. Cons. Biol. 2: 333-339. [ Links ]
*Correspondencia: Mariano Altamiranda-S: Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, Grupo de investigación en ecología y sistemática de insectos (GIESI), Calle 59A No 63-20, Medellín Colombia. maltamiranda2@gmail.com Oscar Ortega-M: Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, Grupo de investigación en ecología y sistemática de insectos (GIESI), Calle 59A No 63-20, Medellín Colombia. oeortegam@gmail.com 1. Universidad Nacional de Colombia sede Medellín, Grupo de investigación en ecología y sistemática de insectos (GIESI), Calle 59A No 63-20, Medellín Colombia; maltamiranda2@gmail.com, oeortegam@gmail.com