Diferenciación morfológica poblacional de Magnolia rzedowskiana (Magnoliaceae): especie endémica en peligro de extinción de la sierra Madre Oriental, México

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22201/ib.20078706e.2020.91.3101

Palabras clave:

Bosque de niebla, Conservación, Endemismo, Morfología floral, Peligro de extinción, Plasticidad fenotípica, Poblaciones relictas

Resumen

Magnolia rzedowskiana es una especie recién descrita, con pocas poblaciones relictas, de escasa densidad y endémica del bosque de niebla de la sierra Madre Oriental, México. Con el objetivo de determinar su variación morfológica en su área de distribución, se seleccionaron 40 individuos de 4 localidades. En cada árbol se recolectaron 5 flores y 10 hojas, para analizar 26 caracteres morfológicos, mediante estadística descriptiva, análisis de agrupamiento (AA), componentes principales (ACP) y discriminante. En el AA, tanto en las características florales como foliares se definieron 3 grupos, que corresponden, en general, a diferentes zonas geográficas. En el ACP, los primeros 4 componentes explicaron 75% de la variación floral y los 2 primeros componentes, 78% de la variación foliar. Las primeras 2 funciones discriminantes explicaron 93.37% y 97.67 % de la variación floral y foliar, respectivamente. Los caracteres con más contribución a la diferenciación poblacional fueron: número y longitud de carpelos y estambres, diámetro del peciolo y ancho máximo de la lámina. Los datos sobre distribución, características generales y variación morfológica de M. rzedowskiana, son fundamentales para definir estrategias de manejo y para proponer su inclusión en alguna categoría de riesgo en la legislación nacional e internacional.

Biografía del autor/a

Marisol Gutiérrez-Lozano, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Centro de Investigaciones Biológicas. Laboratorio de Ecología de Poblaciones

Alumna del Doctorado en Ciencias en Biodiversidad y Conservación

Arturo Sánchez-González, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Centro de Investigaciones Biologicas

Laboratorio de Ecología de Poblaciones

Profesor Investigador

José Antonio Vázquez-García, Universidad de Guadalajara

 Instituto de Botánica, Depto. Botánica y Zoología, Universidad de Guadalajara-CUCBA,
Zapopan, MEXICO
Profesor Investigador

Lauro López-Mata, Colegio de Postgraduados

Posgrado en Botánica, Colegio de Postgraduados

Profesor Investigador

Pablo Octavio-Aguilar, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Centro de Investigaciones Biológicas, Laboratorio de Genética

Profesor Investigador

Citas

Atkin, O. K., Loveys, B. R., Atkinson, L. J. y Pons, T. L. (2006). Phenotypic plasticity and growth temperature: understanding interspecific variability. Journal of Botany, 57, 267-281.

Baghalian, K., Shabani-Sheshtam, M. y Jamshidi, A. H. (2010). Genetic variation and heritability of agro-morphological and phytochemical traits in Irian saffron (Crocus sativus L.) populations. Industrial Crops and Products, 31, 401-406.

Brock, M. y Wienig, C. (2007). Plasticity and environment-specific covariances: an investigation of floral-vegetative and within flower correlations. Evolution, 61, 2913-2924.

Canabos, G. C. 1988. Probabilidad y estadística. Aplicaciones y métodos. Universidad Nacional Autónoma de México. México.

Canché-Delgado, A., García-Jain, S. E., Vaca-Sánchez, M. S. y Cuevas-Reyes, P. (2011). Cambios en la morfología floral y foliar en Crataegus tracyi: importancia de la asimetría fluctuante como indicador de estrés ambiental. Biológicas, 3, 44-49.

Cavieres, L. A. y Piper, F. (2004). Determinantes ecofisiológicas del límite altitudinal de los árboles. En: H. M. Cabrera (Ed.), (pp. 231-234). Facultad de ciencias naturales y oceanográficas. Universidad de Concepción, Chile, Valparaíso.

Cicuzza, D., Newton, A. y Oldfield, S. (2007) The Red List of Magnoliaceae. Fauna y Flora International, Cambridge, UK.

CONABIO (Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la Biodiversidad). (2010). El bosque mesófilo de montaña en México: amenazas y oportunidades para su conservación y manejo sostenible. CONABIO. México, D. F.

Cruz-Cárdenas, G., Villaseñor, J. L., y López-Mata, L. (2012). Potential distribution of humid mountain forest in Mexico. Botanic Sciencies, 90, 331-40.

Domínguez-Yescas, R. (2013). Estudio etnobiologico de Magnolia dealbata Zucc., en San Juan Juquila Vijanos, Oaxaca. Tesis de licenciatura. Universidad de la Sierra Juárez. Oaxaca. México.

Duchesne, L., Ouimet, R., Camiré, C., y Houle, D. (2001). Seasonal nutrient transfers by foliar resorp-tion, leaching, and litter fall in a northern hardwood forest at Lake Clair watershed, Quebec, Canada. Canadian Journal of Forest Research, 31, 334-344.

Fahrig, L. (2003). Effects of habitat fragmentation on biodiversity. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 34, 487-515.

Figlar, R.B. y Nooteboom, H.P. (2004). Notes on Magnoliaceae IV, Blumea 49, 87–100.

Freeman, S. y Herron, J. C. (2007). Evolutionary analysis. Prentice Hall. Saddle River. N. J.

García-Morales, L. J., Lamoniaco, D. y García, J. (2017). Nomenclatural remarks on Magnolia sect. Macrophylla (Magnoliaceae), with description of a new species from North America (Tamaulipas, Mexico), Phytotaxa, 309(3), 238-244.

Gratani, L. (2014). Plant phenotypic plasticity in response to environmental factors. Advances in Botany, 2014, 1-17.

Groom, M. J., Meffe, G. K. y Carroll, C. R. (2005). Principles of Conservation Biology. Sinauer Associated, Inc, Sunderland Massachusetts.

Gual-Díaz, M. y Rendón-Correa, A. (2014). Bosques Mesófilos de montaña de México: diversidad, ecología y manejo. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México.

Hair, J. F., Anderson, R. E., Tatham, R. L. y Blck, W. C. (1999). Análisis multivariante. 5a Edición. Prentice Hall Iberia, Madrid, España.

Hernández-Cerda, M. y Carrasco-Anaya, G. (2004). Climatología. En: I. Luna-Vega, J. Morrone, y D. Espinosa (Eds.), Biodiversidad de la Sierra Madre Oriental (pp. 63-108). Universidad Nacional Autónoma de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, D. F.

Hernández-Nicolás, N. Y., Córdova-Téllez, L., Luna-Cavazos, M., Romero-Manzanares, A. y Jiménez-Ramírez, J. (2016). Morphological variation related with enviromental factors in endemic and threatened Jatropa species of Tehuacán-Cuicatlan, México. Genetic Resources and Crop Evolution, 64(3), 557-568.

Isagi, Y. y Abe, T. (2004). Highly variable pollination patterns in Magnolia obovata revealed by microsatellite paternity analysis. International Journal of Plant Sciences, 165(6), 1047-1053.

Isagi, Y. y Kikuchi, S. (2002). Microsatellite genetic variation in small and isolated populations of Magnolia sieboldii ssp. Japonica. Heredity, 88, 313-321.

Isagi, Y., Tateno, R., Matsuki, Y., Hirao, A., Watanabe, S. y Shibata, M. (2007). Genetic and reproductive consequences of forest fragmentation for populations of Magnolia obovata. Ecological Research, 22, 382-389.

Jiménez-Ramírez, J. K., Vega-Flores, R. Cruz-Durán y Vázquez-García, J. A. (2007). Magnolia guerrerensis (Magnoliaceae), una especie nueva del bosque mesófilo de montaña del estado de Guerrero, México. Boletín de la Sociedad Botánica de México, 80, 73-76.

Johnson, D. E. (2000). Métodos multivariados aplicados al análisis de datos. International Thomson Editores, México.

Kang, Y. y Ejder. E. (2011). Magnolia sprengeri Pamp.: morphological variation and geographical distribution. Plant Biosystems, 145, 906-923.

Kim, S. y Su, Y. (2013) Phylogeny of Magnoliaceae based on ten chloroplast DNA regions. Journal of Plant Biology, 56, 290-305.

Li, J. y Conran, J. G. (2003). Phylogenetic relationships in Magnoliaceae subfam. Magnolioideae: a morphological cladistics analysis. Plant Systematics and Evolution, 242, 33-47.

Liyuan, C., Faju, C., Suichao, H. y Luyi, M. (2014). High genetic diversity and small genetic variation among populations of Magnolia wufengensis (Magnoliaceae), revealed ISSR and SRAP markers. Electronic Journal of Biotechnology, 17(2014), 268-274.

Ludwig, J. A. y Reynolds, J. F. (1988). Statistical ecology. Wiley

Mayer, C., Schiegg, K., y Pasinelli, G. (2009). Patchy population structure in a short-distance migrant: evidence from genetic and demographic data. Molecular Ecology, 18, 2353-2364.

McCune B. y Grace J. B. (2002). Analysis of ecological communities. MjM Software Design. Gleneden Beach, Oregon.

Menges, E. S. (2000b). Applications of population viability analyses in plant conservation. Ecological Bulletin, 48, 73-84.

Menges, G. S. (2000a). Population viability analysis in plants: challenges and opportunities. Trends in Ecology, 15, 51-56.

Meyer, F. G. (1997). Magnolia. En: Editorial Committee. Flora of North America Editorial Committee (Eds.). Flora of North America North of Mexico (pp. 321-383). New York and Oxford.

Oostermeijer, J. G. B., Luijten, S. H., y Den Nijs, J. C. M. (2003). Integrating demographic and genetic approaches in plant conservation. Biology Conservation, 113, 389-398.

Pérez, Á. J., Arroyo, F., Neill, D. A. y Vázquez-García, J. A. (2016) Magnolia chiguila and M. mashpi (Magnoliaceae): two new species and a new subsection (Chocotalauma, sect. Talauma) from the Chocó biogeographic region of Colombia and Ecuador. Phytotaxa, 286 (4), 267–276.

Pérez-García, B. y Mendoza, A. (2002). Morfología vegetal neotropical. Revista Biológica Tropical, 50(3/4), 893-902.

Pigliucci, M. (2002). Phenotypic plasticity: beyond nature and nurture. Heredity, 89(6), 410-410.

Rivers, M., Beech, E., Murphy, L. y Oldfield, S. (2016). The Red List of Magnoliaceae - revised and extended. BGCI, Richmond, UK.

Ruiz-Jiménez, C. A., Téllez-Valdés, O. y Luna-Vega, I. (2012). Clasificación de los bosques Mesófilos de montaña de México; afinidades de la flora. Revista Mexicana de Biodiversidad, 83, 1110-1144.

Rozas, V. (2006). Structural heterogeneity and tree spatial patterns in an old-growth deciduos lowland forests in Cantabria, northern Spain. Plant Ecology, 185, 57-72.

Rzedowski, J. (2015). Catálogo preliminar de las especies de árboles silvestres de la Sierra Madre Oriental. En: J. Rzedowski y G. Calderón (Eds.), Flora del Bajío y de regiones adyacentes (pp. 1-14). Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México, D. F.

Sánchez-Velásquez, L. R., Pineda-López, M. R., Vásquez-Morales, S. G., y Avendaño-Yañez, M. L. (2016). Ecology and conservation of endangered species the case of Magnolias. Nova Sciences Publishers.

Schlumpberger, B., Cocucci, A., Moré, M., Sérsic, A. y Raguso, R. (2009). Extreme variation in floral characters and its consequences for pollinator attraction among populations of Andean cactus. Annals of Botany, 103, 1489-1500.

SEMARNAT, Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. (2010). Norma Oficial Mexicana. NOM-0592-SEMARNAT-2010, Protección ambiental-Especies nativas de México de flora y fauna silvestres-Categorías de riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio-Lista de especies en riesgo. México, D F. Diario Oficial de la Federación.

Setzuki, S., Ishida, K., Ueno, S., Tsumura, Y. y Tomaru, N. (2007). Population differentiation and gene flow within a metapopulation of a threatened tree Magnolia stellata (Magnoliaceae). American Journal of Botany, 94(1), 128-136.

StatSoft Inc. (2004). STATISTICA (data analysis software system), version 7. www.statsoft.com

Sultan, S. E. y Spenser, H. G. (2002). Metapopulation structure favors plasticity over local adaptation. The American Naturalist, 160(2), 1-13.

Tompkins, R. (2004). An ecological study of Magnolia macrophylla in Gaston County, North Carolina. Bio One, 69, 178-185.

Tovar-Sánchez, E. y Oyama, K. (2004). Natural hybridization and hybrid zones between Quercus crassifolia y Quercus crassipes (Fagaceae) in México: morphological and molecular evidence. American Journal of Botany, 91(9), 1352-1363.

UICN. (2001). Categorías y criterios de la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza. UICN. Versión 3.1. Comisión de Supervivencia de las Especies de la International for Conservation of Nature (IUCN). Gland, Suiza y Cambridge, UK.

Vázquez-García, J. A. (1990). Taxonomy of the genus Magnolia (Magnoliaceae) in Mexico and Central America. Tesis de maestría. Universidad de Wisconsin, Madison.

Vázquez-García, J. A. (1994). Magnolia (Magnoliaceae) in Mexico and Central America. Brittonia, 1, 1-23.

Vázquez-García, J. A., Muñiz-Castro, M. A., De Castro-Arce, E., Murgía-Araiza, R., Nuño-Rubio, A. T. y Cházaro-B., M. J. (2012). Twenty new Neotropical tree species of Magnolia (Magnoliaceae). En: E. Salcedo-Pérez, E. Hernández-Álvarez, J. A. Vázquez-García, T. Escoto-García, T. y N. Díaz-Echavarría (Eds.), Recursos forestales en el occidente de México (pp. 91-130). Universidad de Guadalajara, México, Jalisco.

Vázquez-García, J. A., Domínguez-Yescas, R., Pedraza-Ruiz, R., Sánchez-González, A. y Muñiz-Castro, M. A. (2015). Magnolia rzedowskiana (Magnoliaceae), una especie nueva de la sección Macrophylla de la parte central de la Sierra Madre Oriental, México, Acta Botánica Mexicana, 112, 19-36.

Vázquez-García, J. A., Neill, D. A., Asanza, M., Pérez, A. J., Arroyo, F., Dahua-Machoa, A. y Merino-Santi, R. E. (2016a) Magnolias de Ecuador: En Riesgo de Extinción. Universidad Estatal Amazónica, Ecuador.

Vázquez-García, J. A., Domínguez-Yescas, R., Velazco-Macías, C., Shalisko, V. y Merino-Santi, R. E. (2016b). Magnolia nuevoleonensis sp. nov. (Magnoliaceae) from northeastern Mexico and a key to species of section Macrophylla. Nordic Journal of Botany, 34 (1), 48–53.

Veltjen, E., Asselman, P., Hernández-Rodríduez, M., Goetghebeur, P., Larridon, I., Palmarola-Bejarano, A., Teste-Lozano, E., González-Torres, L. R. y Samain, M. S. (2018). Genetic patterns in neotropicales magnolias (Magnoliaceae) using de novo developed microsatellite markers. Heredity, doi:10.1038/s41437-018-0151-5

Villaseñor, J. L. (2010). El bosque húmedo de montaña de México y sus plantas vasculares; catalogo florístico-taxonómico. Universidad Nacional Autónoma de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la

Biodiversidad. México, D. F.

Vite, A. (2016). Estructura poblacional de Magnolia schiedeana Schltl. en dos ambientes contrastantes en el estado de Hidalgo, México. Tesis de Maestría. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Hidalgo, México.

von Kohn, C., Conrad, K., Kramer, M. y Pooler, M. (2018). Genetic diversity of Magnolia ashei characterized by SSR markers. Conservation Genetics, 19(4), 923-936.

Wang, B., Ma, Y., Chen, G. Li, C., Dao, Z. y Sun, W. (2016). Rescuing Magnolia sinica (Magnoliaceae), a critically endangered species endemic to Yunnan, China. Fauna y Flora International, 1-4.

Wang, J., Tang, Y., Xie, Z. y Zhang, M. (2009). Autoecology and conservation status of Magnolia sargentina Rehder y Wilson (Magnoliaceae) in the Dafengding region, southern Sichuan Province, China. Journal of Systematics and Evolution, 47(6), 525-534.

Wang, Y. L., Ejder, E., Yang, J. F. Liu, R., Ye, L. M. Xe, Z. C. y Zhang, S. Z. (2013). Magnolia sinostellata and relatives (Magnoliaceae). Phytotaxa, 154(1), 47-58.

Wiens, J. J. y Donoghue, M. J. (2004). Historical biogeography, ecology and species richness. Trends in Ecology y Evolution, 19, 639-644.

Wollager, H., Zimmer, E. y Collier, M. (2016). Genetic variability in Magnolia acuminata (L.) populations in the Eastern United States, 1, 1-32.

Xin-Hua, Z. y Nian-He, X. (2007). Leaf architecture of subtribe Micheliinae (Magnoliaceae) from China and its taxonomic significance. Acta Phytotaxonomica Sinica, 45 (2), 167-19.

Yang, M., Shi, S. G., Liu, W., Zhang, M., Gou, L., Kang, Y. X. y Liu, J. J. (2015). Phenotypic variation and diversity of Magnolia sprengeri Pamp. in native hábitat. Genetic and Molecular Research, 14(2), 6495-6508.

Descargas

Archivos adicionales

Publicado

2020-07-01

Número

Sección

ECOLOGÍA