Distribución de la variación genética de insectos asociados a Hesperoyucca whipplei en la península de Baja California

Distribution of genetic variation of insects associated with Hesperoyucca whipplei in the Baja California peninsula

Roberto Suárez Hernández (2024, [Tesis de maestría])

El tipo de interacción ecológica obligada entre plantas hospederas y sus insectos asociados ha demostrado tener un impacto en la diversidad genética de las especies involucradas. La yuca de chaparral, Hesperoyucca whipplei, presenta una relación de mutualismo obligado con la polilla polinizadora Tegeticula maculata, y de comensalismo obligado con la polilla Prodoxus marginatus. Ambos insectos depositan sus huevos en estructuras de la flor y se alimentan del fruto en desarrollo. Con el fin de determinar el efecto de la interacción ecológica sobre la diversidad genética de los insectos, en este estudio se evaluó el nivel de variación y estructura genética de ambas polillas a lo largo de la península de Baja California. Se amplificó el gen mitocondrial COI en 86 individuos de T. maculata y 120 individuos de P. marginatus. La diversidad haplotípica fue menor en T. maculata (Hd = 0.601) en comparación con P. marginatus (Hd = 0.966) mientras que la diversidad nucleotídica fue baja en ambas especies (Pi= 0.0018 y 0.007 respectivamente). Las redes haplotípicas, el AMOVA, la prueba mismatch y los valores D de Tajima en T. maculata indican un patrón de expansión poblacional, mientras que en P. marginatus indican una estabilidad demográfica. Estos hallazgos sustentan que el mutualismo obligado entre H. whipplei y T. maculata, en contraste con el comensalimo obligado con P. marginatus, tiene un impacto directo en el nivel de la diversidad genética de las polillas, más que en su estructura a lo largo del área de distribución.

The type of obligate ecological interaction between host plants and their associated insects has been showing to have an impact on the genetic diversity of the species involved. The chaparral yuca (Hesperoyucca whipplei) presents a relationship of obligate mutualism with the pollinating moth Tegeticula maculata, and obligate commensalism with the moth Prodoxus marginatus. Both insects deposit their eggs in flower structures and feed on the developing fruit. To determine the effect of ecological interactions on insects’ genetic diversity, this study evaluated the level of variation and genetic structure of both moths throughout the Baja California peninsula. The mitochondrial COI gene was amplified in 86 individuals of T. maculata and 120 individuals of P. marginatus. Haplotypic diversity was lower in T. maculata (Hd = 0.601) compared to P. marginatus (Hd = 0.966) while nucleotide diversity was low in both species (pi = .0018 and 0.007 respectively). Haplotype networks, AMOVA, mismatch test and Tajima’s D values in T. maculata indicate a pattern of population expansion, whereas in P. marginatus they indicate demographic stability. These findings support that obligate mutualism between H. whipplei and T. maculata, in contrast, to obligate commensalism with P. marginatus, has a direct impact on the level of genetic diversity of the moths, rather than on their structure across the distribution.

mutualismo, comensalismo, filogeografía comparativa, polillas mutualism, commensalism, comparative phylogeography, moth BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA DE INSECTOS (ENTOMOLOGÍA) ECOLOGÍA DE LOS INSECTOS ECOLOGÍA DE LOS INSECTOS

Evaluación de indicadores de calidad y funcionalidad en islas de recursos, de mezquite (Prosopis articulata) y cardón (Pachycereus pringlei) en una zona restaurada de Baja California Sur

Geovanna Zárate Camargo (2024, [Tesis de maestría])

"Las temperaturas extremas, radiación solar intensa, vientos fuertes, humedad limitada y la baja fertilidad de los suelos desérticos dificultan la recuperación de zonas degradadas en zonas áridas. Uno de los fenómenos naturales más importantes de revegetación en zonas áridas son las islas de recursos, conformadas por algunos tipos de plantas que actúan como nodrizas, las cuales, bajo su dosel, desarrollan un microhábitat favorable para el establecimiento de otras especies que trabajan en conjunto con una larga comunidad de microorganismos que se encuentran en el suelo. Entre las plantas nodriza que se observan con más frecuencia en el Desierto de Sonora, se encuentran las especies del género Prosopis. Las islas de recursos conformadas por mezquites han demostrado tener un efecto positivo como planta nodriza en zonas áridas. Las contribuciones del mezquite son el aumento del contenido de N en el suelo, temperaturas moderadas en el suelo y la superficie, altos niveles de humedad, mayor actividad microbiana, entre otros aspectos que hacen posible los efectos de las islas de recursos. En este estudio se evaluaron diferentes indicadores de calidad de suelo en islas de recursos establecidas hace 19 años, como parte de un proyecto de revegetación de suelos degradados, distintivo del Desierto Sonorense. El objetivo de este estudio fue determinar si existe un gradiente con respecto a la distancia y profundidad, en la actividad microbiana y enzimática presente en suelos de islas de recursos, resultado de la interacción de mezquite amargo (Prosopis articulata), como planta nodriza y cardón (Pachycereus pringlei), como planta objetivo. Los resultados demostraron que existe un aumento la actividad enzimática y carbono asociado a biomasa microbiana del suelo perteneciente a estas islas, con mayores resultados en zonas próximas a la planta nodriza que en zonas sin su influencia, también se encontró un aumento en la capa superficial del suelo mostrando mayores valores en los indicadores de calidad y funcionalidad bajo el dosel de las islas de recursos. Lo anterior sugiere que el uso de estas islas de recursos es una potencial alternativa en la restauración de suelos degradados, favoreciendo el ciclaje de nutrientes en suelos degradados."

"At desert, the high temperatures, intense solar radiation, strong winds, limited water, and low fertility, determine how challenging will be the recovery of degraded soils in arid lands. One of the most important natural phenomena of revegetation in arid lands are the “resource islands”, that consist of some trees or bushes acting as nurse plants, which under their canopy, develop a beneficial microhabitat for the establishment of other plant species the work with an extensive community of microorganisms found in the soil. Among the most common nurse plants observed in the Sonoran Desert, is the genus Prosopis. The resource islands formed with mesquite have shown positive effects as nurse plant in arid lands. The principal contributions of mesquite are the increase of N in the soil, moderate temperatures on soil and topsoil, high moisture levels, increased microbial activity, among other aspects that make possible the effect of resource islands. In this study, different quality indicators were evaluated in resource islands established 19 years ago, as part of a project for revegetation in degraded soils, distinctive from the Sonoran Desert. The aim of this research was to explore whether there is a correlation between distance, depth, microbial activity, and enzymatic activity in the soil surrounding resource islands formed by the interaction between mesquite amargo (Prosopis articulata) as the nurse plant and cardon (Pachycereus pringlei) as the objective plant. The results demonstrated that there is an increase in the enzymatic activity and microbial biomass carbon from the soil under the canopy of the resource islands, with higher results in zones near the nurse plant than zones without its influence, furthermore, there was found an increase in the topsoil showing higher values in the soil quality and functionality indicators under the canopy of the resource islands. The above indicates that the use of these resource islands is a potential alternative in the degraded soil restoration, supporting the nutrient cycling in degraded soils."

suelo, ecología, revegetación, actividad enzimática, ciclaje de nutrientes soil, ecology, revegetation, enzymatic activity, nutrient cycling CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA FERTILIDAD DEL SUELO FERTILIDAD DEL SUELO