Biodiversidad y conservación de Hemiptera: Heteroptera terrestres (Insecta) en el cono sur, Argentina - Diez, Fernando (2017)
Las medidas de biodiversidad proveen una línea base de la información sobre distribución, riqueza de especies y abundancia relativa de los taxa los cuales son requeridos para la toma de decisiones en conservación. Así mismo, el estudio de la dinámica de la composición específica de insectos y su relación con variables ambientales permite entender diferentes procesos que dan forma a las comunidades. Ya sean por limitación térmica, por variación en la productividad primaria de un ambiente o por la historia evolutiva que posee cada comunidad, los ensambles son dinámicos. Esto puede ser de trascendencia porque muchos insectos son herbívoros, los cuales constituyen la mayor porción de biodiversidad del planeta (57% de las especies descriptas, lo que equivale a 1,75 millones de especies) o porque tienen un impacto significativo sobre la productividad, descomposición, ciclo de nutrientes y otros procesos del ecosistema. Varias especies de insectos pueden ser plagas de cultivos ocasionando pérdidas económicas considerables o bien depredadores que puedan ser utilizados como controladores biológicos. Las chinches (Heteroptera) son consideradas buenos indicadores de la biodiversidad de invertebrados, debido a que incluyen especies de fitófagos y depredadores, las ninfas y los adultos viven en el mismo hábitat y responden fuertemente a los cambios ambientales. El desplazamiento de especies nativas y el solapamiento trófico con especies invasoras están generando pérdida de biodiversidad en Patagonia. Otro importante factor que afecta la biodiversidad en Patagonia es la pérdida de bosques nativos por el uso incorrecto del fuego. El conocimiento referido a Heteroptera en la Patagonia Argentina es relativamente pobre, a pesar de que hay artículos en los cuales se proveen nuevos registros o descripciones de nuevas especies, sólo hay un trabajo que detalla la composición de especies, estructura de ensamble y estructura trófica de Heteroptera en la región, particularmente en Península Valdés, Chubut, Argentina. Debido a lo mencionado, en la presente tesis se plantearon los siguientes objetivos: 1) Confeccionar un inventario biológico pormenorizado del suborden Heteroptera terrestres en el norte de la Patagonia Argentina mediante la recolección de adultos y estadios ninfales. 2) Analizar la estructura de la comunidad de chinches (Heteroptera) terrestres en las provincias fitogeográficas de Monte, Estepa Patagónica y Subantártica, presentes en el norte de la Patagonia Argentina, mediante la abundancia, riqueza de especies y composición de ensamble de chinches terrestres sobre la vegetación. 3) Identificar sitios de muestreos con ensambles de especies de Heteroptera terrestres similares con el fin de delimitar las comunidades con el fin de comprobar asociación predicha por la hipótesis de contingencia histórica. 4) Examinar la variación de la composición específica de chinches (Heteroptera) terrestres a lo largo de las tres provincias fitogeográficas, presentes en el norte de la Patagonia Argentina, con el fin de comprobar asociaciones predichas por las hipótesis de limitación térmica y productividad primaria neta. Se seleccionaron 21 sitios en el norte de la Patagonia Argentina, siete por provincia fitogeográfica (Monte, Estepa Patagónica y Subantártica). Los cuales fueron muestreados dos veces, uno por año, entre los meses de enero y febrero del 2013 y nuevamente en 2014. El área muestreada comprendió las provincias políticas de Río Negro, Neuquén y Chubut. En cada sitio se tomaron 10 muestras con un G-Vac (“garden-vaccum”) sobre la vegetación y con red entomológica, recolección manual y trampa de luz. Estas últimas dos técnicas no fueron utilizadas para testear las hipótesis propuestas, pero sí para incrementar datos respectos a registro y distribución de especies de Heteroptera terrestres presentes en el norte de la Patagonia. En cada sitio se tomaron variables ambientales como: cobertura de suelo por herbáceas (mediante fotografías digitales), se calculó el índice normalizado de vegetación (NDVI, de sus siglas en inglés) mediante escenas satelitales multi-bandas y, finalmente, se consideraron variables climáticas históricas (a partir de worldclim). Se analizaron un total de 840 muestras tomadas en dos años, capturando 1.956 ejemplares de los cuales 1883 fueron determinados a nivel específico, resultando en 31 especies distribuidas en 11 familias; del total de ejemplares capturados 73 fueron determinados a nivel genérico y diferenciados en 9 morfoespecies. Doce ninfas no fueron tenidas en cuenta en el análisis debido a la imposibilidad de su identificación a nivel específico, ya que no pudieron ser asociadas a ningún adulto. La provincia fitogeográfica del Monte (S= 20 N=340) presentó una abundancia menor y riqueza igual a la de Estepa (S=20, N=1257). La provincia fitogeográfica Subantártica (S=17, N=359) presentó menor riqueza y abundancia intermedia en comparación con las dos primeras provincias fitogeograficas. Se logró una completitud de inventario del 94,49 % en el total de las muestras, 83,33% para el Monte, 91,15 % para Estepa Patagónica y 87,90 % para Subantártica. El porcentaje de singletones fue muy bajo (6,6%), al igual que el de dobletones (20%). Las curvas de rango abundancia se ajustaron a Zipf-Mandelbrot, lo cual permite concluir que hay un alto costo energético para las especies sucesionalmente tardías. Es decir que las primeras especies en colonizar un área tendrán un bajo costo energético y los colonizadores posteriores poseerán requisitos más específicos y por lo tanto son menos frecuentes que las primeras especies que llegan. Es por esta razón, que se encuentran pocas especies muy abundantes y muchas especies con baja abundancia en la comunidad. Los perfiles de diversidad de Estepa Patagónica y Monte son igualmente ricos en especies, siendo Monte el más equitativo. El perfil de diversidad de Subantártica no pudo ser comparado porque intercepta los demás perfiles. Según el índice de Menhinick, Monte es más rico que Estepa Patagónica y Subantártica, éste último posee mayor riqueza que Estepa. El índice de Buzas y Gibson sugiere que Subantártica es la provincia fitogeográfica más equitativa, Estepa es la menos equitativa y presenta mayor dominancia según el índice de 1-Simpson (Dominancia). Se construyeron dos modelos que permiten explicar la composición específica y su relación con el ambiente en el norte de la Patagonia Argentina. El primer modelo está constituído por cuatro variables “bio3 + bio2 + bio4 + tmin4”, siendo bio2 = Rango de temperatura media diurna (media mensual (max temp - min temp)), bio3 = Isotermalidad: Índice de variabilidad de la temperatura (BIO2/BIO7) (* 100), bio4 = Estacionalidad de la temperatura (desvío estandar *100) = desviación estándar de la temperatura media mensual * 100, en cada estación y tmin4= temperatura mínima del mes 4. Este modelo explica el 34,84 % de la variabilidad total de la composición específica, dejando un 65,16 % sin explicar. Los valores propios (Eigenvalues) de cada eje fueron CCA1= 0,76 y CCA2= 0,54. El eje CCA1 explica el 45,10 % de la variabilidad total explicada por el análisis de Correspondencia Canónica, mientras, que el eje CCA2 explica el 29,05 % de la variabilidad. Los dos ejes juntos explican un 74,15 % de la variabilidad contraída (variación de la relación entre la composición específica y el ambiente). El eje ACC1 mostró un gradiente ambiental creciente de bio3 (coeficiente de correlación r = 0,90) y decreciente de bio4 (r = -0,87) que da cuenta de la separación entre los conjuntos de especies de Heteroptera en el área de estudio. Esta separación se corresponde también con el análisis de agrupamiento en función de distancia de Bray-Curtis. En el segundo modelo las variables respuestas (composición específica de Heteroptera) fueron significativamente relacionadas con las variables explicativas (bio2, bio3, bio4 y NDVI). Este segundo modelo construido explica un 39,50 % de la variabilidad total, dejando un 60,56 % sin explicar. Los valores propios (Eigenvalues) de cada eje fueron para CCA1= 0,90 y para CCA2= 0,58. El eje CCA1 explica el 40,20 %, mientras que el eje CCA2 explica el 25,81 % de la variabilidad total explicada por el análisis de correspondencia canónica. La sumatoria de los dos ejes explica 66,01 % de la variabilidad contraída (variación de la relación entre el ensamble y el ambiente). El eje CCA1 mostró un gradiente ambiental creciente de bio3 (coeficiente de correlación, r = 0,89), creciente de NDVI (r=0,87) y decreciente de bio4 (r = -0,86) que da cuenta de la separación entre los conjuntos de sitios basados en la composición específica de Heteroptera en el área de estudio. Las variables que más explican los cambios en los ensambles fueron bio4 y bio3, siendo la primera la desviación estándar de las temperaturas anuales y la segunda es la relación entre el rango de la temperatura anual y el rango de la temperatura en las horas luz. Esto permite concluir que la Hipótesis de limitación térmica es la que mejor explica la dinámica de la composición específica a una escala geográfica en el norte de la Patagonia Argentina.