Distribución geográfica y clave de las especies del género oritrophium (kunth) cuatrec.(asteraceae)

Geographical distribution and species key of the genus Oritrophium (Kunth) Cuatrec. (Asteraceae)

Anairamiz ARANGUREN B.¹, Gilberto MORILLO² y Mario FARIÑAS¹

¹Instituto de Ciencias Ambientales y Ecológicas (ICAE). Facultad de Ciencias, ULA. Mérida. Venezuela.

²Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales, ULA. Mérida. Venezuela. anairami@ula.ve

RESUMEN

Oritrophium es un género de Asteraceae originario de montañas tropicales y subtropicales entre Bolivia y México. Se suministra una lista actualizada de las especies del género (21) y una clave. Se incluyen ilustraciones de 13 especies. Se realizó un análisis de agrupamiento con la distribución de especies por países. Las 21 especies conocidas se distribuyen entre 1500 y 5400 m snm. En conclusión el género presenta distribución disyunta entre Norteamérica y Sudamérica, con mayor cantidad de especies y endemismos en Ecuador, Perú y Venezuela.

Palabras clave: Asteraceae, biodiversidad, Compositae, endemismo, Oritrophium

ABSTRACT

The genus Oritrophium (Asteraceae) is native of tropical and subtropical mountains from Bolivia to Mexico. An updated list and a species key are provided. Illustrations of 13 species are included. A cluster analysis of the distribution by countries of the genus is presented. The 21 currently known species of the genus are found between 1500 and 5400 m asl. As a conclusion Oritrophium has a disjunct distribution between North America and South America, with higher number of species and a higher endemism in Ecuador, Perú and Venezuela.

Key words:Asteraceae, biodiversity, Compositae, endemism, Oritrophium

NTRODUCCIÓN

La biogeografía permite elaborar una regionalización del planeta, que hace posible ver los patrones de distribución ya sea de la flora y fauna completa de un ecosistema o región (Gentry 1982; Morrone 2004), o bien de un taxón particular al estudiar el área de distribución y otros elementos de tales taxa (Zunino & Zullini 2003).

El área de distribución de un taxón se define como la fracción del espacio geográfico donde está presente e interactúa en forma no efímera con el ecosistema (Zunino & Zullini 2003). Cuatrecasas (1997), en su última sinopsis sobre Oritrophium, reportó que el área de distribución del género es neotropical y mencionó que había 19 especies para ese momento, ya que las especies O. vahlii y O. paramense propuestas por este autor (Cuatrecasas 1969) fueron transferidas a Symphyotrichum sp. y Erigeron paramensis respectivamente, y O. ferrugineum (tratada previamente como válida) es sinónimo de O. hieracioides.

Los ecosistemas naturales donde se ha reportado con más frecuencia el género Oritrophium son las montañas de la cordillera de los Andes, en páramos (Azócar & Fariñas 2003), superpáramos y jalcas (Sklenar et al. 2005); sin embargo, otras poblaciones están ubicadas fuera de los Andes, en la provincia Pantepui, específicamente en el cerro Marahuaca a 2.500-2.700 m snm, estado Amazonas, en Venezuela (Steyermark & Maguire 1984; Riina 1996; Rull 2004), y en las montañas de Veracruz, en la cima del volcán Orizaba (Nesom 1992) en los denominados zacatonales alpinos mexicanos (Rzedowski & Rzedowski 1979), y en Durango, México (Nesom 1998).

Con relación al origen biogeográfico de las Asteraceae, diferentes autores mencionan que la familia es cosmopolita. Dillon & Zapata (2004) y Funk et al. (1995) mencionan que la diversidad de las Asteraceae es alta en los Andes de Suramérica. Consideran que muchos géneros están restringidos a hábitats de altura como páramos, jalcas y punas donde hay activos procesos de especiación y diversificación. Van der Hammen (1974) menciona que los páramos constituyen uno de los ecosistemas más recientes en los Andes (2,5 a 3 millones de años), por lo que las fluctuaciones climáticas sucedidas en esta cordillera durante los períodos glaciales e interglaciales probablemente facilitaron la migración de elementos de la flora templada y austral hacia las cumbres. Además, indica que las adaptaciones y evolución de la flora preparamera en estos dos millones de años son razones fundamentales de la particularidad de la flora de los páramos.

Cuatrecasas (1997) afirma que el género Oritrophium proviene de un grupo diferente de Asteraceae, que junto con Olearia Moench y Tetramolopium Nees desde Nueva Zelanda y Australia, evolucionaron independiente y paralelamente con Aster L., Erigeron L., Noticastrum DC. y Diplostephium Kunth en el continente americano. Este autor propone al subcontinente sureño como centro de origen del género.

Noyes & Rieseberg (1999) mencionan que la tribu Astereae es la segunda más grande de las Asteraceae, con 170 géneros y 3000 especies de amplia distribución. En Norteamérica es la tribu más grande, con 70 géneros y aproximadamente 1100 especies, predominantemente anuales y herbáceas. Basados en un estudio sobre caracteres morfológicos estos autores proponen la alta frecuencia de dispersión intercontinental de la tribu como explicación para el bajo nivel de patrones geográficos de las Astereae. Además, a partir del análisis del ADN de diferentes géneros de las Astereae concluyen que Oritrophium forma parte del grupo basal que provenía de Sudamérica (Noyes & Rieseberg 1999).

Dillon & Zapata (2004) mencionan que representantes de varias tribus, entre ellas Astereae, han tenido una radiación a hábitats especializados, como por ejemplo los géneros Oritrophium y Plagiocheilus Arnott ex DC., mientras que la tribu Liabeae (15 géneros y 180 especies) es la única con una distribución netamente neotropical. Funk et al. (1995) mencionan que con respecto a la distribución de las diferentes tribus las compuestas pueden dividirse en cuatro grupos principales, de éstas la tribu Astereae está bien representada en los Andes pero tiene especies en ambos hemisferios.

El género Oritrophium está constituido por hierbas pequeñas, perennes, arrosetadas, con rizoma corto, raíces fibrosas, numerosas, tallos escaposos, erectos o curvados, frecuentemente fistulosos y pubescentes, y conspicuamente bracteados. Las hojas dispuestas en rosetas basales, alternas, glabras, pubescentes, hirsutas o lanosas, las más externas (rosulares) con vainas grandes, generalmente barbadas, con tricomas finos, blancos, densamente agrupados. Capítulos solitarios, heterógamos, radiados, situados en los extremos de los escapos, con involucros angostocampanulados, las filarias con venación poco diferenciada. Flores del radio por lo general entre 10 y 160, 2-4 seriadas; corolas liguladas, color generalmente blanco o blanco-lila en la superficie superior, con ápice obtuso a cortamente 3-lobulado. Flores del disco 20-80, funcionalmente estaminadas (con ovarios estériles y ramas estilares angostas sin bandas estigmáticas), corolas tubulares, sub-infundibuliformes, amarillas. Cipselas oblongas, 5 costadas, pubescentes o glabras, papus 1 seriado, las cerdas escábridas (Cuatrecasas 1969, 1997; Nesom 1998; Sklenar et al. 2005). Cuatrecasas (1997) menciona que la característica resaltante del género es la presencia de ramas estilares delgadas y pilosas en las flores pseudo-hermafroditas, así como la esterilidad de estas flores, y Nesom (1998) resalta igualmente la ausencia de tricomas largos, uniseriados, con paredes gruesas.

En Venezuela, Oritrophium peruvianum Lam. es un elemento de los páramos, especialmente de las zonas anegadas y pantanosas (Ullian et al. 2003). Es una planta poco abundante (Ullian 2004), utilizada por los campesinos para preparar un jarabe para la tos y tiene una frecuencia de colecta alta (Aranguren et al. 1996), por lo que en su área de distribución está dentro de las especies en riesgo de extinción (Llamozas et al. 2003). Torres et al. (1996) han estudiado la anatomía foliar de dos especies de Oritrophium en Venezuela, encontrando que O. peruvianum presenta numerosas hifas de hongos entremezcladas con los pelos del indumento de la cara adaxial y consideran que estas hifas podrían funcionar como abastecedoras de CO2 y reguladoras del flujo de calor. Los objetivos de este trabajo son analizar la riqueza de especies y los patrones de distribución geográfica del género Oritrophium y proponer una nueva clave con ilustraciones para facilitar la identificación de las especies en campo cuando no se dispone de material reproductivo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se revisaron las siguientes fuentes bibliográficas de trabajos relacionados con Oritrophium en varios países: Colombia (Cuatrecasas 1969, 1985, 1997; Rangel 2000), Costa Rica y Panamá (Vargas & Sánchez 2005), Ecuador (Jorgensen & Ulloa 1994; Jorgensen & León-Yánez 1999; Sklenar & Robinson 2000), México (Nesom 1992, 1998), Perú (Brako & Zarucchi 1993),Venezuela (Aristeguieta 1964; Farias-Sánchez 1978; Badillo 1994, 2001; Pruski 1997; Ricardi et al. 1997; Dorr et al. 2000; Morillo & Briceño 2000; Briceño & Morillo 2002; Rull 2004). Otras fuentes bibliográficas fueron Funk et al. (1995), Huber (1995), Aranguren et al. (1996), Torres et al. (1996), Luteyn (1999), Sklenar et al. (2005) y las bases de datos del Missouri Botanical Garden (http://mobot.mobot.org) y del proyecto RICAS (en fase de publicación electrónica).

Se elaboró una matriz con los datos de la distribución por países de 21 especies actualmente reportadas. Con estos datos se realizó un análisis de agrupamiento usando el programa PC-Ord para calcular el índice de similitud (coeficiente de Jaccard) y el método de pares de grupos sin peso o unión promedio (UPGMA), usando el mismo programa a fin de determinar la similitud florística respecto al género en cada país.

Se elaboró una lista de las especies registradas en la literatura consultada. Para ello se revisó la información bibliográfica y el material depositado en varios herbarios venezolanos (MER, MERC, MERF y parcialmente VEN). La información de los herbarios MY y PORT se basa en artículos publicados recientemente. Se elaboró una clave con énfasis en caracteres foliares, dado que la hoja tiene numerosos caracteres diagnósticos fácilmente observables. Se incluyen ilustraciones que permiten reconocer las especies incluso en campo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El género Oritrophium posee hasta el presente 21 especies, las cuales han sido reportadas en las listas florísticas de cinco de los diferentes países ubicados en la cordillera de los Andes de Suramérica (Colombia, Bolivia, Ecuador, Perú y Venezuela) y para México (Tabla 1).

Distribución geográfica

De las 21 especies de Oritrophium, dos (O. limnophilum y O. peruvianum) tienen amplia distribución, ya que se encuentran en Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia y Venezuela. Quince especies tienen distribución restringida a un solo país y algunas de ellas han sido reportadas para una sola localidad. Éstas podrían ser especies endémicas que requieren un mayor esfuerzo de conservación ya que muchas de las zonas de distribución están sometidas a cambios de uso de la tierra y tienden a ser transformadas en agroecosistemas. Este resultado concuerda con lo reportado por Morillo & Briceño (2000), quienes proponen al menos dos rutas de migración de las especies de Asteraceae de páramo: una desde la zona sur o central de los Andes migrando hacia el norte (representantes de las tribus Astereae, Gnaphalieae, Senecioneae), y otra desde Norteamérica hacia Suramérica (tribus Heliantheae, Astereae y Gnaphalieae).

Del análisis realizado en esta investigación se deduce que hay seis especies endémicas para Venezuela (O. blepharophyllum, O. figueirasii, O. granatum, O. marahuacense, O. nevadense, y O. venezuelense), tres en Perú (O. aciculifolium, O. callacallense, O. hirtopilosum), tres especies en Ecuador (O. ollgaardii, O. llanganatense, O. tergoalbum), dos en México (O. durangense, O. orizabense), una en Colombia (O. cocuyense) y ninguna en Bolivia (Tabla 1). Diecinueve especies han sido reportadas en páramos, superpáramos, jalcas, punas y zacatonales alpinos. Sus rangos de distribución varían desde 1.500 a 5.400 m snm, por lo que muchos autores lo reportan como un género montano tropical, o de los denominados páramos, superpáramos, punas, jalcas (Luteyn 1999), y zacatonales alpinos (Rzedowski & Rzedowski 1979). Dos especies (O. durangensey O. marahuacense) crecen en áreas fuera de la cordillera de los Andes y en ecosistemas diferentes (Tabla 1), como son los bosques de pino-encino, formación arbórea de montaña del centro-norte de México en la zona subtropical, y la provincia Pantepui respectivamente; esta última es un hábitat altimontano ecológicamente comparable a los páramos de la cordillera de los Andes (O. Huber, com. per.).

El análisis de agrupamiento (Fig. 14) muestra que las regiones con mayor similitud son Perú y Ecuador, países que poseen una extensa frontera común y con páramos y jalcas que comparten las siguientes cuatro especies: O. crocifolium, O. limnophilum, O. peruvianumy O. repens. A este grupo se le une Bolivia, que comparte O. limnophilum con ambos países y O. hieracioides sólo con Perú. Posteriormente aparece la unión entre Venezuela y Colombia, que comparte tres especies (O. limnophilum, O. peruvianum que llegan a alturas superiores a 4.500 m snm, y O. mucidum). Este subgrupo se une al anterior por la presencia de O. limnophilum y O. peruvianum). Y finalmente México, que no comparte ninguna especie con los otros países, y donde las partes más altas de las montañas son llamados zacatonales alpinos (caso del Pico de Orizaba). En todos estos casos existen ambientes de montaña donde hay una amplia oscilación térmica entre el día y la noche, y presencia de heladas que pueden ser recurrentes en una condición tropical y subtropical.

Las especies del género han sido reportadas como un elemento florístico de los páramos, superpáramos, jalcas, punas, zacatonales alpinos, tepuyes, y bosques templados subtropicales. Su distribución altitudinal permite considerar al género como de montañas tropicales y de localidades subtropicales equivalentes ecológicos a páramos, lo que concuerda con lo señalado por otros autores.

La mayor similitud de especies se encontró entre Perú y Ecuador, países andinos cercanos que comparten una extensa superficie de páramos y jalcas y donde parecen estar ocurriendo procesos de especiación de la flora y de la fauna. Posteriormente aparecen como similares las especies de Oritrophium de Venezuela y Colombia, que se encuentran en el extremo norte de la cordillera de los Andes y que han sido reportados por compartir muchas especies de páramo (Briceño & Morillo 2002). Bolivia ocupa una posición intermedia, mientras que México aparece como un grupo externo.

La mayor cantidad de especies del género Oritrophium en Perú apoyaría la propuesta de Dillon & Zapata (2004) quienes consideran a este país como un centro de diversificación de géneros y especies de la tribu Astereae. Los resultados obtenidos en esta investigación muestran que el bloque geográfico formado por Perú y Ecuador es hábitat para la mayor cantidad de especies del género Oritrophium.

Noyes & Rieseberg (1999) mencionan que el género Oritrophium proviene de Suramérica, sin embargo, no se puede cerrar la posibilidad de convergencia para explicar las especies mexicanas que pudieron evolucionar independientemente en ambientes de montaña y en el desierto. Otra explicación, propuesta por Cuatrecasas (1997), es que la distribución lejana hacia México es debida al traslado de propágulos a largas distancias. Esto podría ser posible dado que las Asteraceae usan principalmente a los insectos y el viento como vectores de polinización y dispersión, pero también hay dispersión por aves y como afirman Funk et al. (1995) en los 20 millones de años de evolución de esta familia botánica podría haber ocurrido dispersión en largas distancias. Estos últimos autores mencionan como ejemplos de dispersión a larga distancia a Haplopappus, Madia, Perityle.

Los resultados permiten proponer tres hipótesis para explicar la distribución de Oritrophium:

1. Este género tuvo una distribución amplia, pero sufrió procesos de desaparición de poblaciones intermedias (por ejemplo, en Centroamérica) por lo que actualmente presenta una distribución más restringida. En este caso podría ser que eventos catastróficos (como por ejemplo, erupciones volcánicas) destruyeran poblaciones naturales.

2. El género se distribuye tanto en Suramérica como en México por un proceso de convergencia, es decir, sería un grupo polifilético.

3. Este género ha sufrido un proceso de migración hacia nuevos hábitats aprovechando áreas de colonización apropiadas para desplazarse desde el sur hacia el norte, tal como lo mencionó Cuatrecasas (1997).

Se requiere un mayor esfuerzo de colecta en las tierras montañosas de Suramérica incluyendo a Brasil (los llamados campos de altitud por Safford 1999a, b, 2001) y en las montañas de Centroamérica y en los zacatonales alpinos de México (Rzedowski & Rzedowski 1979) y en Durango; y además realizar un análisis ecológico (autoecología, ecología de poblaciones y comunidades) y un estudio de marcadores moleculares a todas las especies actualmente conocidas, lo cual se espera que se realice en el futuro.

AGRADECIMIENTOS

A la memoria de Don José Cuatrecasas. Queremos dar nuestro agradecimiento al FONACIT (Proyecto F-2002000424) de fortalecimiento a Centros de Investigación que apoyó al ICAE, a la Técnico Francis Guillén por escanear las figuras e Ivan Akirov por los dibujos de O. blepharophyllum, y O. llanganatense. También a Leonel Hernández, en México, quien revisó el texto original. Queremos agradecer a los árbitros y editores de la revista quienes ayudaron sustancialmente a mejorar el artículo.

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