Distribución conocida y potencial de dos taxa del género Mimosa (Leguminosae) endémicos de México / Present and potential distribution of two Mimosa (Leguminosae) taxa endemic to Mexico

Resumen Mimosa aculeaticarpa var. aculeaticarpa y M. luisana son endémicas de México y consideradas plantas multipropósito, ya que ofrecen diversos servicios a los ecosistemas y pobladores en donde se establecen. Además, son valoradas por su potencial como restauradoras de ambientes tropicales, por lo que el objetivo de este estudio fue modelar su distribución conocida y potencial. En el año 2014, se obtuvieron registros de dos bases de datos (CONABIO y MEXU); cada resgistro fue validado taxonómica, geográfica y estadísticamente, una vez validados, se obtuvo la distribución conocida y potencial para M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa (basada en 99 registros) y M. luisana (basada en 50 registros), utilizando el algoritmo MAXENT. La distribución conocida de ambos taxa se sobreposicionó en las capas de: elevación, clima, suelo, provincias biogeográficas y cuencas hidrológicas. Mimosa aculeaticarpa var. aculeaticarpa presenta amplia distribución en México (16 estados); mientras que M. luisana se encuentra restringida a los estados de Puebla y Oaxaca. M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa se establece entre 1 900 y 2 700 msnm y M. luisana entre 500 y 1 760 msnm. Ambas se encuentran en climas áridos y semiáridos; sin embargo, M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa también se puede encontrar en climas templados y mésicos. Asimismo, ambos taxa se distribuyen en suelos de tipo regosol calcárico; aunque, M. aculeaticarpa var. aculeaticarpatambién está en regosol éutrico, vertisol crómico y feozem háplico. La distribución de M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa abarca ocho provincias biogeográficas y tres cuencas hidrológicas; mientras que M. luisana se localiza en tres provincias y dos cuencas; ambas coinciden en las provincias del Eje Volcánico y la Sierra Madre del Sur. Los modelos de distribución potencial se consideran excelentes, ya que poseen un AUC de 0.91 y 0.97, respectivamente. Los modelos indican que las condiciones de temperatura y precipitación son propicias para que ambos taxa pudieran ampliar su distribución. Igualmente, los modelos generados pueden considerarse como una aproximación al conocimiento de la distribución potencial de las mimosas mexicanas. Aunque, es importante considerar que los modelos son estáticos y no consideran a las interacciones bióticas, por lo que su relación con la realidad puede variar; por lo que se recomienda analizar los modelos mediante diferentes escenarios de cambio climático y de uso de suelo.

Abstract Mimosa aculeaticarpa var. aculeaticarpa and M. luisana are endemic to Mexico, and are considered as multipurpose plants, due to the diverse services they offer to ecosystems and to local people. Additionally, they are appreciated for their potential to restore tropical environments; hence, the objective of this study was to model the present and potential distribution of these taxa. In 2014, species registers were obtained from two databases (CONABIO and MEXU); each register was taxonomically, geographically and statistically validated. Once validated, the present and potential distribution of M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa (based on 99 registers) and M. luisana (based on 50 registers) were obtained using the MAXENT algorithm. For both taxa, the present distribution was overlapped using the layers of: elevation, climate, soil, biogeographic provinces, and hydrologic basins. Mimosa aculeaticarpa var. aculeaticarpa showed a wide distribution in Mexico (16 states); whilst M. luisana was restricted to the states of Puebla and Oaxaca. M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa establishes between 1 900 and 2 700 masl, and M. luisana between 500 and 1 760 masl. Both species were established in arid and semiarid climates; however, M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa can also be found in temperate and mesic climates. Moreover, both taxa are distributed in calcareous regosol soils; although, M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa is also found in eutric regosol, chromic vertisol and haplic phaeozem. The distribution of M. aculeaticarpa var. aculeaticarpa includes eight biogeographic provinces and three hydrologic basins; whilst M. luisana was only located in three provinces and two hydrologic basins; both are present in the Eje Volcánico and Sierra Madre del Sur provinces. The potential distribution models are considered as excellent ones due to an AUC of 0.91 and 0.97, respectively; these models indicated that the temperature and precipitation conditions would be suitable for the enlargement of their distribution. Likewise, these models can be considered an approach to the potential distribution knowlegment of the Mexican mimosas. Nevertheless, it is important to note that the models are static and do not take into account any biotic interaction; therefore, their relationship with reality can vary. Thus, it is recommended to analyze the models through different climate change and land use scenarios. Rev. Biol. Trop. 66(1): 321-335. Epub 2018 March 01.

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera (Leguminosae), jointly influence plant diversity and soil fertility of a Mexican semiarid ecosystem

Prosopis laevigata and Mimosa biuncifera are frequently found in arid and semiarid shrublands, but scarce information is available about their influence on plant community structure and soil fertility. We compared plant community structure, diversity and soil nutrients of three semiarid shrubland sites located in Mezquital Valley, Mexico. These sites differ in their dominant species: Site 1 (Bingu) P. laevigata, Site 2 (González) M. biuncifera, and Site 3 (Rincón) with the presence of both legumes. The results showed that the plant community with P. laevigata and M. biuncifera (Site 3) had more cover, taller plants and higher plant diversity than sites with only one legume (Site 1 and Site 2). Soil organic matter (SOM), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), phosphorus-Olsen (P) and C mineralization were higher in the soil under the canopy of both legumes than in bare soil. In contrast, soil cation concentrations were lower under the canopy of P. laevigata, but not for M. biuncifera. In addition, the density of arbuscular mycorrhizal fungi spores was higher within the soil under the canopy of M. biuncifera than in the soil under the canopy of P. laevigata. Thus, resource islands (RI) created by P. laevigata increased the amounts of SOC, TN and P when compared with the RI of M. biuncifera. This study provided evidences about the importance of species identity in order to expand the niche availability for the establishment of other plants, and highlights that P. laevigata and M. biuncifera jointly influencing plant colonization within semiarid ecosystems.

Prosopis laevigata y Mimosa biuncifera coexisten en los matorrales semiáridos; sin embargo, se desconoce su influencia sobre la diversidad de la comunidad vegetal y el suelo. Este estudio evaluó el efecto de P. laevigata y M. biuncifera sobre la estructura, diversidad vegetal y nutrimentos del suelo, en tres matorrales del Valle del Mezquital, México. Los sitios difieren en la especie dominante: Sitio 1, P. laevigata; Sitio 2, M. biuncifera y Sitio 3, ambas leguminosas. En cada sitio se recolectó suelo, tanto abajo y fuera del dosel de las leguminosas, además, se realizaron transectos para medir e identificar las plantas arbóreas y arbustivas, se calculó el índice de valor de importancia y la diversidad del matorral. Asimismo, se registró mayor riqueza y diversidad en el Sitio 3 (ICE 29 spp. y H’ 2.7), en comparación con el Sitio 1 (24 spp. y 2.4) y Sitio 2 (26 spp. y 2.1). La materia orgánica y el carbono orgánico del suelo, así como el N total, el P-Olsen y la mineralización de C fueron mayores en el suelo bajo dosel de ambas leguminosas. La abundancia de esporas de hongos micorrizógenos arbusculares fue favorecida por M. biunficera. La influencia de P. laevigata para crear islas más ricas en recursos fue mayor que en M. biunficera, lo anterior sugiere que cada leguminosa modifica de una forma diferente el microambiente, sin embargo, juntas aumentan la disponibilidad de nichos para el establecimiento de otras especies, lo queayuda a comprender el papel de P. laevigata y M. biuncifera sobre la colonización vegetal en ecosistemas semiáridos.

Mycorrhizal-like interaction between gametophytes and young sporophytes of the fern Dryopteris muenchii (Filicales) and its fungal endophyte

The morphology of a Glomus-like fungus-host interaction in chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of Dryopteris muenchii A.R. Sm. was studied from ferns cultivated in laboratory, using soil as substrate. An aseptate fungus colonized the gametophytes’ tissue through the rhizoids, developing vesicles. The fungus penetrated the young sporophytes primary roots by developing appressoria. It spread forming inter- and intra-cellular hyphae through the epidermis and the outermost cortical cell layers, where it formed vesicles, hyphal coils-like and arbuscules. The fungus hyphae never colonized the gametophyte-sporophyte cellular junction. The fungal structures observed on D. muenchii during this study, are rather similar to those reported for the plant host-arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) interaction, where the AMF described belonged to Phylum Glomeromycota. Therefore, this study is a contribution to the scarce knowledgement of the association between AMF and chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of ferns. Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1101-1107. Epub 2008 September 30.

Se describe la morfología de un hongo endófito afín al género Glomus, como colonizador de gametofitos clorofílicos y de esporofitos apogámicos jóvenes del helecho Dryopteris muenchii A.R. Sm.; el estudio se llevó a cabo con helechos cultivados en el laboratorio y utilizando tierra como substrato. El tejido del gametofito fue colonizado, a través de los rizoides, por un hongo miceliar aseptado, el cual formó vesículas. El hongo logró penetrar las raíces primarias de los esporofitos jóvenes desarrollando apresorios. El hongo se dispersó formando hifas inter- e intra-celulares a través de la epidermis y de la capa de células corticales más externas, donde produjo vesículas, estructuras similares a ovillos y arbúsculos. Las hifas del hongo nunca colonizaron las células de la unión entre el gametofito y el esporofito. Las estructuras observadas durante este estudio en D. muenchii, son muy similares a las de la interacción planta hospedera-hongo micorrícico arbuscular (HMA), en donde el HMA descrito corresponde al Phylum Glomeromycota. Por lo anterior, este estudio es una contribución al escaso conocimiento que se tiene sobre la asociación entre los HMA y gametofitos clorofílicos y esporofitos apogámicos de helechos jóvenes.

Efecto de la heterogeneidad espacial y estacional del suelo sobre la abundancia de esporas de hongos micorrizógenos arbusculares en el valle semiárido de Tehuacán-Cuicatlán, México / Effect of the spatial and seasonal soil heterogeneity over arbuscular mycorrhizal fungal spore abundance in the semi-arid valley of Tehuacán-Cuicatlán, Mexico

Estudios recientes señalan que algunas especies de Mimosa (Leguminosae-Mimosoideae) forman islas de recursos (IR), ricas en materia orgánica y nutrientes del suelo, así como con esporas de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA), en el Valle semiárido de Tehuacán-Cuicatlán. La importancia de este hecho radica en que las zonas áridas y semiáridas se caracterizan por la baja fertilidad del suelo y por su escasa precipitación, lo que limita el crecimiento y desarrollo de las especies vegetales, de manera que la presencia de HMA puede ser una ventaja para las plantas desérticas que forman micorrizas. Las fluctuaciones en el número de esporas de HMA del suelo pueden estar relacionadas con factores ambientales, edáficos y estacionales que afectan la esporulación de estos hongos, así como la historia de vida de la planta hospedera. El objetivo de este estudio fue evaluar el impacto de la heterogeneidad espacial (IR vs áreas abiertas, AA) y estacional (estación de lluvias vs inicio de sequía vs sequía) del suelo sobre la distribución y abundancia del número de esporas de HMA, en cuatro sitios de estudio en el Valle de Tehuacán-Cuicatlán. Se registraron esporas de HMA en las 120 muestras de suelo analizadas. Se registraron diferencias significativas al comparar entre el número de esporas de HMA del suelo bajo el dosel de las especies de Mimosa (IR) y el de las AA (IR > AA), así como al comparar entre los tres puntos de muestreo de suelo de las IR (suelo cercano al tronco > suelo debajo de la parte media de la copa > suelo debajo del margen de la copa). Sin embargo, no se registró diferencia significativa entre el número de esporas del suelo cercano al tronco y el del medio, así como entre el suelo del margen y el del AA. Finalmente, se reportó un mayor número de esporas en el suelo durante la estación de lluvias que durante la estación de sequía (lluvias > inicio de sequía > sequía). Por tanto, la distribución de esporas de HMA...

Recent studies have shown that some species of Mimosa (Leguminosae-Mimosoideae) create resource islands (RI), rich in soil organic matter and nutrients, as well as in arbuscular mycorrhyzal fungal (AMF) spores, in the semi-arid Valley of Tehuacán-Cuicatlán. The relevance of this fact is that arid and semi-arid regions are characterized by low fertility soils and scarce precipitation, limiting plant species growth and development; this explains why the presence of AM fungi may be advantageous for mycorrhizal desert plants. Fluctuations in AMF spore numbers could be related to environmental, seasonal and soil factors which affect AMF sporulation, in addition to the life history of the host plant. The aim of this study was to asses the impact of spatial (resource islands vs open areas, OA) and seasonal (wet season vs start of dry season vs dry season) soil heterogeneity in the distribution and abundance of AMF spores in four different study sites within the Valley. We registered AMF spores in the 120 soil samples examined. Significant differences in the number of AMF spores were reported in the soil below the canopy of Mimosa species (RI) comparing with OA (RI > OA), and between Mimosa RI themselves when comparing along a soil gradient within the RI (soil near the trunk > soil below the middle of the canopy > soil in the margin of the canopy > OA); however, there were no significant differences between the soil closest to the trunk vs middle, and margin vs OA. Finally, more spores were reported in the soil collected during the wet season than during the dry season (wet > start of dry > dry). Therefore, the distribution of AMF spores is affected by spatial and seasonal soil heterogeneity. This study points out the relevance of Mimosa RI as AMF spore reservoirs and the potential importance of AM fungi for plant species survivorship and establishment in semi-arid regions. AM fungi have recently...

Descripción, distribución, anatomía, composición química y usos de Mimosa tenuiflora (Fabaceae-Mimosoideae) en México / Description, distribution, anatomy, chemical composition and uses of Mimosa tenuiflora(Fabaceae-Mimosoideae) in Mexico

A partir de una serie de catástrofes ocurridas en México durante la década de 1980, se popularizó el uso de la corteza del "tepescohuite" contra heridas y quemaduras de la piel. Los medios de comunicación masiva manejaron la escasa información hasta entonces conocida y desinformaron a la sociedad, propagando una serie de mitos alrededor de esta planta. El objetivo de este trabajo fue determinar la identidad taxonómica e investigar la distribución y anatomía de la corteza y de la madera de esta especie. También se investigaron sus usos actuales e históricos y se recopiló información sobre la farmacología y toxicidad de la corteza. Su identidad taxonómica se determina como Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir. (Fabaceae-Mimosoideae). Florece y fructifica de noviembre a junio y se localiza en México (estados de Oaxaca y Chiapas), Guatemala, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Panamá, Colombia, Venezuela y Brasil, en altitudes de 0-1110 (-1520) msnm. En México se establece en selvas bajas, matorrales espinosos, en bosques de Pinus y de Pinus-Quercus, pudiendo formar matorrales casi puros de esta especie, así como a la orilla de caminos y en terrenos de cultivo en descanso o abandonados. Su distribución es agregada en los bosques y en las selvas y uniforme en los matorrales. Presenta una densidad promedio de 9 individuos por m2, con 0.45 individuos de frecuencia por cuadrante y una cobertura promedio de 1.69 m2; además, tiene una gran amplitud de tolerancia a factores climáticos y edáficos, ratificando que es una especie de carácter oportunista y típicamente secundaria. Regionalmente, se utiliza como fuente de madera para combustible y postes para cercas, en medicina popular se usa contra heridas y quemaduras de la piel (infusión, polvo y/o pomada a partir de la corteza); además, se comercializan diversos productos como champúes, cremas, cápsulas, jabones, etc. La corteza es rugosa, de color café rojizo a grisácea, de textura fibrosa de 0.5-1.5 mm de grosor, olor y sabor resinoso y astringente, con gran cantidad de taninos. La madera presenta elementos de vaso extremadamente cortos con puntuaciones areoladas alternas y placa de perforación simple, parénquima axial vasicéntrico y en bandas confluentes, rayos uniseriados, extremadamente bajos y finos, y fibras libriformes muy cortas. La corteza contiene taninos, saponinas, una fracción alcaloide, lípidos, fitoesteroles, glucósidos, xilosa, rhamnosa, arabinosa, lupeol, metoxichalconas y kukulkanos.