Identification of endangered or threatened Costa Rican tree species by wood anatomy and fluorescence activity / Identificación de especies de árboles en peligro o amenazadas de Costa Rica basada en la anatomía de la madera y fluorescencia

A total of 45 native Costa Rican tree species are threatened or in danger of extinction, but the Convention on International Trade Endangered Species (CITES) includes only eight of these in its Appendices. However, the identification of other species based on their wood anatomy is limited. The present study objective was to describe and to compare wood anatomy and fluorescence activity in some endangered or threatened species of Costa Rica. A total of 45 (22 endangered and 23 threatened with extinction) wood samples of these species, from the xylaria of the Instituto Tecnológico de Costa Rica and the Forest Products Laboratory in Madison, Wisconsin, were examined. Surface fluorescence was positive in eight species, water extract fluorescence was positive in six species and ethanol extract fluorescence was positive in 24 species. Almost all species were diffuse porous except for occasional (Cedrela odorata, C. fissilis, Cordia gerascanthus) or regular (C. salvadorensis and C. tonduzii) semi-ring porosity. A dendritic vessel arrangement was found in Sideroxylon capari, and pores were solitary in Guaiacum sanctum and Vantanea barbourii. Vessel element length was shortest in Guaiacum sanctum and longest in Humiriastrum guianensis, Minquartia guianensis and Vantanea barbourii. Finally, anatomical information and fluorescence activity were utilized to construct an identification key of species, in which fluorescence is a feature used in identification.

Un total de 45 especies de árboles de Costa Rica se catalogaron como amenazadas o en peligro de extinción, de las cuales, CITES (Convention on International Trade Endangered Species) incluye solamente ocho en sus Apéndices. Sin embargo, la identificación de las especies basadas en su anatomía es muy limitada. El presente estudio tiene el objetivo describir y comparar la anatomía y la fluorescencia de las especies amenazadas o en peligro de extinción de Costa Rica. Muestras de madera de las especies en peligro de extinción o amenazadas de la xiloteca del Instituto Tecnológico de Costa Rica y del Laboratorio de Productos Forestales de los Estados Unidos en Wisconsin se examinaron, se describió su anatomía, se evaluó su actividad fluorescente y se midió su densidad. La superficie de la madera fue fluorescente en ocho especies, el extracto en agua fue fluorescente en seis especies y el extracto en etanol fue positivo en 24 especies. Muchas de las especies presentaban porosidad difusa, excepto algunas Cedrela odorata, C. fissilis, Cordia gerascanthus C. salvadorensis y C. tonduzii que presentaban porosidad semi-anular. Vasos con distribución déndrica se encontró en Sideroxylon capari y poros solitarios en Guaiacum sanctum y Vantanea barbourii. Los vasos más cortos se encontraron en Guaiacum sanctum y los vasos más largos en Humiriastrum guianensis, Minquartia guianensis y Vantanea barbourii. Finalmente, la información de la anatomía y de su fluorescencia se utilizó para construir una clave de identificación, donde la actividad de fluorescencia juega un papel importante en la identificación.

Variation in the wood anatomical structure of Gmelina arborea (Verbenaceae) trees at different ecological conditions in Costa Rica

The tree Gmelina arborea has been widely introduced in Costa Rica for commercial purposes. This new conditions for melina cause variations on anatomy in secondary xylem of the trees growing in plantations. The objective of the present research was to determine the variation in the anatomy of xylem caused by the ecological conduction variation. Dimensions of fiber, axial parenchyma percentage of cross sections, parameters of vessels and the ray were measured. The results showed that some anatomical characteristics remained stable despite variations of ecological conditions, especially radial parenchyma and anatomical features which were less affected by the altitude. On the other hand, the vessels, axial parenchyma and fiber were less stable because they were affected significantly by the longitude, latitude, altitude and precipitation. Latitude significantly affected vessel percentage, length and diameter of the fiber and lumen. Longitude affected vessel percentage and fiber diameter. Altitude had a significant correlation with the amount of cells at ray height. Annual average precipitation affected vessel percentage and diameter, not only of the fiber, but also of the lumen. These results suggest that the new growth conditions of G. arborea trees in Costa Rica have produced an anatomic adaptation. Rev. Biol. Trop. 56 (2): 689-704. Epub 2008 June 30.

Gmelina arborea ha sido introducida y ampliamente sembrada en Costa Rica en plantaciones de rápido crecimiento. Estas nuevas condiciones ecológicas provocan variación en la anatomía del xilema de estos árboles. El presente trabajo tuvo como objetivo determinar la variación en la anatomía del xilema debido a la variación de la latitud, longitud, altitud y precipitación. Se evaluaron las dimensiones de las fibras, el porcentaje de área ocupada por el parénquima y los parámetros de los vasos y los radios. Algunas características anatómicas se mantuvieron estables con las variaciones de las condiciones ecológicas evaluadas, especialmente el parénquima radial. La altitud es la condición ecológica con menor afecto en la anatomía de la madera. Los vasos, el parénquima axial y las fibras fueron menos estables debido a que fueron afectados significativamente por la longitud, latitud, altitud y precipitación. La latitud afectó significativamente el porcentaje de vasos, porcentaje de radios, largo y diámetro de la fibra y diámetro del lumen; la longitud afectó el porcentaje de vasos y el diámetro de la fibra; la altitud únicamente mostró relación significativa con la cantidad de células en la altura de los radios. La precipitación media anual mostró efectos sobre el porcentaje de poros y el diámetro de la fibra y el lumen. Dichos resultados sugieren que las condiciones de crecimiento en Costa Rica para G. arborea son indicadores de un posible genotipo del árbol.