Biológical invasions in agroecosystems of continental Ecuador: ecological niche of alien species and low risk agricultura! Crops / Invasiones biológicas en agroecosistemas de ecuador continental: nicho ecológico de especies exóticas y cultivos agrícolas bajo riesgo

RESUMEN En Ecuador las especies exóticas invasoras (EEI) provocan consecuencias negativas en los aspectos ecológicos, económicos y de seguridad alimentaria. Los agroecosistemas hacen parte de los sectores productivos a nivel mundial, pero son vulnerables a sufrir invasiones biológicas por la constante actividad humana y por el traslado de vegetación, tierra y semillas, por lo que deben ser constantemente monitoreados, pues desempeñan un papel importante en la economía al ser fuente de empleo. El objetivo de esta investigación fue evaluar la influencia potencial de las EEI sobre los agroecosistemas de Ecuador continental a través del modelado del nicho ecológico. Se usó como método de modelación el algoritmo de máxima entropía y se emplearon los registros de presencia de seis especies de plantas, tres insectos y un molusco en sus regiones nativas y en zonas invadidas a nivel mundial. Los registros provienen de Global Biodiversity Information Facility y de Tropicos. Como variables explicativas se emplearon 19 variables bioclimáticas y seis variables de vegetación. Se obtuvieron los mapas de distribución geográfica potencial, las áreas de superposición de la distribución de las especies y la delimitación de las zonas de mayor riesgo. Se determinó que las condiciones ambientales de las regiones Sierra y Amazónica son idóneas para una posible invasión de seis y siete especies. Además, más del 50 % de la cobertura agropecuaria del país podría ser afectada por las especies Wasmannia rochai, Spondias purpurea L., Lissachatina fúlica y Conium maculatum L., siendo los cultivos de ciclo corto los más vulnerables a la invasión por estas especies.

ABSTRACT In Ecuador, invasive alien species (IAS) cause negative consequences in ecology, economy, and food security. Agroecosystems belong to one of the productive sectors worldwide but are vulnerable to biological invasions by constant human activity and the transfer of vegetation, soil, and seeds, so they must be constantly monitored because of their important role in the economy to be a source of employment. The objective of this research was to evaluate the potential influence of IAS on the agroecosystems of continental Ecuador through the modeling of the ecological niche. The maximum entropy algorithm was used as a modeling method, and the presence register in the native region and invaded areas at a global level of six plant species, three insect species and one mollusc species were used. Data were obtained from the Global Biodiversity Information Facility and Tropicos. As explanatory variables, 19 bioclimatic variables, and six vegetation variables were used. Maps of potential geographical distribution, the overlap areas of the distribution of the species, and the delimitation of the zones of greater risk were obtained. It was determined that the environmental conditions of the Sierra and the Amazonian regions are ideal for a possible invasion of most species. Moreover, more than 50 % of the agricultural coverage of the country could be affected by Wasmannia rochai, Spondias purpurea L., Lissachatina fulica, and Conium maculatum L., with short cycle crops being the most vulnerable to invasion.

Consumo y comercio de tortugas continentales en la subregión la Mojana, Sucre, Colombia / Consumption and commerce of continental turtles in the la Mojana subregion, Sucre, Colombia

Los quelonios ampliamente utilizados como fuente de alimento y para comercialización, en todo el departamento de Sucre. Esto atenta contra el buen estado de la diversidad biológica y los ecosistemas donde habitan. Se determinaron las especies que son utilizadas para dichas actividades. Para conocer la magnitud de esta situación y contribuir en lo posible a plantear medidas de mitigación, se aprovecharon las capturas realizadas por pescadores de varias localidades en la sub región La Mojana, en el departamento de Sucre y se realizaron encuestas informales a esos trabajadores. Las hicoteas fueron capturadas en periodo baja lluviosidad, cuando se encuentran ovopositando y no se tuvo en cuenta la talla para su captura. Todos los individuos fueron medidos y pesados y se les hizo palpación para determinar la presencia o ausencia de huevos oviductales. Fueron capturados más de 200 individuos de ambos sexos, pertenecientes a cuatro especies de quelonios. Una de las especies se encuentra en peligro crítico (CR) Chelonoidis carbonaria, Rhinoclemmys melanosterna está reportada como casi amenazada (NT) y Kinosternon scorpioides es vulnerable (VU). La más abundante y utilizada fue Trachemys callirostris. Las técnicas utilizadas por los pescadores no son las más adecuadas, porque no solo dañan a los animales sino al ecosistema, adicionalmente, la situación económica. La situación económica de los pescadores es muy grave y no tienen otras fuentes de empleo. Se recomienda realizar actividades de educación ambiental, capacitarlos sobre pesca racional y apoyar la creación de zoocriaderos, lo que mitigaría su extracción del ambiente natural y crearía otras fuentes de trabajo.

Freshwater chelonians are widely used as a source of food and for commercialization, throughout the department of Sucre. This threatens the good state of biological diversity and the ecosystems where they live. The species that are used for these activities were determined. In order to know the magnitude of this situation and contribute as much as possible to propose mitigation measures, the catches made by fishermen from various localities in the La Mojana sub-region, in the department of Sucre, were used and informal surveys were conducted with these workers. The hicoteas were captured in the dry period, when they are laying eggs and the size was not taken into account for their capture. All individuals were measured and weighed and palpated to determine the presence or absence of oviductal eggs. More than 200 individuals of both sexes were captured, belonging to four species of chelonians. One of the species is critically endangered (CR) Chelonoidis carbonaria, Rhinoclemmys melanosterna is reported as near threatened (NT) and Kinosternon scorpioides is vulnerable (VU). The most abundant and used was Trachemys callirostris. The techniques used by fishermen are not the most appropriate because they harm the animals and the ecosystem. The economic situation of the fishermen is very serious and they have no other sources of employment. It is recommended to carry out environmental education activities, train them on rational fishing and support the creation of breeding farms, which would mitigate their extraction from the natural environment and create other sources of work.

Proteínas salivales relacionadas con la diversidad de dietas en murciélagos tropicales / Salivary proteins related to the diversity of diets in tropical bats

La familia Phyllostomidae presenta una gran diversidad de dietas que requieren adaptaciones fisiológicas para metabolizar los diferentes alimentos que consumen. En frugívoros de la familia Pteropodidae e insectívoros de las familias Vespertilionidae y Molossidae se han reportado proteínas salivales distintivas de cada dieta. Por ello, se planteó determinar moléculas salivales asociadas con las diferentes dietas de los filostómidos. Los organismos se encontraban en ayuno al tomar la muestra, a la cual se le adicionó un buffer inhibidor de proteasas y se almacenó a -20°C hasta su uso. Las proteínas se identificaron por medio de SDS-PAGE y se evaluó si su presencia en los individuos estaba asociada con la historia evolutiva de las especies. Además, se determinó si las proteínas encontradas estarían relacionadas con la dieta del individuo. Se capturaron 15 especies con dietas nectarívora, insectívora y frugívora. Se encontró una proteína de 60kDa en filostómidos herbívoros y una de 50kDa en vespertilionidos y filostómidos con alto consumo de insectos. Además, se registró una proteína de 30kDa en todos los filostómidos y en 2 de las 3 especies de vespertilionidos. Los análisis indicaron que la presencia de las proteínas no estaría relacionada con la cercanía filogenética y que, para las proteínas de 30 y 50kDa, tampoco sería explicada por la dieta como sí ocurre con la proteína de 60kDa. Los filostómidos habrían retenido de su dieta ancestral insectívora la proteína de 30kDa y adquirido evolutivamente la de 60kDa para procesar plantas y lograr la amplia diversificación ecológica que presentan.

The Phyllostomidae family presents a great diversity of diets that require physiological adaptations to metabolize the different foods that they consume. In frugivores of the family Pteropodidae and insectivores of the families Vespertilionidae and Molossidae, distinctive salivary proteins of each diet have been reported. For this reason, it was proposed to determine salivary molecules associated with the different diets of the phylostomids. The organisms were fasting when taking the sample, to which a protease inhibitor buffer was added and it was stored at -20°C until use. The proteins were identified by means of SDS-PAGE and it was evaluated whether their presence in individuals was associated with the evolutionary history of the species. In addition, it was determined whether the proteins found would be related to the individual's diet. 15 species were caught with nectarivorous, insectivorous and frugivorous diets. A protein of 60kDa was found in herbivorous phyllostomids and a 50kDa protein in vespertilionids and phyllostomids with high insect consumption. In addition, a 30kDa protein was recorded in all phylostomids and in 2 of the 3 species of vespertilionids. The analyzes indicated that the presence of the proteins would not be related to the phylogenetic closeness and that, for the 30 and 50kDa proteins, it would not be explained by the diet as it is the case with the 60kDa protein. The phylostomids would have retained the 30kDa protein from their ancestral insectivorous diet and evolutionarily acquired the 60kDa protein to process plants and achieve the broad ecological diversification they present.

Riqueza potencial de las especies de ranas y mariposas diurnas en tres unidades biogeográficas del nororiente de Colombia: implicaciones para la conservación / Potential species richness of frogs and diurnal butterflies in three biogeographical units from northeastern colombia: conservation implications

ABSTRACT We present an estimation of the potential species richness of frogs, and diurnal butterflies distributed in the departments of Norte de Santander and Santander, Colombia, and analyze the implications for conservation of such high Andean species. From June 2012 to May 2016, we sampled across the Almorzadero, Santurbán and Tamá biogeographical units to gather presence data of 7 anuran species and 29 butterflies species from the superfamily Papilionoidea. We modeled the potential distribution of each species, converted every model to binary, and the sum up of unique species per cell allowed to estimate the model of potential richness, generating the total number of species for every 1 km2 cell. Every model was validated against field data, vegetation cover, and altitude. Our results suggest the existence of species' concentration zones, specifically in the places of convergence between biogeographical units; it was evident the high levels of data deficiency in some places. Finally, it was clear the importance of these zones as a continuum of biogeographic conditions to maintain the biological diversity.

RESUMEN Presentamos una estimación de la riqueza potencial y las implicaciones para la conservación de especies altoandinas de anuros y de mariposas diurnas, distribuidas en los departamentos de Norte de Santander y Santander. Durante junio de 2012 y mayo de 2016 se realizaron muestreos de campo en las unidades biogeográficas de Almorzadero, Santurbán y Tamá, para registrar los datos de presencia de siete especies de anfibios del orden Anura y 29 de mariposas de la superfamilia Papilionoidea. Realizamos modelamientos de la distribución potencial de cada especie, convertimos cada modelo en binario, y la suma de especies únicas por celda permitió estimar el modelo de riqueza potencial, obteniendo el número total de especies por cada celda de 1 km2; a su vez, los modelos fueron superpuestos sobre información de campo, cobertura vegetal y altitudinal. Nuestros resultados sugieren que existen zonas concretas de concentración de especies en las zonas de convergencia entre las unidades biogeográficas, así como zonas con vacíos de información. Resaltamos la importancia de estas zonas como un continuo de condiciones biogeográficas para mantener la diversidad.

Índice de diversidad biológica urbana de la ciudad de la antigua Guatemala / Index of urban biological diversity in the city of la antigua Guatemala L

La urbanización es un fenómeno global cuyo pronóstico prevé que para el 2050 hasta el 70% de la poblaciónmundial vivirá en ciudades. Esto tendrá un impacto sobre la diversidad biológica, lo que podría generar pérdidade especies y de los servicios ecosistémicos relacionados. Las administraciones municipales deben contemplareste componente para la planificación y desempeño ambiental de sus ciudades y áreas urbanas. El Convenio sobrela Diversidad Biológica (CDB) ha planteado una nueva herramienta para estimar la diversidad biológica enciudades: el índice de diversidad biológica urbana. En este proyecto se evaluó este índice para la ciudad de LaAntigua Guatemala. De un máximo de 72 puntos, el resultado para la ciudad de La Antigua Guatemala fue de33 puntos. Se midieron 18 indicadores de tres componentes: (1) biodiversidad urbana con un desempeño alto,(2) servicios ecosistémicos con un desempeño bajo y (3) gobernanza y manejo de la diversidad biológica con undesempeño medio. Los registros para la línea base de la biodiversidad son: 99 especies de aves, 148 especies deplantas vasculares, 46 especies de mariposas y 11 especies de murciélagos. Se recomienda a las autoridades dela ciudad de La Antigua Guatemala y actores involucrados, elaborar de urgencia la estrategia local de diversidadbiológica y su plan de acción.

The global process of urbanization predicts a 70% of all world citizens living in cities by the year 2050. Theresult will be a high impact on biological diversity like species loss and degradation of ecosystem services.Local governments have to introduce this component in the environmental planning and performance of their cities.The UN Convention on Biological Diversity (CBD) has proposed a new tool to evaluate the biological diversityin cities: The City Biodiversity Index (CBI). In this project the CBI for the city of La Antigua Guatemala wasassessed. The city scores 33 points out of 72. The indicators measured were related to three main components: (1)biological diversity with high value, (2) ecosystem services with low value and (3) governance and managementof biological diversity with medium value. Biodiversity base line records were: 99 bird species, 148 plant species,46 butterfly species and 11 bat species. The project recommends the urgent elaboration of Antigua Guatemala’sCity Local Biodiversity Strategy and Action Plan (LBSAP).

Regeneración natural de la vegetación como base para el desarrollo de estrategias de restauración ecológica en tres biotopos protegidos en la reserva de biosfera maya, Guatemala / Natural vegetal regeneration as a basis for the development of strategies for ecological restoration in three protected biotopes in the maya biosphere reserve, Guatemala

Los ecosistemas naturales de la Reserva de Biosfera Maya contienen una alta diversidad biológica que brinda bienes y servicios ambientales a la sociedad, por lo que su conservación es estratégica para el desarrollo local y regional. Sin embargo, se presenta la tendencia a la perturbación de estos ecosistemas como consecuencia de las actividades humanas, siendo necesario el desarrollo de estrategias que minimicen los impactos negativos y permitan la recuperación de ecosistemas naturales degradados. La información existente sobre el funcionamiento de procesos ecológicos esenciales de los ecosistemas locales es escasa y se halla dispersa, limitando el desarrollo de estrategias. Se planteó estudiar la dinámica de la regeneración natural de la vegetación como fundamento para la definición de estrategias de restauración ecológica en tres biotopos protegidos de Petén y zonas adyacentes, mediante la caracterización de la estructura y composición de la vegetación en seis categorías de regeneración natural y bosque sin perturbación reciente. Se trazaron dos parcelas modificadas de Whitaker de 0.1 ha por categoría y se colectaron muestras del banco de semillas. Con esta información se desarrolló un marco conceptual de la regeneración natural para ser aplicado en estrategias de restauración a escalas local y de paisaje.

The natural ecosystems of the Maya Biosphere Reserve contain high levels of biodiversity providing environmental goods and services to society, so their conservation is strategic for local and regional development. However, there is a increasing tendency to disturb these ecosystems as a result of human activities, so is necessary to develop strategies that minimize the negative impacts and allow the recovery of degraded natural ecosystems. Existing information on the functioning of essential ecological processes of local ecosystems is sparse and is scattered, limiting the development of strategies. It was proposed to study the dynamics of natural regeneration of vegetation as a basis for defining strategies of ecological restoration in three protected biotopes in Peten and adjacent areas, by characterizing the structure and composition of vegetation in six categories of natural regeneration and forest without recent disturbance. Two modified Whitaker 0.1 ha plots were plotted by category and seed bank samples were collected. With this information a conceptual framework of natural regeneration was developed for application in restoration strategies at local and landscape scales.

Bioprospecting ss a possible development mechanism for Colombia / Bioprospección como posible mecanismo de desarrollo para Colombia

Bioprospecting has been on the agenda for discussion by the government, the academic community, businesses and other pertinent actors for many years now; it is an integral topic representing a potential approach to exploit biodiversity to the fullest. This document presents some definitions of what bioprospecting is (some restrictive, others with a broader perspective, depending on different approaches, actors, target markets and countries) in the context of a mechanism for development and cooperation concerning the construction of capacities, advantages and disadvantages. It was found that bioprospecting in Colombia has been developing from a broad perspective (systematic study of biological-genetic resources, transformation into a product which has led to strengthening some value chains, small- and/or large-scale marketing and some advances in intellectual property rights and the distribution of benefits) in order to provide greater benefits for the nation.

La bioprospección ha sido durante varios años tema de discusión por los gobiernos, la comunidad académica, las empresas, y otros actores que se integran en el proceso, como potencial de acercamiento y uso de la diversidad biológica. A través del presente documento se presentan algunas definiciones de lo que es la bioprospección (algunas restrictivas otras de perspectiva amplia, dependientes de diferentes aproximaciones, actores, blanco de mercado, contexto del país, entre otros), la bioprospección como mecanismo de desarrollo y cooperación para la construcción de capacidades, ventajas y desventajas. Se encuentra que en Colombia se ha venido desarrollando bioprospección desde la perspectiva amplia (estudio sistemático del recurso biológico-genético, transformación en un producto lo que ha permitido el fortalecimiento de algunas cadenas de valor, comercialización a pequeña o gran escala y algunos avances en temas de propiedad intelectual y distribución de beneficios) lo cual puede brindar mayores beneficios para la nación.

Estado actual dll acceso a recursos genéticos e Colombia por parte de los gruppos de investigación registrados en colciencias. / Current Situation of Genetic Resources Access in Colombia by Research Groups Registered in Colciencias

El acceso a los recursos genéticos por parte de los grupos de investigación en Colombia se evaluó mediante la revisión de sus proyectos de investigación reportados en la base de datos nacional GrupLAC de Colciencias, hasta diciembre de 2008, con el fin de hacer una aproximación al estado del acceso a los recursos genéticos en el país. Del total de grupos revisados un 13,7% tienen acceso a recursos genéticos. Los grupos de investigación trabajan con un total de 252 especies diferentes que comprenden plantas, animales, bacterias, hongos y virus. En cuanto al origen del material, un 61% se encuentra en con-diciones in situ y un 33% en condiciones ex situ. La mayor parte de las técnicas utilizadas en las investigaciones son moleculares (76%). Las instituciones que tienen grupos de investigación que trabajan en proyectos relacionados con acceso a recursos genéticos se agruparon en 10 categorías dentro de las cuales se destacan las universidades tanto privadas (29%) como públicas (39%), así como los centros de investigación de carácter privado (12%). Por otro lado, es muy bajo el porcentaje (1,0%) de proyectos de investigación cuyos resultados pueden llegar a tener un potencial de comercialización, ya que del total de 595 proyectos para los que se ha encontrado evidencia de acceso a recursos genéticos, solo seis proyectos han generado resultados protegibles por patentes. Ninguno de los proyectos examinados tiene contrato de acceso a recursos genéticos.

The Access to genetic resources by research groups in Colombia was assessed through checking their investigation projects that have been reported in the Colciencias national database GrupLAC. This inspection was realized in order to make and approach to the current genetic resources access status in the country. From the whole groups considered, 13.7% make genetic resources access. The research groups worked with 252 different species including plants, animals, bacteria, fungi and viruses. Regarding material source, 61% was taken from in situ conditions and 33% from ex situ conditions. The most part of the techniques used in research projects are molecular techniques (76%). The institutions that have research groups were gathered in 10 categories, among which private (29%) and public (39%) universities must highlight. On the other hand, is very low the percentage (1.0%) of investigation projects with a marketing potential. From the whole 595 projects, only six have generated patent protected results. None of the projects reviewed have agreement in access to genetic resources.

Biodiversidad agrícola, Biotecnología y bioética en la lucha contra el hambre y la pobreza / Agricltural bioddiversity, biotechnologies and bioethics in the fight against hunger and ovverty / Biodiersidade aggrícoa, biotecnologias e bioética na luta contra a ffome e a pobreza

En esta artículo nos concentraremos en un tipo de recursos naturales: la diversidad biológica agrícola; un grupo de tecnologías: las biotecnologías; y una forma de tomar decisiones sobre bases morales: la bioética. Identificaremos retos, potenciales y riesgos con los que nos enfrentamos en estas áreas para alimentar a la humanidad. Y concluiremos con un ejemplo positivo de cómo la Comunidad Internacional, a través de la FAO, ha sabido plantearse estos retos, negociando y aprobando con criterios éticos un marco jurídico internacional para aumentar el potencial y reducir los riesgos: el Tratado Internacional sobre Recursos Fitogenéticos para la Agricultura y la Alimentación, que está llamado.

In this article we will concentrate ourselves in a type of natural resources: the agricultural biological diversity; a group of technologies: the biotechnologies; and a form to make decisions on moral bases: the bioethics. We will identify challenges, potentials and risks which we faced in these areas to feed the humanity. And we will conclude with a positive example of how the International Community, through the Food and Agriculture Organization FAO, has known to consider these challenges, negotiating and approving with ethical criteria an international legal frame to increase the potential and to reduce the risks: the International Treaty on Fitogenetic Resources for Agriculture and the Food, that is called to contribute decisively to the construction of a sustainable planet and without hunger.

Neste artigo nos concentraremos em um tipo de recursos naturais: a diversidade biológica agrícola; um grupo de tecnologias: as biotecnologias; e uma forma de tomar decisões sobre bases morais: a bioética. Identificaremos desafios, potenciais e riscos com os que nos enfrentamos nestas áreas para alimentar à humanidade. E concluiremos com um exemplo positivo de como a Comunidade Internacional, através da FAO, tem sabido propor estes desafios, negociando e aprovando com critérios éticos um marco jurídico internacional para aumentar o potencial e reduzir os riscos: o Tratado Internacional sobre Recursos Fitogenéticos para a Agricultura e a Alimentação, que está chamado a contribuir decisivamente à construção de um planeta sustentável e sem fome.