Rasgos funcionales de frutos con importancia particular para los dispersores de semillas en el bosque seco tropical

Introducción: La frugivoría es un proceso ecológico determinante para la estructuración y regeneración de los bosques. En los trópicos, donde la diversidad de plantas y animales frugívoros es alta, las relaciones interespecíficas son complejas y requieren estudio. Objetivo: Identificar las especies de plantas ecológicamente importantes en dos redes de interacción, y el papel de los rasgos funcionales de los frutos en esas interacciones en un bosque seco. Métodos: Recolectamos 10 frutos por planta de 10 plantas de cada especie de interés en un bosque seco colombiano, calculamos el índice de importancia de las plantas a partir de la relevancia de aves y mamíferos frugívoros en la estructura de las redes. Esta relevancia se relaciona directamente con el potencial del animal como dispersor efectivo de semillas. Utilizamos modelos lineales generalizados para estimar el tamaño, color, estrato, y tipo de pulpa, en el índice. Resultados: Las plantas más importantes son especies de los géneros Miconia, Ficus, Cecropia, Bursera, Casearia y Trichilia, también identificadas como recursos importantes para los frugívoros de los trópicos en otros estudios. Las plantas con frutos carnosos, rojos y de menor tamaño son los mejores para dispersores de semillas. El índice de importancia de las plantas tiene alta variación; esto sugiere que un conjunto de especies frugívoras beneficiadas por cada especie de planta tiene una contribución diferenciada en procesos ecológicos derivados de la dispersión de semillas. Conclusiones: Programas de restauración para este tipo de bosque tropical seco debería incluir una variedad de plantas, incluyendo especies con frutos pequeños, rojos y carnosos.

Introduction: Frugivory is a pivotal ecological process for the structure and regeneration of forests. In the tropics, where the diversity of plants and frugivorous animals is high, interspecific relationships in the interaction networks are complex and need study. Objective: To identify ecologically important plant species in two interaction networks, and the role of functional fruit traits in those interactions in a dry forest. Methods: We collected 10 fruits per plant from 10 plants of each species of interest in a Colombian dry forest, we calculated the Plant Importance Index based on the bird and mammal frugivores relevance for network structure. This relevance is directly related to the animal's potential as effective seed dispersers. We used generalized linear models to estimate the effect of fruit size, color, stratum, and type of pulp, on the index. Results: The most important plants are species of the genera Miconia, Ficus, Cecropia, Bursera, Casearia and Trichilia, also identified as important resources for tropical frugivores in other studies. Plants with small, red, and fleshy fruits are the best for seed dispersers. The plant importance index has a high variation; this suggests that the set of frugivore species benefited by each plant species has a differential contribution to the ecological processes derived from seed dispersal. Conclusions: Restoration programs for this kind of tropical dry forest should include a variety of plants, including species with small, red, and fleshy fruits.

Which variables influence the herbivory amount on Montrichardia spp. (Araceae) in aquatic ecosystems? / ¿Qué variables influyen en la herbivoría en Montrichardia spp. (Araceae) en los ecosistemas acuáticos?

Abstract Introduction: The study of herbivory is fundamental in ecology and includes how plants invest in strategies and mechanisms to reduce herbivore damage. However, there is still a lack of information about how the environment, plant density, and functional traits influence herbivory in aquatic ecosystems. Objective: To assess if there is a relationship between herbivory, environmental variables, and plant traits two species of Montrichardia, a neotropical aquatic plant. Methods: In September 2018, we studied 78 specimens of Montrichardia arborescens and 18 of Montrichardia linifera, in 18 sites in Melgaço, Pará, Brazil. On each site, we measured water depth, distance to the margin, and plant density. From plants, we measured plant height and leaf thickness, and photographed the leaves to calculate the specific leaf area and percentage herbivory. To identify anatomical structures, we collected fully expanded leaves from three individuals per quadrat. Results: For M. arborescens, plants with thicker leaves and higher specific leaf area have less herbivore damage. For M. linifera, plants from deeper sites and with thicker leaves had more herbivore damage, while plants that grew farther from the margin had less damage. We found anatomical structures related to defense, such as idioblast cells with phenolic compounds, and cells with solid inclusions that can contribute to avoiding severe damage. Conclusions: Herbivory in these Montrichardia species can be explained by a combination of plant and environmental traits (patch isolation and water depth). The main plant traits are leaf thickness and area, but chemical compounds and solid inclusions also help Montrichardia to sustain less damage than other macrophytes.

Resumen Introducción: La herbivoría es fundamental para comprender cómo las plantas invierten en diferentes estrategias para evitar la depredación, lo que implica diferentes mecanismos de defensa. Factores relacionados con el medio ambiente, la densidad de plantas y/o los rasgos funcionales de las plantas pueden influir en la herbivoría en los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, todavía falta información sobre cómo esos factores influyen en la herbivoría en los ecosistemas acuáticos y pueden contribuir a la carga de herbivoría. Objetivo: Evaluar si existe una relación entre la herbivoría y las variables ambientales (p. ej., profundidad del agua y distancia al margen), los factores ecológicos (densidad de plantas) y los rasgos estructurales de las plantas (altura, grosor de la hoja y área foliar) e indicar estructuras anatómicas que actúen junto con los rasgos estructurales en el sistema de defensa de especies de Montrichardia. Métodos: Se evaluaron 96 individuos de Montrichardia spp. (78 de M. arborescens y 18 de M. linifera, en 18 sitios) recolectados en septiembre de 2018. En cada sitio, se midió la profundidad del agua, la distancia al margen y la densidad de plantas. De los individuos, medimos la altura de la planta, el grosor de la hoja y fotografiamos las hojas para calcular el área foliar específica y la cantidad de herbivoría (en porcentaje). Para identificar las estructuras anatómicas relacionadas con la defensa de las plantas, se recogió hojas completamente expandidas de tres individuos por cuadrante. Resultados: Para M. arborescens, las plantas con hojas más gruesas y mayor área foliar específica tienen menos daño por herbivoría. Para M. linifera, las plantas con hojas más gruesas y que habitan en sitios más profundos tienen más daño por herbívoros, mientras que las plantas más alejadas del margen tienen menos daño por herbívoros. Se encontró estructuras anatómicas relacionadas con la defensa, como células idioblásticas con compuestos fenólicos y células con inclusiones sólidas que pueden contribuir a evitar daños severos en las características de las hojas. Conclusiones: Nuestros resultados indican que la herbivoría en las especies de Montrichardia podría explicarse por una combinación de características ambientales (aislamiento del parche y profundidad del agua) y de la planta. Descubrimos que los rasgos de las hojas eran factores importantes que impulsaban los cambios en la carga de herbivoría, especialmente el grosor de las hojas y el área foliar específica. Además, las especies de Montrichardia invierten en compuestos químicos e inclusiones sólidas para evitar daños graves en las hojas y, por lo tanto, pueden sufrir menos daños que otras especies de macrófitos.

Limited evidence of coupling between above and belowground functional traits in tropical dry forest seedlings / Evidencia limitada de acoplamiento entre rasgos funcionales por encima y por debajo del suelo en plántulas de bosque seco tropical

Abstract Introduction: Water availability is one of the main factors determining the distribution of woody species in the tropics. Although the functional mechanisms that determine the species tolerance to water deficit have been extensively studied in adult individuals, the responses of early ontogenetic stages have been less explored. Objective: To identify functional strategies and trait correlations between different seedlings' dimensions (leaf, stem, and root). We expect limited coordination between above and below-ground functional traits due to a single conservation-acquisition trade-off cannot capture the variability of functions and environmental pressures to which the root system is subjected. Methods: We measured 12 functional traits belonging to 38 seedling species in a tropical dry forest in Colombia. We explored the relationships between pairs of traits using Pearson correlations, and to obtain an integrated view of the functional traits, a principal component analysis (PCA) was performed. Results: The results showed limited evidence of linkage between above- and below-ground traits, but we did find significant correlations between traits for the continuum of conservative and acquisitive strategies. Root traits related to water and nutrient take capacity formed an orthogonal axis to the acquisitive-conservative continuum. Conclusions: Our results showed that dry forest seedlings have different functional strategies to cope with water deficit. The incorporation of root traits helps to explain new functional strategies not reported for leaf and stem traits. This study contributes to understanding the mechanisms that explain species coexistence and is particularly relevant for predicting future forest trajectories.

Resumen Introducción: La disponibilidad de agua es uno de los principales factores que determina la distribución de las especies leñosas en los trópicos. A pesar que los mecanismos funcionales que determinan la tolerancia de las especies al déficit hídrico han sido ampliamente estudiados en los individuos adultos, las respuestas de estados ontogenéticos tempranos han sido menos exploradas. Objetivo: Identificar las estrategias funcionales y las correlaciones de rasgos entre diferentes dimensiones de las plántulas (hoja, tallo y raíz). Nosotros esperamos baja coordinación entre los rasgos funcionales sobre y bajo el suelo debido a que un único trade-off conservación-adquisición de recursos, no puede capturar la variabilidad de funciones y presiones ambientales a las que están expuestas las raíces. Métodos: Medimos 12 rasgos funcionales pertenecientes a 38 plántulas en un bosque seco en Colombia. Exploramos las relaciones entre pares de rasgos usando correlaciones de Pearson, y para tener una visión integrada de los rasgos funcionales, usamos un análisis de componentes principales (ACP). Resultados: Reportamos limitada evidencia de acoplamiento entre los rasgos sobre y bajo el suelo, pero encontramos correlaciones significativas entre el continuo de estrategias conservativas y adquisitivas. Los rasgos de raíz relacionados con la capacidad de absorción de agua y nutrientes formaron un eje ortogonal al continuo adquisitivo-conservativo. Conclusiones: Nuestros resultados mostraron que las plántulas del bosque seco tienen diferentes estrategias funcionales para lidiar con el déficit hídrico. La incorporación de los rasgos de la raíz ayuda a explicar nuevas estrategias funcionales no reportadas por los rasgos de hoja y tallo. Este estudio contribuye al entendimiento de los mecanismos que explican la coexistencia de especies y es particularmente relevante para predecir las trayectorias de los bosques futuros.

Estudio de la diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados en un río de montaña Andino

Introducción: La estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados acuáticos son estimadores sensibles a las variaciones del medio circundante. El ambiente físico es un factor fundamental, donde el sustrato y la dinámica hidráulica modifican la disponibilidad de recursos, la estructuración, el funcionamiento de la comunidad y del ecosistema. Objetivo: Determinar la estructura, diversidad taxonómica y diversidad funcional del ensamblaje de macroinvertebrados bajo diferentes condiciones abióticas en el río Hato Laguna, tributario del Lago de Tota. Métodos: Se recolectaron 120 muestras biológicas en cuatro momentos de muestreos en dos tramos en el río. Se midieron in situ profundidad, velocidad del flujo, ancho de canal y rugosidad del sustrato. Los rasgos funcionales evaluados fueron: longitud corporal, forma corporal, tipo de respiración, movilidad, gremio trófico y grupos funcionales alimenticios. Resultados: Se identificaron un total de 38 taxones; los órdenes Diptera, Coleoptera y Trichoptera presentaron la mayor riqueza de familias y géneros. Hubo mayor abundancia de Orthocladiinae, Andesiops sp. y Simulium sp. en condiciones de alta velocidad del flujo en los tramos altos; Nectopsyche sp. fue abundante en los tramos bajos relacionados con menores velocidades y mayor ancho del canal. Según los índices de diversidad taxonómica se presentó variación por tramos y muestreos sin observarse tendencias. En los tramos altos, el gremio trófico MOPF (colectores), respiración por tegumento y tamaño del cuerpo pequeño fueron característicos. En los tramos bajos, el ensamblaje fue de tipo raspador con respiración por branquias y forma del cuerpo aplanada. La riqueza, divergencia y equidad funcional fueron mayores en el tramo alto. En el Análisis de Correspondencia Canónica, los mayores valores de ancho y velocidad se relacionaron con categorías adherido al sustrato y endobentónico, mientras que valores bajos de ancho y rugosidad se relacionaron con las categorías de forma del cuerpo aplanado, recurso alimentario micrófitas y tamaño del cuerpo máximo. Conclusiones: El sistema presentó variación en las condiciones abióticas, en la estructura, diversidad taxonómica y funcional de los macroinvertebrados. Se resalta el papel de la velocidad del flujo como una variable determinante de la estructura y función del ensamblaje de macroinvertebrados. Asimismo, se destaca la diversidad funcional como una expresión de los rasgos descritos, por lo cual se relaciona en los tramos altos con la dominancia de taxones como Orthocladiinae, Chironominae, Simulium sp.y Andesiops sp.

Introduction: The structure, taxonomic diversity and functional diversity of the aquatic macroinvertebrate assemblages are estimators sensitive to variations in the surrounding environment. The physical environment is a key factor, where the substrate and hydraulic dynamics modify the availability of resources, the structuring, the functioning of the community and the ecosystem. Objective: Determine the structure, taxonomic diversity and functional diversity of the macroinvertebrate assemblages under different abiotic conditions in the Hato Laguna river, a tributary of Lake Tota. Methods: 120 biological samples were collected in four sampling events in two reaches in the river. Depth, flow velocity, channel width and roughness of the substrate were measured in situ. The functional traits evaluated were: body length, body shape, type of breathing, type of locomotion, trophic guild and functional feeding groups. Results: A total of 38 taxa were identified; Diptera, Coleoptera and Trichoptera orders presented the highest abundance of families and genera. Orthocladiinae, Andesiops sp. and Simulium sp. were more abundant groups under high-velocity conditions in the upper reaches. Nectopsyche sp. was abundant in the lower sections related to lower velocity and greater channel width. According to the taxonomic diversity indices, variation by reaches and samplings was presented without observing trends. In the upper reaches, the MOPF trophic guild (collectors), in tegument respiration, and small body size were characteristic. In the lower reaches, the assembly was of the scraper type with gill breathing and flattened body shape. The richness, divergence and functional evenness were higher in the upper reaches. In the Canonical Correspondence Analysis, the highest values of width and speed were related to categories attached to the substrate and endobenthic, while low width and roughness were related to the categories of flattened body shape, microphytes food resource, and maximum body size. Conclusions: The system presented a variation in the abiotic conditions, in the structure, taxonomic and functional diversity of the macroinvertebrates. The role of the flow velocity as a determining variable of the structure and function of the community is highlighted. Likewise, functional diversity stands out as an expression of the described traits, which is why it is related in the upper reaches with the dominance of taxa such as Orthocladiinae, Chironominae, Simulium sp. and Andesiops sp.

Beyond specimens: linking biological collections, functional ecology and biodiversity conservation / Más allá de los especímenes: uniendo colecciones biológicas, ecología funcional y conserva- ción de la biodiversidad

Several anthropogenic pressures are threatening biodiversity and may increase in the next years, altering eco- logical processes and ecosystem services. Biological collections offer a rich source of information to develop studies of functional ecology and biodiversity conservation. Key information related to morphology, physiology and life history could be obtained through functional traits provided by specimens in biological collections. Additionally, museum collections present a great potential for document changes of habitat disturbance, using response/effect framework, functional diversity measures, and fluctuating asymmetry approaches. Despite limitations of specimens in data such as abundance, imprecisions in specimen´s georeferencing, errors in taxonomic identification and the poor preservation state of some specimens, biological collections contain vast data banks, which could be useful in the contribution of key information for land use management and conservation planning.

Varias presiones antropogénicas amenazan la biodiversidad y pueden aumentar en los próximos años, alterando procesos ecológicos y servicios ecosistémicos. Las colecciones biológicas ofrecen una abundante fuente de información para desarrollar estudios de ecología funcional y conservación de la biodiversidad. Información clave relacionada con morfología, fisiología e historia de vida puede ser obtenida a través de los rasgos fun- cionales proporcionados por los ejemplares de colecciones biológicas. Adicionalmente, las colecciones de los museos presentan un gran potencial para documentar cambios en la perturbación del hábitat usando el marco de efecto/respuesta, las medidas de diversidad funcional, y el enfoque de asimetría fluctuante. A pesar de las limitaciones de los especímenes en datos como la abundancia, imprecisiones en la georreferenciación de los especímenes, errores en la identificación taxonómica y el mal estado de conservación de algunos ejemplares, las colecciones biológicas contienen enormes bancos de datos que podrían ser útiles en el aporte de información clave para el manejo del uso del suelo y los planes de conservación.