subgénero astrophea (passiflora l.)

Subgénero Astrophea (Passiflora L.): Diversidad y distribución en Colombia

John A. Ocampo, Ph.D. Recursos genéticos y mejoramiento

Luis E. Forero, Spc. Etnobotánica y Botánica Económica

2015

Origen y distribución del género Passiflora L.

Origen y distribución del género Passiflora L.

Divergencia entre 32 a 38 Ma

Distribución del género Passiflora L. en América

Colombia: 171 spp.

Brasil: 147 spp.

Ecuador: 92 spp.

Taxonomía

576 especies de Passiflora L. descritas hasta el 2014

16-25 Géneros Ca. 700 spp.

Passiflora L. Passifloraceae

ca. 576 spp.

Ellsworth Killip (1938)

Linda A. de Escobar (1990) inédito

Revisión subgénero Astrophea (57 spp.)

22 subgéneros

Feuillet & McDougal (2003)

Kronick et al. (2009)

5 subgéneros

Astrophea - Decaloba Deidamioides - Passiflora - Tetrapathea

Taxonomía

Taxonomía

Subgénero Astrophea (57 especies)

Supersección Astrophea (27 especies)

Supersección Pseudoastrophea (30 especies)

• Sección Pseudoastrophea (17) • Sección Botryastrophea (13) Serie Botryastrophea (6) Serie Carnae (7)

• Sección Astrophea (10) • Sección Capreolata (15) • Sección Leptopoda (2)

Taxonomía

Especie tipo Passiflora arborea Spreng, 1826

Habito:

Botánica y morfología de Astrophea

Miguel Molinari William Vargas

P. mariquitensis P. macrophylla P. lindeniana

John Ocampo

Lianas Arbustos 2 a 3 m Arboles 4 – 6 m

Passiflora sphaerocarpa


Hoja:

Simples opuestas


Nectario:

1 par en el ápice del peciolo


Flor:

Hermafrodita de hipantio corto y elongado


Flor:

Morfología floral

Cámara nectarífera


Fruto:

Baya entre 2 a 3 cm de longitud

Sabor ligeramente dulce

Citogenética : x = 6 y 9 (número base)

• Astrophea : 2n = 24

• Decaloba: 2n = 12, 36, 72

• Passiflora: 2n = 18, 20

• Deidamioides: 2n= ?

• Tetrapathea: 2n= ?

Subgéneros

Biología de la reproducción de Astrophea

Biología de la reproducción de Astrophea

• Plantas alógama: polinización cruzada • Polinización: (Apis melifera, Xylocopa spp.) y aves (colibrís) • Flujo genético: poblaciones heterogéneas

Delsy Trujillo John Ocampo

n = 9 n = 6

n = 12

Distances Sokal & Michener

Variabilidad interespecifica Morfológica (Ocampo et al., 2007)

Coevolución con Heliconious

• Larvas de mariposas consumen la lamina foliar

Coevolución con Mariposas

• Néctar como fuente de alimento

Coevolución con Hormigas (Formicidae)

• Larvas hormigas se alimentan del néctar extrafloral

Muschner et al. (2003)

ITS spacer

outgroup

outgroup

Filogenia

Secuencias nucleares

ncpGS

Yockteng & Nadot (2004)

Outgroup

Filogenia

Hansen et al. (2006)

Secuencias cloroplásticas

TrnL / TrnT

outgroup

Filogenia

Astrophea

Tryphostemmatoides

- Tres grandes grupos

Decaloba mejor separado y estructurado

Passiflora poca estructura

Astrophea

- Monofilia de genero ?

- Tryphostemmatoides

NJ, distance de Sokal & Michener

Filogenia

ADNcp (Ocampo et al., 2007)

psbC- trnS & trnS - trnfM

OUTGROUP

Filogenia ADNcp (Ocampo et al., 2007)

Genero Passiflora L. monofiletico?

Distribución espacial de Passiflora L. en Colombia

• Mayor diversidad en la región Andina

• Elevaciones entre 1.000 a 2.000 mayor riqueza

Fie

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ago

Catalogo de Passiflora L. en Colombia

General Estudiar la diversidad del subgénero Astrophea en Colombia

Objetivos

Específicos a) Inventariar en el numero de especies presentes en Colombia

b) Mapear la distribución espacial de la diversidad de especies en Colombia

c) Determinar el estatus de conservación de las especies en Colombia

Extranjeros

P : Museum d’Histoire Naturelle – Paris – Francia

MO : Missouri Botanical Garden – USA

MA : Real Jardín Botánico – Madrid – España

K : Kew Garden – London - Grand-Bretaña

NY : New York Botanical Garden– USA

Nacionales

PSO - HAU - COL - FAUC - CUVC - FMB

VALLE - MEDEL - CHOCO – TOLI - CAUP

AFP - UIS – CDMB - COAH – JAUM - HUQ

SURCO

a. Inventario de las especies de Astrophea

Herbarios consultados (23)

Data

mining

INFORMACION DE ETIQUETA

(taxonomía, localidad, etc.)

GEO-REFERENCIACION

(longitud, latitud, altitud)

Gazzeter

Consulta de literatura

Killip (1938, 1960), Uribe (1955a), Escobar (1988a, b, 1989, 1990), Ulmer & MacDougal (2004),

Hilgenhof (2012) y artículos con la descripción de cada especie.


Ellsworth P. Killip (1890 – 1968)

1938

Linda Albert de Escobar (1940 – 1993)

A taxonomic revision of Passiflora

subgenus Astrophea (Passifloraceae)

Linda Albert de Escobar

Universidad de Antioquia

1990

Consulta en bases de datos en línea (internet)

GBIF (Global Bioversity Information Facility): www.gbif.or

EOL (Enciclopedia de la Vida): www.eol.org

The Plant List: www.theplantlist.org

Tropicos: www.tropicos.org


http://www.gbif.or/

http://www.gbif.or/

http://www.gbif.or/

http://www.gbif.or/

http://www.gbif.or/

http://www.eol.org/

http://www.eol.org/

http://www.eol.org/

http://www.eol.org/

http://www.eol.org/

http://www.theplantlist.org/





http://www.tropicos.org/





Colectas en campo

Georeferenciación con GPS en los departamentos de

Antioquia, Caldas, Cauca, Cundinamarca, Meta, Putumayo, Risaralda, Quindío,

Santander, Nariño, Tolima, Huila y Valle del Cauca



Análisis de datos

• Datos depurados en OpenRefine

• Modelación en Maxent, Diva-GIS y ArcGis

• Validación de la distribución espacial

BigData

0

10

20

30

40

50

60

70

80

No

. re

gist

ros

Especies


Resultados

• 257 observaciones registradas de las especies en Colombia

• 24 especies inventariadas para Colombia de 57 registradas en el Neotrópico

42,1% en Colombia

Subgénero Astrophea (24 especies)

Supersección Astrophea (14 especies)

Supersección Pseudoastrophea (10 especies)

• Sección Pseudoastrophea (5) • Sección Botryastrophea Serie Botryastrophea (4) Serie Carnae (1)

• Sección Astrophea (9) • Sección Capreolata (5) • Sección Leptopoda (0)


arborea, callistema emarginata engleriana, lindeniana macrophylla putumayensis sphaerocarpa tica

haughtii, mariquitensis mutisii pittieri citrifolia (Syn. jussieui )

grandis, phaeocaula skiantha Sclerophylla venosa

pyrrhantha, securiclata spinosa spicata

holtii

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

No

. esp

ecie

s

Departamentos


Resultados

• Especies registradas en 26 departamentos de 32 departamentos

• Vaupés (5), Valle del Cauca (5), Vichada (6) y Antioquia (8) concentran la diversidad

12,7%


Resultados

El dendograma identifica la asociación de cuatro grandes grupos entre los departamentos

Redescubrimiento de P. mariquitensis Mutis en 2008

224 años después de la Expedición Botánica 1784



Resultados

• El mayor numero de especies (18) se concentra entre los 0 a 500 msnm

• Las especies arborescentes están adaptadas en la zona alto andina hasta los 3.110 m

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0-500 501 - 1000 1001 - 1500 1501 - 2000 2001 - 2500 2501 - 3000 3001 - 3500

No

. es

pe

cies

Altitud (msnm)

27%


Resultados

• Brasil (24) y Colombia (24) los países con mayor numero de especies

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Belize

Guatemala

Nicaragua

Costa Rica

Panama

Bolivia

Suriname

Perú

Ecuador

Guyana Francesa

Guyana

Venezuela

Colombia

Brasil

No. especies

Paí

s


Resultados

• Las Astrophea han sido poco colectadas - colecciones de herbario son escasas

• La mayoría de las especies se encuentran en ecosistema perturbados en borde de caminos

a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad

Resultados

Altitud (msnm)

Especies

• La mayor concentración de especies se localizan en la región Andina

Especies

• P. arborea

• P. emarginata

• P. sphaerocarpa

• P. engleriana

• P. lindeniana

• P. putumayensis

Diva-GIS


Resultados

La mayoría de las especies presentes en la Orinoquia y Amazonia

también son encontradas en Venezuela, Brasil y las Guayanas.

En Colombia estas especies exhiben variación morfológica

respecto a los individuos en los otros países.

P. sclerophylla P. securiclata P. skiantha P. pyrrhantha P. phaeocaula P. spicata

P. costata P. ovata P. tessmannii


Resultados

Ocho especies endémicas para Colombia fueron

registradas en región Andina principalmente, 34% de

la diversidad total.

P. emarginata - arborescente.

John Ocampo

Adaptación climática (Bioclim) - a partir del Análisis de Componentes Principales ( ACP)

Andes superiores

Pacifica

(humedad)

Caribe

(seco)

Temperatura

Pre

cip

ita

ció

n


Andes bajos

Orinoquia


Análisis de clasificación neighbour joining

Adaptación climática (Bioclim) - ACP

Lianas - zarcillos

Arboles y arbustos


Resultados

• Antioquia

• Caquetá

• Guainía

• Meta

La distribución potencial identifica cinco zonas

ultradisversas o puntos calientes en especies de

Astrophea:

4 – 6 Especies

Maxent/Diva-GIS

a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea

Resultados

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 5 10 15 20 25

No

. re

gist

ros

Especies

P. arborea

P. emarginata

P. sphaerocarpa

P. spinosa

P. macrophylla

El 78% de las especies tienen una distribución restringida: • Distancia máxima (Dmax) < 400 Km

• Área de ocupancia (AOO) < 50 Km2

• Menos de 10 registros

Solo 5 especies presentan mas de 10 registros de colecciones.


Resultados P. callistema* P. putumayensis P. sclerophylla P. skiantha P. spicata P. grandis* P. haughtii * P. lindeniana P. pyrrhantha P. mariquitensis* P. citrifolia P. tica P. venosa

P. mutisii*

P. pittieri

P. securiclata P. engleriana * P. holtii P. phaeocaula

P. macrophylla P. spinosa, P. sphaerocarpa * P. emarginata* P. arborea

Ninguna de las especies esta en la categoría de Preocupación Menor (LC)

Especies endémicas*


Resultados

4% Extinta (EX) 52% Peligro Crítico (CR) 18% Amenaza (EN) 4% Vulnerable (VU) 22% Casi Amenzado (NT)

El 74 % de las especies presentan un grado de amenaza:


Resultados

Passiflora mutisii Killip considerada extinta, sin embargo se necesitan mas esfuerzos para la exploración en la zona de Tolima, Caldas y Cundinamarca.

Principales amenazas Alteración de los habitats

Deforestación

Monocultivos

Incendios

Minería

Ganadería

Politicas - Responsaibilidad - Educación

Cambio Climático


P. lindeniana

Conclusiones

El inventario mostro que Colombia y Brasil con 24 (c/u) especies son los países con mayor diversidad de Astrophea, las cuales están concentradas desde el nivel del mar hasta los 1.000 m. Sin embargo, en la zona Andina la especies arborescentes han encontrado un nicho ecológico apropiado para su desarrollo (radiación adaptativa). El análisis de vulnerabilidad siguiendo los criterios de la IUCN establece que el 74% de las especies inventariadas presentan algún grado de amenaza, dentro de las cuales el 52% están en peligro crítico (CR) y se puede concluir que este grupo tiene una prioridad urgente de conservación de sus hábitats e incluirlas en bancos de germoplasma, con la finalidad de evitar procesos de extinción. Finalmente, los resultados sugieren que Colombia puede ser escenario de muchas mas especies de Astrophea y la colecta en las zonas no exploradas es una tarea urgente que involucre políticas gubernamentales con la iimplementación de estrategias de conservación que integre el medio ambiente a escala del paisaje.

Agradecimientos

Agradecimientos

http://intra.cefe.cnrs.fr:61214/accueil_site/index.htm

subgénero astrophea (passiflora l.)

Education