El gradiente altitudinal del endemismo de plantas andinas: diversas influencias de los rasgos específicos

de los taxones y la topografía en los diferentes niveles taxonómicos

Michael Kessler

INTRODUCCIÓN Existe poca información acerca de los patrones altiudinales de endemismo en comparación con el gradiente

altitudinal de la riqueza de especies. Los pocos estudios muestran patrones de endemismo heterogéneos,

algunos con incremento lineal en relación a la altura, otros con disminución o constantes sobre ciertos

niveles. Las explicaciones dadas a estos patrones han sido la configuración biogeografía, orografía y los

cambios paleoecológicos. El incremento conjunto del endemismo y la altitud ha sido atribuido al incremento

en el aislamiento y la disminución de la superficie en regiones montañosas. La disminución de endemismo a

mayores altitudes se atribuye a que debido al desarrollo relativamente reciente de las montañas no se contó

con suficiente tiempo para la especiación y en otros casos a que las glaciaciones del Pleistoceno llevaron a la

extinción de grupos alpinos endémicos. Se ha observado que diferentes familias poseen diferentes patrones

de endemismo a lo largo de un mismo transecto altitudinal; resulta improbable que estos diferentes

patrones hayan sido causados solamente por la topografía y la paleoecología, sino que involucra a aspectos

de vida de grupos específicos como la dispersión.

Los factores mencionados han sido utilizados para explicar diferentes niveles de endemismo en grupos de

plantas pero no las causas de patrones altitudinales. Adicionalmente, no explican cuando los patrones

altitudinales de endemismo son generados por factores ambientales que afectan a grupos similares o

cuando estos son el resultado de procesos grupo-especie específicos.

El presente estudio es de gran interés para la Biogeografía y además representa el primer análisis detallado

del gradiente altitudinal de endemismo de toda la flora montano-tropical así como de 27 familias

seleccionadas.

METODOLOGÍA

Catálogo de plantas vasculares del Ecuador (Jorgensen & León-Yánez, 1999)

- Status (nativo, endémico, introducido, cultivado)

- Ocurrencia en 10 zonas de elevación (∆=500m)

Conteo - # total de especies y # especies endémicas del Ecuador continental en c/zona de elevación

- 27 grupos de plantas con más de 20 especies endémicas (familias y familias estrechamente relacionadas)

Endemismo % especies endémicas por zona # total de especies en la zona

Elevación Aproximación de factores ambientales (ºT presión del aire, [O2], UV, heladas)

Cálculo de patrones altitudinales y Correlaciones

RESULTADOS

A continuación se muestra la gráfica obtenida de la evaluación de 27 familias y de todas las especies endémicas del Ecuador según la altitud. Además se puede visualizar y comparar con la riqueza de cada especie según la altitud.

Figura 1. Curva que muestra patrones altitudinales de endemismo (líneas continuas) y riqueza de especies (líneas discontinuas) de la totalidad de la flora vascular del Ecuador y de las familias de plantas seleccionadas.

Tabla 1. Resumen de resultados obtenidos

Evaluación Resultado endemismo

Todas las especies Patrón bimodal: endemismo elevado entre 2500 -3000m (27,5% especies) y >4500 m (28,9% especies)

Correlación Cinturones de área reducida(0,83)

Elevación (0,71)

Riqueza de especie (0,62)

27 familias evaluadas Patrones heterogéneos (depende de taxón)

Tabla 2. Patrones altitudinales de endemismo de plantas nativas ecuatorianas y de veinte y siete grupos de plantas seleccionadas. Comparación endemismo con la altura, correlación lineal con riqueza, según el área en diferentes alturas y el endemismo general de todas la flora.

Tabla 3. Patrones de endemismo según la altitud de veinticuatro géneros de plantas seleccionadas

DISCUSIÓN Existe una correspondencia negativa entre el porcentaje de endemismo de la flora en forma general y el áreas de las zonas altitudinales estudiadas (a menor área mayor endemismo) sobre todo debido a que en zonas más altas donde las áreas de crecimiento son más pequeñas por la topografía del terreno, la

fragmentación y aislamiento del hábitat causan una mayor divergencia genética. No obstante, esta correspondencia negativa se observa solo en una fracción de las familias y géneros debido a que a estos niveles taxonómicos, las características específicas del taxón (reproducción, dispersión, formas de vida, demografía, estructura espacial de la población y competencia) y su historia evolutiva prevalecen sobre la influencia de los factores topográficos. Los dos patrones más claramente observados: 1) el endemismo tiende a un pico a elevaciones más altas que a mayor riqueza, 2) el endemismo muestra una distribución en forma de joroba; podría deberse a que la topografía es más fragmentada a mayores elevaciones y a que solo las especies más adaptadas y por lo tanto más dispersas pueden sobrevivir a mayores altitudes. Por otro lado, la explicación más probable para la variedad de patrones observados es que existen mecanismos separados que determinar el endemismo, los cuales son visibles a diferentes niveles de observación, es decir, si se analiza la flora en forma general, la generalización de las características de los taxones vuelven a los efectos topográficos visibles; no así cuando se estudian géneros o familias donde sus características individuales prevalecen sobre factores abióticos. Es difícil concebir un mecanismo por el cual el bajo endemismo de una familia promueva el endemismo de otro como ocurre en el caso de los hábitats donde el reducido número de especies en una familia proveen un nicho abierto para la prevalencia de otras. Sin embargo, para comprender los mecanismos subyacentes a la evolución del endemismo es importante conocer que este ocurre a nivel de especies y sus patrones están influenciados por la afinidad taxonómica y otros factores abióticos.