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Instituto Tecnológico de LosMochis.
ANTEPROYECTO
DE RESIDENCIA PROFESIONAL
“Ecología reproductiva de Echinocereus sciurusfloresii en la isla Mazocahui de la bahía de Ohuira,
Topolobampo, Ahome Sinaloa”.
Alumno:
Pacheco Heredia Paúl de Jesús.
Los Mochis Ahome Sinaloa, febrero – junio 2013
ANTEPROYECTODE RESIDENCIA PROFESIONAL
Alumno:
Pacheco Heredia Paúl de Jesús.
Lic. en Biología09441192
ISLA MAZOCAHUI DE LA BAHÍA DE AHUIRA, TOPOLOBAMPO, AHOMESINALOA
Tema:
Ecología reproductiva de Echinocereus sciurusfloresii en la isla Mazocahui de la bahía de Ohuira,
Topolobampo, Ahome Sinaloa”.
ÍNDICE
Introducción………………………………………………………………………………....1
Planteamiento del problema……..……….………………………………………………...2
Objetivos………………………………………….…………………………………………3
Justificación……………………..…………………………………………………………..4
Antecedentes………………………………………………………………………….......…5
Metodología…………………………………………..…………………….……………...16
Literatura citada………...…..……...…………………………………………………...….20
1
INTRODUCCIÓN.
El planeta tierra está formado por zonas secas ocupando más de 6 billones de hectáreas, es
decir la cuarta parte de la superficie terrestre, (Campos y De Pedro, 2001) se caracterizan
principalmente por tener elevadas temperaturas y flora y fauna adaptadas a estas
condiciones climáticas, (Campos y De Pedro, 2001; García, 2011) siendo atractivas para la
realización de investigaciones biológicas (Piña, 2000).
Las cactáceas conforman la familia vegetal representativas de estas zonas, son endémicas
del continente Americano (Arias y Bravo 2002; Delgado 2007; García 2011), y México
representa la mayor diversidad albergando más o menos 54 géneros y aproximadamente
750 especies (Arias y Bravo 2002).
Son un grupo vegetal amenazado y se requiere conocer su distribución ecológica para
orientar sus actividades conservacionistas (Reyes 2001; Arias y Bravo 2002), como los
estudios de ecología reproductiva, que incluye el estudio integral de los factores
relacionados con la reproducción (Piña, 2000).
El propósito de esta investigación es el estudio ecológico reproductor de la una población
de cactáceas endémica de la zona norte del estado de Sinaloa específicamente en la región
de Topolobampo y Sierra Navachiste, Echinocereus sciurus Floresii que está clasificada
en la NOM-ECOL-059-2001 bajo protección especial y en el Ápice II de CITES (Díaz
2000; Gómez 2006).
Estas especies están siendo víctima de una explotación excesiva o una destrucción de su
hábitat lo cual ha traído consigo que sus poblaciones se vean amenazadas, incluso de
extinción (Navarro, 2001). Siendo esta la razón por la cual se es de suma importancia
conocer su distribución, abundancia y el ciclo de vida de esta especie para su conservación.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En la mayoría de las cactáceas mexicanas se carece de estudios ecológicos, contándose
solamente con su descripción taxonómica. Esta falta de información se vuelve crítica ya
que en muchos casos estas especies están siendo víctima de una explotación excesiva o de
una destrucción de su hábitat lo cual ha traído consigo que estas poblaciones vulnerables se
vean amenazadas, incluso de extinción, (Navarro, 2001) se estima que el 35% de las
cactáceas en México se encuentren en algún grado de peligro (Hernández y Godínez.
1994). Siendo esta la razón por la cual se decidió trabajar con los aspectos ecológicos y
reproductivos de Echinocereus sciurus Floresii una especie endémica del norte de Sinaloa,
bajo protección especial clasificada en la NOM-ECOL-059-2001 y en el Ápice II de CITES
(Díaz 2000; Gómez 2006).
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OBJETIVOS.
Objetivo General.-
Determinar la ecología reproductiva de Echinocereus sciurus floresii en la isla
Mazocahui de la bahía de Ohuira, Topolobampo, Ahome Sinaloa.
Objetivos específicos.-
Estimar la densidad y distribución poblacional de la especie en el área de estudio.
Evaluar parámetros fisicoquímicos del área de estudio: Temperatura, pH, Materia
Orgánica, tipo de suelo, humedad, etc.
Conocer las características de la floración y biología floral de la especie.
Identificar a los visitantes florales, su actividad y efectividad en la polinización.
Identificar los factores que perturban a los organismos.
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JUSTIFICACIÓN.
Los estudios ecológicos y reproductivos de Cactáceas en México son poco frecuentes, se
utilizan para conocer el estatus poblacional de dichas poblaciones y para implementar las
medidas de conservación. Por lo cual se desea determinar la ecología reproductiva de
Echinocereus sciurus Floresii es una planta protegida de la familia Cactácea endémica del
norte de Sinaloa (Díaz 2000; Gómez 2006) que se conoce poco de su ciclo de vida,
aportando a la ciencia información del estado actual de esta población vegetal para su
conservación.
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ANTECEDENTES.
La cuarta parte de la superficie del planeta está formado por zonas secas, ocupando más de
6 billones de hectáreas, siendo 1 billón de hectáreas para desiertos hiperaridos y 5 billones
para regiones áridas, semiáridas y subhúmedas secas, (Campos y De Pedro, 2001) siendo de
gran importancia en el mundo, se caracterizan por tener precipitación anual y productividad
baja, máxima evaporación, grandes amplitudes térmicas, bajo contenido de materia
orgánica en el suelo y flora y fauna adaptada a estas condiciones climáticas. (Campos y De
Pedro, 2001; García, 2011).
Estos aspectos confieren a estas zonas gran peculiaridad con respecto a otros sistemas en el
mundo, lo cual las hace sumamente atractivas para la realización de investigaciones
biológicas (Piña 2000).
En México, las zonas secas ocupan aproximadamente 128 millones de hectáreas, es decir,
más de la mitad del país. Las zonas muy áridas y áridas se encuentran principalmente en
Baja California, Baja California Sur, Coahuila, Chihuahua y Sonora, representando 49%
del total de las tierras secas del país. Las zonas semiáridas abarcan 29%, distribuidas en su
mayoría en el desierto Sonorense y en los estados del altiplano mexicano; y el 22%
corresponde a las zonas subhúmedas secas de Campeche y Yucatán, el Golfo de México y
las costas del Océano Pacífico desde Sinaloa hasta Chiapas (García, 1988; Montaño y
Monroy, 2000).
La fauna de los desiertos es numéricamente escasa en términos de zoomasa por unidad de
superficie pero resulta variada, son generalmente nocturnos, son difíciles de ver pero una
observación cuidadosa permite detectar rápidamente indicios de la presencia de un buen
número de especies, existen desde insectos, reptiles, arácnidos, aves y mamíferos de
variado tamaño, ya sean herbívoros o carnívoros entre otros. De hecho, para poder
sobrevivir en las regiones áridas, los animales deben ser capaces de superar al menos tres
importantes inconvenientes: falta de agua, temperaturas extremas tanto positivas como
negativas y escasez de biomasa (y, por tanto, de alimento) (García 2011).
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En el caso de la flora, la aridez de los desiertos hace que sólo puedan instalarse en ellos
plantas muy especializadas (plantas “xerófilas”) bien adaptadas para soportar la sequía
evitando pérdidas excesivas de agua y capaces de sobrevivir en medios con una elevada
salinidad. Por una parte, numerosas plantas xerófilas han desarrollado una serie de
adaptaciones fisiológicas destinadas a reducir la transpiración a través de la cutícula
(logrando su práctica desaparición en las plantas suculentas). Además, cuando las
temperaturas son excesivas, cierran los estomas lo que limita las pérdidas de agua pero
reduce en la misma proporción el intercambio de gases con la atmósfera y el tiempo
durante el que se puede desarrollar la fotosíntesis. Otras plantas han logrado elevar la
presión osmótica de los líquidos celulares con el objetivo de favorecer la absorción de agua
a través de las raíces. Pero las más evidentes, hasta el punto de imprimir un inconfundible
carácter a las zonas áridas, son las adaptaciones morfológicas por lo que es muy frecuente
que las plantas xerófilas presenten una morfología original en alguna o en el conjunto de
sus partes, como por ejemplo en la raíz o en las hojas. Otra adaptación es la suculencia, las
plantas suculentas son capaces de almacenar importantes reservas de agua en las hojas
(casos del Aloe, Yucca, Agave…), en el tallo (cactáceas, Euphorbia...) o, menos
frecuentemente, en las raíces (Asparagus, Pachypodium...) que, para ello, aumentan de
volumen adquiriendo formas globosas y dando una fisonomía inconfundible a estas
especies (García, 2011).
La alta diversidad de taxa y el alto grado de endemismo (McMahon 1981, citado por Piña
2000), la elevada heterogeneidad espacial y temporal, y la extensa variedad de
interacciones bióticas, son algunas de los factores que promueven la complejidad de estos
ecosistemas, sin embargo la comprensión del funcionamiento de estas zonas ha aumentado
en los últimos años, aunque muchos procesos biológicos y físicos no han sido todavía
completamente esclarecidos (Polis 1990, citado por Piña 2000).
Como por ejemplo el éxito reproductivo de las plantas, principalmente en la fase final, es
decir en el reclutamiento de plántulas (Nobel 1980a, citado por Piña 2000) que es quien
mantiene las poblaciones, o repone la perdida de los organismos a través del tiempo (Piña
2000; Palleiro, Mandujano y Golubov 2006).
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En estos ecosistemas el reclutamiento es bajo e infrecuente () atribuyéndose a diversos
aspectos como la baja producción de semillas viables, () la carencia de polinizadores
adecuados, () la baja disponibilidad de recurso () o bien las características de los sistemas
reproductivos, () mostrándose en su mayor esplendor la reproducción clonal o vegetativa,
mientras que la contribución de la mayoría de las poblaciones a la tasa de crecimiento por
reproducción sexual es muy baja ().
La reproducción sexual, por su parte, puede considerarse como un fenómeno costoso, ya
que además de presentar costos de meiosis, en los que cada hijo no recibe más que la mitad
de los genes de cada progenitor, requiere de la inversión de recursos del presupuesto, no
sólo para la formación de gametos (femeninos y masculinos), sino también de otras
estructuras que aseguran el éxito reproductivo, como lo son la formación de flores con
estructuras como sépalos que conforman el cáliz, pétalos que conforman la corola,
estambres que conforman el androceo, el pistilo que conforma al gineceo así como
substancias atrayentes para los polinizadores (Bravo y Sánchez 1978a; Proctor et al 1996,
citado por Piña 2000 y Jiménez y Matías, 2010). Además, una vez que se logra la
fecundación del gameto femenino (óvulo), se requiere de recursos y energía destinada a
consolidar la maduración de éste con el embrión y las sustancias que lo nutrirán después de
la germinación. Adicionalmente, se requiere de la asignación de energía y recursos
destinados a la formación de frutos maduros y apetecibles, destinados a ser manjar de los
animales que funcionarán como consumidores de la pulpa de los frutos y, al mismo
tiempo, como dispersores de las semillas (Jiménez y Matías, 2010). A pesar de estos costos,
la reproducción sexual presenta grandes ventajas a nivel poblacional, ya que con ella se
incrementa la velocidad de adaptación o ajuste de las poblaciones a los cambios
ambientales (Maynard, 1978 citado por Jiménez y Matías, 2010).
El proceso mediante el cual el polen viaja desde las anteras (parte masculina) de una flor
hasta alcanzar el estigma (parte femenina) de esa misma u otra flor, en principio de la
misma especie se conoce como polinización, los vectores o agentes encargados de
transportar el polen de unas flores a otras son tres: el viento, el agua (polinización abiótica)
y los animales (polinización biótica) (POLINIZADORES Y BIODIVERSIDAD).
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El transporte abiótico involucra una alta producción de polen debido a la baja probabilidad
de que este alcance un estigma de la misma especie. Las flores de estas plantas, se
caracterizan por una reducción floral, poca vistosidad, ausencia de olor, y una escasa o nula
producción de néctar.
Por otro lado el transporte biótico, son diversos y están representados principalmente por
insectos y vertebrados como las aves y mamíferos en menor grado. Las flores son de
colores llamativos, abundante néctar, polen viscoso y fragancias (Piña 2000).
Una cuestión importante en la biología de las plantas es la forma de interacción planta-
animal, y cómo estas han evolucionado, según su sitio geográfico ( Thompson, 2002; citado
por Munguía et al 2009). Las interacciones entre planta-polinizador han sido muy
estudiadas, debido a su importancia en la reproducción de plantas silvestres y cultivos,
además es interesante para conocer su ecología, evolución y biología reproductiva de las
plantas (Munguía et al 2009).
La evolución de la polinización en plantas polinizadas por animales ha sido impulsado por
el comportamiento de la alimentación del polinizador principal, independientemente que
participen otros. Este principal polinizador más efectivo implica la selección en
fenotipos florales que responden a la morfología de los más eficaces
polinizadores (Ibarra – Cerdeña. C.N., L.I. Iñiguez – Dávalos, y V. Sánchez- Cordero
2005).
Una estrategia que siguen las plantas para evadir la competencia por polinizadores, es la
floración en diferentes tiempos o periodos del año, proceso que es conocido como evasión
de traslapes de floración, obteniendo así beneficios de un número mayor de polinizadores
de diferentes especies evitando la competencia (Piña 2000).
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Ecología reproductiva de plantas en zonas áridas.
Las investigaciones enfocadas al papel y la influencia de las interacciones bióticas en zonas
áridas y semiáridas han aumentado, existiendo muchos aspectos por estudiar. En México
los estudios ecológicos se han realizado principalmente en los desiertos del norte
(Sonorense y Chihuahuense) y se han enfocado principalmente a la ecología de poblaciones
y su interacción con el medio físico. Destacan los estudios realizados en la familia
Cactácea. La ecología reproductiva incluye el estudio integral de los factores relacionados
con la reproducción (Piña 2000).
En el año 2000 en el valle de Zapotitlán Salinas, Puebla., Hugo Humberto Piña Ruiz,
trabajo con la Ecología reproductiva de Ferocactus robustus (Cactaceae) en donde su
investigación reúne experimentos en campo y en laboratorio. Menciono que en la zona de
estudio la especie no mostraba reclutamiento de plántulas, lo que genero la hipótesis de que
la planta podría estas experimentando un bajo reclutamiento de individuos por semilla,
asociado a problemas de reproducción sexual. En este contexto, se estudiaron los aspectos
como: la estructura por tamaños de la especie, la floración y biología floral, la interacción
con los visitantes florales, el sistema reproductivo y germinación. También se realizó un
estudio de la abundancia y estructura por tamaños de la población por medio de transecto
de 50 x 2 metros. Encontrándose que el 48% de los individuos tiene coberturas entre 2 y 5
m2, con una media de 3.85m2. La investigación demostró que el problema de reclutamiento
de Ferocactus robustus es un fenómeno que no está relacionado directamente con la
ecología reproductiva, ya que existe producción de semillas viables. Considero que la
influencia de los factores ambientales podrían ser determinantes en la ausencia de plántulas
en la población, sin descartar posibles problemas de depredación de semillas (Piña 2000).
Las cactáceas conforman una familia vegetal con singulares formas, delicadas flores y
diversas adaptaciones a los ambientes semiáridos y áridos, son un grupo vegetal amenazado
y se debe conocer su distribución ecológica para orientar actividades conservacionistas
(Reyes 2001; Arias y Bravo 2002).
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Se considera que los cactus ancestrales fueron arboles medianos, hojas anchas y delgadas
de tronco leñoso, que se encontraban en lugares tanto áridos como templados. Las especies
actuales presentan estructuras muy variadas, desde suculentas gigantes, de aspecto arbóreo
hasta diminutas plantas enanas, y desde formas globosas hasta grandes trepadoras (Delgado
2007).
En términos botánicos los “cactus”, nombre común con el que se conoce de manera general
a estas especies se caracteriza por la presencia de tallos carnosos con porte especializado en
fotosíntesis. La corteza verde está cubierta por una capa de cera que les ayuda a evitar la
pérdida de agua, generalmente suculento y la presencia de pequeños meristemos laterales
cubiertos de tricomas y espinas. Estas estructuras morfológicas tienen una apariencia de
pequeños cojinetes que se encuentran expuestas sobre costillas ó tubérculos. Las areolas
(estructuras homologas a las yemas axilares de otras dicotiledóneas y que están formadas
por tejido meristematico) es el atributo distintivo de las cactáceas, desarrollan múltiples
pelos o tricomas, semejantes a las fibras de algodón, así como espinas., existen espinas
radiales y centrales, debido a la posición dentro de la areola. Sin embargo, en algunas de
las especies no se distinguen espinas radiales y centrales por lo que todas son de un solo
tipo. En los nopales y otras cactáceas emparentadas existe un tipo particular de espinas,
conocidas vulgarmente como aguate, pero que los botánicos llaman glóquida (estructura
como anzuelo). La mayoría de los miembros de la familia Cactaceae carecen de hojas,
exceptuando los géneros como Pereskia, Pereskiopsis y Opuntia. Las cactáceas son
dicotiledóneas (Arias y Bravo 2002; Delgado 2007).
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Las flores.
Las flores surgen de las areolas, suelen ser solitarias, hermafroditas, coloridas, pero en el
perianto no existe una clara diferencia entre cáliz y corola, pero si una transición gradual
entre sépalos y pétalos las cuales se disponen en espiral, de formas u tamaños distintos.
(Arias y Bravo 2002; Delgado 2007).
El color puede variar desde blanco en las flores nocturnas, hasta rojo o purpura pasando por
el amarillo, anaranjado, y el verde en las flores diurnas. En ocasiones se combinan varios
colores produciendo franjas tornasol, amarillo y rojo. El tamaño varía desde 40 cm de largo
hasta 0.5 cm. Las inflorescencias (el grupo de flores) solamente tienen lugar en especies del
primitivo género. Al interior del perianto se encuentran los estambres, que constituyen las
estructuras masculinas y varían en número (20 a 4000). El ovario se forma por la fusión de
hojas especializadas llamadas carpelos, (variables en número y no son distinguibles
fácilmente). El estilo está situado arriba del ovario., puede ser corto y grueso, o largo y
delgado (Arias y Bravo 2002).
El fruto.
El fruto como la tuna o la pitaya corresponde a una baya. Este tipo de fruto es jugoso,
envuelto por una cubierta más o menos delgada su interior lo forma un lóculo o cámara,
con numerosas semillas cuyo funículo (estructura que une la semilla al fruto), puede estar
muy desarrollado o no, lo que determina su carnosidad o suculencia, la forma es variable
desde globoso a oblongo. Cuando el fruto madura se abre de forma natural (dehiscencia)
exponiendo la fruta para que las aves, pequeños mamíferos así como varios insectos
consuman la pulpa y dispersen las semillas. Externamente los frutos pueden llevar una
cubierta muy espinosa, escamosos o bien no presentar estructuras y estar desnudos, la
coloración incluye colores de la gama de blanco, verde, amarillo hasta el purpura (Arias
Montes A. S., H. Bravo 2002).
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Las numerosas especies de cactáceas que producen frutos utilizados para el hombre como
alimento pertenecen a los géneros Pereskiopsis, Opuntia, Hylocereus, Escontria,
Heliabravoa, Pachycereus, Stenocereus, Carnegiea, Machaerocereus, Neobuxbaumia,
Myrtillocactus, Polaskia, Echinocereus, Ferocactus y Mammillaria, pero las de mayor
importancia económica son los de Opuntia, Hylocereus y Stenocereus (Bravo y Sánchez
1991c; Arias y Bravo 2002).
Desde las primitivas tribus nómadas que recorrían los territorios americanos en las zonas
desérticas y semidesérticas, las cactáceas jugaron un papel muy importante en su sustento y
cultura, siendo para ellos una fuente de alimento, bebida, medicina, plantas de ornato y
materia prima para la construcción de viviendas, para la elaboración de mantas, y para la
manufactura de sus armas de caza y pesca, adquiriendo estas plantas tanta importancia, que
algunas de ellas llegaron hacer deificadas. Aparte de los usos alimenticios y medicinales de
las cactáceas, existen otros, tales como:
Protección y mejoramiento de los suelos.
Combustible.
Con fines artesanales.
Fuente de mucilagos, gomas y pectinas.
Fuente de alcohol y vinagre.
Fuente de fibras y pulpas para la fabricación de papel y de materiales aislantes.
Industria cosmetológica.
Obtención de colorantes (Bravo y Sánchez, 1991c).
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Distribución.
Las cactáceas son originarias y exclusivas del continente americano de manera natural,
desde las provincias de Alberta en Canadá en donde está representada por Opuntia fragilis,
hasta la Patagonia en Sudamérica en donde se encuentra Austrocactus spp entre otras., pero
también pueden encontrarse en las islas Galápagos y en las Santillas. Esta familia tiene
lugar significativo en la flora de América, entre otras razones por el número de géneros y
de especies que la conforman, por su amplia distribución, prácticamente en todo el
continente, y por su capacidad de supervivencia y papeles ecológicos que desempeñan
principalmente en las zonas áridas y semiáridas (Arias y Bravo 2002; Delgado 2007).
Cactáceas En México.
México alberga una significativa cantidad de cactáceas, más o menos 54 géneros y
aproximadamente 750 especies esto representa la mayor diversidad florística conocida para
los países americanos, (por sus condiciones de latitud, topografía y climas, Delgado, 2007).
En el desierto chihuahuense, el desierto sonorense y los valles intermontanos de Hidalgo y
Querétaro existen casi el 60% de los géneros considerados para México y de ellos cerca de
25% son endémicos., en relación a las especies, cerca del 44% de las cactáceas Mexicanas
son nativas de esta extensa región de las cuales posiblemente más de 400 son endémicas
(Arias y Bravo 2002).
Se estima que el 35% de las especies mexicanas de cactáceas se encuentran en algún grado
de peligro (Hernández y Godínez. 1994). Ese peligro puede presentarse a diferentes niveles
de acuerdo a su distribución ya sea regional, estatal o nacional. Los criterios que se utilizan
para clasificar los taxa en alguna categoría de peligro son distintos. En México se considera
a la Norma Oficial Mexicana NOM-059-ECOL-2001, en esta norma se presenta el Método
de Evaluación del Riesgo de Extinción de las Especies Silvestres en México. Este método
evalúa la amplitud de la distribución de un taxón dado dentro de los límites geográficos del
país, las condiciones de hábitat, la vulnerabilidad biológica intrínseca del taxón y el
impacto que sobre él han provocado las actividades humanas (Delgado 2007).
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Cactáceas en Sinaloa
En Sinaloa se encuentran 15 géneros y 214 especies de cactáceas, cuadro 1 (Arias y Bravo
2002).
Cuadro 1.- Géneros y especies presentes en Sinaloa
Acanthocereus 1 spp Hylocereus 1 spp Peniocereus 5 spp
Cylindropuntia 5 spp Lophocereus 1 spp Pereskiopsis 2 spp
Echinocereus 5 spp Mammillaria 170 spp Pilosocereus 1 spp
Ferocactus 4 spp Opuntia 9 spp Selenicereus 1 spp
Heliocereus 1 spp Pachycereus 1 spp Stenocereus 7 spp
Aspectos taxonómicos del género Echinocereus.
El género Echinocereus agrupa plantas simples o cespitosas, bajas, perennes, erectas o
postradas, en ocasiones pendulosas. Hay unas 100 especies distribuidas desde el Sudeste de
Estados Unidos de América, y en México en los estados del desierto Chihuahuense, hasta el
estado de México La primera parte del nombre del género Echinocereus viene del griego
'erizo', mientras que la segunda parte cereus "viene del latín" candelabro. Los tallos de las
especies de este género miden de 4 a 150 cm de longitud, presentan costillas, de
consistencia casi siempre suave, de 4 a 12 costillas no muy profundas, hay desde globosos
hasta cilíndricos en ocasiones muy alargados. Aréolas vegetativas y floríferas semejantes.
Las flores se presentan en las aréolas maduras cercanas al ápice, ocasionalmente en las
laterales, por lo general estas son diurnas, y permanecen abiertas durante varias días,
generalmente grandes, campanuladas o infundibuliformes, de color escarlata, rosa
purpúreo, amarillo o amarillo verdoso; areolas del pericarpelo y tubo receptacular con
escamas pequeñas, espinas y a veces lana; estambres numerosos, los primeros insertos
cerca de la base del tubo por encima del corto anillo nectarial; estilo más o menos grueso
emergente sobre los estambres, lóbulos del estigma de color verde esmeralda, característico
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del género. Fruto carnoso, con pericarpio delgado, colorido, con aréolas espinosas, caducas
cuando madura el fruto; pulpa azucarada y comestible; semillas negras, con testa más o
menos reticulada o tuberculada; hilo basal amplio; embrión casi recto, con cotiledones
pequeños (Bravo y Sánchez 1991a; Giannini y Kesteloot 2010; Delgado 2007).
Echinocereus sciurus floresii.
Planta cilíndrica, pequeña, solitaria o formando colonias, tallo de hasta 20 cm de altura por
4 a 6 cm de diámetro. De 12 a 17 costillas tuberculadas. Cubiertas de abundantes areolas
circulares con lana blanca, con espinas radiales y centrales no diferenciadas, alrededor de
14, de color cuerno o amarillentas con la punta oscura. Flores solitarias, grandes, rosadas y
atractivas de 7 cm de longitud y diámetro, con tubo receptacular cubierto de espinas
numerosas delgadas, pétalos de color rosa claro, estilo verdoso y lóbulos del estigma
verdes. Fruto una baya ovoide verde cubierta de espinas. Semillas negras tuberculadas de 1
mm de longitud. Se produce por semillas con proceso fácil y crecimiento rápido. Está
clasificada en la NOM-ECOL-059-2001 bajo protección especial y en el Ápice II de
CITES. Es endémica de Sinaloa en la región de Topolobampo y Sierra Navachiste
(Hernández y Godínez, 1994; Díaz 2000; Gómez 2006).
Dentro de los estudios sobre la vegetación y la flora de islas en México destacan las islas
Revillagigedo, (Johnston 1931; citado por Díaz 2008), isla Guadalupe (Moran 1951 y 1981;
citado por Díaz 2008). A nivel regional son escasos los registros que se tienen acerca de
estos estudios realizados en las islas de la entidad de Sinaloa, los que destacan son los de la
isla Venados en Mazatlán Sinaloa y las islas Tachichiltle y Altamura en el municipio de
Angostura (Flores et al 1994; Flores et al 2003; citado por Díaz 2008), y en los sistemas
lagunares Navachiste y Macapule del norte de Sinaloa, por Díaz (2008) que estudio la
diversidad florística y estructura de la vegetación (Díaz 2008).
El único antecedente sobre la vegetación en el área de estudio es el de Reyes – Olivas
(2000) sobre la distribución de cactáceas y la composición florística de la isla Mazocahui
en Topolobampo, Sinaloa.
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METODOLOGÍA.
Área de estudio.
La isla Mazocahui se localiza en el norte de Sinaloa, a 25° 34' 08" N y 109° 00' 44" 0, tiene
una elevación de 65 m s.n.m. y ocupa una superficie de 1.5 km2. Este derrame basáltico
data del Pleistoceno, o del Cenozoico medio, y está rodeado por las aguas de la Bahía de
Ohuira que cubren 125 km2. El suelo de la isla Mazocahui es somero, 7 cm de profundidad,
textura franco-arcillosa, 50-60 por ciento de cobertura con piedras grandes y frecuentes
afloramientos rocosos. Topolobampo tiene una precipitación media anual de 240 mm y una
temperatura promedio de 24° C. La mayor parte de la lluvia ocurre en los meses de julio a
septiembre, y la estación seca invernal se caracteriza por una humedad relativa alta. La
brisa sopla en dirección oeste-noroeste en octubre a mayo y contribuye en la frecuencia de
días con neblina y roció, 81 y 133 días/año, respectivamente. El matorral xerófilo tiene una
cobertura vegetal de 10 a 80 % (Reyes 2001).
Figura 1.- Área de estudio Isla Mazocahui.
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En este estudio se seleccionó una población de Cactaceae Echinocereus sciurus floresii, en
la Isla Mazocahui de la bahía de Ohuira, Topolobampo, Ahome Sinaloa, para evaluar su
ciclo floral, utilizando las yemas que se abrirán en un solo día (N = 10 brotes en 10
plantas). Durante el proceso de antesis se realizarán medidas cada hora: diámetro de la
corola en su punto más ancho, la disponibilidad de polen en las anteras (estimada
visualmente por dehiscencia) y receptividad del estigma (determinado por la observación
de adhesión polen).
Para estimar la producción de néctar se seleccionarán los brotes maduros de flores de 10
plantas, para esto se cubrirá con bolsas de organza, para evitar la remoción de néctar por los
visitantes florales. Se retirará el néctar de las flores que se acumulará en cada flor durante
periodos de una hora y se medirá utilizando una micropipeta graduada de 1-ul.
Posteriormente se analizarán los resultados mediante ANOVA con medidas repetidas
utilizando el programa (por definir). La concentración de azúcar (expresado en equivalentes
de sacarosa) para todas las muestras de néctar se estimará usando un refractómetro de
campo (modelo por definir).
Las observaciones de los visitantes florales comenzarán al momento de la antesis y
terminaran al cierre floral, para esto se seleccionarán 10 flores. El comportamiento en la
frecuencia de visitantes florales se observará en dos días consecutivos, para cada flor, se
analizará la actividad (extracción de polen o néctar, el estigma y / o contacto antera), flor
visitada, hora del día, y las especies de insectos visitantes serán registrados con ayuda de
cámaras digitales (video y fotográficas). Las observaciones se agruparán en cuatro
intervalos de tiempo (horas por definir). Los resultados se analizarán mediante una tabla de
contingencia con residuos ajustados para determinar las diferencias entre las frecuencias de
visita a las especies más abundantes. Además un análisis de la tasa media / varianza para
determinar si el patrón temporal de visitas en el sitio tendrá diferencias de un patrón
aleatorio.
Para el sistema de apareamiento (proporciones de polen y óvulos), se escogerán 10 flores al
azar y se medirá la proporción polen / óvulos, para esto se dividirá el número de granos de
polen (que se obtendrá de una antera, que será multiplicado por el total de anteras existentes
por flor) entre el número de óvulos.
18
En las polinizaciones controladas se seleccionarán 25 plantas al azar, y 20 flores que abran,
se cubrirán con bolsas de plástico, y todos los tratamientos tendrán cinco flores para la
aplicación de los cinco tratamientos siguientes:
1. Polinización natural, (las flores quedarán al descubierto, acceso a los agentes
polinizadores naturales).
2. Autogamia, (los botones florales serán embolsados y aislados de los visitantes).
3. Autopolinización, (los botones florales serán embolsados y cuando se abran serán
polinizados con polen de la misma flor).
4. Polinización cruzada, (botones florales igualmente estarán embolsados, pero al
momento de la apertura floral estos serán polinizados con una mezcla de polen de
dos plantas diferentes separadas de la planta experimental).
5. Agamospermia: Los botones se embolsarán y cuando se abra la flor esta será
castrada y embolsada de nuevo inmediatamente después de la castración.
Las flores se mantendrán bajo observación hasta la maduración o aborto del fruto.
Se analizarán las diferencias entre tratamientos en la proporción de flores que produzcan
frutos. Posteriormente con los datos de flores-frutos se calculará el índice de
autoincompatibilidad (ISI) como la cantidad de flores a fruto obtenido por autofecundación
dividido entre la cantidad de flores a fruto obtenido a través de polinización cruzada
(Bullock 1985).
Una vez obtenidos los frutos se calculará la muestra de semillas (semillas por fruto/ número
promedio de óvulos de la especie) para probar la diferencia en la producción de semillas de
los tratamientos.
Además será seleccionado un subconjunto de semillas (20 semillas) por cada tratamiento
para medir la anchura y longitud de cada una, para calcular el tamaño de semilla (longitud x
anchura), también las semillas serán pesadas para obtener la masa de las mismas. Las
diferencias en la producción, tallas y peso de semillas entre tratamientos serán analizados
con ANOVA, y con una prueba de Tuckey.
19
El experimento de germinación se llevará a cabo en el laboratorio de Biología en el ITLM,
en este se sembraran 20 semillas de cada tratamiento en charola de germinación de unicel
con tierra del área de estudio (condiciones controladas por definir) y se monitorearán el
número de germinaciones semanales por 3 meses.
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