utilización de métodos estadísticos para la realización de un...

Tlamati Sabiduría, Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

4° Encuentro de Jóvenes Investigadores – CONACYT 11° Coloquio de Jóvenes Talentos en la Investigación

Acapulco, Guerrero 21, 21 y 23 de septiembre 2016 Memorias

Utilización de métodos estadísticos para la realización de un estudio

ecomorfologico en culebras Thamnophis eques y Thamnophis scalaris. Laura Getzemani Hipolito Jimenez (Becario)

Universidad Autónoma de Guerrero Unidad Académica de Ciencias Ambientales

Programa de verano Delfín [email protected]

Área en la que participa: II Biología y Química

Dr. Felipe de Jesús Rodríguez Romero (Asesor) Profesor-Investigador de la Facultad de Ciencias en la Universidad Autónoma del Estado de

México, [email protected].

Resumen

Thamnophis; Son culebras esbeltas, con la cabeza poco diferenciada del resto del cuerpo, con

escamas quilladas. Poseen una sola placa anal El tamaño oscila entre los cincuenta centímetros y

un metro con treinta centímetros de longitud. A través de la Ecomorfologia siendo una rama de la

biología que utiliza herramientas estadísticas para estudiar los cambios de forma inter o

intraespecificos, se puede realizar un estudio de relación ente el rol ecológico de un individuo y

sus adaptaciones morfológicas, es muy eficaz relizar un análisis con diferentes métodos

estadísticos, dependiendo los estudios que quieran hacer en diversas especies, sin embargo resulta

muy útil el análisis con morfometria geométrica para la distinción de las variaciones morfológicas

entre estas especies. Entre estas especies existe una clara variación morfológica interespecífica en

el cráneo.

Palabras Clave: Thamnophis, Ecomorfologia, Morfometria. .


Acapulco, Guerrero 21, 22 y 23 de septiembre 2016

Introducción

Los reptiles (tortugas, lagartijas, iguanas, serpientes y cocodrilos), son los primeros vertebrados auténticamente terrestres, ocupan una gran variedad de hábitats terrestres y acuáticos, siendo un grupo abundante y diverso. Los reptiles están completamente adaptados para la vida en tierra. Su falta de dependencia respecto al agua puede comprobarse por la estructura anatómica de sus diferentes órganos y por la peculiar forma en que se desarrollan sus huevos y embriones.

México tiene una gran riqueza de reptiles, se conocen 831 especies y es considerado como el segundo lugar en diversidad de este grupo a nivel mundial (Uetz, 2005).

Especificando el género Thamnophis; Son culebras esbeltas, con la cabeza poco diferenciada del resto del cuerpo, con escamas quilladas. Poseen una sola placa anal El tamaño oscila entre los cincuenta centímetros y un metro con treinta centímetros de longitud. Prefieren para vivir terrenos despejados, de hierbas bajas o altas. En los lugares que escasea la lluvia, se los encuentra a orillas de los ríos, lagos o en estanques. Thamnophis eques; es una especie relativamente grande y robusta llegando a alcanzar una longitud máxima total de 1120 mm, a lo largo del cuerpo se presentan dos hileras de manchas negras que pueden ser circulares o en algunos casos, rectangulares, separadas verticalmente por una coloración crema-verdoso o amarillo-verdoso. (Ramírez y Arizmendi, 2004) Thamnophis scalaris; es una especie de moderado tamaño, alcanza una LHC máxima de 601 mm. La región dorsal del cuerpo es de color café, con una serie de manchas café oscuro con bordes negros; algunas veces estas manchas son interrumpidas para formar dos líneas alternantes en la orilla de color negro. En algunas serpientes el patrón del dorso es difícil observarlo. El vientre es usualmente negro o grisáceo. (Ramírez y Arizmendi, 2004)

Los ejemplares que han sido colectados en los siguientes lugares: Campus Universitario “El Cerrillo” de la Universidad Autónoma del Estado de México, Ahuatenco, Santiago Tianguistenco y Municipio de Almoloya de Juárez del Estado de México.

A través de la Ecomorfologia siendo una rama de la biología que utiliza herramientas estadísticas para estudiar los cambios de forma inter o intraespecificos, como resultado de cambios ontogenéticos, por experimentación o por adaptación y evolución. Se puede realizar un estudio de relación ente el rol ecológico de un individuo y sus adaptaciones morfológicas, incluyendo factores que puedan influir sus variaciones morfológicas como lo es la temperatura, la presión atmosférica, la variación altitudinal e incluso os microhabitats.

Las relaciones de los seres vivos en la naturaleza son muy complejas, la multiplicidad e interacción de factores causales hace especialmente difícil analizar los sistemas ecológicos. Emplear métodos univariados es muy útil en situaciones donde solo interesa la respuesta de una variable y el resto puede controlarse. No obstante, cuando hay una respuesta simultanea de diferentes variables, es útil, la estadística multivariada, refiriéndose a técnicas descriptivas e inferenciales donde están involucradas un grupo de variables, estas técnicas son convenientes cuando más de una característica es trascendente para la muestra, ya que, debido a las relaciones de estas características, se requiere que se analicen de manera conjunta. (Wainwraight y Reilly, 1994)

Tlamati Sabiduría Volumen 7 Número Especial 2 (2016)

Materiales y Métodos

En el Laboratorio Facultad de Ciencias perteneciente a la Universidad Autónoma del Estado de México, se procedió a la medición y toma de fotografías de las serpientes ya colectadas y preservadas en frascos con alcohol al 70%. De las zonas El cerrillo Piedras Blancas, Ahuatenco y Almoloya de Juárez. (Figura 1).

Se realizó una colecta en el bordo “Las Maravillas” que se encuentra dentro de las instalaciones de la Facultad de ciencias “El Cerrillo”. La colecta se realizó utilizando el método de colecta directo el cual se llevó acabo por caminatas entre matorrales, cuerpos de agua y debajo de las piedras, utilizando ganchos herpetológicos ya que son lugares que utilizan de refugio, después en el laboratorio se les aplico una inyección interperitoneal de anestésico y luego de un tiempo preservarlos en frascos con alcohol al 70%. (Figura 2)

Fig.1MapadelEstadodeMéxicoqueindicalalocalizacióndelastresáreasdecolecta.

Fig.2Colectaenelbordo“LasMaravillas”



Dentro del laboratorio se colocó a los ejemplares encima de una hoja milimétrica enmicada para la toma de fotografías con una cámara profesional Sony. Se tomaron fotografías del organismo de manera completa, ventral, central y dorsal, estas imágenes nos servirían para poder ver el funcionamiento de los programas utilizados para estudios de ecomorfologia a través de la morfometria tradicional y la geométrica. (Figura 3 y 4)

Fig.3TomadefotografíasdeejemplaresThamnophiseques,delorganismocompleto,central,dorsalyventral.

Fig.4TomadefotografíasdeejemplaresThamnophisscalaris,delorganismocompleto,central,dorsalyventral.


Morfometria tradicional y geométrica.

Para la morfometria tradicional se utiliza

-ImagJ

Para morfometria geométrica:

-tpsUtil

-tpsDig

-CoordGen

-PCAGen

-CVAGen

-Makefan

-Semiland.

Resultados

Utilizando la Morfometria tradicional en el programa ImageJ (Figura 5)

Fig.5ProgramaImageJ,tomademedidasymuestraderesultados.



Análisis de la longitud de relativa de la cabeza y la longitud hocico-cloaca entre las especies de Thamnophis eques, el cual indica que las hembras tienen significativamente menos escamas ventrales que los machos y los neonatos más que los jóvenes y adultos.(Figura 6)

La longitud relativa de la cabeza baja al incrementar la longitud hocico-cloaca de las culebras.(Figura7)

Fig.6GraficasdelaFRdeescamasventralesporsexoyedad

Fig.7RelaciónentrelaLHCdelasculebrasylalongitudrelativadelascabezas.


Utilizando la morfometria geométrica con sus distintos programas. (Figura 8)

Las gradillas muestran que el cráneo de los ejemplares de Almoloya de Juárez tienden a incrementar el lado derecho de la parte posterior del cráneo, y el vector señala que existe una tendencia a alargarse en esa posición, por otra parte, los de Ahuatenco presentan una deformación tanto del lado derecho como del izquierdo en la parte anterior, y los vectores indican que del lado izquierdo tienden a acortarse pero del lado derecho presentan un ligero alargamiento; respecto al

Fig.8ProgramatpsUtilytpsDigparalacolocacióndepuntoslandmarks.



cráneo de la población de El Cerrillo Piedras Blancas el lado derecho de la parte anterior tiende a hacerse angosto lo cual le da una forma ovalada (Figura 9).

Mientras tanto aquí observa la existencia de una clara diferencia en la forma craneal por especie, diferencia que existe en T. eques entre las poblaciones de El Cerrillo Piedras Blancas respecto a los organismos de Almoloya de Juárez. En T. scalaris, se indica la separación de la población de Almoloya de Juárez en comparación con la de El Cerrillo Piedras Blancas; también diferencias significativas entre los organismos de T. scalaris donde la población de Ahuatenco está completamente separada de la de Almoloya de Juárez (Figura 10).

Fig.9Análisisdelcráneodondesemuestralavariabilidaddelosorganismosdelastrespoblaciones.

Fig.10AnálisisdeloscráneosdelasdosespeciesdeThamnophis,dondesemuestralavariabilidaddelosorganismosentrelasdosespecies.


Discusión y conclusiones

En el presente trabajo se muestra que es muy eficaz relizar un análisis con diferentes

métodos estadísticos, dependiendo los estudios que quieran hacer en diversas especies, sin embargo

resulta muy útil el análisis con morfometria geométrica para la distinción de las variaciones

morfológicas, y con ello poder dar una explicación acerca de las adaptaciones que tienen estas

especies con relación a los datos de micro hábitat y alimentación que se consultan en diferentes

fuentes bibliográficas.

Por lo que se puede mencionar que en el análisis de morfometria tradicional, en Thamnophis eques,

se presenta que la diferencia entre el número de escamas ventrales puede deberse a una diferencia

de sexos o incluso a la muestra de los padres de las camadas aunque esto no es sostenible por que

la estimación de heredabilidad no es significativa. Eso puede ser explicado debido a la selección

natural que actúa en contra de las hembras con el número de escamas ventrales, en la etapa adulta

presentan menor número de escamas ventrales en comparación de los machos y con los neonatos,

mientras que en los machos fue similar en adultos y nonatos.

En el caso de la morfometria geométrica aplicada en el estudio de la cabeza T. scalaris presenta un

morfo tipo más ovalado, mientras que en T. eques es más alargado y angosto, indicando la

adaptación a sus micro hábitats terrestres y semiacuaticos e incluso el tipo de alimentación que

tienen, es decir, si su presa se encuentra en un micro hábitat acuático tienden a tener una forma de

la cabeza más hidrodinámica a diferencia de las terrestres ya que su cabeza es más ancha por habitar

lugares secos y no cazar dentro del agua. (Tjarks, 2009)



Agradecimientos

Los conocimientos adquiridos durante esta estancia serán de gran utilidad para mi

formación, lo que agradezco:

En primer lugar a Dios por darme la salud para realizar este segundo verano de investigación, al

programa Delfín por permitirme participar en este XXI Verano de Investigación Científica y

Tecnológica del Pacifico 2016, a la Universidad Autónoma de Guerrero por los trámites para

obtener este apoyo, asimismo a la Facultad de ciencias de la UAEM y al investigador Doc. Felipe

de Jesús Rodríguez Romero por aceptarme y brindarme todo su apoyo y conocimiento durante la

investigación que realice.

Referencias

Manjarrez, J. y C. G. Macías, 1993. Variación Morfológica Intrapoblacional en la Culebra de Agua Thamnophis eques. Boletin de la Sociedad Herpetológica Mexicana, 5(1): 1-5.

Ramírez Bautista, A. y M. C. Arizmendi. 2004. Ficha técnica de Thamnophis eques. En: Sistemática e historia natural de algunos anfibios y reptiles de México. Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Unidad de Biología, Tecnología y Prototipos (UBIPRO), Universidad Nacional Autónoma de México. Bases de datos SNIBCONABIO. Proyecto W013. México. D.F.

Ramírez Bautista, A. y M. C. Arizmendi. 2004. Ficha técnica de Thamnophis scalaris. En: Sistemática e historia natural de algunos anfibios y reptiles de México. Facultad de Estudios Superiores Iztacala, Unidad de Biología, Tecnología y Prototipos (UBIPRO), Universidad Nacional Autónoma de México. Bases de datos SNIBCONABIO. Proyecto W013. México. D.F.

Tjarks, H. H. 2009. Geometric morphometric Analysis of head shape in Thamnophis elegans. Tesis de maestría. California State University, Chico. 51 p.

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