Contribución para la conservación de podocarpaceae del Sur de Sudamérica a partir de patrones genéticos y biogeográficos

Abstract

La familia Podocarpaceae, biogeográficamente disyunta en Sudamérica, permite analizar hipótesis acerca de los patrones de divergencia intra e interespecíficos en respuesta a los cambios climáticos y tectónicos ocurridos en el sur de Sudamérica durante el Neógeno y Cuaternario. En esta tesis se evalúan las características genéticas poblacionales, filogeográficas y filogenéticas de Podocarpus parlatorei que habita el Bosque Montano de Yungas (BMY) y P. nubigena, P. saligna, Saxegothaea conspicua y Prumnopytis andina del Bosque Templado Austral (BTA). Para P. parlatorei y para P. nubigena, se analizaron hipótesis históricas en relación a los desplazamientos de las especies a causa de los cambios climáticos ocurridos durante el Pleistoceno. Se estudiaron las características genéticas de las especies sobre un total de 46 poblaciones utilizando isoenzimas y secuencias de regiones no codificantes de ADN del cloroplasto en relación a la amplitud de su distribución geográfica y la continuidad de las poblaciones. En base a electroforesis isoenzimática se calcularon parámetros de diversidad poblacional, y a nivel de especie, la distribución jerárquica de la diversidad genética y los niveles de endogamia. Los resultados obtenidos a partir del análisis isoenzimático de P. parlatorei utilizando 25 loci arrojó un polimorfismo del 57%. La evidencia apoya la hipótesis de refugios interglaciarios al sur de la distribución y hacia mayores alturas sobre los cordones montañosos, mientras que durante los períodos más fríos las poblaciones se habrían desplazado hacia el norte y el este, hacia las zonas más bajas en respuesta a la disminución global de la temperatura. Las secuencias de la región del espaciador intergénico del ADN del cloroplasto trn L-F revelaron ocho haplotipos y un sector genéticamente diferente al sur de la distribución. La evidencia isoenzimática en P. nubigena arrojó un polimorfismo del 92%. Los resultados sugieren divergencia genética entre las poblaciones al norte y al sur de la latitud 43º S, en respuesta a los cambios tectónicos del Neógeno. Además, las poblaciones habrían sobrevivido localmente a las últimas glaciaciones en poblaciones de relativamente baja altura las cuales presentan mayor diversidad y alta divergencia en relación a las poblaciones de mayor altitud. Los resultados para P. saligna, especie de rango restringido y que presenta una distribución fragmentada en la cordillera de los Andes y la Costa, sugieren que mantiene limitado flujo génico y elevada variación genética lo que podría reflejar una distribución más amplia en el pasado. Los niveles de variación genética en Prumnopytis andina son los esperados para especies con distribución restringida. En cambio, los resultados isoenzimáticos obtenidos para Saxegothaea conspicua indican relativamente baja diversidad genética que no reflejaría sus características de distribución geográfica ni de sistema reproductivo. Posiblemente esta especie se vio afectada por cuellos de botella y deriva génica durante las últimas glaciaciones, lo que empobreció su acervo genético. Se realizaron análisis filogenéticos moleculares mediante dos marcadores del cloroplasto y uno nuclear y en base a caracteres morfológicos entre las especies de Podocarpus y se estimó la distancia genética mediante isoenzimas. Los análisis filogenéticos para datos moleculares apoyan el origen monofilético del género Podocarpus. Especies morfológicamente similares, como P. parlatorei y P. saligna, y que ocupan ambientes con características ecológicas similares, presentaron mayor afinidad en el análisis cladístico morfológico y de distancias genéticas. Se puede afirmar a partir de los caracteres morfológicos que existió un ancestro común para las especies de Podocarpus tolerantes a climas templado-cálidos, que extendieron su distribución a los climas subtropicales montanos del sur de Sudamérica. En contraposición P. nubigena, con tolerancias ecológicas templado-frías, permaneció restringida al Bosque Templado Austral, pero pudo mantener altos niveles de variación genética más allá de los posibles cuellos de botella sufridos durante las glaciaciones. Las características genéticas de las especies analizadas no sólo reflejan sus rangos de distribución geográfica y la continuidad de sus poblaciones, sino que junto con sus relaciones filogenéticos, sugieren posibles eventos de vicarianza y o dispersión relacionados con las características de tolerancia térmica de las especies.