P EN MARIPOSAS PIÉRIDES (L P A DIFERENTES · PDF filepatrones de distribuciÓn y abundancia en mariposas piÉrides (lepidoptera: pieridae) a diferentes escalas geogrÁficas por josÉ

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  • PATRONES DE DISTRIBUCIN Y ABUNDANCIAEN MARIPOSAS PIRIDES (LEPIDOPTERA:

    PIERIDAE) A DIFERENTES ESCALASGEOGRFICAS

    por

    JOS RAFAEL FERRER PARIS

    Tesis de grado presentada como requisito parcial para optar por el Ttulo de

    Doctor en Ciencias mencin Ecologa

    INSTITUTO VENEZOLANO DE INVESTIGACIONES CIENTFICAS

    IVIC

    CENTRO DE ESTUDIOS AVANZADOS

    ALTOS DE PIPE

    SEPTIEMBRE, 2008

  • RESUMEN DE LA TESIS DE GRADO PRESENTADA PARA OPTAR POREL TTULO DE DOCTOR EN CIENCIAS MENCIN ECOLOGA

    PATRONES DE DISTRIBUCIN Y ABUNDANCIAEN MARIPOSAS PIRIDES (LEPIDOPTERA:

    PIERIDAE) A DIFERENTES ESCALASGEOGRFICAS

    por

    JOS RAFAEL FERRER PARIS

    CENTRO DE ESTUDIOS AVANZADOS

    INSTITUTO VENEZOLANO DE INVESTIGACIONES CIENTFICAS

    ALTOS DE PIPE, SEPTIEMBRE DE 2008

    ngel L. Viloria (Tutor)

    La familia Pieridae (Lepidoptera) es un grupo apropiado para programas de

    monitorizacin de la diversidad de organismos. Sin embargo el conocimiento de

    esta familia, como el de las mariposas en general, es muy heterogneo en la regin

    neotropical y bastante deficiente en Venezuela. Para realizar el primer inventario

    sistemtico de la diversidad de esta familia en Venezuela utilic informacin prove-

    niente de la literatura, las dos colecciones pblicas ms importantes del pas y los

    datos del inventario sistemtico de la Iniciativa para el Mapeo de la Biodiversidad

    Neotropical (NeoMapas).

    Realic mapas de distribucin para 101 de las 116 especies de pirides pre-

    sentes en Venezuela. La suma de estos mapas de distribucin no coincidi con la

    prediccin de riqueza basada en modelos no-lineales ajustados a los datos de los

    muestreos sistemticos: el primero resalta los complejos patrones de distribucin

    asociados a los gradientes altitudinales, mientras que el segundo predice mejor la

    riqueza en los bosques al sur del Orinoco. El muestreo sistemtico de NeoMapas

  • proporcion datos suficientes para estimar la detectabilidad y abundancia de 20

    especies de pirides. La mayora de las especies mantienen valores de abundancia

    similares entre diferentes regiones, slo cuatro se pueden considerar consistente-

    mente abundantes y otras tres son localmente abundantes. Al analizar la distribu-

    cin de las abundancias por regin, encontr un gradiente de equidad correla-

    cionado con la riqueza de especies estimada previamente. Sin embargo el ajuste

    de los modelos es sensible a la seleccin del estimado de abundancia y la escala de

    anlisis.

    En la escala escogida para el anlisis, las mariposas pirides no forman asocia-

    ciones de especies bien definidas. El principal gradiente de variacin en la com-

    posicin esta relacionado con la altura, pero las variables ambientales no expli-

    can toda la variacin en la composicin de las especies. La diversidad taxonmica

    de cada regin es alta y la complementariedad entre regiones es baja, a excep-

    cin de la observada a lo largo del gradiente altitudinal. Desde una perspectiva

    macroecolgica, la diversidad de la familia Pieridae en Venezuela puede explicarse

    principalmente por una combinacin de la separacin de nichos y las dinmicas

    poblacionales. La mayor parte de la evidencia rechaza hiptesis neutrales, y el

    apoyo a modelos fractales es indirecto y circunstancial.

    El reto de este trabajo ha sido combinar el inventario de diversidad de las

    mariposas pirides con el estudio macroecolgico de patrones de distribucin y

    abundancia. Tres recomendaciones se desprenden de este trabajo y son aplica-

    bles los inventarios de otros organismos: integrar todas las fuentes de informacin

    disponibles, tomar en cuenta la heterogeneidad en la probabilidad de deteccin

    y englobar el estudio de los patrones de diversidad en un marco conceptual que

    permita comparar diferentes teoras.

    Palabras clave: macroecologa, biodiversidad, riqueza de especies, equidad,

    composicin, patrones espaciales.

  • A la memoria del Dr. Gilberto Rodrguez

    (1929 - 2004)

  • Agradecimientos

    En un momento decisivo en mi carrera los doctores ngel Viloria y Gilberto

    Rodrguez lograron convencerme de continuar en el camino de la investigacin, y

    venir al IVIC a realizar mi doctorado.

    Una vez en el centro de ecologa, el Dr. Jon Paul Rodrguez me invit a partici-

    par en el proyecto NeoMapas y desde entonces me ha guiado y apoyado en todas

    las fases de mi tesis de grado y mi carrera profesional. Dentro de este proyecto

    cont con el apoyo incondicional de la Dra. Tatjana Good, quien no slo me prest

    ayuda logstica y prctica, sino que tambin me ofreci consejos oportunos y dis-

    cusiones constructivas.

    Durante mis primeros semestres tres investigadores del centro me proporcionaron

    herramientas valiosas para mi formacin profesional: la Dra. Kathryn Rodrguez-

    Clark, la Dra. Margarita Lampo y el Dr. Jafet Nassar. Sus atinados aportes segura-

    mente se han colado en estas pginas.

    Durante el desarrollo de esta tesis disfrut de una beca BID/Fonacit, beca de

    contingencia y beca IVIC. El trabajo de campo fue financiado parcialmente por

    Conservacin Internacional, el Centro Internacional de Ecologa Tropical y el Lab-

    oratorio de Biologa de Organismos. Recib tambin donaciones de Idea Wild,

    Brunton y Thales. En las estaciones biolgicas de Guquira (privada) y Guayacn

    (UDO) cont con un gran apoyo por parte de sus directores y encargados que fa-

    cilitaron mi estada y el trabajo de campo.

    Sin embargo esta tesis no hubiera sido posible sin el apoyo financiero, logstico

    y emocional de las familias Ferrer Paris, Schollenberger Ferrer y Snchez Mercado,

    y de mi compaera Ada Yelitza Snchez Mercado. Todos ellos, junto a mi hijo

    Gabriel Chiquinquir, me ayudaron a mantener el nimo y la fuerza necesaria

    durante todos estos aos.

    vi

  • Una tropa de asistentes (anotadores, colectores, choferes, cocineros y compaeros

    de viaje) contribuyeron a acumular ms de 2 300 horas*hombre de trabajo de cam-

    po: A. Escalas, L. Rodgers, J. Gutierrez, S. Zambrano, R. Badia, T. Caldera, C.V. Lien-

    do, J. van Zoeren, C. Valeris, J.E. Piango, T. Good, L. Rosen, L. Badia, D. Duque,

    A. Snchez, M. Losada, M. Alarcn, R. Sears, L. Martnez, L. Mujica, J. Murillo,

    L. A. Martnez, J.R. Ruz, E. R. Lpez Paris, L. Zambrano, B. Herrera, I. Herrera,

    F. A. Dos Ramos, D.E. Lpez Paris, P. Paris, I. Lau, M. Contreras, M. Riveros, F. Rey,

    E. Chacin, I. Zager, O. Cisneros, G. Vargas, P. Colmenares, A. Croquer, F. Rojas,

    Y. Velsquez, J. Escalona, F. Felipe, A. Betancourt, W. Hernndez, H. Martnez,

    I. Rodrguez, J. Vera, T. Pyrcz, N. M. Paris, G. Bracho, J. Crdenas, J. Ortega, A. Alar-

    cn, Je. Gutierrez, J. de la Cruz y B. Condori.

    Adems he tenido la fortuna de contar con la ayuda de varios asistentes que me

    permitieron completar las tareas ms tediosas una vez que las muestras llegaron al

    laboratorio: Mariana Alarcn, Mara Eugenia Losada, Augusto Ruz, F. Alexandra

    dos Ramos, Idamelis Rodrguez, Olianny y Naiscar Cisneros y sus compaeras de

    La Grita, Antoine Escalas, Louise Rodgers y Javier Gutierrez.

    Durante estos aos he compartido largas horas de trabajo, estudio y ocio con

    varios de los integrantes del Centro de Ecologa, sus contribuciones a este tra-

    bajo son invaluables: Ada Snchez, Ileana Thala Herrera, Laurie de los ngeles

    Fajardo Ramos, Irene Zager Fernndez, Dinora Snchez, Mara Gabriela Montiel

    Montiel, Ascanio Rincn, Milagros Lovera, Sergio Zambrano, Gloria Gonzlez de

    Weston y Yelitza del Carmen Velsquez.

    Agradezco al Instituto Venezolano de Investigaciones Cientficas y al Centro de

    Estudios Avanzados por aceptarme en su programa de doctorado, y al Laboratorio

    de Biologa de Organismos y la Unidad para el Estudio de la Biodiversidad en

    Venezuela por proveer el apoyo necesario para el desarrollo de este trabajo.

    vii

  • ndice general

    Resumen iii

    Agradecimientos vi

    Lista de tablas xii

    Lista de figuras xiv

    1. Diseo e implementacin de un muestreo nacional de mariposas diurnas

    en Venezuela 1

    1.1. La necesidad de un inventario de la biodiversidad . . . . . . . . . . 1

    1.1.1. Tipos de inventarios de la biodiversidad . . . . . . . . . . . 3

    1.1.2. Retos de un inventario de la diversidad de organismos . . . 7

    1.2. Inventario sistemtico de las mariposas pirides en Venezuela . . . 11

    1.2.1. La familia Pieridae . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    1.2.2. Antecedentes en Venezuela . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    1.2.3. Estado actual del conocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    1.2.4. Un inventario sistemtico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

    1.3. NeoMapas: Iniciativa para el Mapeo de la Biodiversidad Neotropical 19

    1.3.1. Diseo muestral de NeoMapas . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    1.3.2. Las mariposas como grupo modelo . . . . . . . . . . . . . . 26

    1.4. Esquema general de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

    2. Inventario de las mariposas Pieridae en Venezuela 38viii

  • 2.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

    2.1.1. Modelos de distribucin del nicho potencial . . . . . . . . . 40

    2.1.2. Prediccin de la riqueza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

    2.2. Materiales y Mtodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

    2.2.1. Datos de distribucin de las especies . . . . . . . . . . . . . . 44

    2.2.2. Variables ambientales