Subgénero Astrophea (Passiflora L.): Diversidad y distribución en Colombia

1. Subgénero Astrophea (Passiflora L.):
Diversidad y distribución en Colombia
John A. Ocampo, Ph.D.
Recursos genéticos y mejoramiento
Luis E. Forero, Spc.
Etnobotánica y Botánica Económica
2015

2. Origen y distribución del género Passiflora L.

3. Origen y distribución del género Passiflora L.

4. Origen y distribución del género Passiflora L.
Divergencia entre 32 a 38 Ma

5. Distribución del género Passiflora L. en América
Colombia: 171 spp.
Brasil: 147 spp.
Ecuador: 92 spp.

6. Taxonomía
576 especies de Passiflora L. descritas hasta el 2014

7. 16-25 Géneros
Ca. 700 spp.
Passiflora L.Passifloraceae
ca. 576 spp.
Ellsworth Killip (1938)
Linda A. de Escobar (1990) inédito
Revisión subgénero Astrophea (57 spp.)
22 subgéneros
Feuillet & McDougal (2003)
Kronick et al. (2009)
5 subgéneros
Astrophea - Decaloba
Deidamioides - Passiflora - Tetrapathea
Taxonomía

8. Taxonomía
Subgénero Astrophea (57 especies)
Supersección Astrophea (27 especies)
Supersección Pseudoastrophea (30 especies)
• Sección Pseudoastrophea (17)
• Sección Botryastrophea (13)
Serie Botryastrophea (6)
Serie Carnae (7)
• Sección Astrophea (10)
• Sección Capreolata (15)
• Sección Leptopoda (2)

9. Taxonomía
Especie tipo Passiflora arborea Spreng, 1826

10. Habito:
Botánica y morfología de Astrophea
Miguel MolinariWilliam Vargas
P. mariquitensis P. macrophylla P. lindeniana
John Ocampo
Lianas Arbustos 2 a 3 m Arboles 4 – 6 m

11. Passiflora sphaerocarpa

12. Botánica y morfología de Astrophea
Hoja:
Simples opuestas

13. Botánica y morfología de Astrophea
Nectario:
1 par en el ápice del peciolo

14. Botánica y morfología de Astrophea
Flor:
Hermafrodita de hipantio corto y elongado

15. Botánica y morfología de Astrophea
Flor:
Morfología floral
Cámara nectarífera

16. Botánica y morfología de Astrophea
Fruto:
Baya entre 2 a 3 cm de longitud
Sabor ligeramente dulce

17. Citogenética : x = 6 y 9 (número base)
• Astrophea : 2n = 24
• Decaloba: 2n = 12, 36, 72
• Passiflora: 2n = 18, 20
• Deidamioides: 2n= ?
• Tetrapathea: 2n= ?
Subgéneros
Biología de la reproducción de Astrophea

18. Biología de la reproducción de Astrophea
• Plantas alógama: polinización cruzada
• Polinización: (Apis melifera, Xylocopa spp.) y aves (colibrís)
• Flujo genético: poblaciones heterogéneas
Delsy Trujillo
John Ocampo

19. n = 9
n = 6
n = 12
Distances Sokal & Michener
Variabilidad interespecifica Morfológica (Ocampo et al., 2007)

20. Coevolución con Heliconious
• Larvas de mariposas consumen la lamina foliar

21. Coevolución con Mariposas
• Néctar como fuente de alimento

22. Coevolución con Hormigas (Formicidae)
• Larvas hormigas se alimentan del néctar extrafloral

23. Muschner et al. (2003)
ITS spacer
outgroup
outgroup
Filogenia

24. Secuencias nucleares
ncpGS
Yockteng & Nadot (2004)
Outgroup
Filogenia

25. Hansen et al. (2006)
Secuencias cloroplásticas
TrnL / TrnT
outgroup
Filogenia

26. Astrophea
Tryphostemmatoides
- Tres grandes grupos
 Decaloba mejor separado y estructurado
 Passiflora poca estructura
 Astrophea
- Monofilia de genero ?
- Tryphostemmatoides
NJ, distance de Sokal & Michener
Filogenia
ADNcp (Ocampo et al., 2007)
psbC- trnS & trnS - trnfM

27. OUTGROUP
Filogenia ADNcp (Ocampo et al., 2007)
Genero Passiflora L. monofiletico?

28. Distribución espacial de Passiflora L. en Colombia
• Mayor diversidad en la región Andina
• Elevaciones entre 1.000 a 2.000 mayor riqueza

29. FieldMuseumofChicago
Catalogo de Passiflora L. en Colombia

30. General
Estudiar la diversidad del subgénero Astrophea en Colombia
Objetivos
Específicos
a) Inventariar en el numero de especies presentes en Colombia
b) Mapear la distribución espacial de la diversidad de especies en Colombia
c) Determinar el estatus de conservación de las especies en Colombia

31. Extranjeros
P : Museum d’Histoire Naturelle – Paris – Francia
MO : Missouri Botanical Garden – USA
MA : Real Jardín Botánico – Madrid – España
K : Kew Garden – London - Grand-Bretaña
NY : New York Botanical Garden– USA
Nacionales
PSO - HAU - COL - FAUC - CUVC - FMB
VALLE - MEDEL - CHOCO – TOLI - CAUP
AFP - UIS – CDMB - COAH – JAUM - HUQ
SURCO
a. Inventario de las especies de Astrophea
Herbarios consultados (23)
Data
mining

32. INFORMACION DE ETIQUETA
(taxonomía, localidad, etc.)

33. GEO-REFERENCIACION
(longitud, latitud, altitud)
Gazzeter

34. Consulta de literatura
Killip (1938, 1960), Uribe (1955a), Escobar (1988a, b, 1989, 1990), Ulmer & MacDougal (2004),
Hilgenhof (2012) y artículos con la descripción de cada especie.
a. Inventario de las especies de Astrophea

35. Ellsworth P. Killip (1890 – 1968)
1938

36. Linda Albert de Escobar (1940 – 1993)
A taxonomic revision of Passiflora
subgenus Astrophea (Passifloraceae)
Linda Albert de Escobar
Universidad de Antioquia
1990

37. Consulta en bases de datos en línea (internet)
 GBIF (Global Bioversity Information Facility): www.gbif.or
 EOL (Enciclopedia de la Vida): www.eol.org
 The Plant List: www.theplantlist.org
 Tropicos: www.tropicos.org
a. Inventario de las especies de Astrophea

38. Colectas en campo
Georeferenciación con GPS en los departamentos de
Antioquia, Caldas, Cauca, Cundinamarca, Meta, Putumayo, Risaralda, Quindío,
Santander, Nariño, Tolima, Huila y Valle del Cauca
a. Inventario de las especies de Astrophea

39. a. Inventario de las especies de Astrophea
Análisis de datos
• Datos depurados en OpenRefine
• Modelación en Maxent, Diva-GIS y ArcGis
• Validación de la distribución espacial
BigData

40. 0
10
20
30
40
50
60
70
80
No.registros
Especies
a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
• 257 observaciones registradas de las especies en Colombia
• 24 especies inventariadas para Colombia de 57 registradas en el Neotrópico
42,1% en Colombia

41. Subgénero Astrophea (24 especies)
Supersección Astrophea (14 especies)
Supersección Pseudoastrophea (10 especies)
• Sección Pseudoastrophea (5)
• Sección Botryastrophea
Serie Botryastrophea (4)
Serie Carnae (1)
• Sección Astrophea (9)
• Sección Capreolata (5)
• Sección Leptopoda (0)
a. Inventario de las especies de Astrophea
arborea,
callistema
emarginata
engleriana,
lindeniana
macrophylla
putumayensis
sphaerocarpa
tica
haughtii,
mariquitensis
mutisii
pittieri
citrifolia (Syn. jussieui )
grandis,
phaeocaula
skiantha
Sclerophylla
venosa
pyrrhantha,
securiclata
spinosa
spicata
holtii

42. 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
No.especies
Departamentos
a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
• Especies registradas en 26 departamentos de 32 departamentos
• Vaupés (5), Valle del Cauca (5), Vichada (6) y Antioquia (8) concentran la diversidad
12,7%

43. a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
El dendograma identifica la asociación de cuatro grandes grupos entre los departamentos

44. Redescubrimiento de P. mariquitensis Mutis en 2008
224 años después de la Expedición Botánica 1784
a. Inventario de las especies de Astrophea

45. a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
• El mayor numero de especies (18) se concentra entre los 0 a 500 msnm
• Las especies arborescentes están adaptadas en la zona alto andina hasta los 3.110 m
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0-500 501 - 1000 1001 - 1500 1501 - 2000 2001 - 2500 2501 - 3000 3001 - 3500
No.especies
Altitud (msnm)
27%

46. a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
• Brasil (24) y Colombia (24) los países con mayor numero de especies
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Belize
Guatemala
Nicaragua
Costa Rica
Panama
Bolivia
Suriname
Perú
Ecuador
Guyana Francesa
Guyana
Venezuela
Colombia
Brasil
No. especies
País

47. a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
• Las Astrophea han sido poco colectadas - colecciones de herbario son escasas
• La mayoría de las especies se encuentran en ecosistema perturbados en borde de caminos

48. a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad
Resultados
Altitud (msnm)
Especies
• La mayor concentración de especies se localizan en la región Andina
Especies
• P. arborea
• P. emarginata
• P. sphaerocarpa
• P. engleriana
• P. lindeniana
• P. putumayensis
Diva-GIS

49. a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad
Resultados
La mayoría de las especies presentes en la Orinoquia y Amazonia
también son encontradas en Venezuela, Brasil y las Guayanas.
En Colombia estas especies exhiben variación morfológica
respecto a los individuos en los otros países.
P. sclerophylla
P. securiclata
P. skiantha
P. pyrrhantha
P. phaeocaula
P. spicata
P. costata
P. ovata
P. tessmannii

50. a. Inventario de las especies de Astrophea
Resultados
Ocho especies endémicas para Colombia fueron
registradas en región Andina principalmente, 34% de
la diversidad total.
P. emarginata - arborescente.
John Ocampo

51. Adaptación climática (Bioclim) - a partir del Análisis de Componentes Principales ( ACP)
Andes superiores
Pacifica
(humedad)
Caribe
(seco)
Temperatura
Precipitación
a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad
Andes bajos
Orinoquia

52. a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad
Análisis de clasificación neighbour joining
Adaptación climática (Bioclim) - ACP
Lianas - zarcillos
Arboles y arbustos

53. a. Mapeo de la distribución espacial de la diversidad
Resultados
• Antioquia
• Caquetá
• Guainía
• Meta
La distribución potencial identifica cinco zonas
ultradisversas o puntos calientes en especies de
Astrophea:
4 – 6
Especies
Maxent/Diva-GIS

54. a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea
Resultados
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
0 5 10 15 20 25
No.registros
Especies
P. arborea
P. emarginata
P. sphaerocarpa
P. spinosa
P. macrophylla
El 78% de las especies tienen una
distribución restringida:
• Distancia máxima (Dmax) < 400 Km
• Área de ocupancia (AOO) < 50 Km2
• Menos de 10 registros
Solo 5 especies presentan mas de 10 registros de colecciones.

55. a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea
Resultados P. callistema*
P. putumayensis
P. sclerophylla
P. skiantha
P. spicata
P. grandis*
P. haughtii *
P. lindeniana
P. pyrrhantha
P. mariquitensis*
P. citrifolia
P. tica
P. venosa
P. mutisii*
P. pittieri
P. securiclata
P. engleriana *
P. holtii
P. phaeocaula
P. macrophylla
P. spinosa,
P. sphaerocarpa *
P. emarginata*
P. arborea
Ninguna de las especies esta en la categoría de Preocupación Menor (LC)
Especies endémicas*

56. a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea
Resultados
4% Extinta (EX)
52% Peligro Crítico (CR)
18% Amenaza (EN)
4% Vulnerable (VU)
22% Casi Amenzado (NT)
El 74 % de las especies presentan un grado de amenaza:

57. a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea
Resultados
Passiflora mutisii Killip considerada extinta, sin embargo se
necesitan mas esfuerzos para la exploración en la zona de
Tolima, Caldas y Cundinamarca.

58. Principales amenazas Alteración de los habitats
Deforestación
Monocultivos IncendiosMineríaGanadería
Politicas - Responsaibilidad - Educación
Cambio Climático
a. Estatus de conservación de las especies de Astrophea

59. P. lindeniana

60. Conclusiones
El inventario mostro que Colombia y Brasil con 24 (c/u) especies son los países con mayor
diversidad de Astrophea, las cuales están concentradas desde el nivel del mar hasta los
1.000 m. Sin embargo, en la zona Andina la especies arborescentes han encontrado un
nicho ecológico apropiado para su desarrollo (radiación adaptativa).
El análisis de vulnerabilidad siguiendo los criterios de la IUCN establece que el 74% de las
especies inventariadas presentan algún grado de amenaza, dentro de las cuales el 52%
están en peligro crítico (CR) y se puede concluir que este grupo tiene una prioridad
urgente de conservación de sus hábitats e incluirlas en bancos de germoplasma, con la
finalidad de evitar procesos de extinción.
Finalmente, los resultados sugieren que Colombia puede ser escenario de muchas mas
especies de Astrophea y la colecta en las zonas no exploradas es una tarea urgente que
involucre políticas gubernamentales con la iimplementación de estrategias de
conservación que integre el medio ambiente a escala del paisaje.

61. Agradecimientos

62. Agradecimientos