DSpace Colección :http://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/71012024-03-28T08:25:07Z2024-03-28T08:25:07ZEstudio taxonómico del complejo Alstroemeria pulchra (Alstroemeriaceae) desde una perspectiva integrativa.Villalobos Villalobos, Nicolás Ignaciohttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/118902024-03-19T06:03:22Z2024-01-01T00:00:00ZTítulo : Estudio taxonómico del complejo Alstroemeria pulchra (Alstroemeriaceae) desde una perspectiva integrativa.
Autor : Villalobos Villalobos, Nicolás Ignacio
Resumen : Esta tesis doctoral se centró en la caracterización detallada del complejo Alstroemeria pulchra, utilizando un enfoque integrativo que combinó análisis morfo-colorimétricos, citológicos, moleculares y ecológicos para discernir unidades taxonómicas discretas. A través de métodos avanzados en morfometría geométrica y análisis colorimétricos, se logró una cuantificación y comparación precisa de la morfología y coloración florales, destacando la diferenciación de Alstroemeria pulchra var. maxima y A. pulchra subsp. lavandulacea de A. pulchra var. pulchra. Los análisis discriminantes destacaron la capacidad de estos caracteres para diferenciar taxones, especialmente de A. pulchra var. maxima y A. pulchra subsp. lavandulacea con sus características morfológicas y colorimétricas distintivas. Además, la inclusión de estudios citológicos y moleculares proporcionó una comprensión más profunda de la estructura genética y la evolución del complejo. La variabilidad genética encontrada en A. pulchra var. pulchra, A. pulchra subsp. lavandulacea y A. magnifica subsp. magenta sugiere la existencia de procesos adaptativos recientes o activos, resaltando la importancia de estudios futuros que incluyan más especies y poblaciones para explorar eventos de hibridación dentro del género. Este trabajo contribuye al conocimiento taxonómico de Alstroemeria, enfatizando la necesidad de enfoques multidisciplinarios para una taxonomía botánica precisa y fundamentada, proporcionando bases sólidas para la conservación y comprensión de la biodiversidad en este género endémico de alto interés ecológico y ornamental.; This doctoral thesis focused on the detailed characterization of the Alstroemeria pulchra complex, using an integrative approach that combined morpho-colorimetric, cytological, molecular, and ecological analyses to discern discrete taxonomic units. Through advanced methods in geometric morphometry and colorimetric analyses, precise quantification and comparison of floral morphology and coloration were achieved, highlighting the differentiation of Alstroemeria pulchra var. maxima and A. pulchra subsp. lavandulacea from A. pulchra var. pulchra. Discriminant analyses emphasized the ability of these characters to differentiate taxa, particularly A. pulchra var. maxima and A. pulchra subsp. lavandulacea with their distinctive morphological and colorimetric characteristics. Furthermore, the inclusion of cytological and molecular studies provided a deeper understanding of the genetic structure and evolution of the complex. The genetic variability found in A. pulchra var. pulchra, A. pulchra subsp. lavandulacea, and A. magnifica subsp. magenta suggests the existence of recent or active adaptive processes, highlighting the importance of future studies that include more species and populations to explore hybridization events within the genus. This work contributes to the taxonomic knowledge of Alstroemeria, emphasizing the need for multidisciplinary approaches for accurate and evidence-based botanical taxonomy, providing solid foundations for the conservation and understanding of biodiversity in this genus of high ecological and ornamental interest.
Descripción : Tesis para optar al grado académico de Doctor/a en Ciencias Biológicas área Botánica2024-01-01T00:00:00ZMecanismo de localización del árbol hospedero e influencia sobre la producción de hojarasca: causa y consecuencia de la presencia de la trepadora dominante Hydrangea serratifolia (Hook. &Arn.) F. Phil. En un rodal maduro del bosque templado lluvioso.Rodríguez Quintero, William Davidhttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/117892024-03-19T06:03:13Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo : Mecanismo de localización del árbol hospedero e influencia sobre la producción de hojarasca: causa y consecuencia de la presencia de la trepadora dominante Hydrangea serratifolia (Hook. &Arn.) F. Phil. En un rodal maduro del bosque templado lluvioso.
Autor : Rodríguez Quintero, William David
Resumen : La abundancia y biomasa de trepadoras está aumentando en bosques templados y tropicales. Sin
embargo, a pesar de que las causas y consecuencias del aumento en la abundancia de trepadoras son un área activa de estudio; en cuanto a los patrones específicos de abundancia, de infestación de hospederos e importancia de las trepadoras en la estructura comunitaria del bosque, los mecanismos causales de dicha abundancia y sus consecuencias ecosistémicas aún presentan evidencias incipientes. La ecología de trepadoras se ha basado mayoritariamente en estudios de bosques tropicales, pero la menor cantidad de trabajos en bosques templados de los hemisferios norte y sur han ampliado el conocimiento sobre patrones y procesos en este grupo de plantas, en ocasiones con resultados contrastantes a los estudios de zonas tropicales. En ese contexto, en esta tesis se estudió la especie Hydrangea serratifolia (Hydrangeaceae), una de las plantas leñosas de mayor dominancia en los bosques templados lluviosos del sur de Sudamérica, y la especie para la cual se ha registrado la mayor densidad poblacional de cualquier trepadora encontrada, considerando tanto bosques tropicales como templados. A partir del patrón de abundancia reportado para esta especie, en esta tesis se abordaron las siguientes preguntas: i) a nivel de individuo, ¿Qué mecanismo subyace al éxito de esta especie en su búsqueda de árbol hospedero?, como uno de los aspectos clave detrás de su gran abundancia en el bosque templado lluvioso y ii) a nivel ecosistémico, ¿Cuál es la consecuencia de esta gran abundancia en la productividad primaria de un rodal de este tipo de bosque? En cuanto a los mecanismos, los tropismos contribuyen en las plantas a orientarlas hacia ambientes más adecuados y permiten obtener recursos que están en bajas cantidades. El primer capítulo evaluó si el fototropismo negativo es el mecanismo causal por el cual H. serratifolia localiza los árboles hospederos, aspecto critico en el éxito ecológico de una trepadora en un rodal donde la baja disponibilidad de luz es predominante. La hipótesis fue “Si la baja disponibilidad de luz representa una señal direccional asociada con el patrón de localización del árbol hospedero, entonces la luz percibida por el grupo de brotes reptantes de H. serratifolia, que se dirigen a un potencial hospedero, será similar a aquella que perciben los brotes que se encuentran ascendiendo a los árboles, exhibiendo fototropismo negativo”. Se encontró la misma orientación direccional alineada con la atenuación de luz, en los individuos que buscan o ascienden a los soportes, influidos por el fototropismo negativo, confirmando la hipótesis. En el claroscuro del piso del bosque la baja disponibilidad de luz puede representar información específicaanticipatoria de un hospedero potencial. El fototropismo negativo permite codificar espacial y temporalmente esa información, guiando el ápice de los individuos de H. serratifolia hacia la parte más oscura de la base del árbol hospedero, por donde iniciarán su ascenso al dosel, contribuyendo a la obtención de un recurso limitado (soporte). En relación con las consecuencias en el funcionamiento ecosistémico del bosque de la dominancia de H. serratifolia, en el segundo capítulose estimó la cantidad y aporte estacional de biomasa de hojarasca de H. serratifolia al interior del bosque, comparándolo con la productividad de las especies leñosas dominantes del dosel y sotobosque. La hipótesis fue "Hydrangea serratifolia, debido a su dominancia y forma de crecimiento, la cual le provee de una alta relación dosel:tallo y por lo tanto una mayor asignación de biomasa a copa que los árboles del dosel, muestra una contribución similar y sincronizada, en términos de producción de hojarasca, a la que presentan las especies leñosas dominantes del dosel y del sotobosque”. El patrón de productividad en H. serratifolia se caracteriza por ser unimodal, con un marcado aumento en la estación de crecimiento alcanzando el máximo en el periodo de noviembre-diciembre, y presentar un desfase temporal en comparación con los máximos de productividad alcanzados por las especies leñosas dominantes del dosel (marzo-abril) y sotobosque (enero). El aporte estacional (mensual) de H. serratifolia no difiere del registrado por las especies leñosas dominantes del dosel a lo largo del tiempo, pero si difiere del aporte observado las especies leñosas dominantes del sotobosque. Una consecuencia del aporte significativo en hojarasca de H. serratifolia, desfasado espacio temporalmente al aporte estacional de las especies leñosas dominantes es aumentar la heterogeneidad de materia orgánica en áreas del bosque donde esté presente. Lo cual destaca la importancia de esta especie trepadora masiva en la productividad primaria de un bosque maduro, y dada la calidad nutricional y tasa de descomposición de esta hojarasca de esta especie (mayor que las especies dominantes del dosel, Saldaña et al., datos no publicados), su potencial importancia en el ciclaje de nutrientes en el bosque. El éxito ecológico de una especie en un determinado ecosistema puede verse reflejado por la abundancia y dominancia que presenta. El vínculo intrínseco de los dos capítulos de esta tesis se basa en el patrón de abundancia de H. serratifolia y su historia natural en el bosque templado lluvioso. Esto, porque dicha abundancia depende de la localización del hospedero para poder acceder al recurso limitante que es la luz, etapa crítica en el desempeño de los individuos de esta especie, y además esta abundancia determina su influencia relativa sobre la productividad primaria del bosque. Lo novedoso de este estudio fue evaluar una de las potenciales causas mecanicistas de que esta especie dominante del bosque templado lluvioso -cuyo hábito de crecimiento, tipo trepador, no es el que predomina en un bosque- pueda localizar y por ende infestar tantos árboles hospederos. Además, que como consecuencia de esto último H. serratifolia tenga una influencia significativa sobre el funcionamiento ecosistémico, evidenciado que su productividad de hojarasca, similar a la producida por las especies leñosas dominantes del dosel. La abundancia y dominancia de H. serratifolia en el bosque templado lluvioso, podría estar basada en el efecto sinérgico que tienen las características encontradas en este estudio en cuanto al fototropismo negativo y productividad de hojarasca, junto con las características funcionales reportadas en estudios previos, tales como su mecanismo de trepado, alta relación dosel:tallo, la tasa de infestación y no discriminación de ningún tipo de árbol para ello, alto grado de sombratolerancia y la intercepción eficiente de luz por la reducción de la tasa de intercambio de gases para poder lidiar con la baja disponibilidad de luz que domina el sotobosque.
Descripción : Tesis presentada para optar al grado de Doctor en Ciencias Biológicas área Botánica.2023-01-01T00:00:00ZDiversificación del género Eriosyce (Cactaceae) en relación con la disparificación morfológica y el nicho climático.Villalobos Barrantes, Heidy Maríahttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/116832024-01-04T06:02:59Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo : Diversificación del género Eriosyce (Cactaceae) en relación con la disparificación morfológica y el nicho climático.
Autor : Villalobos Barrantes, Heidy María
Resumen : Uno de los biomas más ampliamente distribuido en el planeta es de las zonas áridas y semi-áridas. Chile con su geografía tan particular y por el conjunto de procesos orográficos, paleoclimáticos y geomorfológicos, hace que posea una flora con altos niveles de biodiversidad y endemismo. Pero estudiar los procesos implícitos en el origen de la biodiversidad puede ser una tarea relativamente laboriosa en grupos con morfologías similares y a menudo convergentes como es el género Eriosyce (Cactaceae). Este género podría presentar una mayor diversidad específica ya que gran parte de la riqueza de sus especies podría estar artificialmente oculta en complejos morfológicos de especies. Por otro lado, hay pocos estudios que integren mecanismos ecológicos y de diversificación de zonas áridas, así como la evolución de caracteres morfológicos y el nicho que expliquen la diversidad observada en plantas adaptadas a este bioma. Nuestro estudio se enfocó en: i) la delimitación de especies utilizando datos moleculares del cactus globoso "E. curvispina" con los que realizamos inferencias filogenéticas bayesianas sobre 87 individuos de Eriosyce, incluyendo nueve poblaciones de E. curvispina, y analizando tres intrones no codificantes plastidiales, un gen plastidial y uno nuclear. ii) la relación entre rasgos morfológicos con variables ambientales usando el método comparado filogenético, para evaluar la evolución de rasgos como la altura, volumen, tipo de raíz y tipo de tallo de los cactus del género Eriosyce y si la temperatura y la precipitación afectan su evolución. iii) se evaluó la diversificación en términos de nicho climático y morfológico. Los principales resultados son: i) desarrollamos 12 pares de microsatélites nucleares para evaluar la estructura genética a nivel poblacional. ii) identificamos cuatro grupos originados en eventos cladogenéticos independientes ocurridos a diferentes profundidades temporales. iii) observamos que la temperatura tiene un impacto sobre la altura y el volumen de los cactus, mientras que la precipitación sobre la forma y tipo de tallo y iv) que estos rasgos han evolucionado dado una ventaja adaptativa a estas plantas para colonizar nuevos lugares y sobrevivir en el tiempo e ir diversificándose.
Descripción : Tesis presentada para optar al grado de Doctorado en Sistemática y Biodiversidad.2023-01-01T00:00:00ZAplicación de la hipótesis de la centralidad del nicho ecológico para evaluar los cambios del metabloma y la actividad biológica en poblaciones de Eucryphia cordifolia Cav. (Cunoniaceae).Fuica Carrasco, Camila Andreahttp://repositorio.udec.cl/jspui/handle/11594/112392023-11-10T22:12:31Z2023-01-01T00:00:00ZTítulo : Aplicación de la hipótesis de la centralidad del nicho ecológico para evaluar los cambios del metabloma y la actividad biológica en poblaciones de Eucryphia cordifolia Cav. (Cunoniaceae).
Autor : Fuica Carrasco, Camila Andrea
Resumen : La hipótesis de la centralidad del nicho ecológico establece que la abundancia de la población está determinada por la posición en el nicho ecológico, esperándose mayores abundancias hacia el centro del nicho y menores en la periferia. Sin embargo, las variaciones en las condiciones que favorecen la persistencia de las poblaciones entre el centro y la periferia del nicho pueden ser un sustituto de factores de estrés que se reflejan en la producción de metabolitos en las plantas. Esta investigación se basó en un enfoque multidisciplinario entre la hipótesis de la centralidad del nicho ecológico y la metabolómica como una herramienta que permite predecir la presencia de compuestos con interés biotecnológico, dirigiendo el muestreo y con ello evitando sobreexplotación de los recursos nativos. En esta tesis se evaluaron las siguientes hipótesis (1) Las poblaciones de E. cordifolia que se encuentran en la periferia del nicho ecológico presentan una mayor abundancia y/o diversidad de metabolitos secundarios que poblaciones que se distribuyen en el centro del nicho ecológico (2) Los metabolitos secundarios sintetizados por poblaciones de E. cordifolia que se distribuyen en la periferia del nicho ecológico, presentan una mayor actividad biológica (e.g., antioxidante y antimicrobiana) comparados con poblaciones distribuidas en el centro del nicho ecológico. Se emplearon tres enfoques metodológicos: primero, modelamos el nicho ecológico para determinar la idoneidad ambiental de E. cordifolia y seleccionar poblaciones centrales y periféricas para el muestreo en campo (objetivo 1). Segundo, aplicamos análisis de ordenamiento (PCA y NMDS) y el índice de diversidad de Shannon Wiener para evaluar la diversidad metabólica entre las poblaciones y en diferentes estaciones (objetivo 2). Luego, mediante OPLS-DA, identificamos metabolitos diferenciadores entre la población central y periférica. En tercer término, se evaluó la actividad antioxidante y antimicrobiana contra cinco microorganismos de interés en salud pública, hipotetizando un efecto significativo en la población periférica (objetivo 3). Los resultados del capítulo 2 indicaron que: las localidades centrales y periféricas de E. cordifolia en Chile no siguen un gradiente ambiental latitudinal evidente. La similitud metabólica entre poblaciones se explica más por la estacionalidad que por la posición en el nicho. La tendencia en la diversidad metabolómica aumenta a medida que nos alejamos del centro del nicho ecológico. Los análisis multivariados permitieron una diferenciación metabólica entre las poblaciones. En la población periférica (Puerto Montt) se identificaron derivados de quercetina, kaempferol-3-O-ramnósido, luteolina y procianidina B a lo largo de las estaciones, estando ausentes en la población central (Coronel). En cuanto a los análisis antioxidantes, estos variaron a lo largo de las estaciones, donde las poblaciones más cercanas a la periferia alcanzaron una alta capacidad antioxidante. Respecto a los ensayos microbianos, los extractos mostraron una fuerte inhibición en las etapas iniciales de crecimiento microbiano, pero no fueron eficientes en la inhibición de la formación de biopelículas en cuatro de los microorganismos estudiados. En última instancia, nuestros resultados respaldan la utilidad de este enfoque multidisciplinario para prever variaciones en el metaboloma con posibles aplicaciones biotecnológicas y nos orienta a realizar muestreos eficientes.; The ecological niche centrality hypothesis states that species abundance is determined by position in the ecological niche, with higher abundances expected towards the centre of the niche and lower abundances at the periphery. However, variations in conditions that favour the persistence of populations between the centre and periphery of the niche may be a proxy for stress factors that are reflected in plant metabolite production. This research was based on a multidisciplinary approach between the hypothesis of ecological niche centrality and metabolomics as a predictive tool to predict the presence of compounds with biotechnological interest, directing sampling and thus avoiding overexploitation of native resources. In this thesis the following hypotheses were evaluated (1) E. cordifolia populations found in the periphery of the ecological niche have a higher abundance and/or diversity of secondary metabolites than populations distributed in the centre of the ecological niche (2) Secondary metabolites synthesized by E. cordifolia populations distributed in the periphery of the ecological niche have a higher biological activity (e.g., antioxidant and antimicrobial) compared to populations distributed in the centre of the ecological niche. Three methodological approaches were employed: first, we modelled the ecological niche to determine the environmental suitability of E. cordifolia and selected core and peripheral populations for field sampling (objective 1). Second, we applied ordination analyses (PCA and NMDS) and the Shannon Wiener diversity index to assess metabolic diversity among populations and in different seasons (objective 2). Then, using OPLS-DA, we identified differentiating metabolites between the central and peripheral populations. Thirdly, antioxidant and antimicrobial activity was evaluated against five microorganisms of public health interest, hypothesising a significant effect in the peripheral population (objective 3). The results of chapter 2 indicated that: central and peripheral localities of E. cordifolia in Chile do not follow an obvious latitudinal environmental gradient. Metabolic similarity between populations is explained more by seasonality than by niche position. The trend in metabolomic diversity increases as we move away from the centre of the ecological niche. Multivariate analyses allowed metabolic differentiation between populations. In the peripheral population (Puerto Montt), quercetin, kaempferol-3-O-rhamnoside, luteolin and procyanidin B derivatives were identified throughout the seasons, while they were absent in the central population (Coronel). Antioxidant assays varied across the seasons, with populations closer to the periphery achieving high antioxidant capacity. Regarding microbial assays, the extracts showed strong inhibition in the initial stages of microbial growth but were not efficient in inhibiting biofilm formation in four of the microorganisms studied. Ultimately, our results support the usefulness of this multidisciplinary approach for predicting variations in the metabolome with potential biotechnological applications and guide us to efficient sampling.
Descripción : Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias Biológicas área Botánica.2023-01-01T00:00:00Z