Tesis (Magíster en derecho ambiental) / Actividad Formativa Equivalente a tesis (AFET)

Arquitecto / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo

Memoria para optar al título de Geógrafa

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Memoria para optar al título profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / En los ambientes de altura de los Andes centrales existe un grupo de anfibios acuáticos, altamente adaptados a las condiciones extremas que allí se presentan, el género Telmatobius. En el Salar de Ascotán, ubicado en el extremo sur del altiplano de Chile, se desarrollan actividades extractivas de agua y sales de borato por la minería. Ahí habita un representante de este género del que aún no hay claridad respecto a su estatus específico, pertenece al grupo T. hintoni y está emparentado con T. phillippi y T. fronteriensis. Sin embargo, a pesar de su desconocimiento, es clara la alta amenaza en la que se encuentra, por efecto de las actividades extractivas. Es por esto que resulta de gran interés obtener información respecto a la población, hábitat y principales amenazas de este anfibio. En cada vertiente se realizó la búsqueda activa de anfibios en tres transectos junto con la caracterización del hábitat, considerando un gradiente de salinidad desde la surgencia hacia el interior del salar. Junto con esto se elaboró un índice de vulnerabilidad para cada una de las once vertientes del salar. Desde el punto de vista poblacional, se desarrolló un Modelo Lineal Generalizado para explorar las variables de hábitat que se correlacionan con la densidad de anfibios.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / El cambio de uso del suelo, la fragmentación y la pérdida de hábitat son las principales amenazas a la biodiversidad. Estos procesos generan cambios en la composición y heterogeneidad (composicional y configuracional) del paisaje, a distintas escalas espaciales, cambios que pueden afectar la diversidad y abundancia de los coleópteros. El conocimiento de los cambios en la composición, abundancia y riqueza de esa fauna es de gran importancia ecológica, biológica y económica al ser los coléopteros buenos indicadores de la calidad del hábitat. En Chile, los coleópteros representan más del 40% de la diversidad entomológica; aun así en las islas subantárticas, entre ellas la isla Navarino, su composición, riqueza o abundancia son poco conocidas. En este estudio se evaluó la relación entre la composición y heterogeneidad del paisaje, a distintas escalas espaciales, con la riqueza y abundancia de los coleópteros de la isla. Los muestreos se realizaron desde octubre a diciembre de 2014, mediante 47 trampas de intercepción de vuelo ubicadas en árboles de coigüe, lenga y ñirre. Alrededor de cada árbol, se caracterizó la composición y heterogeneidad composicional y configuracional del paisaje a una escala local de 100 m y a una escala de paisaje de 400 m. Se colectaron 389 coleópteros, distribuidos en 14 familias y 27 especies o morfoespecies. La abundancia de coleópteros se asoció positivamente con la composición del paisaje, específicamente con el área del bosque maduro de coigüe, y negativamente con la heterogeneidad composicional, a ambas escalas espaciales, no así con la heterogeneidad configuracional, mientras que la riqueza no se vio afectada significativamente por ninguna de estas variables del paisaje. Estos resultados sugieren que para mantener poblaciones más abundantes de los coleópteros nativos de los bosques subantárticos de la Isla Navarino es necesario conservar grandes extensiones homogéneas de estos bosques maduros, los que actuarían como un importante reservorio de esta fauna.

Debido a la singularidad a múltiples niveles de los ecosistemas salinos del Mediterráneo, éstos constituyen un modelo de estudio muy atractivo para profundizar en la evolución y biogeografía de las especies. Esta tesis explora algunos de los principales procesos y patrones evolutivos y biogeográficos de varios linajes de coleópteros acuáticos que habitan estos ecosistemas, y pretende aportar datos relevantes para la conservación de su biodiversidad. Objetivos Identificar los determinantes de las diferencias en tamaño de rango entre las especies lóticas y leníticas salinas. Evaluar la vulnerabilidad de las especies salinas amenazadas ante el cambio climático. Evaluar y describir la diversidad críptica dentro de los linajes salinos usando una aproximación integradora. Explorar el modo y el marco temporal de la evolución de la tolerancia a la salinidad en un linaje de coleópteros acuáticos. Identificar los determinantes de las distribuciones de las especies acuáticas de agua dulce y salinas a la escala continental. Metodología Esta tesis combina múltiples metodologías, específicamente, i) se obtuvieron secuencias de DNA y se analizaron usando la inferencia filogenética para clarificar la historia evolutiva de las especies; ii) la morfometría fue aplicada a los especímenes para identificar su capacidad de dispersión y similaridad morfológica; iii) la fisiología térmica fue usada para evaluar las tolerancias térmicas de las especies y iv) el modelado ecológico fue empleado para estimar la similaridad de los nichos entre especies, predecir sus distribuciones presentes y futuras e identificar los principales determinantes de éstas. Conclusiones En la diversificación del grupo Enochrus bicolor, ha habido dos cambios en la ocupación de hábitat que han conllevado expansiones en el tamaño del rango de las especies. La selección de la dispersión en los sistemas leníticos, geológicamente más inestables, en lugar de los nichos fundamentales más amplios podría estar detrás de los rangos de distribución mayores de las especies leníticas respecto a las lóticas. Las especies pueden estar afectadas por el cambio climático de maneras muy distintas a pesar de tener similares características ecológicas y biogeográficas. La exploración de los distintos determinantes de la vulnerabilidad de las especies ante el cambio climático podría ser un complemento efectivo para las evaluaciones tradicionales de la vulnerabilidad de las especies. Dentro de E. falcarius, cuatro entidades divergentes fueron identificadas en base a la información molecular, biogeográfica y de nicho climático. Por tanto, cuatro especies han sido delimitadas a pesar de que muestran una similitud morfológica muy alta. Aproximaciones de taxonomía integradora y evaluaciones rápidas de la vulnerabilidad de los linajes en ambientes amenazados y con potencial para albergar diversidad críptica pueden ser una herramienta importante para la conservación de la biodiversidad. Dentro del subgénero Lumetus, la tolerancia a la salinidad ha aparecido múltiples veces, siempre asociada con periodos de aridificación global. La alta correlación de la tolerancia a la salinidad con la aridez de los hábitats en los que las especies se encuentran, así como la posibilidad de transiciones múltiples y directas desde agua dulce a agua salina sugieren que la tolerancia a la salinidad podría estar basada en un mecanismo de co-adaptación desarrollado originalmente para la resistencia a la sequía. Para algunos de los linajes de los ambientes acuáticos de Europa y del Norte de África, la litología puede ser uno de los mayores determinantes de su distribución a amplia escala. Las diferencias en la disponibilidad de hábitat mediadas por la litología podrían actuar sinérgicamente con las limitaciones dispersivas para crear los diferentes patrones de distribución de las especies lóticas y leníticas. La capacidad de seguimiento de cambio climático por parte de la biota acuática podría ser menor de lo anteriormente propuesto, especialmente para las especies lóticas salinas. / Due to the singularity of Mediterranean inland saline waters at multiple levels, they constitute an interesting system for further exploration of evolution and ecology of species. This thesis aims to explore some of the main evolutionary and biogeographical processes and patterns of several lineages of water beetles inhabiting these ecosystems. This information aims to contribute to a better understanding of the determinants and mechanisms of species diversification and persistence in these stressful systems and to provide relevant data for the conservation of their biodiversity. Objectives Identify the drivers promoting the contrasting range size between lotic and lentic saline species. Assess the vulnerability of threatened saline species facing climate change. Evaluate and describe cryptic diversity within saline lineages using an integrative approach. Explore the mode and tempo of the evolution of salinity tolerance in water beetle lineage. Identify the determinants of freshwater and saline species distributions at the continental scale. Methodology This thesis combines multiple approaches and methodologies from different disciplines; specifically, i) DNA sequences were obtained from specimens and analysed using phylogenetic inference to clarify species evolutionary history; ii) morfometry was applied in wings, body and pronotum of specimens to identify their dispersal capacity and morfological similarity; iii) thermal physiology was used to evaluate species thermal tolerances and iv) ecological modelling was employed to estimate niche similarity between species, identify main determinants of species distributions and predict their present and future distributions. Conclusions In the diversification of the Enochrus bicolor species group there were two shifts in habitat utilization, which have been accompanied by marked expansions in geographical range size. Selection for dispersal in geologically short-lived lentic systems, rather than broader fundamental niche, could drive the evolution of larger range sizes in lentic taxa compared to those of their lotic relatives. Species may be affected by climatic warming in very different ways, despite having broadly similar ecological and biogeographical traits. The exploration of the different drivers of species vulnerability to climatic warming could be an effective complement to traditional species vulnerability assessments, and could aid the development of more effective conservation strategies in the face of global warming. Within Enochrus falcarius, previously identified as a single species inhabiting saline streams, four divergent entities were identified on the basis of molecular, biogeographical and niche information. Consequently, four species were delimited despite the fact that they showed high morphological similarity. Integrative taxonomy approaches and rapid vulnerability assessments could become a fundamental tool for biodiversity conservation if applied to lineages from threatened habitats with the potential to comprise cryptic diversity. Within the subgenus Lumetus, salinity tolerance appeared multiple times, always associated with periods of global aridification.. The strong correlation of salinity tolerance with the aridity of the habitats in which species are found, and the possibility of multiple and direct transitions from freshwater to saline suggest that tolerance to salinity may be based on a co-opted mechanism developed originally for drought resistance. For some of the main lineages inhabiting European and North African inland waters, lithology can be a major determinant of their broad-scale distributions. Differences in habitat availability mediated by lithology could work synergistically with dispersal limitation to create the contrasting large-scale patterns of lotic and lentic species distribution. The scope for aquatic biota to track a changing climate may be lower than previously proposed, especially for saline lotic species.

Introducción y objetivos El creciente desarrollo humano que a lo largo de la historia ha sufrido las zonas Mediterráneas, ha provocado que la cantidad de impactos a los que se ven sometidos los sistemas naturales en estas áreas haya sido enorme. Esto ha provocado una importante degradación de las zonas naturales. Algunos de estos impactos vienen derivados de los procesos de fragmentación resultantes de los desarrollos urbanos y agrícolas. Los efectos de los mismos sobre las formaciones naturales bajo condiciones semiáridas han sido poco estudiados. Por ello, los objetivos generales de la presente tesis son: i) Conocer la biodiversidad asociada a fragmentos naturales y los efectos de la urbanización o la agricultura sobre la misma. ii) Estudiar el comportamiento de grupos indicadores (vegetación y aves) en redes de sistemas naturales bajo diferentes fisionomías vegetales (bosques, matorrales arbolados y matorrales). iii) Investigar acerca del comportamiento de los mecanismos de dispersión de arbustos mediterráneos de frutos carnosos por aves en estos sistemas. iv) proponer medidas de gestión para el incremento de la biodiversidad, la mejora paisajística e incentivar la restauración pasiva en estas áreas. Metodología La metodología utilizada ha sido variada según el capítulo de la tesis referido. De manera genérica, en diversos fragmentos naturales con composición vegetal variada, se han realizados muestreos de aves y vegetación (densidades y frecuencias respectivamente). Con estos datos, se han calculado índices de conservación para ambos grupos y de diferente índole (regional, nacional y Europeo). También se obtuvieron datos de variables físicas que actuarían como factores independientes en los análisis. Dichas variables se basaban en medidas de cobertura de diferentes estratos, fisionómicas de la mancha, y variables paisajísticas. Las técnicas estadísticas utilizadas fueron variadas, utilizando análisis contrastados como Análisis de Componentes Principales (ACP), modelos de regresión mixtos ó análisis de correlación. También se utilizaron otras técnicas estadísticas novedosas como los Análisis Parciales de Regresión. Por otro lado, para los experimentos de dispersión, se utilizaron bandejas de recogida para la medida de la lluvia de semillas en posaderos seleccionados. También se obtuvieron datos de producción y de consumo. Con todo ello, se pudo determinar la Dispersión de Semillas Efectiva. Por otro lado, se hicieron aproximaciones a los movimientos de dispersión mediante observaciones directas del consumo y posterior movimiento, así como jornadas de anillamientos y recogidas de excrementos. Resultados y Conclusiones Entre los principales resultados que se han obtenido se ha observado un comportamiento diferente de la vegetación y las aves ante la fragmentación. La baja movilidad de las especies vegetales hacen que la influencia de la fragmentación y del efecto borde quedé más patente. En el caso de las aves, ciertas especies (con interés nacional o europeo) obtienen mayores abundancias con niveles intermedios de degradación, pudiendo verse beneficiadas por desarrollos intermedios. A este respecto, se proponen la inclusión de áreas buffer entre las zonas urbanas y naturales, así como evitar el aislamiento total de parches naturales en futuros desarrollos urbanos. En cuanto a la fisionomía de estas zonas fragmentadas, las restrictivas condiciones semiáridas reducen la posibilidad de mantener masas arbóreas auto-sostenibles en estas áreas. Paisajes de matorral o matorral arbolado presentan mejores comunidades vegetales y avícolas, además de ser más acordes con las condiciones ambientales. En cuanto a los procesos de dispersión, tienden a concentrarse en el interior de las manchas naturales, con bajos flujos hacia zonas adyacentes (excepto zonas ajardinadas), existiendo una direccionalidad interna hacia los ejemplares arbóreos que pueden actuar como perchas y plantas nodrizas. En el futuro estos resultados deberían tenerse en cuenta para mejorar las condiciones naturales de zonas fragmentadas Mediterráneas. / Introduction and objectives Along the history, Mediterranean areas had suffered the impacts generated by human development growth. This fact has caused a degradation of natural areas. Some of these impacts derived from fragmentation process promoted by urban and agricultural developments. The effects of these have been little studied under semiarid conditions. For that, the aims of this thesis are: i) To know biodiversity in this natural fragments and the effects of urbanizations and agricultural on this. ii) To study the behavior of indicator groups (vegetations and birds) in nets of natural patches with different vegetation physiognomies (forests, shrub woodlands and scrublands). iii) To research about the behavior of seed dispersal mechanisms of Mediterranean fleshy fruits by birds in this systems. iv) To propose management measures to increase biodiversity, the landscape improvement and encouraging passive restoration in these areas. Methods A different methodology has been used according to the chapter of the thesis. In general way, in natural fragment with different flora composition, birds and vegetation have been sampled (density and frequency). With this data, conservation indexes at different level (local, national and European) have been calculated. Also, physical variables as independent factors in the analyses have been obtained. These variables are based on cover measures of different strata, patch physiognomy and landscape variables. Statistical variables were contrasted analyses as Principal Component Analyses (PCA), mixed models or correlation analyses. Also, other news statistical techniques as Partial Least Square Regressions (PLRS) have been used. In the other hand, for seed dispersal experiments, collecting trays to know seed rain in selected perches have been installed. With all, Seed Dispersion Effectiveness could be calculated. Finally, seed dispersion movement has been studied while directed observations of consume, ringing days and faecal collection. Results and Conclusions A different response of birds and vegetation to urban development has been found. Low mobility of flora species makes a greater influence of fragmentation and edge effect in that. For birds, some species (with national or European interest) obtain greater abundances with intermediate degradation levels. So, these species may benefit for intermediate developments. At this respect, the inclusion of buffer areas between urban and natural zones has been proposed. As physiognomy of these fragmented areas, restrictive conditions of semiarid lands reduce the possibility of maintain self-sustaining tree patches. Scrublands or shrub woodlands present better vegetation and bird communities. Furthermore, they are more consistent with the environmental conditions. As for seed dispersal processes, tends to concentrate inside the patch, with few seeds flow to adjacent areas (except garden areas). There is a internal directionality towards trees individuals that may act as perches and nurse plants. So, in the future, this results should be taken into account to improve natural conditions of fragmented Mediterranean areas.

Los hongos anamórficos son un vasto grupo dentro del reino Fungi, caracterizado por reproducirse asexualmente. Aunque la mayoría de ellos son saprófitos, un gran número de especies atacan plantas y animales, incluido el ser humano. Con el fin de contribuir al conocimiento de la diversidad y distribución geográfica de los hongos anamórficos, en la presente tesis se realizó una caracterización fenotípica y molecular de aislamientos ambientales y clínicos de estos hongos. Mediante un estudio de taxonomía polifásica que incluyó morfología, fisiología y análisis de secuencias de ADN, se propusieron los siguientes nuevos taxones: Cladorrhinum flexuosum, C. microsclerotigenum, Fibulochlamys chilensis, Ramophialophora humicola, Sporothrix brunneoviolacea, S. dimorphospora y Leptodiscella brevicatenata, todos ellos aislados desde muestras ambientales, principalmente de suelo. Un estudio filogenético de cepas clínicas del género Sporothrix reveló por primera vez la presencia de S. globosa, una especie recientemente descrita, en México, América Central (Guatemala) y América del Sur (Colombia). / Anamorphic fungi (those reproducing asexually) are a big part of kingdom Fungi. Most of them occur as saprobes in nature, but numerous species are pathogenic to plants and animals including man. With the aim of contributing to the knowledge of the diversity and distribution of anamorphic fungi, we performed a phenotypic and molecular characterization of environmental and clinical isolates of these fungi. Based on a polyphasic taxonomy approach which included morphology, physiology and DNA sequence analyses we described the following new taxa: Cladorrhinum flexuosum, C. microsclerotigenum, Fibulochlamys chilensis, Ramophialophora humicola, Sporothrix brunneoviolacea, S. dimorphospora and Leptodiscella brevicatenata, most of which were isolated from soil. A phylogenetic study of clinical isolates of the genus Sporothrix revealed the presence of the recently described pathogen S. globosa in Mexico, Central (Guatemala) and South America (Colombia) for the first time.

Se realizó evaluaciones de los micromamíferos no voladores en la Quebrada Tacahuay, distrito de Ite, Región Tacna, con la finalidad de determinar su diversidad, hábitat y dieta. Para lo cual se hicieron 9 muestreos durante el período enero a setiembre del 2010 con un esfuerzo de 900 trampas/noche. Se determinaron tres especies de micromamíferos, un múrido introducido (Mus musculus), un múrido nativo (Phyllotis limatus) y un marsupial (Thylamys pallidior). El índice de diversidad Shanon fue mayor en febrero con 0,5004 nats/ind y junio con 0,4851 nats/ind en el año 2010, y el índice de Simpson con mayores valores fueron en febrero con 0,32 y junio con 0,24, la riqueza de especies se incrementó en los meses de mayo y junio y se observó la presencia de Mus musculus durante esos meses. La especie M. musculus mostró tener una relación con la actividad humana. En cambio, Phyllotis limatus, que fue abundante en las áreas silvestres, mostró preferencias en microhábitat de arbustos, T. pallidior tendría preferencias de microhábitat arbóreo. Las variables ambientales en algunos casos han demostrado una correlación con la abundancia lo cual no infiere en la diversidad de micromamíferos no voladores en la Quebrada Tacahuay, asimismo la dieta fue determinada en Frugívoros y herbívoros para roedores y frugívoros e insectívoros para el marsupial Thylamys pallidior, para el caso del múrido no se pudo afirmar su dieta por falta de mas colectas de individuos.