BRIOFITOS COMO INDICADORAS DE PERTURBACIONES. Sobeida Escorcia Ariza-Inés Sastre De Jesús. Departamento de Biología, Recinto Universitario de

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1 BRIOFITOS COMO INDICADORAS DE PERTURBACIONES Sobeida Escorcia Ariza-Inés Sastre De Jesús Departamento de Biología, Recinto Universitario de Mayagüez, Universidad de Puerto Rico, P.O Box 5000, Mayagüez, P.R RESUMEN.- Los briófitos absorben nutrientes directamente de la atmósfera, por lo cual las especies que persisten (tolerantes) en áreas contaminadas son consideradas indicadoras de contaminación atmosférica. En zonas tropicales no conocemos las especies que toleran la tensión ambiental. El siguiente trabajo evalua la flora briológica de los mogotes del área metropolitana de Puerto Rico. Se realizó un inventario que demostró la desaparición y colonización de especies. La familia Fissidentaceae y la hepática foliosa Lejeunea trinitensis son las de mayor frecuencia en el área. Las especies higromórficas han desaparecido. El Mogote cercano a San Patricio fue el de mayor Indice de Pureza Atmosférica y de mayor cobertura, al compararlo con el área de Cataño y Bayamón Oeste. Palabras claves: Briófito, esporofito, gametofito, tolerante, sensitivo INTRODUCCION.- Los briófitos (musgos, hepáticas y antocerotes) son plantas pequeñas que cumplen funciones importantes dentro de los ecosistemas. Contribuyen con la biomasa y productividad, hacen parte de la cadena alimenticia y del hábitat de muchos invertebrados (Slack, 1988). Algunas participan en el ciclo de

2 fijación del nitrógeno (Glime y During, Ms). Un amplio número de epífitas (briófitos y líquenes) en un lugar es un índice de calidad del aire (De Sloover, 1969). La carencia de epidermis y de estomas en las hojas le permiten a los briófitos conservar la humedad y acumular contaminantes de la atmósfera durante largos períodos de tiempo (Proctor,1979). Mediante el método de inventario florístico se consideran las especies presentes y ausentes en las zonas de estudio con respecto a los registros históricos para esas zonas (Wetmore, 1988), presumiendo que la desaparición de algunas especies se debe a la contaminación u otros efectos antropogénicos (desforestación, urbanización). Los briófitos son usadas como indicadoras de contaminación en Suiza, Finlandia, Polonia, Inglaterra, Canada, Estados Unidos y Nueva Zelandia; en zonas tropicales aún no se han determinado las especies indicadoras. El siguiente trabajo determinará la flora briológica del área metropolitana de Puerto Rico y evaluará el papel de los briofitos como indicadores de contaminación atmosférica y de perturbaciones antropogénicas. El estudio se está realizando en los municipios de Bayamón quienes han tenido un gran crecimiento poblacional e industrial. MATERIALES Y METODOS.- Se recopiló la información de las colecciones de 1900 a 1916 de los herbarios de el Jardín Botánico de Nueva York y de el Jardín Botánico de Rio Piedras, para la elaboración del inventario histórico de la zona. Entre agosto de 1996 y abril de 1997 se colectaron los briófitos y se identificaron

3 con las claves de Gradstein (1989) y Miller y Russel (1975), todos los especimenes serán depositados en el Herbario de MAPR. Al mismo tiempo se realizaron los cuadrantes para determinar la frecuencia y cobertura de las especies. En cada mogote se establecieron cuatro cuadrantes de 36 m 2, se seleccionaron 10 puntos al azar para el muestreo en tierra, árboles, troncos caídos, rocas y suelo. La unidad de muestreo dentro del cuadrante grande consistia de un cuadrante de 60 por 60 cm. La cobertura se midió dibujando el área en hojas de acetato y para la lectura de cobertura se utilizó el programa Sigma-Scan (Jandel Scientific). Se comparó el tamaño de las hojas de las plantas de 1900 a 1916 (Colecciones del Jardín Botánico de Rio Piedras) con las plantas actuales. Se calculó el Indice de Pureza Atmosferica (IPA), siguiendo la modificación de la ecuación de DeSloover ( Hawksworth, 1973) IPA= Σ Q (c. f)/ 10 donde: Q = Es el índice ecológico y equivale al número de especies que se encuentran en el cuadrante. c = Porcentaje de frecuencia de una especie. f = Porcentaje total de especies. RESULTADOS Y DISCUSION.- La comparación del inventario histórico (Tabla 1) y el inventario actual (Tabla 2) demuestra que hay especies que han desaparecido y otras nuevas, probablemente por recolonización debido a cambios en el ambiente o probablemente estaban en y no fueron colectadas. Las especies que se

4 conservan en el área son: Octoblepharum albidum, Neckeropsis undulata y N. disticha, esto corresponde a un 16% de la flora briológica que se ha mantenido. Lejeunea trinitensis (hepática foliosa) presentó mayor frecuencia en las tres zonas muestreadas (Tablas 3 y 4), puede ser considerada como una especie tolerante a la tensión ambiental, L. trinitensis presentó los dos tipos de reproducción (sexual y asexual) en los trabajos realizados por Gilbert (1968), este encontró que las especies Bryum capillare, B. argenteum y Ceratodon purpureus fueron las más persistentes en las áreas contaminadas. Estas eran estériles, aunque normalmente presentan cápsulas. La fase protonematal de algunas especies parece ser más sensible que el gametofito maduro. Tabla 1. Inventario histórico de briofitas basado en las colecciones del Jardín Botánico de Nueva York y de el Jardín Botánico de Rio Piedras. Familia Especie Localidad Sematophyllaceae Sematophyllum caespitosum Bayamón Sematophyllum galipensicosta norte Taxithelium planum Vega Alta Fissidentaceae Fissidens kegelianus Vega baja Thuidiaceae Thuidium complanatum Vega alta Thuidium minutulum Rio Piedras Leucobryaceae Octoblepharum albidum Bayamón Dicranaceae Dicranella herminieri Bayamón Hypnaceae Vesicularia amphibola Vega alta Mittenothamnium diminutivum Bayamón Callicostaceae Crossomitrium sp Vega Alta Neckeraceae Neckeropsis undulata Vega Alta Neckeropsis disticha Bayamón Pottiaceae Hyophyladelphus agrariomartín Peña Bartramiaceae Philonotis sphaerocarpa Bayamón Philonotis glaucescens Vega Baja Entodon macropodus Vega Baja Calymperaceae Calymperes donnelli Rio Piedras Calymperes richardii Santurce

5 Leskeaceae Haplocladium microphyllum Vega Baja Lejeunaceae Lejeunea flava Bayamón Leptolejeunea elliptica Vega Alta Reptolejeunea brittoniae Vega Baja Plagiochilaceae Plagiochila sp Rio Piedras Diplasiolejeunea rudulphiana Rio Piedras Cheilolejeunea clausa Bayamóm Las familias de mayor frecuencia son la Fissidentaceae, Lejeunaceae y y Sematophyllaceae (Tabla 5). La familia Pottiaceae característica de ambientes secos, presenta una frecuencia baja 0.3% y sólo está representada por T. humilis. Tabla 2. Inventario de briófitos para el área metropolitana. Localidades 1=Cataño, 2=Bayamón Oeste, 3=San Patricio y 4= Fort Bucchannan. Sustratos A=tierra, B=roca, C=base de arbol y D=tronco en descomposición, E=raices. Familia Especie Localidad Sustrato Sematophyllaceae Acroporium pungens 4 D Sematophyllum adnatum1,2,4 C,D Sematophyllum subpinnatum 2,4 C,D Taxithelium planum 1,2, C,D,E Taxithelium portoricensis 4 C Thuidiaceae Cyrto-hypnum schistocalyx 1 D Cyrto-hypnum involvens 3 B,C Stereophyllaceae Entodontopsis leucostega 1 C,D Lejeunaceae Colelejeunea minutissima 1 B,D Lejeunea trinitensis 1,2,3,4 B,C,D Plagiochilaceae Plagiochila sp 1,2,3 B,D Fissidentaceae Fissidens angustifolius 1,2,3 A,D Fissidens elegans 3 A,B,D Fissidens weirii 1,2,3 A,B,D Funariaceae Funaria higrometrica 2 A Pottiaceae Tortella humilis 1,2,4 B Calymperaceae Calymperes palisotti 2 D Calymperes tenerum 3,4 B,D Pterobryaceae Henicodium geniculatum 3 B,D Neckeraceae Neckeropsis disticha 3,4 B,D Neckeropsis undulata 4 B,D

6 Se calculó el índice de Jaccard (Krebs, 1989) para establecer el grado de similitud entre las diferentes áreas y entre la flora de y , (Tabla 7) El coefieciente de Jaccard para y se aproxima a cero (0.1), las dos comunidades son diferentes. Los cambios sobre la comunidad actual pueden ser atribuidos a la desforestación, disminución de la humedad o a el contenido de ácidos en la de azufre y nitrógeno en la atmósfera, los cuales disminuyen el número de epifitas. Tabla 3. Frecuencia de especies y frecuencia relativa en Cataño. Area Especie F FR (%) Cataño F.weirii F. angustifolium L. trinitensis N. disticha S. adnatum H. geniculatum Bayamón F. weirii Oeste F. angustifolium L. trinitensis T. planum F. higrometrica T. humilis S. subpinnatum S. Patricio F. elegans L. trinitensis C. involvens N. undulata

7 Tabla 4. Distribución de frecuencia de las especies en las tres áreas muestreadas. 1=Cataño, 2= Bayamón Oeste, 3= San Patricio. Especie Promedio Fissidentaceae Lejeunaceae Sematophyllaceae Neckeraceae Pottiaceae Thuidiaceae Funariaceae El tamaño de las plantas disminuye por la contaminación, sinembargo las diferencias entre Octoblepharum albidum y Neckeropsis disticha de y , no son significativas. Probablemente las muestras de no son representativa de la población, ya que no se sigue el mismo patrón de muestreo que en Se estableció una prueba independiente de t para comparar la cobertura entre las diferentes áreas muestreadas (Tabla 8) el área de mayor cobertura de epífitas fue el de San Patricio, los valores de cobertura son un indicio del grado de contaminación del lugar, las áreas más contaminadas serían los mogotes de Cataño y de Bayamón Oeste, (Tabla 5). Con estos estudios preliminares se podría decir que el área de a San Patricio es la menos contaminada, porque tiene mayor IPA y cobertura. Faltarian estudios químicos que permitan corroborar a Lejeunea trinitensis como una briofita indicadora de contaminación.

8 Tabla 5. Cobertura promedio de epífita (cm 2 ) y el Indice de Pureza atmosférica en las diferentes. Area Cobertura IPA Cataño Bayamón Oeste San Patricio REFERENCIAS Glime, J. y H.J. During. Ms en preparación. Bryophytes in the ecosystems. 333 pp. Gradstein, S.R. (1989). A key to the Hepaticae and Anthocerotae of Puerto Rico and the Virgin Islands. The Bryologist 92: Hawksworth, D. (1973). Mapping studies. En: Air pollution and lichens. London Atholone Press at Univ. of London. 535 pp. Krebs, C. (1989). Ecological methodology. R.R. Donnelley & Sons Company. New York. 540 pp. Miller, H.A. y K.W. Russell. (1975). Key to the mosses of Puerto Rico. Florida Scientist. 38: Sastre, I. y E. Santiago. ( 1996). Botanical explorations of Puerto Rico by N.L. Britton and E.G. Britton: their significance in plant conservation, horticulture, and education. Brittonia 48:

9 Slack, N.Y. (1988). The ecological importance of lichens and bryophytes. En: T. Nash y V. Wirth, eds. Lichens, bryophytes and air quality, pp J. Cramer, Berlin. 289 pp. Wetmore, C. (1988). Lichen floristics and air quality. En: T. Nash y V. Wirth, eds. Lichens, bryophytes and air quality, pp J. Cramer, Berlin. 289 pp.