CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN ECOLOGÍA ACUÁTICA. Leticia (Amazonas, Colombia) Marzo Junio de Responsables Curso

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1 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 1 Y UNIVERSIDAD DE VIGO (ESPAÑA) CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN ECOLOGÍA ACUÁTICA Leticia (Amazonas, Colombia) Marzo Junio de 2005 Responsables Curso Santiago R. Duque MSc. Universidad Nacional de Colombia, Sede Leticia Cástor Guisande González PhD. Universidad de Vigo, España Información: Universidad Nacional de Colombia, Sede Leticia Teléfono ext: 129; Fax: Ext: 201 srduquee@unal.edu.co

2 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 2 CURSO DE ESPECIALIZACIÓN EN ECOLOGÍA ACUÁTICA Detalles del Curso Dirigido a: Cupos: Duración: Lugar: Costos: Fechas Entrega Documentación: Estudiantes de pregrado área ciencias biológicas. Cinco (5) cupos. Tres meses. Leticia (Amazonas), Colombia. Inscripción (No reembolsable) $ oo o US $23.oo Febrero 1 a Marzo 4 de 2005 (por correo electrónico) Otros Costos: Gastos de viaje (aéreo o fluvial), alojamiento y sostenimiento a cargo de los elegidos o las entidades (*) Transporte aéreo desde Bogotá (Aerorepública) Aprox. $ oo (US$225.oo) Alojamiento mensual Aprox. $ oo (US$ 60.oo) Sostenimiento mensual Aprox. $ oo (US$80.oo) Requisitos: Estudiantes de semestres avanzados que puedan iniciar en el curso sus trabajos de tesis y que hayan tenido asignaturas de ecología y preferiblemente de limnología / ecología acuática. Documentación: - Hoja de vida del candidato. - Carta personal indicando el interés de tomar el curso. - Dos cartas de recomendación de profesores o investigadores que sustenten su candidatura. - Detalle del programa curricular y notas actuales de los cursos tomados a la fecha, indicando el promedio de la carrera. - Carta oficial de la Vicerrectoría, Decanatura o Departamento que acepte el proyecto y luego el trabajo del curso como tesis de grado del programa (**) - Copia del recibo de consignación del valor de la inscripción.

3 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 3 (*) Los organizadores del curso están buscando apoyo de entidades para cubrir alguna parte de los costos de viaje o sostenimiento del curso. (**) Los dos profesores del curso serán los responsables de los trabajos de tesis de los estudiantes elegidos; dependiendo de cada Universidad podrá existir un presidente de tesis o director asociado, de acuerdo con las normas específicas. Logros del curso: - Elaboración proyecto y tesis de pregrado. - Manuscritos en inglés para publicación de resultados en revistas de alto impacto (como autores). - Certificados de cursos especiales que se ofrecen durante el curso. - Aprendizaje de técnicas estadísticas para tratamiento de datos y manejo de programas informáticos, modelos y diseño gráfico. CURRICULOS PROFESORES Nombre: Títulos: Cargo Actual: Institución: Últimas Publicaciones Santiago R. Duque Biólogo, MSc. Biología Línea Ecología (Universidad Nacional de Colombia, Sede Leticia) Profesor Asociado, Coordinador Grupo de Investigación Limnología Amazónica Instituto Amazónico de Investigaciones Imani, Universidad Nacional de Colombia, Sede Leticia Vigna M. S., S. R. Duque & M. Núñez-Avellaneda Tropical silica scaled chrysophytes flora (Chrysophyceae, Synurophyceae) from Colombia. Beiheft de Nova Hedwigia (in press) Guisande C., N. Aranguren, C. Andrade-Sossa, N. Prat, C. Granado-Lorencio, M. L Barrios, A. Bolivar, M. Núñez-Avellaneda, & S. R. Duque Relative balance of the cost and benefit associated with carnivory in the tropical Utricularia foliosa. Aquatic Botany. 80: Echenique R. O., M. Núñez-Avellaneda & S. R. Duque Chlorococcales de la Amazonia Colombiana I: Chlorellaceae y Scenedesmaceae. Caldasia 26 (1): Sala S. E., S. R. Duque, M. Núñez-Avellaneda & A. A. Lamaro Diatoms from the Colombian Amazon: some species of the genus Eunotia (Bacillariophyceae). Acta Amazónica 32(4): Sala S. E., S. R. Duque, M. Núñez-Avellaneda & A. A. Lamaro Diatoms from the Colombian Amazon. Cryptogamie Algologie 23(1):75-99 Correo Electrónico: srduquee@unal.edu.co / masalgas@hotmail.com

4 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 4 Nombre: Cástor Guisande González Títulos: Licenciado en Biología, PhD (Universidad de Sevilla, España); Postdoctorado (Universidad de Londres / Max Planck, Alemania) Cargo Actual: Profesor Titular de Ecología Institución: Facultad de Ciencias, Universidad de Vigo, España Últimas Publicaciones Guisande C., N. Aranguren, C. Andrade-Sossa, N. Prat, C. Granado-Lorencio, M. L Barrios, A. Bolivar, M. Núñez-Avellaneda, & S. R. Duque Relative balance of the cost and benefit associated with carnivory in the tropical Utricularia foliosa. Aquatic Botany. 80: Ianora A, Turner Jt, Esposito F, Carotenuto Y, D ippolito G, Romano G, Fontana A, Guisande C & Miralto A Copepod egg production and hatching success is reduced by maternal diets of a non-toxic strain of the dinoflagellate Alexandrium tamarensis. Marine Ecology Progress Series. 280: Migues B, Combarro P, Guisande C, Vergara Ar & Riveiro I Effect of bacterial epiflora on egg hatching of the Atlantic sardine (Sardina pilchardus). FEMS Microbiology Ecology. 50: Frangópulos M, Guisande C, Deblas E & Maneiro I Toxin production and competitive abilities under phosphorous limitation of Alexandrium species. Harmful Algae. 3: Guisande C., Bartumeus, F., Ventura, M. & Catalan, J Role of food partitioning in structuring the zooplankton community in mountain lakes. Oecologia 136: Correo Electrónico: castor@uvigo.es

5 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 5 DESCRIPCIÓN DEL CURSO I. DOCENCIA TUTORIZADA Todo el mundo coincide en que la docencia debería ser tutorizada. Este tipo de docencia implica que se realiza un seguimiento individualizado del estudiante sobre la materia a impartir. Las clases magistrales y las clases prácticas se deben fundir en una docencia de tipo continuo que consiste en que el estudiante desarrolle diversos temas y el profesor haga un seguimiento continuo de la evolución del estudiante. Actualmente, debido a la necesidad de fomentar en el estudiante la capacidad de trabajar en equipo es necesario, además, ampliar la docencia tutorizada a un grupo de estudiantes que trabajan en un proyecto común. La docencia tutorizada, que se está llevando a cabo de forma pionera en algunas Universidades, solo se puede realizar cuando el número de estudiantes es muy pequeño o cuando el coste es asumido por los estudiantes. La masificación que existe en pregrado imposibilita este tipo de docencia. Sin embargo, si se puede impartir durante la tesis de grado, donde el estudiante se especializa y se pueden crear grupos pequeños de trabajo dentro de un área afín. La presente memoria es una propuesta para realizar esta experiencia pionera de docencia tutorizada a estudiantes de Biología durante su tesis de grado. Esta docencia consistiría en desarrollar con los estudiantes un proyecto de investigación común, que les permitiría tener una visión global sobre la materia a impartir y trabajar en equipo, pero que dentro del proyecto común, cada estudiante se encargaría de partes específicas, lo cual permitiría un seguimiento tutorizado e individualizado de cada estudiante, además de que cada estudiante desarrolle su tesis de grado. II. OBJETIVOS Objetivo general Capacitar al estudiante para realizar trabajos en Ecología General y, más específicamente, en Ecología Acuática. Objetivos específicos 1. Capacitar al estudiante para diseñar y llevar a cabo proyectos de investigación. 2. Capacitar al estudiante para el muestreo de campo y el trabajo en laboratorio. 3. Familiarizar al estudiante con el tratamiento de datos a nivel estadístico y preparación de gráficos.

6 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 6 4. Aprendizaje del uso de paquetes informáticos estadísticos, de elaboración de modelos y de diseño gráfico. 5. Capacitar al estudiante para la búsqueda bibliográfica y síntesis de la información. 6. Aprendizaje sobre la preparación de artículos científicos. 7. Publicar artículos científicos en los cuales los estudiantes participen como autores. 8. El trabajo de cada estudiante será su tesis de grado. III. PROYECTO DE INVESTIGACIÓN III.1. Introducción El proyecto de investigación que se propone es el estudio de la ecología de la planta acuática carnívora Utricularia foliosa, la cual aparece en los lagos y caños que están en el río Amazonas (Figura 1). Figura 1. Planta acuática carnívora Utricularia foliosa en el lago Yahuarcaca (Amazonas, Colombia). Las plantas carnívoras, tanto en el medio terrestre con el acuático, son capaces de compensar la limitación de nutrientes capturando presas (Ellison y Gotelli, 2001). Utricularia foliosa no es una excepción. Esta planta se desarrolla en ambientes oligotróficos y la limitación de nutrientes la compensa por medio de la captura de macroinvertebrados y zooplancton (Knight y Frost, 1991; Guisande y col., 2000).

7 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 7 Las hojas de la planta, que están sumergidas (Figura 2), tienen una estructura ramificada y están llenas de utrículos (Figura 3). Los utrículos son los orgánulos encargados de capturar y digerir a las presas (Figura 4). Los utrículos presentan una abertura (Figura 5) que está rodeada de sedas. Estas sedas son de dos tipos: unas pequeñas y pegajosas que actúan reteniendo a la presa; y otras alargadas que facilitan la introducción de la presa dentro del utrículo (Figura 5). Figura 2. Hoja de Utricularia foliosa sacada del agua y donde se observan las ramificaciones. La flecha indica un utrículo. Figura 3. Fotografía ampliada de un utrículo de Utricularia foliosa

8 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 8 Figura 4. Fotografías de rotíferos, copépodos y cladóceros que son potenciales presas de las plantas carnívoras del género Utricularia. Figura 5. Abertura de un utrículo de Utricularia foliosa. La planta es un auténtico ecosistema ya que alrededor de ella existe mucho fitoplancton y fitobentos que se pega a los utrículos. Este fitoplancton y fitobentos atrae a especies del zooplancton y macroinvertebrados, las cuales son potenciales presas de la planta. Las presas que captura preferentemente son aquellas que están más cerca de la planta, alimentándose de ese fitoplancton y fitobentos asociado a la planta (Guisande y col., 2000; Jonson y Morris, 2001). Cuando una potencial presa está cerca de la abertura de un utrículo, ésta queda pegada a las sedas y luego es empujada al interior (Figura 6), donde será digerida y la planta obtendrá los elementos que son limitantes en el medio. Se ha observado que uno de estos elementos limitantes es el nitrógeno (Guisande y col. 2004). Los utrículos tienen una baja relación

9 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 9 Figura 6. Fotografía de un cladócero dentro de un utrículo de Utricularia foliosa nitrógeno:carbono, lo cual indica que el nitrógeno es importante para la planta. Sin embargo, también se ha observado que la planta absorbe fósforo activamente a través de las presas que captura (Lollar y col. 1971). La inversión en depredación viene determinada por el número de utrículos y por el tamaño de los mismos (Friday, 1992). Un incremento en el número de utrículos puede dar lugar a un mayor incremento en la biomasa de presas capturadas por dos motivos: 1) Un incremento en el tamaño de los utrículos puede dar lugar a que se capture mayor número de presas, porque caben más dentro del utrículo; 2) o presas de mayor tamaño, lo cual en definitiva trae consigo un incremento de la biomasa de presas capturadas, al igual que ocurre al aumentar el número de utrículos. Se ha observado que la planta es capaz de modificar su inversión en depredación en función de las condiciones del hábitat. A medida que la cantidad de zooplancton y macroinvertebrados aumenta, y la cantidad de nutrientes es también a su vez mayor, la planta invierte menos en depredación, tanto en número con en el tamaño de los utrículos (Guisande y col., 2000). Debido a que, como se mencionó anteriormente, la planta actúa como un auténtico ecosistema, es posible estudiar todo lo que ocurre en el interior de la misma como si fuera un hábitat independiente, como si fuera un lago. Sin embargo el reducido tamaño facilita que sea posible controlar mejor la escala espacial. Por lo tanto, tendríamos un ecosistema a pequeña escala donde los estudiantes pueden estudiar aspectos de ecología general como las interacciones de las especies con su medio abiótico, la dinámica poblacional de las especies, las interacciones entre especies (mutualismo, competencia, depredación), flujos de energía; y aspectos de Limnología como técnicas de

10 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 1 0 muestreo, la dinámica de la fisoquímica del agua, taxonomía del fitoplancton, fitobentos, zooplancton y macroinvertebrados, etc. Por el último, el trabajo es también muy interesante desde un punto de vista científico ya que existen muchos interrogantes sobre la ecología de las plantas carnívoras (Ellison y Gotelli, 2001), además de lo novedoso de la aproximación sistémica de considerar a cada planta como un pequeño ecosistema. III.2. Plan de trabajo El proyecto se realizaría en el lago Yahuarcaca (Amazonas, Colombia) y en los caños que desembocan en el lago (Figura 7). Comenzaría aproximadamente la última semana de marzo de 2005 y tendría una duración de aproximada 3 meses. Este período (Marzo-Junio) coincide con el ciclo biológico de la planta en el lago, desde que empieza a crecer hasta la senectud. COLOMBIA Amazonas Amazonas River Lago Yahuarcaca Figura 7. Mapa de la zona de muestreo indicando el lago Yahuarcaca y los caños. El plan de trabajo consistirá en seleccionar 7 plantas en distintas zonas del lago y de los caños, y realizar un muestreo semanal en cada una de las plantas, cuantificando las siguientes variables: a) Temperatura, conductividad y ph.

11 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 1 1 b) Concentración de nutrientes en el agua (fosfato, nitrato, nitrito, amonio, silicato) en el interior y en el exterior de la planta. c) Composición y abundancia del fitoplancton en el interior y el exterior de la planta. d) Composición y abundancia del fitobentos asociado a la planta. e) Composición y abundancia del zooplancton en el interior y el exterior de la planta. f) Composición y abundancia del macroinvertebrados en el interior y el exterior de la planta. g) Cuantificación de la inversión en depredación (número de hojas, biomasa de las hojas, número de utrículos por hoja y tamaño de los mismos). h) Composición, abundancia y tamaño de presas en el interior de los utrículos. El diseño del plan de trabajo está planteado para que puedan trabajar 5 estudiantes dentro del proyecto. Cada uno de los estudiantes se encargaría de las siguientes líneas de investigación: 1) Identificación y recuento del fitoplancton y del fitobentos asociado a la planta. 2) Identificación y recuento de los macroinvertebrados. 3) Identificación y recuento del zooplancton. 4) Composición y cuantificación de las presas capturadas en los utrículos. 5) Inversión en depredación por parte de la planta. IV. BIBLIOGRAFÍA Ellison, A.M., Gotelli, N.J., Evolutionary ecology of carnivorous plants. Trends Ecol. Evol. 16, Friday LE (1992) Measuring investment in carnivory: Seasonal and individual variation in trap number and biomass in Utricularia vulgaris L. New Phytol 121: Guisande, C., Aranguren, N., Andrade-Sossa, C., Prat, N., Granado-Lorencio, C., Duque, S.R., Barrios, M.L., Bolivar, A., Núñez-Avellaneda, M., Relative balance of the cost and benefit associated with carnivory in the tropical Utricularia foliosa. Aquatic Botany, 78:

12 Curso de Especialización en Ecología Acuática: UN Leticia y U. Vigo 1 2 Guisande, C., Andrade-Sossa, C., Granado-Lorencio, C., Duque, S.R., Núñez- Avellaneda, M., Effects of zooplankton and conductivity on tropical Utricularia foliosa investment in carnivory. Aquatic Ecol. 34, Jobson, R.W., Morris, E.C., Feeding of a carnivorous bladderwort (Utricularia uliginosa, Lentibulariaceae). Austral Ecol. 26, Knight, S.E., Frost, T.M., Bladder control in Utricularia macrorhiza: Lakespecific variation in plant investment in carnivory. Ecology 72, Lollar, A.Q., Coleman, D.C., Boyd, C.E, Carnivorous pathway of phosphorous uptake by Utricularia inflata. Arch. Hydrobiol. 60,