Hormigas asociadas a fragmentos de bosque seco y ambientes urbanos de Santa Marta, Colombia

Introducción

Debido a la expansión acelerada de las zonas urbanas, uno de los principales desafíos ambientales es comprender cómo este proceso afecta a la biodiversidad (Turrini & Knop, 2015). Aunque la urbanización es una de las principales causas de pérdida de especies nativas, la alta heterogeneidad espacial en el hábitat urbano, producida por diferentes usos de la tierra, puede resultar en algunos casos en incrementos de la diversidad a nivel local (McKinney, 2002). Las ciudades, con su alto grado de transformación del paisaje pueden albergar una cantidad considerable de las especies de una región, así como promover escenarios de conservación y espacios para la educación ambiental (MacGregor-Fors & Zuria, 2019).

Las hormigas constituyen uno de los grupos de insectos más conspicuos en los ecosistemas terrestres y se encuentran comúnmente asociados a los entornos urbanos donde habitan de forma exitosa, encontrándose en una amplia variedad de sitios, que abarcan desde zonas verdes, hasta espacios domiciliarios (p. ej., cocinas) y hospitales (Chacón de Ulloa et al., 2019). Entre las razones que explican el éxito de las hormigas en las ciudades están la gran variedad de recursos alimenticios que utilizan (Blüthgen & Feldhaar, 2010), la capacidad de anidar en suelos compactos y superficies con cobertura gris (Dáttilo & MacGregor-Fors, 2021), y una alta tolerancia al estrés por calor (Angilletta et al., 2007).

En general, las ciudades son espacios altamente heterogéneos, en donde pueden generarse gradientes entre los sitios urbanizados y el conjunto de áreas verdes (p. ej., fragmentos de bosque, parques, lotes baldíos, entre otros). De esta forma, el efecto de la urbanización sobre la comunidad de hormigas parece ser el resultado del contexto espacial y de la capacidad de adaptación de las especies nativas a las nuevas condiciones de hábitat que impone el ambiente urbano. La ciudad de Santa Marta no es ajena a esta heterogeneidad, encontrándose inmersa en un contexto de bosque seco tropical, el cual es considerado como uno de los ecosistemas más amenazados y con un alto grado de degradación en Colombia, cuya distribución en la mayoría de los casos se da en forma de fragmentos o parches (García & González, 2019). Por su parte, los estudios de la mirmecofauna del bosque seco en Colombia han estado enfocados en mayor medida hacia las zonas naturales (Fontalvo & Solís, 2009; Chacón et al., 2012;Achury et al., 2020), dejando vacíos de información en las zonas urbanas.

La investigación que dio como resultado el conjunto de datos aquí presentados tuvo por objeto conocer la dinámica espacial y temporal de la diversidad taxonómica de hormigas en el ambiente urbano de Santa Marta, así como el impacto de la transformación del paisaje natural sobre la diversidad de este grupo de insectos (Ramos, 2021). Este estudio cubre una escala espacial y temporal amplia a nivel urbano. Además, se maximiza el uso de diferentes métodos de captura de hormigas para obtener una estimación fiable del inventario de este grupo. Por lo tanto, se pone a disposición información potencialmente relevante para la identificación de patrones ecológicos asociados a áreas urbanas de la ciudad de Santa Marta, así como promover la conservación de las hormigas en estos ambientes.

Datos del proyecto

Título. Diversidad de hormigas en ambientes urbanos de la ciudad de Santa Marta (Colombia)

Nombre. Lina María Ramos Ortega

Fuentes de financiación. El proyecto fue financiado con recursos de capacidad instalada a través de la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad del Magdalena.

Descripción del área estudio. La recolección de la información se desarrolló en tres tipos de ambientes dentro de la zona urbana y periurbana de la ciudad de Santa Marta: parques distritales, parques temáticos y zonas naturales (fragmentos de bosque seco). Se realizaron cuatro muestreos entre los meses de octubre-diciembre de 2019 y enero de 2020, tratando de cubrir meses de alta y baja precipitación.

Descripción del proyecto. El proyecto estuvo orientado a conocer la dinámica espacial y temporal de la diversidad de hormigas en el ambiente urbano de la ciudad de Santa Marta, así como el impacto de la transformación del paisaje sobre la diversidad de este grupo de insectos. Otro aspecto importante en esta evaluación fue establecer si las zonas verdes de la ciudad (parques distritales y temáticos), son espacios que propician el mantenimiento y la conservación de la diversidad local.

Cobertura geográfica

Descripción. Los registros provienen del muestreo de ocho parques distritales (P. Simón Bolívar, P. Avenida del Río, P. Gaira, P. de la Vida, P. Manzanares, P. Equidad, P. Los Almendros y P. Los Trupillos), cuatro parques temáticos (Campus de la Universidad del Magdalena, Jardín Botánico Quinta de San Pedro Alejandrino, Centro recreacional Teyuna y Parque del Agua) y cuatro zonas naturales (Parcela Bosque Seco Universidad del Magdalena, Fragmento de Bosque Seco Quinta de San Pedro Alejandrino, Reserva La Iguana Verde y Quebrada Seca).

Coordenadas. 11°10’11.17’’N y 11°14’45.17’’N latitud; 74°8’32.1’’W y 74°13’22.12’’W longitud. Los registros comprenden un intervalo altitudinal entre 1 y 100 m s.n.m.

Cobertura temporal

09 de octubre de 2019 - 23 de enero de 2020

Datos de la colección

Nombre de la colección. Centro de Colecciones Biológicas de la Universidad del Magdalena

Identificador de la colección. Registro Nacional de Colecciones: 207

Identificador de la colección parental. CBUMAG:ENT

Método de preservación de los especímenes. Ejemplar completo en Etanol

Materiales y métodos

Área de estudio La ciudad de Santa Marta, al norte de Colombia, presenta una extensión total de 2393.35 km², de las cuales 55.10 km² corresponden al área urbana (Geografía Urbana, 2020). La temperatura promedio anual es de 27 °C y la precipitación promedio anual es de 608.8 mm, con un régimen de lluvias unimodal (Rangel & Carvajal-Cogollo, 2012). La cobertura vegetal predominante en estas zonas está caracterizada por bosques y matorrales de piso isomegatérmico (temperaturas altas y constantes durante todo el año), con caracteres xeromórficos pronunciados debido a que la temporada sin lluvias es más prolongada, alcanzando nueve meses al año (Carbonó et al., 2013; Hernández-Camacho & Sánchez, 1992). De acuerdo con las características fisonómicas y florísticas, estas formaciones vegetales son definidas como las de un zonobioma subxerofítico tropical (Hernández-Camacho & Sánchez, 1992). Los sitios de recolección de los datos y algunas de sus principales características se presentan en laTabla 1.

Tabla 1: Descripción de los ambientes urbanos monitoreados para el estudio de hormigas asociadas a fragmentos de bosque seco y ambientes urbanos de Santa Marta, Colombia.

Descripción del muestreo. Se realizaron cuatro muestreos entre los meses de octubre-noviembre de 2019 (época lluviosa) y diciembre de 2019-enero de 2020 (época seca). La elección de los métodos de captura y el número unidades de muestreo se hizo con base en las recomendaciones establecidas enGuerrero et al. (2019). En los parques de la ciudad, la recolección de las hormigas se hizo a través de dos tipos de cebos: atún (fuente de proteína; BaP) y una mezcla de galleta y leche condensada (fuente de carbohidrato; BaC). Adicionalmente, se realizó la recolección manual de las hormigas que forrajean o habitan en la vegetación arbórea principalmente (C). En las zonas naturales, además de los métodos descritos, se instalaron trampaspitfall(Pf) y se recolectó hojarasca para la separación de las hormigas usando sacos Winkler (mW).

Control de calidad

Debido a la variedad de ambientes urbanos monitoreados, así como los métodos empleados para la captura de las hormigas, se establecieron códigos y etiquetas de recolección para hacer una clara diferenciación del ambiente (PD, PT, ZN) y método (BaC, BaP, Pf, mW, C); de esta forma, se minimizó la probabilidad de confusión de las muestras en campo y durante el proceso de separación, montaje e identificación en laboratorio. La identificación taxonómica se hizo hasta el nivel más bajo posible, para lo cual se emplearon claves taxonómicas especializadas. De igual forma, se hicieron comparaciones con colecciones de referencia depositadas en el CBUMAG. La información geográfica de cada registro se asoció a cada trampa o punto de muestreo donde fueron recolectados los especímenes, los cuales fueron georreferenciados con un GPSmap Garmin® 62. Cada muestra se encuentra depositada en CBUMAG con su número de catálogo respectivo.

Descripción de la metodología paso a paso

1. Cada sitio fue georeferenciado antes del inicio de las actividades de campo. En los ambientes naturales se hizo la delimitación de los tres transectos de 100 m con la ayuda de una cuerda plástica, la cual fue marcada cada 10 m y en cada una de estas marcas se ubicó una trampa de caída opitfall(vasos plásticos de 7 onzas o 207 ml), llenándolas hasta 1/3 de su volumen con alcohol al 96 %; en cada zona natural se instalaron 30 trampas, las cuales se dejaron actuar por 72 horas

2. La recolección de la hojarasca se hizo dentro del área delimitada por los transectos. Se establecieron cuadrantes de 1 m²y el material vegetal allí contenido fue pasado por un cernidor para descartar las fracciones más gruesas. El material fino fue depositado en bolsas de tela y llevadas hasta el laboratorio para el proceso final de extracción en los sacos Winkler. El tiempo de acción de las trampas fue de 48 horas.

3. La instalación de los cebos se hizo en los tres ambientes urbanos considerados en el estudio. Los cebos de proteína (atún) y carbohidratos (galleta + leche condensada) fueron depositados en trozos de cartulina (10 x 10 cm) y dejados sobre la superficie del suelo con un tiempo de acción de 30 minutos. En los parques distritales y temáticos los cebos fueron dispuestos en las zonas de jardineras. Mientras que, en las zonas naturales, los cebos fueron instalados a lo largo de los transectos delimitados, cubriéndolos de forma proporcional. En cada sitio se instalaron 15 cebos de proteína y 15 cebos de carbohidratos. Las hormigas presentes en los cebos fueron depositadas en bolsas Whirl-Pak o viales plásticos, cada uno de ellos rotulados considerando el número y tipo de cebo. Todas las muestras fueron preservadas en alcohol al 96 % y transportadas al laboratorio para su limpieza y separación.

4. La recolección de las hormigas que forrajeaban principalmente sobre la vegetación arbórea se hizo de forma manual. En cada sitio se hizo la inspección visual de la vegetación por el lapso de una hora y todo el material recolectado fue depositado en viales plásticos previamente rotulados y llenados con alcohol al 96 %.

5. El material recolectado en campo fue sometido a un proceso de limpieza para la eliminación de material vegetal y sedimentos en el caso de las muestras obtenidas por los métodospitfally sacos Winkler, y restos de atún y galleta para el caso de los cebos. Las muestras fueron transferidas a viales plásticos y preservadas en alcohol al 96 %, manteniendo en todos los casos los rótulos designados en campo.

6. Para facilitar la identificación taxonómica de las hormigas se realizaron montajes en seco de los especímenes, empleando un estereoscopio Nikon SMZ745. Las claves taxonómicas empleadas correspondieron a los trabajos deFernández et al. (2019b) ,Hoenle et al. (2020) yCamargo-Vanegas & Guerrero (2020) y el recurso electrónico AntWeb Version 8.56. Los ejemplares fueron depositados en las Colecciones Biológica de la Universidad del Magdalena - CBUMAG.

Resultados

Descripción del conjunto de datos

La mirmecofauna recolectada en los ambientes urbanos de Santa Marta representan alrededor del 64 % de las subfamilias registradas para el Neotrópico y Colombia, así como el 40 % de los géneros en Colombia (Fernández et al., 2019a). De los 97 taxones determinados, 88 fueron identificadas a nivel de especie, correspondiendo al 8 % de los registros actuales para el país (Fernándezet al., 2019a; Garcíaet al., 2020). Las subfamilias Myrmicinae, Ponerinae, Formicinae y Pseudomyrmecinae contribuyeron con cerca del 88 % de la riqueza de hormigas, tendencia que se mantuvo relativamente constante entre los ambientes urbanos evaluados (Figura 1). Los génerosPheidole, Cephalotes, Crematogaster, Pseudomyrmex, Camponotus, Solenopsis y Strumygenysaportaron alrededor del 50 % de las especies registradas. Por su parte, Dorymyrmex, Ectatomma, Odontomachus, entre otros géneros, tuvieron entre 2 y 3 especies (Figura 2); mientras que un total de 12 géneros registraron una única especie. Las especies con mayores frecuencias de captura correspondieron a Ectatomma ruidum(44 %), Dorymyrmex biconis (19 %), Pheidole indica (13 %), Pheidole fallax (12 %) y Trichomyrmex destructor(10 %).

Figura 1: Número de especies de hormigas por subfamilia en fragmentos de bosque seco y ambientes urbanos de Santa Marta, Colombia.

Figura 2: Número de especies de hormigas por género en fragmentos de bosque seco y ambientes urbanos de Santa Marta, Colombia. La categoría “Otros géneros” contiene a todos aquellos taxones genéricos con una sola especie.

En este estudio, más del 90 % de los taxones fueron identificadas a un nivel específico, permitiendo reconocer nuevos registros de hormigas para el país dentro de los géneros Hypoponera, Myrmicocrypta, Solenopsis y Strumigenys. De igual forma, se identificó la presencia de hormigas exóticas, algunas de amplia distribución en Colombia como es el caso de Paratrechina longicornis, Monomorium pharaonis y Tapinoma melanocephalum; mientras que las especies Pheidole indica, Trichomyrmex destructor, Tetramorium lanuginosum, Tetramorium simillimum y Cardiocondyla emeryi han sido registradas en algunas pocas localidades en el país (Dekoninck et al., 2019).

Debido a la variedad de microhábitat en donde pueden establecerse las hormigas, la elección de los métodos de captura es un aspecto trascendental en los estudios de diversidad y de ecología en general. Para el conjunto de datos aquí presentado, los tres métodos de captura empleados brindaron tanto información única como complementaria, del inventario de las hormigas asociadas al ambiente urbano. Los métodospitfall(Pf) y recolección manual (CM) arrojaron la mayor cantidad de especies, seguido del método para las hormigas de la hojarasca (mW) (Tabla 2). Con relación a los cebos, el de proteína fue el que capturó una mayor riqueza. Por su parte, el número de especies que fueron recolectadas solo con alguno de los métodos corresponde al 24 % de la riqueza total del estudio, lo que resalta la importancia de utilizar métodos de captura variados y que abarquen diferentes microhábitats en los ambientes evaluados. Las especies más frecuentes entre los métodos corresponden aEctatomma ruidum,Crematogaster crinosa,Acromyrmex santschii,Solenopsis bicolor,Pheidole guajirana, entre otras (Tabla 2).

Tabla 2: Riqueza, número de especies exclusivas y frecuentes según el método de captura, de las hormigas que habitan en los ambientes urbanos de Santa Marta, Colombia.

• URL del recurso. Para acceder a la última versión del conjunto de datos:IPT. https://doi.org/10.15472/2cdkza

• Portal de datos.http://datos.biodiversidad.co/dataset/b56fbfec-cf01-458a-b772-2df2c8403201

• Portal GBIF. https://www.gbif.org/dataset/b56fbfec-cf01-458a-b772-2df2c8403201

• Nombre. Diversidad de hormigas en ambientes urbanos de la ciudad de Santa Marta

• Idioma. Español

• Codificación de caracteres. UTF-8

• URL del archivo. Para acceder a la versión del conjunto de datos descrita en este artículo:https://ipt.biodiversidad.co/biota/resource?r=umagdalena_hormigasurbanas

• Formato del archivo. Darwin Core

• Versión del formato del archivo. 1.4

• Nivel de jerarquía. Dataset

• Fecha de publicación de los datos. 2021-08-02

• Idioma de los metadatos. Español

• Fecha de creación de los metadatos. 2020-07-29

Licencia de uso. Extraída del recurso publicado a través del SiB Colombia.