PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: Conservación de Orquídeas de Guatemala

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PROYECTO DE INVESTIGACIÓN:

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Contenido

4.1 Formación de grupo asesor ...5

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1. INTRODUCCIÓN

La Universidad Rafael Landívar, a través del Instituto de Agricultura, Recursos Naturales y Ambiente (IARNA) impulsa procesos de generación de conocimientos que retroalimenten la docencia landivariana y que provean soluciones para progresar de manera sostenida en las metas de desarrollo nacional.

El Programa de Biotecnología es uno de 6 programas del IARNA establecido para contribuir a la generación de conocimiento tecnológico que aporte a la resolución de los principales problemas socio-ambientales de Guatemala. Dentro de estos principales problemas se reconoce que el país sufre de una deforestación acelerada que pone en peligro la diversidad de flora y fauna. De acuerdo al análisis de la situación de la biodiversidad en Guatemala presentado en el Perfil Ambiental de Guatemala 2010-2012, la pérdida de bosques a nivel nacional es incontenible, a una tasa de deforestación anual del 1.0% durante el período 2006-2010, situación que pone en riesgo la sobrevivencia de las especies que dependen de los ecosistemas.

El presente proyecto se desarrolla enmarcándose dentro del objetivo específico No. 1 del Programa de Biotecnología:

Desarrollar conocimientos que apoyen a la conservación de especies de flora nativa, endémica y/o amenazada de Guatemala

Las orquídeas se eligen como grupo meta de trabajo por considerarse de especial importancia ya que incluye numerosas especies amenazadas, especies endémicas y especies de importancia económica que se pueden favorecer mediante la micropropagación; que son susceptibles a la aclimatación; que pueden reintroducirse en espacios protegidos y que, derivado de su natural belleza y gran número de aficionados, tienen potencial para generar ingresos que permitirán la sostenibilidad de este proyecto diseñado para su conservación.

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2. ANTECEDENTES

La familia Orchidaceae es la más grande de las monocotiledóneas a nivel mundial, con más de 800 géneros y 20,000 especies descritas; es de distribución mundial y puede encontrarse en casi todos los hábitats con excepción de los desiertos más extremos y los de agua salada (Dix M. & Dix, M. 2006).

Es la familia más diversa en Guatemala, y los autores que la han descrito no concuerdan con el número de especies identificadas y el número de especies endémicas. De acuerdo a Veliz, M. (2008) existen 796 especies descritas y 200 de ellas son endémicas y conforme la más reciente publicación de Dix, M. y Dix, M. (2006) al momento de publicar existían 770 especies documentadas, 41 de ellas endémicas. Los reportes más recientes nos indican que cada año se descubren más especies y que ya son más de 800 las descritas para el país (Michael W. Dix y Fonseca, J. com.personal 2013).

La mayor diversidad de orquídeas en el país se encuentra entre un rango altitudinal entre 800 a 1600 msnm y la mayor riqueza de especies se encuentra en el departamento de Alta Verapaz, en donde se encuentra 60% de todas las especies registradas para Guatemala; seguida de Baja Verapaz y Zacapa, Izabal y Huehuetenango, Guatemala, Chimaltenango, Suchitepéquez y Petén (Dix M. & Dix, M. 2006).

En cuanto al estatus de las orquídeas en la naturaleza, todas las especies se consideran amenazadas y están incluidas en los apéndices de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Flora y Fauna Silvestres (CITES). De las 800 especies distribuidas en Guatemala, 125 están dentro de la Lista de Especies de Flora Amenazada (Lista Roja) que publica el Consejo Nacional de Áreas Protegidas; 8 de ellas, incluyendo a la flor nacional Monja Blanca (Lycaste skinneri var alba) son parte de la Categoría 1 que enlista especies con mayor grado de amenaza de extinción.

Las orquídeas juegan diferentes roles dentro de los ecosistemas, entre ellos el de proveedoras de néctar y aceites esenciales para colibríes, murciélagos, mariposas, palomillas, abejas, abejorros y otros polinizadores. Sus hojas y pseudobulbos también proveen alimento para insectos y algunos mamíferos.

Agregan estructura a los troncos de árboles y sustratos en donde crecen y por lo tanto son importante fuente de refugios para insectos, arañas y aves.

Tienen un rol dentro del ciclo de vitaminas y otros elementos nutritivos que son importantes en el metabolismo de la comunidad y que pueden ser limitativos. En los trópicos, estos micronutrientes están la mayor parte del tiempo como parte de la biomasa y su ciclo se desarrolla dentro de organismos como las orquídeas.

5 adhiere al insecto, ave o mamífero que la visite y se desprende cuando el animal se posa en otra flor, dejando la polinia lista para fecundarla. Debido a este requerimiento para su fecundación, las flores de orquídeas son estructuras que evolucionaron con la finalidad de atraer polinizadores mediante diferentes tácticas. La principal atracción es el néctar aunque se ha descubierto que algunas flores de orquídeas semejan ser una hembra de insecto esperando aparearse o un rival a quien atacar.

La especialización de las estructuras florales para atraer polinizadores ha resultado en flores que también el ser humano considera hermosas, principalmente por sus variadas formas y colores. Las orquídeas tienen un amplio mercado con coleccionistas y aficionados que pagan precios elevados por los ejemplares. De esta inclinación a coleccionarlas y al uso que se les da para decoración se deriva su importancia económica, que ha conducido a la creación de híbridos que no existen de forma natural en los ecosistemas.

Otro de los usos que se les da a las orquídeas es el de indicadoras del estado de ecosistemas. Su presencia o ausencia en determinadas áreas silvestres puede usarse para inferir sobre la salud del lugar.

Entre las dudas que existen en relación a los efectos de la desaparición de una especie de orquídeas las más comunes son respecto al futuro de los polinizadores específicos, ¿qué sucede con ellos si desaparece la orquídea? ; ¿cómo afecta esto a otras especies relacionadas al polinizador? Estas preguntas representan una visión muy simplificada de los efectos de la extinción pero permiten poner en dimensión el efecto sobre el ecosistema en formas que serán evidentes hasta transcurridos varios años.

El valor biológico, material y cultural de la diversidad biológica para la presente y las futuras generaciones son razones suficientes para enfocar nuestros esfuerzos en la conservación. La diversidad constituye una riqueza, muchas veces aún por descubrir, debido al potencial que representa como fuente de alimento, medicina y de recreación.

3. OBJETIVOS

3.1 Objetivo General

Contribuir a la conservación de orquídeas amenazadas de Guatemala 3.2 Objetivos Específicos

3.2.1 Reproducir orquídeas de Guatemala mediante técnicas de micropropagación y aclimatación ex situ

6 3.2.3 Publicar las técnicas de reproducción, aclimatación y reintroducción para que sean susceptibles de replicarse

3.2.4 Producir orquídeas de Guatemala con fines de comercialización para contribuir con la sostenibilidad de este proyecto.

4. METODOLOGIA

4.1 Formación del grupo asesor

Para el desarrollo del presente proyecto se decide formar un grupo asesor que funcionará como colaborador del equipo de investigadores en biotecnología del IARNA. Las principales razones para la creación de este grupo son:

1) La existencia de un grupo de cultivadores y coleccionistas de orquídeas con amplia experiencia en el cultivo, distribución y grado de amenaza de las especies, algunos de ellos organizados y formando parte de la Asociación Guatemalteca de Orquideología (AGO) que pueden aportar sus conocimientos para enriquecer este proyecto.

2) La existencia de colecciones privadas y público-privadas como la del Jardín Botánico de la Universidad de San Carlos de Guatemala y otras, cuyo potencial de reproducción puede maximizarse al aportar material para para llevar a cabo la micropropagación de orquídeas, evitando la colecta en hábitats naturales y su subsecuente impacto negativo.

El grupo se forma mediante una invitación formal extendida por el IARNA/URL a un número reducido de coleccionistas y cultivadores de orquídeas comprometidos a brindar asesoría y/o material vegetativo para el desarrollo del proyecto.

4.2 Selección de especies

La selección de especies a enfocarse para desarrollar este proyecto constituye un reto debido a que las más de 800 especies descritas para el país, todas están de una forma u otra incluidas en la Lista Roja o Lista de Especies Amenazadas publicada por el Consejo Nacional de Areas Protegidas (CONAP), la Lista Roja publicada por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) o los apéndices de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Flora y Fauna Silvestres (CITES).

7 Mucho de los esfuerzos de selección se dirigirán a localizar las plantas de mayor vigor y mejores características para la obtención de cápsulas. En caso de no haber fertilización natural, el equipo asesor brindará su apoyo polinizando artificialmente.

4.3 Micropropagación

La micropropagación se hará mediante la germinación de semillas en medios de cultivo in vitro dentro del laboratorio del Programa de Biotecnología del IARNA localizado en el campus central de la Universidad Rafael Landívar.

Se elegirán medios de cultivo cuyo éxito esté documentado y para las especies para las que no existan protocolos, se harán las pruebas necesarias para lograr su germinación in vitro.

Habiendo logrado la germinación de semillas, se hará la propagación del material para obtener como mínimo 100 plantas que sean susceptibles de salir al invernadero para su aclimatación. Un número reducido de plantas in vitro se conservarán en el laboratorio para formar el banco de germoplasma de orquídeas.

4.4 Aclimatación

Las plantas germinadas in vitro tienen dificultades para aclimatarse a las condiciones del ambiente natural debido a que su medio dentro del vidrio tiene una humedad muy alta y está libre de microorganismos que puedan dañarlas. Debido a esto, deben pasar por un período de transición controlada para que vayan creando y fortaleciendo estructuras que las ayudarán a tener intercambios gaseosos adecuados para la sobrevivencia en ambientes más secos.

El período de aclimatación empezará cuando las plantas hayan desarrollado raíces y alcanzado una talla determinada. Pasarán unas semanas dentro del laboratorio, con condiciones de humedad y temperatura controladas que se irán modificando hasta simular las de la zona de vida adecuada.

El siguiente paso será colocarlas en un invernadero en donde recibirán fertilización para alcanzar una talla mayor.

4.5 Reintroducciones

8 1) La zona de vida del área de reintroducción corresponde con la de la distribución natural actual o histórica de la especie, de acuerdo a registros documentados o a información proporcionada por el grupo asesor.

2) El área seleccionada para hacer la reintroducción cuenta con protección legal ; es parte de un programa de conservación establecido legalmente; o es un espacio dedicado al estudio y conservación de colecciones vegetales

3) El área seleccionada permite el acceso a visitantes regulares u ocasionales

Las reintroducciones se regirán mediante un protocolo riguroso que incluirá pruebas preliminares de reintroducción de pocos individuos para evaluar su supervivencia a lo largo de un tiempo establecido. Esta medida evitará poner en riesgo a todos los individuos aclimatados.

En el caso de que haya especies que no sean susceptibles de reintroducción, se depositarán en colecciones que garanticen su conservación.

5. MATRIZ DE PLANIFICACIÓN

Paso metodológico Objetivo Resultados Esperados

Verificador Riesgos

Formación de Grupo asesor

Contar con un grupo de coleccionistas y cultivadores de orquídeas con experiencia y capacidad para asesorar y proporcionar material vegetativo al equipo de biotecnología del IARNA Grupo formado y participando de reuniones programadas Listado de participación Disolución de grupo por falta de interés de participantes o diferencias en opiniones

Selección de especies Seleccionar especies a trabajar de acuerdo a criterios establecidos Selección de 10 especies prioritarias Listado de especies

Micropropagación Propagar especies seleccionadas in vitro Orquídeas seleccionadas crecen in vitro y son susceptibles de posterior propagación Plantas in vitro en el laboratorio de biotecnología URL/IARNA

Las semillas no son viables. Especies seleccionadas son difíciles de trabajar debido a ausencia de protocolos publicados Aclimatación Sacar a las plantas

del medio in vitro y lograr sobrevivencia en viveros Plantas se adaptan a medio natural en viveros Plantas en vivero de la URL Alto porcentaje de mortalidad al extraer a las plantas del medio artificial Reintroducción Introducir orquídeas

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7. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFIA

Dix, M.A & Dix M.W. 2006. Diversity, Distribution, Ecology and Economic Importance of Guatemalan Orchids. En: Biodiversidad de Guatemala. Cano, E (Ed). Guatemala: Universidad del Valle de Guatemala.

Dix, M.W. 2013. Comentario personal.

Fonseca, J. 2013. Asociación Guatemalteca de Orquideología. Comentario personal.

Maldonado, M.R. 1984. El Cultivo y Propagación de Orquídeas en Guatemala: Cuidados Culturales. Tesis para optar al título de Fitotecnista Especializado en Cultivos otorgado por la Universidad Rafael Landívar. Guatemala: URL.

Instituto de Agricultura Recursos Naturales y Ambiente/Universidad Rafael Landívar IARNA/URL. 2013. Programa de Investigación: Biotecnología. IARNA: Serie Documentos de Trabajo 01/2013. Guatemala: autor

Instituto de Agricultura Recursos Naturales y Ambiente/Universidad Rafael Landívar IARNA/URL. 2012. Perfil Ambiental de Guatemala2010-2012: Vulnerabilidad local y creciente construcción de riesgo. Guatemala: autor

10 ANEXO I: Listado de especies de orquídeas seleccionadas para trabajar

No. Especie Colección propiedad de

Fecha de floración

Índice CONAP Apéndice CITES

II selección 1 Acianthera herrerae Julio Fonseca Agosto

2 Acianthera pubescens Ligia y Rafael Maldonado

Agosto 3 Acineta chrysantha Ana Gracia de

Reyes

Mayo 4 Brassia brunnea Fredy Archila

5 Brassia dreslerii Julio Fonseca 6 Bulbophylum jamaicense Julio Fonseca 7 Camaridium soconuscanum Genaro 8 Chysis bractescens Ana Gracia de

Reyes 9 Chysis limmighei Ana Gracia de

Reyes 10 Coelia bella var alba Ana Gracia de

Reyes Septiembre x 11 Cryptarrhena guatemalensis 12 Cypripedium irapeanum Ana Gracia de Reyes Mayo 3 II

13 Dichaea tuerckheimii Ana Gracia de Reyes 14 Domingoa gemma var

alba

Julio Fonseca 15 Dresslerella archilae Fredy Archila 16 Dresslerella

pilossisima

Julio Fonseca Mayo a octubre

x

17 Encyclia asperula Regina Lizama Noviembre, febrero

II x

18 Encyclia dickinsoniana Julio Fonseca, Ana Gracia de Reyes, Mario Ayestas, Fredy Archila

Mayo II

19 Encyclia tuerckheimii Ana Gracia de reyes, II 20 Epidendrum cerinum 21 Epidendrum schweinfurtianum Ana Gracia de Reyes Septiembre. Octubre 2 II x 22 Epidendrum sobralioides

Cali bianchi Diciembre 2 II 23 Epidendrum

trianthum

Mario Ayestas 24 Epidendrum wallisii Ana Gracia de

Reyes 25 Eriopsis biloba Ana Gracia de

reyes, 26 Galeottia grandiflora Ana Gracia de

reyes,

11

reyes, 28 Kefersteinia

tinschertiana

Julio Catalán, 29 Kegeliella atropilosa Fredy archila

30 Lacaena bicolor mayo 31 Laelia rubescens var

alba

Julio Fonseca II x 32 Lycaste aromatica Ana Gracia de

Reyes

mayo 3 II

33 Lycaste brevispatha Ana Gracia de Reyes 34 Lycaste x

imschootiana

Ana Gracia de Reyes 35 Lycaste x lucianiana Ana Gracia de

Reyes, Cali Bianchi 36 Maxillariella

tenuifolia var obscura

Julio Fonseca, Ana Gracia de Reyes 37 Maxillariella tenuifolia var xanthina Ana Gracia de Reyes, 38 Meiracyllium

trinasutum var alba

Pedro Pablo Torres 39 Mormodes lineata Ana Gracia de

Reyes

40 Mormodes sotoana Fredy archila Mayo 41 Myoxanthus

octomeriae

Julio Fonseca 42 Oncidium lindleyi Maria Elena

Rivera 43 Ornithidium fulgens Julio Fonseca,

Ana gracia de Reyes 44 Prosthechea

crassilabia 45 Rhynchostele

bictoniense var alba

Dr.Juan Jacobo Ordóñez, Genaro, Ana Gracia de Reyes 46 Rhynchostele uroskinneri Ana Gracia de reyes, Septiembre x 47 Sobralia cobanensis Julio Fonseca Mayo 2 II

12 53 Brachionidium folsomii 54 Galeandra baueri 55 Lycaste deppei 2 II 56 Lycaste skinneri guatemalensis 57 Lycaste skinneri var.