Bases de la aplicación de la

Ecogeografíaen los recursos fitogenéticos

Mauricio Parra QuijanoConsultor FAOTratado Internacional sobre los Recursos FitogenéticosPara la Alimentación y la AgriculturaCoordinador Programa CAPFITOGEN

¿Qué es la Ecogeografía?

Estudio del escenario adaptativo de un individuo, población o especie, mediante el análisis de los factores bióticos y abióticos que condicionan su supervivencia.

Ecogeografía

Producto de losgenes modeladospor el ambiente,objetivo final dela mejora

Información heredada y heredable(genes vistos en conjunto) que se traduce en proteínas

Efecto modelador de los genes y sus productos. Puede tener tanto peso que condiciona la aparición o no de genotipos

AmbienteFenotipo = Genotipo + Ambiente + interacción genotipo x ambiente

ADAPTACIÓN

Plantas

Abiótica

Biótica

Antrópica

Escenario adaptativo

Parte antrópica

Divisiones administrativas, uso de suelo, vías de comunicación, sistemas productivos, etc.

Parte biótica

Vegetación, distribución enfermedades, plagas, herbívoros, organismos asociados…

Componente geofísico

-Pendiente

-Orientación

-Altitud

-Latitud/Longitud

-Radiación solar

Parte abiótica

-Precipitación

-Temperaturas

-Índices bioclimáticos

Componente bioclimático

Componente edáfico

-Tipo de suelo

-pH

-CIC

-% carbón orgánico

-Profundidad efectiva

-% arcilla, limo y arena..

Aplicabilidad

De acuerdo al grado de domesticación

Influencia humana

Adaptación específica

El día de la recolección?

Sol, 15ºC, No lluvia, etc.

Pero…¿siempre es así?

Tiempo para recolectar muestras suelo?

Medir inclinación terreno?

Aparatos para cuantificar radiación solar?

Cómo caracterizar un sitio de colecta?

¿Y si son cientos de sitios de recolección?

SIG

Variables ecogeográficas (en formato SIG)

Cuáles son los medios necesarios?

.shp .rst.tiff

.asc

.bmp

.txt.img

.ovr

.hdr

.bil.raw

¿Qué son los SIG?

Definición breveSistema computacional para analizar datos espacialmente referenciados

Surgen…en los años 60 en Canadá con la necesidad de manejo de áreas forestales

Se aplican en la actualidad en…la protección ambiental, planificación urbana y regional, manejo de recursos, tierras y suelos, catastro, localización óptima de sitios (colegios, empresas, hospitales, etc.), aspectos militares, entre otros

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¿Qué permiten los SIG?

Para el caso que nos atañe, los SIG permiten

• Mostrarnos objetos en forma de puntos, líneas o polígonos y ubicarlos sobre la representación de la superficie terrestre (mapa)

• Crear áreas (de influencia) alrededor de dichos puntos, líneas o polígonos

• Sobreponer esos objetos a mapas que pueden contener diferente tipo de información (mapas temáticos)

• Transformar esos mapas a nuestra conveniencia

• Extraer información para cada punto de uno o más mapas sobrepuestos

• Hacer todo esto con bastante rapidez y confiabilidad

Gráficamente…

Y

X

Punto Roads Land use Elevation

1 C-405 Forest 1110

2 A-2 Urban 294

3 NIV Swamp 562

Caracterizar ecogeográficamente sitios de recolección

Condiciones por cientoso incluso miles de años

Acerca de las variables ambientales…En SIG las vamos a introducir como capas/mapas, y las hay de dos tipos

Vectorial Raster

Imagen ©ESRI

Como mapas, poseen:

1. Escala2. Sistema de coordenadas

Y se agrupan por temáticas:

3. Bioclimáticos4. Geofísicos5. Edáficos6. Bióticos7. Antrópicos

Fuentes de información

A nivel nacional suele existir cartografía en forma de capa, pero en general son de difícil acceso público y/o gratuito. Su resolución suele ser alta al abarcar menos espacio (un país). Pregunte por ésta cartografía en su Instituto Geográfico Nacional.

A nivel internacional, hay una creciente oferta de información, generalmente de acceso público y gratuito (para usos no comerciales) y su resolución es progresivamente mayor (debido a su alcance global). Recomendables:

• Global Administrative Areas (GADM), http://www.gadm.org•WorldClim, http://www.worldclim.org•Harmonized world soil database (HWSD) http://webarchive.iiasa.ac.at/Research/LUC/External-World-soil-database/HTML/•Globcover http://due.esrin.esa.int/globcover/•FAO geonetwork http://www.fao.org/geonetwork/srv/en/main.home•CGIAR-SRTM http://srtm.csi.cgiar.org/•ESRI http://www.esri.com/data/free-data•WWF ecoregions http://worldwildlife.org/biomes

Software SIG y herramientas asociadas

Software •DIVA-GIS (software SIG) http://www.diva-gis.org•ArcGIS de ESRI http://www.esri.com/software/arcgis/arcgis-for-desktop•R http://cran.r-project.org/•Grass http://grass.osgeo.org/

Georreferenciación

•Google, google maps, google earth, google apps…•Gaceteros (gazetteer)•GeoLocate http://www.museum.tulane.edu/geolocate/•Web con vínculos varios http://www.herpnet.org/herpnet/Gazetteer/GeorefEspanol.html

Lista de aplicaciones posibles en RFG

1. Colectas optimizadas de RFG2. Detección de sesgos en recolecciones previas

3. Determinación y evaluación de áreas protegidas para conservación in situ4. Determinación de zonas aptas para constituir reservas genéticas5. Determinación de sitios apropiados para conservación “on farm”.

6. Determinación de sitios apropiados para regeneraciones/multiplicaciones de RFG7. Caracterización ecogeográfica de los sitios de colecta8. Mapas de diversidad genotípica, fenotípica y/o ecogeográfica9. Estudios de representatividad ecogeográfrica de las colecciones10. Establecimiento de colecciones nucleares (core collections) ecogeográficas11. Descripción ambiental de los sitios de caracterización/evaluación de germoplasma12. Enriquecimiento de los análisis fenotípicos y genotípicos de germoplasma

13. Mejora de la documentación, esencialmente la georreferenciación del germoplasma14. Favorecimiento del uso del germoplasma a través de sistemas de información ecogeográfico,

que proveen al mejorador de información útil para la selección de parentales15. Utilización optimizada. Focused Identification Germplasm Strategy (FIGS)

RECOLECCIÓN

CONSERVACIÓN EX SITU, CARACTERIZACIÓN Y EVALUACIÓN

DOCUMENTACIÓN Y UTILIZACIÓN

CONSERVACIÓN IN SITU

¿Que actividad necesita realizar?Recolectar germoplasma

• Evite recolectar donde otros geográficamente ya han recolectado

• Recolecte germoplasma en ambientes que no tiene representados

• Recolecte germoplasma con alta probabilidad de contener genes de interés

¿Que actividad necesita realizar?Determinar donde realizar conservación in situ

• Cuáles áreas protegidas son mas “protectoras” de agrobiodiversidad y qué ambientes protegen?

• Cuáles zonas del territorio de estudio son más apropiadas o serían prioritarias en términos de inversiones y proyectos de conservación en finca?

¿Que actividad necesita realizar?Determinar representatividad de sus colecciones ex situ

• Es óptima la representatividad adaptativa ambiental que tiene su colección?

• Debe recolectar germoplasma, como actividad prioritaria?

¿Que actividad necesita realizar?Detectar las zonas de mayor diversidad F, G o E

• Donde ocurre la mayor concentración de la diversidad fenotípica, genotípica o adaptativa ambiental dentro de un territorio de estudio?

¿Que actividad necesita realizar?Detectar germoplasma de utilidad potencial

• Desea potenciar la utilización de su colección?

• Tiene interés en identificar germoplasma con adaptaciones ambientales de interés para el mejoramiento?