BIOMABANC
Red de bancos de biodiversidad
de la flora macaronésica
La Red de Bancos de Biodiversidad de la Flora Macaronésica (BIOMABANC) es un proyecto confinanciado con fondos de la Iniciativa Comunitaria Interreg III-B 2000-2006, en el que han participado centros e instituciones relevantes a nivel internacional en el campo de la investigación y conservación de endemismos vegetales de tres de los cuatro archipiélagos que conforman la Región Macaronésica: la Universidade dos Açores, la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, el Jardim Botánico da Madeira y el Jardín Botánico Canario “Viera y Clavijo” (JBCVC) como Jefe de Fila.
BIOMABANC representa una nueva estrategia de conservación de la Biodiversidad de la Flora Macaronésica que asume los objetivos generales de la Estrategia Global para la Conservación de Especies Vegetales (IUCN/UNEP/WWF). Este proyecto se centra en taxones endémicos, amenazados, emblemáticos y de interés evolutivo. Además ha establecido una nueva forma de cooperación y entendimiento básico para planificar y aplicar medidas efectivas de conservación a corto y a largo plazo, mediante la coordinación de tres áreas científicas: Biodiversidad Molecular (para la detección de diversidad genética y definición de unidades monofiléticas de conservación), Biodiversidad Micro-morfológica y Reproductiva (con caracterización de micro-marcadores morfológico-reproductivos y detección de síndromes y anomalías reproductivas), y por último Saberes Tradicionales de la Biodiversidad (recopilación, sistematización y análisis del saber sobre los usos y prácticas tradicionales de la flora en Canarias a través de la etnobotánica).
La sinergia entre estas líneas de actuación ha comportado en primer lugar la creación de una Red de Bancos Transnacionales de Microsatélites, de ADN, de Micromarcadores Reproductivos y de Saberes Tradicionales. A su vez ha promovido la transferencia de conocimientos y metodologías científicas en la gestión de los recursos vegetales, asi como la educación y divulgación social del conocimiento integrado de la biodiversidad vegetal. El conocimiento generado por BIOMABANC supone un punto de partida para futuros proyectos de investigación y metodologías aplicadas a la consevación que perpetuarán la colaboración entre los cuatro Archipiélagos Macaronésicos.
Preservación de la variabilidad genética de las plantas endémicas de açores
La participación del equipo de la Universidade dos Açores en el proyecto Biomabanc permitió la instalación de un Laboratorio de Análisis Genético Molecular y de un Banco de DNA en el Departamento de Biologia de esta Universidad. El equipamiento y material así adquirido han hecho posible la extracción de DNA de varios endemismos de las Açores y su análisis mediante técnicas moleculares:
1.- Se ha efectuado una revisión de la clasificación de Viburnum tinus ssp subcordatum (Trel.) P. Silva, un pequeño árbol o arbusto endémico de las Açores. Se usaron datos morfológicos y moleculares para el estudio filogenético entre este endemismo azoriano y Viburnum tinus L. El análisis de los datos morfológicos y de las secuencias obtenidas a partir de la región ITS y del intrón trnK, sugiere la elevación de Viburnum tinus ssp. subcordatum a la categoría de especie, con el nombre Viburnum treleasei Gand. Está ya en curso la comparación de este endemismo con Viburnum rigidum Vent., originario de las islas Canarias.
2.- Se ha estudiado la variabilidad genética de poblaciones de Juniperus brevifolia (Seub) Antoine (Cupressaceae), un árbol o arbusto dioico, endémico de Açores, utilizando marcadores RAPD e ISSR. Este endemismo se encuentra en localidades con elevada exposición y se distribuye en algunas islas desde la zona costera hasta las montañas, siendo importante en la estructura de varias comunidades vegetales típicas del archipiélago. Se evaluó la estructura genética de 25 poblaciones de 7 islas. Los datos mostraron una elevada variabilidad genética intra-poblacional y un nivel relativamente elevado de diferenciación genética, indicando la necesidad de implantar planes de propagación de esta especie en vivero, para salvaguardar las diferencias existentes.
3.- En los estudios de la biología reproductiva y variabilidad genética de Vaccinium cylindraceum Smith (Ericaceae), se testó la hipótesis de que haya tenido lugar una colonización del archipiélago desde el Sur, por doble insularidad. Los datos obtenidos a través de marcadores RAPD e ISSR apoyan la hipótesis de que la colonización del archipiélago debe haberse iniciado en la isla de Santa Maria, probablemente a partir de semillas de ancestros de Vaccinium padifolium, un endemismo del archipiélago de Madeira, mientras las islas del grupo occidental deben haber sido las últimas en ser colonizadas.
4.- Clethra arborea Aiton (Clethraceae) es un árbol hermafrodita, endémico de Madeira e invasor en la isla azoriana de São Miguel, desde la década de 1960. Invadió la vegetación de altitud, hábitat del ave endémica Pyrrhula murina. Se comparó la diversidad genética de 8 poblaciones (4 de Madeira y 4 de São Miguel), testándose la hipótesis de que podría existir una reducción de la diversidad genética en las poblaciones invasoras. En general, los resultados obtenidos con marcadores RAPD e ISSR confirmaron que las poblaciones son relativamente próximas. La mayor parte de la variabilidad genética se encuentra dentro de las poblaciones y no entre ellas, pudiéndose concluir que la pérdida de diversidad fue relativamente baja.
5.- e halla ya en curso la comparación morfológica y genética de Silene uniflora ssp. cratericola, planta que solamente se encuentra en el Cráter de la Montaña de la isla de Pico, con Silene uniflora, especie común en la zona costera del archipiélago, y el estudio de la variabilidad genética de poblaciones de Lotus azoricus P.W. Ball, una planta endémica muy rara.
Mónica Moura, Luís Silva, Maria João Pereira, Paulo Rodrigues, Ana Judite Duarte, Paula Lourenço. Departamento de Biologia, Universidade dos Açores.
Banco de marcadores moleculares
El grupo de Organismos, Poblaciones y Ecosistemas del Departamento de Biología de La Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC), Socio 1 del proyecto BIOMABANC (INTERREG III-B), es el responsable del banco de marcadores moleculares de la flora Macaronésica. En este contexto, la generación, análisis y uso de marcadores moleculares en BIOMABANC tiene el objetivo fundamental de facilitar información sobre la diversidad genética de las especies seleccionadas que, en combinación con los resultados de las otras actividades del proyecto, serán decisivas para el diseño de estrategias de conservación y gestión sostenible de la biodiversidad Macaronésica.
Los microsatélites reúnen un conjunto de características (neutros, co-dominantes, reproducibles, muy variables) que los convierten en un marcador ideal para este tipo de estudios. Son regiones del genoma que consisten en repeticiones de secuencias cortas (motivos) de 1 a 6 nucleótidos localizadas una tras otra. Generalmente se encuentran en zonas no codificantes del DNA, cuyo origen y función no están claros. El mayor inconveniente de los microsatélites es que hay que caracterizar e aislar los mismos para cada especie, lo cual requiere un proceso laborioso de clonaje y secuenciación.
En BIOMABANC la ULPGC ha centrado su participación en el estudio de nueve especies endémicas de la región Macaronésica. Ocho de las mismas pertenecen a la denominada “alianza” Bencomia, endemismos macaronésicos que comprenden tres géneros y ocho especies: Bencomia exstipulata, B. caudata, B. brachystachya, B. Sphaerocarpa, Dendriopoterium menendezii, D. pulidoi, Marcetella moquiniana y M. maderensis. Este grupo es muy interesante desde el punto de vista evolutivo de la flora Macaronésica, ya que se ha apuntado como un relicto de la flora subtropical europea del periodo Terciario, combinado con otros grupos recientemente derivados que han adquirido un porte arbóreo en las islas (Helfgott et al. 2000). Además, hay que señalar que varios miembros de la alianza se encuentran catalogados en peligro de extinción por la IUCN.
Actualmente, y gracias a BIOMABANC, se dispone de la herramienta (microsatélites) para afrontar el estudio de este grupo de endemismos de la región Macaronésica por parte de cualquier investigador el mundo.
La otra especie seleccionada para BIOMABANC es la palmera canaria (Phoenix canariensis), especie endémica canaria que se encuentra en el anexo II de la flora vascular canaria amenazada. En este caso, a partir de los microsatélites descritos y publicados para P. dacytilifera (Billote et al. 2004) se ha afrontado el estudio de la diversidad genética de este endemismo.
Para ello, se ha analizado un total de 8 microsatélites en 245 individuos de palmera canaria y de un abanico de variedades de palmera datilera (Phoenix dactylifera), con el fin de facilitar datos sobre la variabilidad genética de esta especie, así como con el propósito de encontrar un marcador molecular capaz de identificar de forma objetiva, rápida y precisa ejemplares de palmera canaria, palmera datilera, así como de sus posibles híbridos. La identificación molecular de ambas especies, y de sus posibles híbridos constituye una labor de especial relevancia en la conservación genética de la palmera canaria.
Miguel Ángel González Pérez, Milena Polifrone y Pedro Sosa Henríquez. Departamento de Biología, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.
Banco de adn de la flora canaria
El banco de ADN de la Flora Canaria, iniciado en 2004 con el proyecto BIOMABANC y residente en el Jardín Botánico Canario “Viera y Clavijo” (JBCVC), tiene la misión de almacenar el ADN de elementos vegetales endémicos canarios y de representantes de otras zonas geográficas e invertir estos fondos de material genético en acciones de investigación que amplíen el conocimiento sobre el origen, diversificación y conservación de la flora canaria. Actualmente, esta instalación cuenta con 3.522 muestras recolectadas principalmente en las islas Canarias (46% en Gran Canaria, 23% en Tenerife, 10% en La Gomera, 9% en Fuerteventura, 7% en Lanzarote, 4% en La Palma y 1% en El Hierro) pero también en los archipiélagos de Cabo Verde y Madeira. Además, hay muestras de Marruecos y otras zonas del norte y sur de África y, en menor representación, de otras regiones del Mediterráneo y de la Península Ibérica.
Entre las múltiples líneas de investigación molecular en genética de poblaciones y filogenia que se desarrollan actualmente en el JBCVC, el Banco de ADN lidera la exploración y desarrollo de códigos de barras moleculares para la flora Canaria y está sentando las bases para la construcción de un árbol de la vida de la biodiversidad vegetal Macaronésica.
Los caracteres moleculares se mantienen invariables a lo largo de la vida de un organismo (e incluso después de su muerte) y, por tanto, podrían permitir su identificación en cualquier estadio del desarrollo. Por estos motivos, la información molecular puede complementar a la morfológica en aquellos casos en que esta última no sea suficientemente resolutiva. Un código de barras de ADN consiste en el uso de una secuencia corta y estandarizada del genoma como herramienta molecular precisa y fiable para ayudar a caracterizar, distinguir o descubrir especies y para asignar individuos (o partes de individuos no identificadas) a sus especies correctas. El Banco de DNA del JBCVC es hoy en día el único organismo de investigación español que participa en el Consorcio del Código de Barras de la Vida (http://barcoding.si.edu/). Actualmente está investigando el potencial de cinco regiones del DNA cloroplástico para desarrollar un código de barras para la flora del Parque Nacional de Garajonay en La Gomera y de la Reserva de la Biosfera de Gran Canaria.
El contenido informativo de las secuencias de ciertas regiones del ADN vegetal permite también construir árboles para inferir las relaciones genealógicas entre diferentes elementos de la biodiversidad. Las muestras del banco de ADN del JBCVC están produciendo filogenias de los géneros Parolinia, Matthiola, Echium, Dracaena, Lotus, Asparagus, Heberdenia y Silene. Una línea de futuro iniciada con BIOMABANC es la pirosecuenciación del genoma cloroplástico. La aplicación de esta técnica deberá permitir ensamblar un árbol de la vida de la flora Macaronésica (y no solamente de algunos de sus elementos) basado en información molecular completa. Puesto que el tratamiento de estos datos no puede realizarse con ordenadores convencionales, está previsto que el futuro centro de supercomputación de Canarias (que está siendo desarrollado por el Instituto Tecnológico de Canarias) dedique una de sus líneas al análisis de las supermatrices de secuencias de ADN cloroplástico generadas por el Banco de ADN del JBCVC.
Juli Caujapé Castells, Ruth Jaén Molina y Nereida Cabrera García. Laboratorio de Biodiversidad Molecular y Banco de ADN, Jardín Botánico Canario “Viera y Clavijo”.
- julicaujape@grancanaria.com
- ruthjaen@grancanaria.com
- nerecg@hotmail.com
Banco de micro-marcadores morfológico-reproductivos de la flora canaria
El Banco de Micro-Marcadores con sede en el JBCVC está integrado por tres tipos de elementos procedentes de endemismos macaronésicos: 1) MATERIAL VEGETAL RECOLECTADO (unas 2.000 unidades) integrados por pliegos testigo, botes con flores, sobres de polen, frutos y semillas; 2) PREPARACIONES TESTIGO (más de 1.500) y 3) IMÁGENES CAPTADAS (más de 25.000) según niveles de observación: flores enteras y diseccionadas (lupa), elementos florales como androceos, gineceos, polen, óvulos, papilas estigmáticas y cromosomas para el microscopio óptico (MO) y electrónico de barrido (MEB). Asimismo se incluyen imágenes de aspectos funcionales de la biología reproductiva que requieren técnicas especializadas. La captación y evaluación de las imágenes se realiza con el programa IPP5.0.
Los sujetos de estudio (más de 200 especies y 250 poblaciones naturales) están representados por endemismos amenazados y más ampliamente distribuidos. Tienen prioridad: (i) géneros endémicos como las magarzas (Argyranthemum), Bencomias (Bencomia), palo de sangre (Marcetella), rosalillos (Dendropoterium), leñabuena (Neochamaelea), damas (Parolinia), capitana (Phyllis), balo (Plocama), gibalbera (Semele), palo blanco (Picconia) etc; (ii) secciones endémicas como los taginastes (Echium), siemprevivas (Limonium), etc; (iii) endemismos con valor emblemático y ecológico como dragos (Dracaena), palmeras (Phoenix), til (Ocotea), etc; (iv) representantes únicos en la Macaronesia de síndromes reproductivos específicos como jazmines (Jasminum), siemprevivas y balos.
La finalidad del análisis del conjunto de imágenes captadas pretende alcanzar dos tipos de objetivos:
1º. Contribuir al estudio sistemático o de relaciones de la flora macaronésica aplicando las técnicas de la taxonomía numérica (feneticismo) y con los caracteres de valor evolutivo contribuir a las genealogías combinadas con datos moleculares, dando respuestas a aspectos evolutivos inaccesibles desde la perspectiva molecular.
2º. Señalar Micro-Marcadores Morfológico-Reproductivos de “eficacia reproductiva” de las poblaciones naturales para evaluación e identificación de anomalías o fallos reproductivos de las especies amenazadas y aplicaciones a la conservación.
Estos estudios de biodiversidad se enfocan desde la nueva perspectiva que reinterpreta y caracteriza las imágenes macro y micro-morfológicas incluyendo aspectos funcionales de la biología reproductiva.
Este banco de imágenes da continuidad a la actividad científica iniciada en el JBCVC en 1975 de micro-morfología, citogenética y palinología, y más recientemente de biología reproductiva e isoenzimas (1996) en la flora canaria, viéndose incrementado con más de 60.000 imágenes y habiendo aportado datos y soluciones en los géneros Argyranthemum, Echium, Limonium, Parolinia, Neochamaelea, y algunos otros géneros y especies con estudios todavía en curso o apenas iniciados.
Julia Pérez de Paz, Rosa Febles, Olga Fernández-Palacios, Magui Olangua, Elisabeth Rivero. Laboratorio de Micro-Morfología, Palinología, Citogenética y Biología Reproductiva. J. B. C. “Viera y Clavijo”
Banco de saberes de la flora canaria
El conocimiento generado por las personas en su relación con los recursos naturales a lo largo del tiempo contiene información valiosa para la comprensión del entorno natural. Olvidarlo o ignorarlo implica una erosión importante del patrimonio cultural con consecuencias nefastas para la gestión y el uso sostenible de los recursos naturales. Este hecho está siendo tratado en los encuentros mundiales sobre conservación (Convenio de la Diversidad Biológica-CDB, Unión Mundial para la Naturaleza – UICN, etc.), en los que se están buscando y llevando a cabo estrategias para su conservación.
El archipiélago canario tampoco está ajeno a esta situación; su gran diversidad de patrimonio natural y cultural ha generado una rica cultura de tradición oral, que se manifiesta en la abundancia de terminología sobre la flora y sus usos. Hoy en día el cambio cultural y económico ha hecho que todos estos nombres y prácticas formen parte de recuerdos que solamente se conservan en la memoria de unos pocos. En la actualidad sólo el 3% de la población se dedica a la agricultura y el 66% se concentra en áreas metropolitanas (ISTAC). En cambio, entre los años 40 y 50, la mayor parte estaba ligada a la agricultura (60%) y vivía en asentamientos rurales. De ahí que las personas que más vinculación y relación han tenido con el medio silvestre sean las que tienen hoy más de sesenta años y que pertenecen o han pertenecido a comunidades rurales. Para traer estos recuerdos desde el pasado a un presente vivo es necesario que sean estimulados mediante el diálogo con los demás y a través de referencias y actividades concretas.
El Banco de Saberes del Jardín Botánico Canario “Viera y Clavijo” tiene como objetivo principal desarrollar acciones encaminadas a la recopilación, conservación y divulgación de este patrimonio. Para ello se está realizando un estudio etnobotánico (etnografía y botánica) consistente en la recopilación de saberes relacionados con el uso popular de la plantas, y además se están recogiendo otras informaciones como los procesos de expansión o de regresión de las poblaciones vegetales y los nombres populares de la flora. Hasta el momento se han realizado 58 entrevistas a individuos de más de 65 años que viven o han vivido en áreas rurales y a personas que son reconocidas por poseer grandes conocimientos sobre plantas (hierberos, pastores, curanderos…). Además se han realizado talleres de memoria oral en Centro de Mayores y en visitas al Jardín Botánico.
Los datos recogidos revelan una alta erosión cultural de usos populares y económicos. Hasta el momento se han rastreado 150 especies, de las cuales se han recogido 110 aplicaciones. La distribución según el tipo de usos es: el 61% corresponde al medicinal, el 26% al forrajero, el 9% al tecnológico y artesanal y el 4% al alimenticio. Asimismo se ha constatado que el 70% son usos catalogados como sostenibles o de bajo impacto sobre la flora, que en el 20% se aprecian usos de impactos moderados, y con impactos severos el 10%.
Para la divulgación y el intercambio de información se ha creado en Internet un portal participativo en el que se están publicando los resultados e iniciativas del Banco de Saberes. Este entorno tiene secciones tan variadas como un catálogo de saberes (base de datos etnobotánica), material educativo, noticias, enlaces, etc.
Elena León Sánchez, Eugenio Reyes Naranjo. Jardín Botánico Canario “Viera y Clavijo”. Sección de Educación y Relaciones Externas.
www.bancodesaberes.org
