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Primera edición

Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2014

577.3

R311r

Recurso forestal amenazado: seis especies en peligro crítico de extinción en Costa Rica /

Corea Arias, Eugenio [y otros cuatro]-.

Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica, 2014.

74 páginas.

ISBN 978-9977-66-314-2

I. Corea Arias, Eugenio II. Arnáez Serrano, Elizabeth

III. Moreira González, Ileana IV Cordero Solórzano, Roberto

V Castillo Ugalde, Marvin.

© Editorial Tecnológica de Costa Rica

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Agradecimientos

Se agradece al Consejo Nacional de Rectores (CONARE) por el apoyo financiero del proyecto mediante el Fondo Especial para la Educación Superior (FEES); a las Vicerrectorías de Investigación y Extensión de cada universidad, y a las escuelas que forman parte del proyecto, por el apoyo brindado.

Presentación

El Instituto de Investigación y Servicios Forestales (INISEFOR) y la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional (UNA), las Escuelas de Biología y de Ingeniería Forestal del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), en su afán de contribuir al desarrollo del sector forestal y a la protección de los recursos forestales del país, propusieron al Consejo Nacional de Rectores (CONARE) un proyecto de investigación para estudiar la situación actual y contribuir al rescate de algunas de las especies forestales identificadas como en peligro crítico de extinción por una comisión nacional interinstitucional en el 2005.

Esta comisión, coordinada por el Museo Nacional de Costa Rica (MNCR) y el Instituto Nacional de Biodiversidad (INBio), identificó 30 especies en peligro crítico. El proyecto presentado ante el CONARE eligió seis de ellas para indagar su estado, realizar acciones para la conservación de sus recursos genéticos y desarrollar métodos de reproducción en invernadero.

La selección de las especies se hizo con base en el área de hábitat natural de que disponen actualmente y en el área de hábitat protegido por ley. Ellas son Cedrela salvadorensis, Platymiscium yucatanum, Paramachaerium gruberi, Cedrela fissilis, Ruagea insignis y Gamanthera herrerae.

Los resultados que se presentan en este documento están dirigidos a aquellos dueños de fincas, empresarios y estudiantes que puedan reconocer en el campo las especies; al conocer su importancia, de alguna forma podrán contribuir a su rescate.

El proyecto de investigación fue coordinado por el Instituto de Investigaciones y Servicios Forestales (INISEFOR) y se desarrolló en el periodo 2007-2009; también contó con la participación de la UNA y el ITCR.

Resumen

El trabajo tuvo como objetivo contribuir a la supervivencia y conservar la diversidad genética de seis especies en peligro crítico (Cedrela salvadorensis, Platymiscium yucatanum, Paramachaerium gruberi, Cedrela fissilis, Ruagea insignis y Gamanthera herrerae), mediante la exploración y estudio de campo y la aplicación métodos de conservación y reproducción ex situ.

La exploración y localización de poblaciones y árboles remanentes se llevó a cabo mediante giras por diferentes lugares de Costa Rica. Se concentraron los esfuerzos de búsqueda y georeferenciación a partir de la información de la literatura disponible en Costa Rica y consultas individuales a expertos recolectores y profesionales botánicos e ingenieros forestales. Se localizaron y georeferenciaron al menos diez individuos por especie.

En cada visita se incluía el seguimiento fenológico de los árboles marcados de acuerdo con la metodología para registro fenológico según Fournier (1974). La recolección de semillas y plántulas del campo se ejecutó especialmente en aquellas especies en las que se logró localizar árboles en reproducción o con regeneración natural abundante. Las semillas y el desarrollo de las plántulas se describieron a partir de observaciones del material fresco. Se utilizaron fotografías a partir del microscopio electrónico de barrido para detallar rasgos particulares microscópicos de las semillas, frutos y de material vegetativo.

En el campo se pudieron comprobar las importantes limitantes reproductivas en varias especies y poblaciones por ejemplo: ausencia de floración, pocos árboles que producen semilla viable, producción de semilla en pequeñas cantidades, semillas recalcitrantes que no toleran almacenaje, bajos o nulos porcentajes de germinación, maduración del fruto muy lenta y heterogénea, periodos de varios años entre una floración y la siguiente y depredación de semillas.

También es notoria en algunas especies la escasez o casi ausencia total de árboles jóvenes. Entre las posibles razones de estas situaciones están: cambio climático, erosión genética, aislamiento y endogamia, ausencia de polinizadores o de dispersores de las semillas y falta de hábitat adecuado para las plántulas.

Como resultado importante, pero preocupante, durante la ejecución del proyecto no se localizó ningún árbol de Cedrela fissilis y solamente un individuo de Gamanthera herrerae, a pesar de las múltiples exploraciones de campo. Es muy posible que C. fissilis ya se haya extinguido en Costa Rica y que G. herrerae esté prácticamente extinta. Este resultado demuestra la gravedad de la situación para algunas especies y la pertinencia del proyecto.

Para las restantes cuatro especies (C. salvadorensis, P yucatanum P. gruberi y R. insignis), se han georeferenciado árboles remanentes, recolectado semilla y establecido colecciones genéticas ex situ. Se desarrollaron métodos exitosos de propagación sexual (semilla) y, principalmente protocolos de propagación vegetativa masiva de dos especies, mediante el enraizamiento y aclimatación de miniestacas juveniles. El protocolo de propagación vegetativa para R. insignis está aún en desarrollo.

Los resultados obtenidos muestran que la metodología desarrollada tiene un gran potencial para el rescate de la variación genética y reproducción de especies forestales en peligro de extinción, lo cual hace posible su reintroducción en ecosistemas donde hayan sufrido una fuerte erosión genética o se hayan extinguido. También sirve de base para programas de domesticación y conservación mediante su cultivo en diversos agroecosistemas, programas de mejora genética y biotecnología.

Palabras clave: Cedrela salvadorensis, Platymiscium yucatanum, Paramachaerium gruberi, Cedrelafissilis, Ruagea insignis y Gamanthera herrerae, especies forestales, especies en peligro crítico.

Abstract

This study aims to contribute with the conservation of the genetic diversity and the survival of six tree species in a critical situation to extinction (Cedrela salvadorensis, Platymisciumyucatanum, Paramachaerium gruberi, Cedrelafissilis, Ruagea insignis y Gamanthera herrerae), through the application of ex situ conservation and reproduction methods.

Exploration and location of remnant tres and populations was achieved by mean of field trips to different places in Costa Rica, starting more intensively in places previously cited by the literatura available in Costa Rica along with individual interviews to expertize collectors and professionals in botany and forestry At least ten indvidual trees were localized and referenced using goegraphical information technology.

Trees were visited frecuently in order to monitor their phenological events following standard protocols. Collection of seeds and seedlings was possible on those species where reproductive trees or abundant regeneration were found. Seed and seedling development was described from fresh material. Particular microscopic traits were registered with photographs obtained of samples prepared and observed under a scanning electron microscope.

Important reproductive limitations in several of the species and populations were identified, such as: absence of flowering, few trees producing viable seeds, small seed number produced and short and isolated seed production periods. recalcitrant seeds, lack of germination or low germination success, heterogeneous or slow fruit development, suprannual flowering events, and seed predation.

The almost total absence of young trees is noteworthy. Viable explanations for this situation include: genetic erosion, isolation and endogamy, lack of pollinators and seed dispersers, lack of suitable habitats and climate change.

In spite the numerous field explorations during this study, we were able to localize only one individual tree of Gamanthera herrerae and none of Cedrela fissilis. This condition suggests that C. fissilis is already extinct and G. herrerae is practically extinct in Costa Rica. This situation exemplifies the extreme and worrying situation of the endangered tree species and the relevance of this study.

Trees of the other four species (C. salvadorensis, P. yucatanum, P. gruberi y R. insignis) have been geographically referenced, seeds collected and ex situ genetic collections has been established. Successful methods of propagation from seed sources and protocols for massive vegetative propagation of two of these species has been developed using shoot cuttings subjected to several rooting and acclimation trials. The vegetative propagation for R. insignis is under development.

Our results show that implemented methodologies have a great potential to rescue the genetic variation and to reproduce endangered tree species, making possible to reintroduce them in those ecosystems genetically impoverished or extinct. These efforts must be used as a baseline for its cultivation in diverse agro-ecosystems, breeding within programs for domesticating and conservation.

Key words: Cedrela salvadorensis, Platymiscium yucatanum, Paramachaerium gruberi, Cedrela fissilis, Ruagea insignis, Gamanthera herrerae, forest species, forest species critically endangered tree species.