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Climate change in guadarrama mountains 2013 jose m iriondo alegria

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Climate change in guadarrama mountains 2013 jose m iriondo alegria

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Climate change in guadarrama mountains 2013 jose m iriondo alegria

  1. 1. Módulo 2: Diversidad biológica y conservación T.8 Causas de extinción
  2. 2. Calentamiento global a escala planetaria
  3. 3. Escenarios preocupantes para la Península Ibérica European Commission, 2007, ECCP
  4. 4. Sierra de Guadarrama Peñuelas & Boada, 2003, Global Change Biology Cambio climático
  5. 5. Registros históricos Mean air temperature reconstruction through calibration with Chironomid frequence (Granados & Toro, 2000, Journal of Limnology) Cambio climático Days of snow cover during year y = -0,8691x + 1855,1 R 2 = 0,1237 40 60 80 100 120 140 160 180 200 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Year Dayssnowcover Total precipitation during year y = -84,828x + 181762 R 2 = 0,1007 0 5000 10000 15000 20000 25000 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Year Totalprecipitation Mean annual temperature y = 0,0395x - 71,954 R 2 = 0,4065 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Year MeanTemps Giménez-Benavides 2006, Ph. D. Thesis
  6. 6.  El cambio climático junto con la modificación de los usos del suelo tradicionales está desplazando los pisos de vegetación inferiores hacia las cumbres (Gimenez-Benavides et al 2007) Cambio climático
  7. 7.  Matorralización de los pastos de alta montaña de la Sierra de Guadarrama. Laguna de los Pájaros Macizo de Peñalara Año 1.956 Año 1.976 Año 2009 Cambio climático
  8. 8. Cambio climático  Respuestas desiguales de las especies frente al cambio global (Pitelka, 1997).  Extinción  Permanencia adaptándose mediante selección o plasticidad (Savolainen et al., 2004; Jump & Peñuelas, 2005; Byars et al., 2007).  Desplazamiento a latitudes o altitudes superiores
  9. 9.  Esencial comprender factores y procesos que marcan los límites de la distribución de las especies (Akçakaya et al., 2006; Araujo & Luoto, 2007; Thuiller et al., 2008).  Algunos factores que condicionan los límites de distribución:  patrón espacial de fragmentos de hábitat compatible y capacidad dispersora de la especie (Opdam & Wascher, 2004; Akçakaya et al., 2004; Wintle et al., 2005)  red de interacciones bióticas y su variación en los fragmentos de hábitat compatible (Araujo & Luoto, 2007)  potencial evolutivo de las poblaciones limítrofes y su capacidad de adaptación local (Savolainen et al., 2004; Byars et al., 2007). Cambio climático
  10. 10. Material de estudio  El pasto psicroxerófilo de alta montaña
  11. 11. Material de estudio  Silene ciliata Pourret  Armeria caespitosa (Gómez Ortega) Boiss. in DC
  12. 12. Actividades y diseño experimental 1. Distribución de especies en las comunidades de pastos de alta montaña en función del rango altitudinal, superficie y grado de aislamiento de los fragmentos.
  13. 13.  Islands in the sky (Hewitt, 2004)
  14. 14. Actividades y diseño experimental 2. Estructura genética y flujo genético de poblaciones de Armeria caespitosa y Silene ciliata para caracterizar la conectividad existente entre fragmentos.  15 poblaciones x 30 individuos/población  8 cebadores SSR nucleares o AFLPs  Cálculo de Fst según Weir & Cockerham (1984)  Empleo de STRUCTURE y BAPS para determinar el número de poblaciones genéticas.
  15. 15. L1 M1 H1 Mountain1 Peñalara Peak 1990 meters 2200 meters 2400 meters L2 M2 H2 Mountain2 Cabeza de Hierro Peak Altitude Silene ciliata
  16. 16. Hypothesis A L1 M1 H1 Mountain1 Peñalara Peak L2 M2 H2 Mountain2 Cabeza de Hierro Peak Silene ciliata
  17. 17. Hypothesis B L1 M1 H1 Mountain1 Peñalara Peak L2 M2 H2 Mountain2 Cabeza de Hierro Peak Silene ciliata
  18. 18. Population Mtain Allele He Fis Low 1 36 0.5 0.31 Medium 1 46 0.55 0.48 High 1 38 0.5 0.59 Low 2 49 0.57 0.51 Medium 2 42 0.53 0.44 High 2 40 0.56 0.47 Presence of null alleles in 4 of the 6 markers. Silene ciliata
  19. 19. Local adaptation and genetic structure L1 M1 H1 Mountain1 Peñalara peak 0.0 9 0.21 0.1 1 L2 M2 H2 Mountain2 Cabeza de Hierro Peak Fst 0.02 Fst:0.04 Fst:0.01 Fst : 0.09 Fst : 0,12 Chapuis & Estoup (2007) Mol.Biol.Evol. FstSilene ciliata
  20. 20. Peñalara Peak Cabeza de Hierro Peak  STRUCTURE analysis: 2 mountains Pritchard et al (2000) Genetics; Evanno et al.(2005) Mol. Eco. ; Excoffier et al. 2010 Mol.Eco.Res. Low Pops Medium Pops High Pops Local adaptation and genetic structure • STRUCTURE analysis: 3 altitudes AMOVA analysis, Among groups 10.31%; p < 0.1 AMOVA analysis, Among groups 3.9%; p-value ns Silene ciliata
  21. 21. Actividades y diseño experimental 3. Caracterización de las redes bipartitas de plantas-polinizadores en dos puntos del rango altitudinal. Vulnerabilidad de la red a la pérdida de elementos o a disrupciones fenológicas debido al cambio global.  Matrices de adyacencia  Distribución de grado  Anidamiento NODF (Almeida-Neto et al., 2008) y WINE (Galeano et al., 2009)  Modularidad (Guimerà & Amaral, 2005) 2256 m 1976 m Olesen J. M. et.al. PNAS 2007;104:19891-19896
  22. 22.  Cytisus oromediterraneus y Adenocarpus hispanicus son arbustos que ascienden y cuentan con una floración muy intensa y sincrónica que solapa con la floración del pasto  ¿Se integran en la red mutualista planta-polinizador alterando su estructura y funcionalidad? Actividades y diseño experimental
  23. 23. • 2 parcelas de 100X60 m x localidad • Contactos: 10 transec. de 60X10 m. • Abund. floral: 10 transec. de 60X1 m. • Abundancia insectos: trampas • Especies de plantas → nivel de especie. • Especies de polinizadores → morfoespecies y agrupados en grupos funcionales. 100m 60m Actividades y diseño experimental
  24. 24. Modularidad: Módulo 1 2 3 4 5 6 Especie de Planta S. brevifolium Euphrasia Silene ciliata S. canndollei Solidago Thymus Hieracium sp. Jasione Senecio Jurinea Ranunculus Rumex Armeria Leucanthemopsis Gagea Biscutella
  25. 25. Actividades y diseño experimental 4. Siembras recíprocas entre poblaciones de Silene ciliata a lo largo de un gradiente altitudinal con semillas obtenidas mediante cruzamientos controlados.  Evaluando adaptación local y depresión endogámica
  26. 26.  4 plantas procedentes de linajes diferentes de cada población  3 tipos de cruzamiento:  Autofecundación  Fec. cruzada dentro de pobl.  Fec. cruzada entre pobl. Actividades y diseño experimental
  27. 27. Resultados  Cruzamientos geitonogámicos y xenogámicos  Siembras recíprocas in situ  Capacidad germinativa ex situ (Giménez-Benavides et al. 2007. Annals of Botany).
  28. 28. L1 M1 H1 Peñalara Peak 1990 meters (Fis: 0.35) 2200 meters (Fis: 0.39) 2400 meters (Fis: 0.47) Altitude Adaptación local y depresión endogámica en Silene ciliata Resultados
  29. 29. Trabajos fin de grado: Proyecto AdAptA  Estudio filogeográfico de Silene ciliata.  Marcadores cloroplásticos  Area de distribución de la especie  Control genético de caracteres que determinan la eficacia biológica en Silene ciliata  Jardín común con poblaciones centrales y marginales  Caracterización genética de Silene ciliata utilizando marcadores microsatélite.  Poblaciones distribuidas por el Sistema Central  Determinación del tamaño efectivo poblacional (Ne)
  30. 30. Trabajos fin de grado: PGR Secure  Diseño y establecimiento de un banco de germoplasma de comunidades vegetales  Estrategia de conservación de parientes silvestres de cultivos (PSC) en España.  Ensayos de jardín común en Lupinus angustifolius para estudiar la adaptación a condiciones de sequía.

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