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TIP. Revista especializada en ciencias químico-biológicas

versión impresa ISSN 1405-888X

TIP vol.21 no.1 México ene./jun. 2018

http://dx.doi.org/10.1016/j.recqb.2017.08.003 

Artículos originales

Interacciones entre semillas y escarabajos del estiércol (Scarabaeinae) en un bosque tropical seco

Interactions between seeds and dung beetles (Scarabaeinae) in a tropical dry forest

Julissa Ocampo-Castillo1 

Ellen Andresen1  * 

1 Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad, Universidad Nacional Autónoma de México, Antigua Carretera a Pátzcuaro #8701, Col. Ex Hacienda San José de la Huerta, Morelia, C.P. 58190, Michocán, México. jlsscm@gmail.com, andresen@iies.unam.mx

Resumen

Los escarabajos del estiércol (Scarabaeinae) son insectos importantes en muchos ecosistemas terrestres por sus funciones ecológicas, derivadas del comportamiento de remover las heces de vertebrados. Este grupo de insectos es particularmente abundante en los bosques tropicales (BT). Sus funciones ecológicas han sido principalmente estudiadas en los BT húmedos, existiendo poca información para los BT secos. Se realizaron experimentos de campo en la Estación de Biología de Chamela (Jalisco, México) durante la temporada de lluvias para cuantificar la remoción de heces por los escarabajos del estiércol y para evaluar sus interacciones con semillas durante la remoción de heces en un BT seco. A las 48 h la remoción de heces fue total; 71% de las semillas artificiales fueron enterradas entre 0.5 y 30 cm de profundidad, y el 29% quedaron sobre la superficie pero dispersadas horizontalmente entre 1 y 150 cm. El establecimiento de plántulas a partir del banco de semillas se vio favorecido por la presencia de heces y la actividad de los escarabajos del estiércol. Comparando nuestros resultados con aquellos obtenidos en bosques Neotropicales húmedos, concluimos que en el BT seco estudiado las funciones ecológicas de los Scarabaeinae en la época de lluvias son similares a lo registrado en BT húmedos.

Palabras Clave: banco de semillas; Chamela; dispersión de semillas; escarabajos coprófagos; funciones ecológicas; interacciones bióticas

Abstract

Dung beetles (Scarabaeinae) are important insects in many terrestrial ecosystems due to their ecological functions, which are a consequence of their dung-burying behavior. This insect group is particularly abundant in tropical forests (TF). Yet, their ecological functions have been studied more extensively in humid TF and little information is available for dry TF. We carried out field experiments in the Chamela Biological Station (Jalisco, México) during the rainy season to quantify dung removal by Scarabaeinae as well as the interactions with seeds that occur as a consequence of dung removal in a dry TF. After 48 h dung removal was complete; 71% of artificial seeds were buried between 0.5 and 30 cm of depth, and 29% remained on the surface but dispersed horizontally between 1 and 150 cm. The establishment of seedlings from the soil seed bank was enhanced by the presence of dung and the activity of dung beetles. Comparing our results with those obtained in humid neotropical forests we conclude that in the studied dry forest, during the rainy season, the ecological functions of Scarabaeinae are similar to those registered in humid TF.

Key Words: biotic interactions; Chamela; ecological functions; seed bank; seed dispersal

Introducción

En los ecosistemas terrestres, y principalmente en los bosques tropicales (BT), los escarabajos del estiércol (Coleoptera: Scarabaeinae), también conocidos como escarabajos estercoleros o coprófagos, son un grupo con alta abundancia y riqueza de especies (Hanski & Cambefort, 1991). Estos insectos usan la materia orgánica en descomposición, principalmente las heces de vertebrados, para alimentarse y reproducirse (Halffter & Edmonds, 1982). Dependiendo de su comportamiento de forrajeo y relocalización de la materia fecal, se dividen en tres grupos: (i) endocópridos o residentes, (ii) paracópridos o cavadores y (iii) telecópridos o rodadores. Los residentes se alimentan y ponen huevos directamente en las heces depositadas, mientras que los cavadores y rodadores hacen túneles subterráneos y construyen cámaras donde depositan la materia fecal. Los cavadores construyen los túneles debajo o a un lado de la deposición fecal, mientras que los rodadores mueven una porción de las heces rodándola a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros, antes de enterrarla (Halffter & Edmonds, 1982). La remoción y relocalización de las heces por los escarabajos del estiércol tienen importantes consecuencias funcionales en los ecosistemas (Scholtz et al., 2009).

Entre las funciones ecológicas que se les atribuyen a estos insectos se encuentran el reciclaje de nutrientes, la bioturbación del suelo, el control de parásitos y la dispersión de semillas, entre otras (Nichols et al., 2008), constituyendo servicios ecosistémicos de muy alto valor económico (Beynon et al., 2015). Así, por ejemplo, la remoción de heces en pastizales ganaderos tiene un valor anual estimado de 380 millones de dólares en EEUU (Losey & Vaughan, 2006) y hasta de 456 millones de dólares en el estado de Veracruz en México (López-Collado et al., 2017).

Una de las funciones ecológicas de los Scarabaeinae que más se ha estudiado en los BT húmedos, es la dispersión secundaria de semillas defecadas por animales vertebrados (Andresen, 2005a; Andresen & Feer, 2005; Ponce-Santizo et al., 2006; Culot et al., 2009). Esta función ecológica de los Scarabaeinae incluye el movimiento horizontal y/o vertical de semillas que se encuentran inmersas en las heces de los vertebrados, y puede favorecer la supervivencia de las semillas, así como el establecimiento de plántulas (Andresen & Levey, 2004; Lawson et al., 2012). Además, un estudio reciente en un BT húmedo mostró que la interacción entre los escarabajos del estiércol y las semillas no se limita a la dispersión secundaria (Santos-Heredia & Andresen, 2014); al construir túneles para enterrar las heces, los escarabajos excavan gran cantidad de suelo (Braga et al., 2013) y al hacerlo mueven de manera ascendente las semillas que se encuentran en el banco de semillas subterráneo (Santos-Heredia & Andresen, 2014). También se observó en ese estudio que la relocali