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Revista Chapingo serie ciencias forestales y del ambiente
versión On-line ISSN 2007-4018versión impresa ISSN 2007-3828
Rev. Chapingo ser. cienc. for. ambient vol.23 no.2 Chapingo may./ago. 2017
https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2016.05.032
Artículo de revisión
Algunas especies arbóreas de importancia ecológica en México: una revisión documental
1 Universidad Juárez del Estado de Durango, Facultad de Ciencias Forestales. Río Papaloapan y bulevar Durango s/n, col. Valle del Sur. C. P. 34120. Durango, Durango, México.
2Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental Valle del Guadiana. Carretera Durango-Mezquital, km 4.5. C. P. 34170. Durango, Durango, México.
3Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Forestales. Carretera Nacional km 145. C. P. 67700. Linares, Nuevo León, México.
Introducción:
El reconocimiento de la diversidad florística que México posee a nivel mundial ha propiciado un creciente interés por documentar la importancia ecológica de sus especies.
Objetivo:
En este trabajo se presenta una compilación de la literatura científica en la cual se estudian especies forestales mexicanas por su valoración de importancia, dominancia y abundancia.
Materiales y métodos:
Se recopilaron 161 estudios publicados desde 1980 hasta 2015, mediante buscadores especializados como ISI Web of Science, Science Direct, Google Scholar, Latindex, SciELO y a través de palabras clave predefinidas. Se analizan las tendencias y se sugieren perspectivas de investigación para mejorar el estado actual del conocimiento sobre las comunidades vegetales.
Resultados y discusión:
De acuerdo con el análisis de los estudios, el número de publicaciones incrementó 46 % en los últimos cinco años. Las revistas mexicanas reportan la mayor cantidad de contribuciones (69 %) enfocadas principalmente en la selva baja caducifolia (19 %). Las especies predominantes corresponden a los géneros Quercus (Fagaceae), Pinus (Pinaceae), Acacia (Fabaceae) y Bursera (Burseraceae).
Conclusión:
El incremento de las publicaciones durante los últimos años es evidencia del interés creciente en este ámbito; sin embargo, los trabajos realizados para especies o comunidades vegetales con alguna categoría de riesgo tienen baja frecuencia en la literatura.
Palabras clave: Composición; estructura; índices ecológicos; ecosistemas forestales mexicanos; compilación; revisión bibliográfica
Introduction:
Mexico is known worldwide for its floristic diversity that has promoted interest in keeping record of the ecological importance of those species.
Objective:
This study shows a compilation of the scientific literature in which Mexican forest species are studied due to their importance, dominance, and abundance.
Materials and methods:
A total of 161 studies published from 1980 to 2015 were collected using specialized databases such as ISI Web of Science, Science Direct, Google Scholar, Latindex, SciELO and predefined keywords. Trends are analyzed and research perspectives are suggested to improve the current knowledge state on plant communities.
Results and discussion:
According to the analysis of the studies, the number of publications increased 46 % in the last five years. Mexican journals report the highest number of contributions (69 %), mainly focused on tropical deciduous forest (19 %). The dominant species are Quercus (Fagaceae), Pinus (Pinaceae), Acacia (Fabaceae) and Bursera (Burseraceae).
Conclusion:
The increase in publications in recent years is evidence of growing interest in this area; however, studies conducted for species or plant communities with some category of risk are rare in the literature.
Keywords: Composition; structure; ecological indexes; Mexican forest ecosystems; compilation; references
Introducción
México es uno de los cuatro países calificados como megadiversos y alberga entre 10 y 12 % de la diversidad terrestre conocida del planeta (Sarukhán et al., 2009). Prácticamente, la totalidad de los grandes tipos de vegetación del planeta se encuentran representados en el territorio (González-Medrano, 2003) y algunos ecosistemas como los humedales de Cuatro Ciénegas, Coahuila, son únicos en el mundo (Espinosa, Escalante, Eguiarte, & Soauza, 2005). Tal diversidad de ecosistemas está relacionada con la heterogeneidad del medio físico que, a su vez, es producto de una historia geológica y climática compleja (Espinosa-Organista et al., 2008). La ubicación geográfica donde convergen dos regiones biogeográficas, la Neártica y la Tropical, ha propiciado, además, un alto grado de endemismo en la flora mexicana (Rzedowski, 1991).
Existen investigaciones que documentan el valor ecológico de los ecosistemas del país, ya sea por su diversidad (Balvanera, Lott, Segura, Siebe, & Islas, 2002; Castillo-Campos, Halffter, & Moreno, 2008), distribución (Gelviz-Gelvez & Pavón-Hernández, 2013; Sánchez-González & López-Mata, 2003), grado de conservación (Encina-Domínguez, Encina-Domínguez, Mata-Rocha, & Valdes-Reyna, 2008; García-Arévalo, 2008; Huerta-Martínez & García-Moya, 2004; Santibañez-Andrade, Castillo-Argüero, & Martínez-Orea, 2015) o variables estructurales (Cuevas-Guzmán et al., 2011; Mora-Donjuán et al., 2013; Vázquez, López, Montalvo, Méndez, & Castillo, 2010). Además, los ecosistemas forestales mexicanos constituyen una fuente de diversos servicios ambientales (Comisión Nacional Forestal [CONAFOR], 2012), tales como la regulación de las condiciones climáticas, el ciclo del agua (Bonan, 2008) y la captura de carbono (Ordóñez & Masera, 2001; Torres & Guevara, 2002). Los valores de importancia, índices de riqueza, diversidad, dominancia y abundancia se han convertido en indicadores para calificar la contribución ecológica de las especies en los ecosistemas forestales (Clark & Covey, 2012; Duelli & Obrist, 2003).
A pesar de la heterogeneidad de los ecosistemas forestales mexicanos (González-Medrano, 2003) y de los estudios que resaltan el valor ecológico de las especies que contienen (Estrada, Yen, Delgado, & Villarreal, 2004; Trejo & Dirzo, 2002), a la fecha se carece de una base de datos que sistematice las investigaciones; es decir, no existe un reporte sistematizado, actualizado y accesible que contribuya al conocimiento del tema y sirva de apoyo a los científicos interesados en este ámbito de investigación.
Por lo anterior, este trabajo tiene como objetivo principal desarrollar y presentar una revisión bibliográfica exhaustiva sobre estudios de valoración de importancia, composición, dominancia y abundancia de especies forestales mexicanas, con la finalidad de contribuir a su diagnóstico y perspectivas.
Materiales y métodos
Una revisión extensiva y sistemática de literatura se elaboró sobre el tema de interés en bases de datos como ISI Web of Science, Science Direct, Google Scholar, Sistema Regional de Información en Línea para Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal (Latindex) y Scientific Electronic Library Online (SciELO). Para ello, se usaron diferentes combinaciones de una lista predefinida de palabras clave: “índice de valor de importancia”, “dominancia”, “estructura”, “composición”, “índices ecológicos”, “ecosistemas terrestres”, “especies arbóreas” y “México”. La búsqueda se delimitó al periodo de enero de 1980 a diciembre de 2015, considerando solamente artículos en revistas indizadas y con arbitraje. Aunque existe información valiosa en tesis, reportes técnicos y resúmenes de conferencias, no se consideraron estos documentos debido a la falta de un proceso de revisión por pares.
Para asegurar la confiabilidad y la comparabilidad de la revisión efectuada, se verificó que los artículos incluyeran los siguientes criterios: 1) proveer el nombre botánico en nomenclatura científica de las especies estudiadas, 2) incluir especies arbóreas (> 10 cm de diámetro) para evitar confusión con herbáceas o arbustos y 3) describir explícitamente los índices ecológicos utilizados, para calificar la notoriedad ecológica de las especies bajo estudio.
Cada documento se registró en una base de datos en Microsoft Access 2010® y se clasificó por especie, género, familia y ecosistema, además de registrar la entidad federativa donde se desarrolló el estudio, nombre de la revista, volumen, número y liga de la consulta. Se hizo un análisis de frecuencias por cada una de las variables de clasificación para definir los ecosistemas, familias, géneros y especies que más se han estudiado.
Resultados y discusión
Como resultado de la revisión se conformó una base de datos con 161 registros de estudios relacionados con especies de importancia ecológica en los ecosistemas forestales en México (Anexo 1 disponible en https://chapingo.mx/revistas/xml/rchscfa/v23n2/markup_xml/scielo_package/2007-4018-rchscfa-23-02-00185-suppl.pdf). Los artículos se localizaron en 44 revistas, 23 de éstas son publicaciones mexicanas y concentran 69 % de los estudios. En cinco revistas se encontraron más de 10 trabajos. La Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente cuenta con el mayor número de artículos sobre la materia (Cuadro 1). El trabajo con la mayor antigüedad es el de Lott, Bullock, y Solis-Magallanes (1987), que corresponde a un estudio de diversidad y estructura en un área de la selva baja caducifolia en Jalisco. La mayoría de los artículos se publicaron en la década del 2001 a 2010; no obstante, se observa un incremento considerable en los últimos cinco años (2011 a 2015).
Cuadro 1 Revistas científicas con proceso de revisión por pares en las que se han publicado artículos relacionados con el estudio de especies forestales de importancia ecológica en México y de alta frecuencia de aparición en la literatura.
| Nombre | País | 1980-1990 | 1991-2000 | 2001-2010 | 2011-2015 | Total |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente | México | 4 | 11 | 15 | ||
| Polibotánica | México | 7 | 6 | 13 | ||
| Madera y Bosques | México | 1 | 6 | 5 | 12 | |
| Boletín de la Sociedad Botánica de México | México | 9 | 1 | 10 | ||
| Forest Ecology and Management | EE. UU | 2 | 7 | 1 | 10 | |
| Revista Mexicana de Biodiversidad | México | 2 | 8 | 10 | ||
| Ciencia UANL | México | 4 | 5 | 9 | ||
| Acta Botánica Mexicana | México | 3 | 1 | 4 | 8 | |
| Revista Mexicana de Ciencias Forestales | México | 1 | 6 | 7 | ||
| Vegetatio/Plant Ecology | Internacional | 3 | 3 | 6 | ||
| Biodiversity and Conservation | Internacional | 5 | 5 | |||
| Foresta Veracruzana | México | 5 | 5 | |||
| Interciencia | Venezuela | 4 | 1 | 5 | ||
| Botanical Sciences | México | 5 | 5 | |||
| Anales del Instituto de Biología. Serie Botánica | México | 4 | 4 | |||
| Revista Iberoamericana de Ciencias | EE. UU | 3 | 3 | |||
| Universidad y Ciencia | México | 3 | 3 | |||
| Investigación Agraria: Sistemas y Recursos Forestales | España | 2 | 2 | |||
| Journal of Vegetation Science | Internacional | 2 | 2 | |||
| Kuxulkab' | México | 1 | 1 | 2 | ||
| Phyton | Argentina | 2 | 2 | |||
| Otras* | 1 | 1 | 10 | 11 | 23 | |
| Total | 4 | 7 | 75 | 75 | 161 |
*Revistas en las que se encontró solo un artículo publicado.
Ecosistemas estudiados
De los 161 artículos encontrados, 37 (cerca de 19 %) están relacionados con el estudio de especies de la selva baja caducifolia, también clasificada como bosque tropical caducifolio (Rzedowski, 1978). El segundo ecosistema por frecuencia de estudios es el bosque de pino-encino con 20 artículos (Figura 1). Los ecosistemas menos estudiados corresponden a los de menor superficie en el país como la vegetación de petenes y de dunas costeras.
Figura 1 Número de estudios realizados y familias, géneros y especies reportadas como ecológicamente importantes por ecosistema (clasificación de acuerdo con INEGI, 2015) en el periodo 1980-2015. SBC: Selva baja caducifolia, BPQ: Bosque de pino-encino, MET: Matorral espinoso tamaulipeco, BM: Bosque mesófilo de montaña, BP: Bosque de pino, SMQ: Selva mediana subperennifolia, SMS: Selva mediana subcaducifolia, BQ: Bosque de encino, MSM: Matorral submontano, SMP: Selva mediana perennifolia, MG: Bosque de galería, SAP: Selva alta perennifolia, BA: Bosque de oyamel, BQP: Bosque de encino-pino, MKX: Mezquital xerófilo; VM: Manglar, MDM: Matorral desértico micrófilo, PN: Pastizal natural, BS: Bosque de ayarín, MDR: Matorral desértico rosetófilo, SBP: Selva baja perennifolia, SBQP: Selva baja subperennifolia, SMC: Selva mediana caducifolia, MJ: Matorral de coníferas, BJ: Bosque de táscate, VU: Vegetación de dunas costeras, PI: Pastizales inducidos, VPT: Vegetación de petenes, VS: Sabana.
El mayor número de familias, géneros y especies estudiadas se encuentra en la selva baja caducifolia (Figura 1). Este ecosistema tiene amplia distribución en el territorio mexicano y se caracteriza por la dominancia de árboles de copas extendidas con alturas de entre 7 y 8 m, así como por una alta densidad de especies arbustivas (Trejo, 1999); además, se distingue por su alta diversidad de especies y endemismos (Rzedowski, 1991).
La Figura 2 presenta el número de estudios reportados por entidad federativa. La mayoría se ha desarrollado en el estado de Nuevo León (35) seguido de Jalisco (17); en el primer caso, el número corresponde a estudios en ecosistemas de matorrales, como el matorral espinoso tamaulipeco (17) y matorral submontano (9), así como bosques de pino-encino (13). En Jalisco, los estudios se han conducido principalmente en la selva baja caducifolia (11).
Principales familias botánicas
La Figura 3 reporta las familias botánicas y su índice de valor de importancia a partir de los trabajos encontrados. Las familias referidas con mayor frecuencia fueron Fabaceae, Fagaceae y Pinaceae; en contraste, las reportadas sólo en un estudio fueron: Actinidiaceae, Annonaceae, Asteraceae, Cupressaseae, Melinaceae, Nyctagynaceae, Platanaceae, Polygonaceae, Rhizophoraceae, Rosaseae, Rubiaceae, Salicaceae y Sapindaceae. Las familias reportadas con mayor valor en el índice de importancia ecológica (> 70) fueron Acanthaceae (Avicennia germinans [L.] Stearn), Rhizophoraceae (Rhizophora mangle L.), pertenecientes a los ecosistemas de manglar, y Apocynaceae con el género Tabernaemontana en la selva baja perennifolia. Las familias con mayor número de estudios (Fagaceae, Fabaceae y Pinaceae) fueron reportadas con valores de importancia promedio de 27 a 34.
Géneros y especies principales
De acuerdo con la Figura 4, los géneros reportados con mayor frecuencia fueron Quercus (Fagaceae), Pinus (Pinaceae) y Acacia (Fabaceae), lo cual es consistente con el análisis por familia. Otro género también importante fue Bursera (Burseraceae) característico de las selvas bajas caducifolias. Respecto al índice de valor de importancia a nivel de género, se ha documentado a Sabal con el mayor valor, aunque este dato solo se reportó en dos estudios realizados en los petenes y la selva mediana subcaducifolia. El género Haematoxylum, característico de la selva baja caducifolia, también fue registrado con altos valores de importancia. Los géneros Hymenaea, Avicenia, Pseudotsuga y Enterolobium tuvieron valores de importancia mayores de 100, aunque solo fueron registrados en un trabajo.
Figura 4 Principales géneros de importancia ecológica y su valor IVI promedio, reportados en ecosistemas forestales mexicanos en el periodo 1980-2015. *Géneros sin IVI reportado.
Las familias con mayor número de géneros documentados fueron Fabaceae, Euphorbiaceae y Asteraceae. A pesar de que la familia Fagaceae fue de las más frecuentes en los estudios, solo aparece con dos géneros (Quercus y Fagus). La Figura 5 incluye a las especies encontradas con mayor frecuencia, dentro de las cuales destacan: Bursera simaruba (L.) Sarg., Pinus pseudostrobus Lindl. y Havardia pallens (Benth.), así como algunas especies del género Quercus tales como Q. rugosa Née y Q. laurina Humb. & Bonpl.
Figura 5 Principales especies arbóreas reportadas como ecológicamente importantes en ecosistemas mexicanos en el periodo 1980-2015.
Los trabajos que documentan y valoran la importancia ecológica de las especies arbóreas en México son numerosos. La mayor parte de las investigaciones se ha desarrollado desde una perspectiva de análisis de la estructura de los ecosistemas, notándose dos direcciones. Por un lado, algunos describen el estado actual que guarda un ecosistema en particular y remarcan las especies de mayor abundancia y dominancia en condiciones determinadas de sitio o calidad de estación. En contraparte, otros estudios reportan indicadores ecológicos que explican el estado estructural de los bosques que han sido perturbados tanto por factores antropogénicos como por los naturales. Las dos perspectivas de análisis se han diferenciado en años recientes; así, los primeros estudios realizados en la década de los ochenta, como los de Lott et al. (1987); Bongers, Popma, Meave-Castillo, y Carabias (1988); Popma, Bongers, y Meave-Castillo (1988); y Arriaga y León-de la Luz (1989) en selvas tropicales, se distinguen porque describen el estado estructural y diversidad que guardan dichos ecosistemas. En cambio, a partir del año 2000, y sobre todo en los últimos cinco años, los estudios abordan aspectos del impacto de los factores antropogénicos y naturales sobre la estructura de los bosques, como los realizados por Alanís-Rodríguez et al. (2008), Alanís-Rodríguez et al. (2010a), Alanís-Rodríguez et al. (2010b) y Alanís-Rodríguez, Jiménez-Pérez, Valdecantos-Dema, Aguirre-Calderón, y Treviño-Garza (2011). Dichos trabajos analizan la diversidad y estructura arbórea de los bosques del estado de Nuevo León afectados por incendios forestales.
La divulgación de las investigaciones se ha diversificado con el paso del tiempo. Los trabajos más antiguos documentados en esta revisión corresponden a revistas internacionales como Plant Ecology (antes “Vegetatio”), tendencia que se mantuvo en la década de los noventa a excepción de tres artículos publicados en Acta Botánica Mexicana. Al parecer, la creación de nuevas revistas, la diversificación de los contenidos y su inclusión en índices como JCR (Journal Citation Reports), como el caso de la Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del Ambiente, ha permitido la apertura de los investigadores para publicar trabajos en revistas nacionales, aunado al predominio del idioma español en las mismas y quizá al compromiso de los investigadores mexicanos de publicar en revistas nacionales.
Con respecto al número de publicaciones, la tendencia ha sido ascendente en los últimos cinco años, lo cual puede reflejar un interés creciente en el tema. Aunque un análisis de las razones que han propiciado tal tendencia va más allá del objetivo de este trabajo, aparentemente, en parte, esto podría atribuirse a la vulnerabilidad antropogénica y climática a la que los ecosistemas forestales se someten (Weber, Bugmann, Fonti, & Rigling, 2008; Williams et al., 2013), sin descartar su importancia económica y apoyos gubernamentales que motivan a mejorar el entendimiento de sus variables estructurales. Por otro lado, la consolidación de grupos de investigación en estos tópicos (Cuadro 1) también pudo haber causado el número creciente de publicaciones. A nuestro saber, este es el primer esfuerzo que documenta los estudios a nivel nacional, en donde se analizan variables ecológicas estructurales de algunas especies arbóreas (Figuras 1, 3 y 4). Lo anterior dispone un punto de partida que brinda una síntesis del panorama de investigación de la ecología estructural de las comunidades vegetales y provee a los investigadores una perspectiva sobre el tema.
El ecosistema con mayor concentración de estudios es la selva baja caducifolia (Anexo 1). Una de las razones posibles por las que este ecosistema despierta el interés de los investigadores es quizá su alta diversidad de especies (Bullock & Solis-Magallanes, 1990). La mayor parte de trabajos de análisis de la selva baja caducifolia se ha realizado en Jalisco (11 estudios), conducidos usualmente por la Universidad Nacional Autónoma de México en la Estación Biológica Chamela, aunque dicho ecosistema también se ha estudiado en otros estados del país. Esto permite inferir que, coincidentemente, los estudios se han distribuido espacialmente en función de su proximidad al área de influencia de las instituciones de investigación. Por ejemplo, Nuevo León es la entidad con mayor número de estudios, realizados en su mayoría por investigadores de la Universidad Autónoma de Nuevo León, principalmente en el Parque Ecológico Chipinque y en el matorral espinoso tamaulipeco.
Las familias reportadas con mayor frecuencia en la literatura consultada son Fabaceae, Fagaceae y Pinaceae, lo cual coincide con el número elevado de especies pertenecientes a dichas familias (19,400, 670 y 220, respectivamente, según http://www.naturalista.mx/), así como por su amplia distribución (Rzedowski, 1991). La familia Fabaceae pertenece al grupo de las leguminosas (Fabales), segundo grupo más diverso en México (Sousa & Delgado, 1993), y tiene un papel ecológico y socioeconómico importante en los diferentes ecosistemas (Estrada-Castillón et al., 2010). De esta familia, A. farnesiana, conocida como huizache, es común en los matorrales espinosos (Miranda & Hernández-Xolocotzi, 1963); también se ha descrito como una especie que puede colonizar áreas de disturbio (Estrada-Castillón & Martínez-Muñoz, 2000), por lo que es la de mayor abundancia en los matorrales en el corto plazo, posterior a una perturbación.
La familia Fagaceae está presente prácticamente en todo el mundo y el género Quercus es su representante más numeroso con 161 especies distribuidas en México (Valencia, 2004). De la misma manera, la familia Pinaceae es de las más importantes ecológica y económicamente en México (Rzedowski, 1991; Styles, 1993). El género Pinus es el de más amplia distribución y a menudo es el componente dominante en los ecosistemas templados y fríos, los cuales influyen en los procesos funcionales del ecosistema, tales como los ciclos biogeoquímicos, hidrológicos y los regímenes de fuego (Sánchez-González, 2008).
No menos importante, la familia Burseraceae, característica de la selva baja caducifolia, es también objeto de estudio en los trabajos analizados, representada principalmente por el género Bursera (Miranda & Hernández-Xolocotzi, 1963); B. simaruba es la especie reportada con mayor frecuencia (Figura 5). Rzedowski, Medina, y Calderón (2007) la reportan como un taxón con distribución amplia en el continente americano; no obstante, dichos autores indican que es una planta cuya variación morfológica hace difícil su identificación.
Es importante resaltar que los trabajos realizados para especies o comunidades vegetales con alguna categoría de riesgo en la NOM-059-SEMARNAT-2010 (Secretaría de medio Ambiente y Recursos Naturales [SEMARNAT], 2010) tienen baja frecuencia en la literatura. Algunas especies de ecosistemas templados, tales como las de los géneros Abies y Picea o especies características de los manglares, son reportadas escasamente. Ello resalta la necesidad de caracterizar la estructura de estas poblaciones o comunidades para diseñar estrategias de manejo para su conservación adecuada. Tampoco se descartan esfuerzos adicionales que ahonden en la descripción de atributos estructurales, métodos de cuantificación, tipos de investigación (descriptiva, comparativa o experimental) de cada publicación, evaluando las trayectorias sucesionales de las comunidades vegetales de manera temporal y espacial.
Conclusiones
Las especies comúnmente estudiadas pertenecen a los géneros Quercus, Pinus, Acacia y Bursera, y la mayor cantidad de estudios se enfoca en la selva baja caducifolia. Esta revisión representa el primer esfuerzo para ofrecer una perspectiva acerca de las especies arbóreas que han sido documentadas con mayor frecuencia en la literatura científica mexicana, con parámetros forestales cuantitativos. Por ello, el estudio contribuye al conocimiento de las comunidades vegetales y sirve como una base de apoyo para los investigadores en el tema. El incremento de las publicaciones durante los últimos años es evidencia del interés creciente en este ámbito; sin embargo, es importante resaltar que los trabajos realizados para especies o comunidades vegetales con alguna categoría de riesgo tienen baja frecuencia en la literatura.
Agradecimientos
Este trabajo fue posible gracias al financiamiento del Proyecto CONACYT 222522. Los autores desean reconocer el esfuerzo de revisores anónimos, cuyas sugerencias mejoraron la versión del manuscrito.
REFERENCIAS
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Recibido: 24 de Mayo de 2016; Aprobado: 26 de Enero de 2017
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