Introducción

Existen aproximadamente un millón de especies conocidas de insectos (^{Foottit & Adler, 2018}), sin embargo, se estima que podrían existir entre 2 y 80 millones de especies (^{Stork, 1993}, ^{Erwin, 2004}). Los insectos representan no solo una fracción sustancial de la vida en la Tierra, sino también un componente esencial de las redes alimentarias y el funcionamiento ecosistémico (^{Eggleton, 2020}). Su morfología única y hábitos de vida han permitido su prosperidad, superando en abundancia a otros grupos biológicos (^{Boecklen & Mopper, 1998}).

Los lepidópteros, son un orden destacado por su estructura morfológica única y su impacto ecológico significativo (^{Llorente-Bousquets et al., 2014}), presentan una metamorfosis completa que va desde sus etapas de huevo, larva, pupa hasta la forma adulta (^{García-Robledo, et al., 2002}; ^{Powel & Opler, 2009}; ^{Beutelspacher, 2013}). El orden Lepidoptera es uno de los 4 órdenes megadiversos de insectos, cuenta con más de 158,570 especies descritas y se estima que pueden existir hasta 250,000 (^{Eggleton, 2020}). Para México se han descrito aproximadamente 14,500 especies de Lepidoptera, sin embargo, se estima que podrían existir alrededor de 23,750 especies (^{Llorente-Bousquets et al., 2014}). Los lepidópteros son elementos esenciales para el equilibrio ecológico y la biodiversidad global (^{Gómez & Bourgès, 2016}), por lo cual su conservación es crucial para mantener la salud y estabilidad de los ecosistemas, garantizando la continuidad de los procesos ecológicos y la supervivencia de numerosas especies interdependientes.

Las colecciones entomológicas son una parte integral de las colecciones de Historia Natural y desempeñan un papel crucial en la generación de conocimiento sobre los insectos (^{Márquez et al., 2022}). Estas colecciones son fuentes esenciales de información de referencia entomológica, que permiten verificar la identidad de las especies estudiadas (^{Tapia-Rojas et al., 2017}). Además, son invaluables para la investigación agrícola y la docencia, facilitando la identificación precisa y segura de insectos plaga y benéficos, o de insectos bioindicadores, lo cual es fundamental para complementar e iniciar nuevos estudios (^{Marín-Patiño, 2002}). La colección entomológica del CIIDIR Durango, fundada en 1986 (^{García-Gutiérrez et al., 1991}) en el municipio de Vicente Guerrero y trasladada a la ciudad de Durango, en el año 2010 donde se encuentra actualmente. La colección ha crecido hasta convertirse en un recurso esencial para el estudio de Lepidoptera en la región. Con aproximadamente 20 mil ejemplares montados en seco, esta colección ofrece una amplia diversidad de especímenes que proporcionan datos cruciales para analizar la distribución, abundancia y diversidad de estos insectos en el estado de Durango. Su relevancia científica radica tanto en el volumen de ejemplares como en la riqueza de información que aportan al conocimiento y conservación de la biodiversidad local.

El análisis de la biodiversidad es fundamental para comprender la complejidad de los ecosistemas y para desarrollar estrategias efectivas de conservación. En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo evaluar la composición y diversidad de especies de Lepidoptera depositadas en la Colección Entomológica del CIIDIR-Durango. Este análisis permitirá obtener una comprensión más completa de la diversidad del orden Lepidoptera en la región y contribuirá al conocimiento científico y la conservación de estas especies.

Materiales y métodos

El presente trabajo se llevó a cabo en la Colección Entomológica CIIDIR-Durango. Los requerimientos ambientales para mantener la colección en buen estado son 18°C de temperatura y 25% de humedad relativa, lo cual previene su degradación a corto plazo (^{Márquez et al., 2022}). La colección dispone de 10 gavetas de madera para el almacenamiento de los ejemplares montados en seco, así como de estereoscopios, adhesivos, pinzas entomológicas y otras herramientas que facilitan el montaje y preservación de los especímenes, tanto en seco como en solución de alcohol al 70%.

Selección de ejemplares. Los ejemplares utilizados en este estudio fueron aquellos depositados en la Colección Entomológica, la cual cuenta con una base de datos que documenta los diferentes órdenes de insectos que resguarda. Para garantizar la precisión y relevancia científica de los especímenes seleccionados, se realizó una depuración, empleando únicamente aquellos que contaban con datos completos, incluyendo información taxonómica, localización geográfica y fecha de recolección. Las identificaciones de los ejemplares fueron corroboradas mediante el uso de claves taxonómicas especializadas (^{Ackery & Smiles, 1976}; ^{Austin & Warren, 2001}; ^{Beutelspacher, 1984}, ¹⁹⁹¹; ^{Brown & Miller, 1980}; ^{Cibrián et al., 1995}; ^{De la Maza, 1987}; ^{Edwards, 1863}; ^{DeVries, 1987}), garantizando así la precisión en la identificación de cada espécimen incluido en el estudio.

Análisis de composición y diversidad. Para evaluar la diversidad, se utilizaron las medidas de diversidad verdadera (^{Jost, 2006}). El número de especies efectivas se obtiene con la ecuación:

donde: ^q D es la diversidad verdadera (^{Jost, 2006}), pi es la abundancia relativa, S es el número de especies, y q es el orden de la diversidad (0, 1 y 2).

La influencia de las especies comunes o raras en la medida de la diversidad está determinada por la sensibilidad de estas medidas a la abundancia de las especies y se basa en el valor asignado al exponente q. Cuando q=0, la diversidad es equivalente a la riqueza de especies, es decir, solo se tiene en cuenta si la especie está presente o ausente. Cuando q=1, todas las especies se consideran con un peso proporcional a su abundancia. Cuando q=2, se consideran las especies dominantes; (^{Jost, 2006}, ²⁰⁰⁷).

La composición de especies se determinó mediante curvas de rango-abundancia para cada familia de Lepidoptera. Se aplicó el logaritmo base 10 a la abundancia relativa (AR) de cada especie y posteriormente se obtuvieron las gráficas correspondientes. Esto permite observar tanto el número de especies, como la dominancia o rareza en cada especie depositada en la colección (^{Feinsinger, 2001}). Todos los análisis antes mencionados se realizaron en programa R (versión 4.4.1), mediante R Studio (^{R Core Team, 2024}).

Mapa de las localidades de colecta. Todos los registros se validaron mediante la revisión de la localidad de recolección y sus coordenadas geográficas mediante el programa QGIS versión 3.28.2 (^{QGIS Development Team, 2022}) utilizando las clases de la serie VI del INEGI (^{INEGI, 2017}). Se generó un mapa con la misma versión de QGIS. Las coordenadas geográficas faltantes en los datos de algunas colectas se obtuvieron mediante el uso de Google Earth Pro-versión 10.52.0.0 (^{Google, 2024}).

Resultados

En la Colección Entomológica del CIIDIR Durango se registraron 1027 ejemplares de Lepidoptera distribuidos en 16 familias, 38 subfamilias, 41 tribus, 85 géneros y 86 especies (Cuadro 1). La familia Noctuidae tiene la mayor cantidad de individuos colectados, con 273 ejemplares, Tortricidae con 137, Nymphalidae con 104, Erebidae con 101, Pieridae con 94, Pyralidae con 72, Sphingidae con 53, Saturniidae con 51, Gelechiidae con 39, Hesperiidae con 28, Papilionidae con 25, Lasiocampidae con 16, Geometridae con 13, Bombycidae con 9, Crambidae con 7 y Zygaenidae con 5.

Las subfamilias con mayor número de especies registradas fue Coliadinae (9). Las tribus más ricas fueron Arctiini con nueve especies y Stiriini con cinco especies, las 39 tribus restantes contienen entre una y cuatro especies. El género con el mayor número de especies fue Eurema con cuatro especies, los géneros restantes estuvieron representados por menos de tres especies.

Con respecto a las familias, Nymphalidae tiene la mayor riqueza con 21 especies, lo que representa el 19.05% del total, le sigue Erebidae con 15 especies (14.29%), Noctuidae con 14 especies (13.33%), Pieridae con 12 especies (11.43%), Sphingidae con 10 especies (9.52%), Saturniidae con ocho especies (7.62%). Pyralidae y Tortricidae con cinco especies cada una (4.76%), Hesperiidae con cuatro especies (3.81%), Geometridae y Papilionidae con tres especies cada una (2.86%), finalmente, las familias Bombycidae, Crambidae, Gelechiidae, Lasiocampidae y Zygaenidae con una especie cada una (0.95%). Las demás familias registraron entre cinco y ocho especies (Cuadro 2).

En cuanto a la diversidad ( ¹ D), Nymphalidae también fue la familia más diversa con 14.05 especies efectivas, mientras que Pyralidae resultó ser la menos diversa con 3.87 especies efectivas. La medida de la diversidad verdadera ( ² D) mostró que Nymphalidae presentó el mayor número de especies dominantes con 10.05, en contraste con Pyralidae, que presentó solo 3.11 especies dominantes (Cuadro 2).

La curva de rango-abundancia muestra que la mayoría de las familias está representada predominantemente por una especie. Helicoverpa zea (Boddie, 1850) fue la especie con mayor cantidad de ejemplares en la colección, con 53 individuos, seguida de Rhyacionia frustrana (Scudder, 1880) con 50 individuos. La mayoría de las familias presentan un patrón en el que los individuos depositados en la colección están mayormente representados por una y tres especies. Otro patrón identificado es que la mayoría de las familias, tienen pocas especies con más de 10 individuos y un mayor número de especies con menos de 10 individuos, a excepción de Noctuidae, en la cual, de las 14 especies registradas, solo tres tienen menos de 10 individuos (Fig. 1).

Figura 1 Curvas de rango-abundancia de especies del orden Lepidoptera en la Colección CIIDIR-Durango.  

Los datos anexados en las etiquetas, de los ejemplares existentes en la colección fueron recolectados en 16 municipios: Canatlán, Gómez Palacio, Indé, Mezquital, Nombre de Dios, Nuevo Ideal, Poanas, Pueblo Nuevo, San Dimas, San Pedro del Gallo, Topia, Vicente Guerrero, Villa Ocampo, Coneto de Comonfort, San Juan del Río y Durango capital, presentándose una concentración homogénea en todo el estado, siendo los municipios de Vicente Guerrero, Durango capital y el Mezquital los que presentan la mayor concentración de recolectas (Fig. 2).

Figura 2 Mapas de distribución de las localidades de colecta en el estado de Durango.  

El acervo de Lepidoptera de la colección ha sido recolectado por 26 colectores (Cuadro 3), con una notable variación en el número de ejemplares recolectados por cada uno. R. Álvarez Z. fue el colector que más ejemplares ha recolectado, con un total de 212 ejemplares, seguido por M. Piedra S. con 135 ejemplares y C. García G. con 108. Otros colectores, como M. P. González C. y G. Pérez S., recolectaron 58 y 40 ejemplares, respectivamente. La mayoría de los colectores contribuyeron con menos de 10 ejemplares, destacando la participación colectiva en la recolección, aunque algunos colectores contribuyeron de manera significativa en comparación con otros.

Discusión

El objetivo de este proyecto fue evaluar la diversidad de las especies de Lepidoptera en la Colección Entomológica del CIIDIR-Durango, así como realizar un inventario de las especies depositadas en la Colección. Los resultados revelaron que la Colección cuenta con un total de 1027 ejemplares distribuidos en 17 familias, 38 subfamilias, 71 tribus, 85 géneros y 86 especies. La familia Noctuidae fue la más representada en términos de cantidad de ejemplares.

Se estima que en México hay 14,500 especies de Lepidoptera reportadas (^{Llorente-Bousquets et al., 2014}). La Colección Entomológica del CIIDIR-Durango en comparación contiene 86 especies, lo que representa 0.59 % del total de especies a nivel nacional.

Para evaluar la representación que tiene la Colección Entomológica CIIDIR-Durango en cuanto al registro de Lepidoptera, se consultaron datos de la base de datos Global Biodiversity Information Facility (^{GBIF.org, 2024}). según GBIF, el estado de Durango cuenta con un registro de 6,554 ejemplares de Lepidoptera, lo cual evidencia una mayor cantidad de especímenes disponibles en bases de datos globales en comparación con los 1,027 ejemplares resguardados en la colección del CIIDIR-Durango. Esto refleja una cobertura del 15.7 % de los ejemplares documentados por GBIF, lo que sugiere que la colección del CIIDIR-Durango posee un acervo importante de especímenes. En términos de riqueza de especies, mientras GBIF reporta un total de 4,988 especies de Lepidoptera para el estado, la colección del CIIDIR-Durango alberga 86 especies, lo que representa el 1.27 % de la diversidad conocida. Este contraste destaca la importancia de incrementar la recopilación y documentación de ejemplares locales para enriquecer los registros regionales y, en conjunto con plataformas como GBIF, contribuir al conocimiento global de la biodiversidad en la región. Además, según la información proporcionada por la ^{Dirección General de Repositorios Universitarios (UNAM, 2024)}, el acervo para el estado de Durango incluye 151 individuos y 54 especies de Lepidoptera. Al comparar estos datos con los de la colección del CIIDIR-Durango, encontramos que, de las 84 especies reportadas en esta última, solo 21 están también representadas en el repositorio de la UNAM. Asimismo, de las 17 familias documentadas en la colección del CIIDIR-Durango, únicamente 7 están presentes en el repositorio de la UNAM.

Un aspecto particularmente destacable de la colección del CIIDIR es su riqueza en ejemplares de la familia Tortricidae, un grupo de microlepidópteros que no es comúnmente recolectado en otras colecciones. Además, la colección del CIIDIR no está especialmente sesgada hacia las mariposas, el grupo más popular y frecuentemente recolectado dentro del orden Lepidoptera, lo que contribuye a una representación más integral de la fauna local. Estos datos subrayan la importancia de la Colección Entomológica del CIIDIR-Durango como un referente clave de la diversidad de Lepidoptera en el estado de Durango.

La variedad de familias representadas en la colección sugiere una amplia gama de nichos ecológicos entre los lepidópteros de esta región. Los resultados podrían estar influenciados por varios factores, además de la ubicación geográfica, el clima, la vegetación, así como los métodos de muestreo utilizados por los colectores, debido a que, en el mapa de distribución para el estado, se visualiza una concentración homogénea. Esto en parte, debido a que el enfoque inicial de la Colección Entomológica CIIDIR-IPN, fue realizar estudios de las plagas principales de los cultivos en las áreas agrícolas en cuatro municipios del sureste del estado. Posteriormente, se ampliaron las áreas de colecta hacia otros ecosistemas, otros municipios e incluso hacia otros estados del país.

En conclusión, la evaluación de la diversidad de Lepidoptera en la Colección Entomológica del CIIDIR-Durango ha demostrado la relevancia y riqueza de esta colección dentro del contexto regional y nacional. Con un total de 1027 ejemplares distribuidos en 86 especies, la colección del CIIDIR-Durango representa un recurso invaluable para el estudio y conservación de la biodiversidad lepidopterológica en Durango. Esta información no solo aporta al conocimiento científico, sino que también es fundamental para estrategias de conservación y gestión ambiental. La Colección Entomológica del CIIDIR-Durango se establece como un referente clave en la documentación de la biodiversidad de Lepidoptera, subrayando la necesidad de continuar con esfuerzos de recolección y conservación para mantener y expandir este valioso acervo científico.