Variación ecológica, morfológica y química: atributos clave para el aprovechamiento y conservación de Jatropha sp

Abstract

En México se consignan 45 especies para el género Jatropha (Euphorbiaceae). La Reserva de las Biosfera de Tehuacán-Cuicatlán concentra riqueza genética y endemismo para este género, que proporciona alimento, medicina y energía a los habitantes, pero falta información sobre la distribución, ecología y aprovechamiento de las especies. Esta tesis se organizó en tres capítulos. En el primero se precisaron taxonómicamente las especies de Jatropha, se diferenciaron las Unidades Ambientales (UA) en las que habitan, se valoró el estado de conservación de sus hábitats y se calificó la vulnerabilidad de sus poblaciones; en el segundo capítulo, se verificó la variación morfológica intra e interespecífica; y, en el último, se caracterizó el aprovechamiento tradicional de las especies de Jatropha, y se analizó la composición química de las semillas. Para trabajar se seleccionaron 15 sitios de muestreo en la Reserva, las UA se delimitaron mediante la ponderación de variables climáticas con el software gvSIG; los atributos ecológicos se determinaron por el método de muestreo de vegetación cuadrante centrado en un punto, se estimó el índice de disturbio (ID) y el estado de conservación de las poblaciones de Jatropha, mediante el protocolo “Método de Evaluación del Riesgo de Extinción de Plantas en México”. En 24 poblaciones de Jatropha se evaluaron 12 variables morfológicas cuantitativas y 14 variables ambientales. La información se resumió en un Análisis de Componentes principales (ACP), Análisis de Conglomerados y Análisis Canónico de Correspondencias (ACC). En 15 localidades se aplicó un total de 243 encuestas semiestructuradas y con los datos se calculó el nivel de uso significativo y el valor relativo de uso por especie; se determinó proteína cruda, lípidos, ceniza, ésteres de forbol y perfil de ácidos grasos en la almendra de la semilla de tres especies. Las especies registradas en esta región son: Jatropha ciliata Sessé ex Cerv., Jatropha neopauciflora Pax, Jatropha oaxacana J. Jiménez Ram. & R. Torres, Jatropha rufescens Brandegee y Jatropha rzedowskii J. Jiménez Ram., que se distribuyen en cuatro de seis UA detectadas. J. neopauciflora y J. rzedowskii son las más conspicuas, por abundancia y cobertura vegetal, mientras que J. rufescens y J. ciliata son las más restringidas. El ID obtuvo una media de 0.51, la actividad ganadera y humanas son los principales factores que afectan los hábitats de Jatropha. El índice de disturbio no influye en la distribución, abundancia y variación de las especies. De acuerdo con las categorías de riesgo del MER, J. neopauciflora y J. rzedowskii no se encuentran en categoría de riesgo, J. oaxacana, requiere protección especial y J. ciliata y J. rufescens se encuentran en peligro de extinción. El ACP muestra variación morfológica intra e interespecífica, las principales variables que definen son el tamaño de la hoja, fruto y el número de semillas. El ACC indica una correlación positiva con la altitud (0.534) y amplitud de temperatura (0.417), mientras que, la tendencia es negativa con la temperatura media anual (-0.507).Estos factores afectan significativamente la variación morfológica de las poblaciones de Jatropha. Todas las especies, excepto J. ciliata, registran algún uso, que se clasifica en medicinal, alimenticio, ornamental y otros; el nivel de uso para alimentación no resulta significativo, mientras que si lo es para el medicinal. J. neopauciflora se usa en 13 padecimientos y los de mayor valor de uso relativo son: problemas dentales (dolor, sensibilidad, caries, mal aliento, pigmentación amarilla y aflojamiento de dientes) con 35.39 %, bucales (herpes labial, gingivitis y candidiasis oral) con 32.92 %, y hemostático (7.41 %). El contenido promedio de proteína cruda y lípidos totales fue 24.61 y 35.55 %, respectivamente, y no se detectaron ésteres de forbol. Los principales ácidos grasos detectados fueron los insaturados, oleico (27.98 %) y linoleico (46.18 %) y en menor proporción los saturados palmítico (13.77 %) y esteárico (10.05 %). Se concluye que el género Jatropha es dominante en la estructura de la comunidad vegetal. El estado de conservación de las comunidades donde habitan las poblaciones de Jatropha sp. es moderado, califica como de regular condición, de acuerdo con el índice de disturbio y, se indica que las especies en peligro de extinción son J. ciliata y J. rufescens. La variación morfológica en las poblaciones de Jatropha se asocia con las condiciones ambientales, la geografía y la identidad taxonómica. El nivel de uso para las especies de Jatropha es bajo, lo cual se confirma por indicadores etnobotánicos, ya que no reflejan aceptación cultural y el uso tiende a ser esporádico. Porlas cualidades alimenticias encontradas, se recomienda el consumo de las semillas de J. neopauciflora y J rzedowski, principalmente tostadas para hacerlas propicia para la alimentación. _______________ ECOLOGICAL, MORPHOLOGICAL AND CHEMICAL VARIATION: KEY ATTRIBUTES FOR USE AND CONSERVATION OF Jatropha sp. ABSTRACT: There are 45 species reported for the Jatropha genus in Mexico. The Biosphere Reserve Tehuacan-Cuicatlan concentrates genetic richness and endemism for this genus, which provide food, medicine, and energy for the people; however, there is a lack of information about distribution, ecology, and uses of the species of this genus. In the present study, the objectives were to verify the Jatropha species taxonomically, to differentiate the Environmental Units (EU) of their habitats, to evaluate the conservation status of their habitats, and to estimate the vulnerability of the Jaropha populations; in addition, the morphological variation, characterization of their uses and seed chemical composition were studied. 15 sampling sites were selected in the Reserve, the EU were defined using climatic variables and the gvSIG software. Ecological attributes were determined using the quantitative analysis by the point-centered quarter method; the intensity of disturbance was estimated, as well as the conservation status of the Jatropha populations based on the protocol "Method of Evaluation of the Risk of Extinction of Plants in Mexico". 12 quantitative morphological variables, 14 environmental variables and the disturbance index (DI) were measure in 24 populations of Jatropha. The data was subjected to a principal component analysis (PCA), cluster analysis and correspondence canonical analysis (CCA). 243 semi-structured surveys were applied in 15 communities and the data used to calculate the significative level of use and the relative value of use by species; in almond seed crude protein, total lipids, ashes, phorbol esters, and fatty acid profile were calculated. The confirmed species for this region are: Jatropha ciliata Sessé ex Cerv., Jatropha neopauciflora Pax, Jatropha oaxacana J. Jiménez Ram. & R. Torres, Jatropha rufescens Brandegee, and Jatropha rzedowskii J. Jiménez Ram., which are distributed in four of six defined EU. J. neopauciflora and J. rzedowski are the most conspicuous, abundant, and high canopy, they concur in four of six defined EU, while J. rufescens and J. ciliata are the most restricted. The DI average value is 0.5 and livestock and human activity are factores that affect the habitats of Jatropha. Considering the risk categories of MER, J. neopauciflora and J. rzedowskii are not in risk, J. oaxacana requires special protection and J. ciliata and J. rufescens are under extinction risk. The PCA detected morphological variation intra and interspecific and the variables with the highest contribution were leaf size, fruit, and seed number. The CCA indicated a positive correlation with altitude (0.534) and annual temperature range (0.417), and negative correlation for the annual average temperature (-0.507), which are factors that significantly affect the morphological variation of the Jtropha populations. All species, except J. ciliata, registered some use, which were classified in medicinal, food, ornamental and others; the relative value of use was not significant for food, while it was significant for medicinal use. J. neopauciflora is used in 13 highest, and the heist relative level of use correspond to dental problems (pain, tenderness, cavities, bad breath, yellow pigmentation and loosening of teeth) with 35.39 %, oral (cold sores, gingivitis and oral candidiasis) 32.92 %, and haemostatic (7.41 %). The average content of crude protein and total lipids was 24.61 and 35.55 %, respectively, and there was not presence of phorbol esters. The principal fatty acids detected were the unsaturated oleic (27.98 %) and Linoleic (46.18 %) and to a lesser extent the saturated palmitic (13.77 %) and stearic (10.05 %). It is concluded that the disturbance index does not affect the distribution, abundance, and species variation. The Jatropha genus is dominant in the plant community structure. The conservation status of the communities inhabited by populations of Jatropha sp. is moderate, of regular condition taking into account the rate of disturbance, and the species under extinction risk are J. ciliata and J. rufescens. Morphological variation in the populations of Jatropha is associated with environmental conditions, geography and taxonomic identity. The level of use for Jatropha species is low, which is confirm by the ethnobotanical indicators, that do not showed cultural acceptance, and their use tends to be sporadic. However, the detected food qualities make them suitable for this use.