La extraordinaria diversidad biológica del territorio de México ha sido extensamente documentada. México ha sido reconocido como uno de los países megadiversos, y forma parte de la menos uno de los “hotspots” de diversidad biológica mundial, por el número de especies endémicas que contiene, y el grado de amenaza a su existencia._x000D_ Recientemente, han sido desarrollados enfoques que explican las causas y el mantenimiento de la biodiversidad desde perpectivas explícitamente evolutivas. Estos enfoques son una consecuencia directa de la existencia de información precisa sobre relaciones filogenéticas entre los organismos, y del desarrollo de avances metodológicos, (e.g., relojes moleculares relajados, superárboles) y teóricos (e.g., la teoría unificada neutral de biodiversidad y biogeografía, la hipótesis de la conservación del nicho)._x000D_ Los estudios sobre la biodiversidad mexicana han generado un caudal de información precisa sobre la riqueza y composición de especies de diversos organismos en diferentes regiones y biomas. Esta información es de importancia fundamental para investigar las causas y mantenimiento de la biodiversidad en nuestro país. Aunque aún no se ha alcanzado un conocimiento completo de la diversidad de organismos en México, la cantidad y calidad del conocimiento generado hasta la fecha son excelentes para emprender investigaciones sobre su origen evolutivo y los procesos que la mantienen. _x000D_ Las explicaciones mas frecuentes sobre la gran biodiversidad de México aducen causas de tipo abiótico o ecológico, por ejemplo, su ubicación geográfica, su complejidad orográfica, y la existencia de una amplísima variedad de condiciones físicas, climáticas y ambientales que genera una diversidad de hábitats y ecosistemas. No cabe duda que estos factores tienen un papel importante en la explicación de la alta biodiversidad de México. Sin embargo, éstos no generan la riqueza de especies. La riqueza de especies es el resultado de procesos que ocurren en los linajes biológicos, específicamente, de la diversificación filogenética de los linajes organísmicos. Debemos enfocar el estudio de la biodiversidad integrando las causas de la diversificación evolutiva de los linajes (procesos organísmicos-filogenéticos), con los contextos físicos y ecológicos en los que se lleva a cabo, o fomentan, tal diversificación._x000D_ Nuestro grupo de trabajo ha iniciado un programa a largo plazo que pretende investigar las causas evolutivas de la alta riqueza de plantas con flor (angiospermas) en el territorio de México, considerando por una parte, la composición filogenética de biomas en particular, y por otra, los procesos de diversificación que caracterizan a linajes de angiospermas que son particularmente ricos en México._x000D_ Hemos iniciado el estudio de la composición de angiospermas de biomas particulares mediante el análisis de la composición filogenética del bósque tropical húmedo, y del bósque mesófilo de montaña. Motivados por la observación de que los linajes mas ancestrales entre las angiospermas vivientes habitan bósques topicales húmedos, investigamos si en los bósques cálidos húmedos de México existe una sobrerrepresentación de linajes de angiospermas filogeneticamente tempranas. Estos estudios han resultado en una tesis de maestría, y en un artículo preliminarmente aceptado en la revista Biotropica._x000D_ Como continuación a éstas investigaciones, la investigadora responsable (S. Magallón) está desarrollando durante su año sabático una investigación sobre la representación relativa de clados de angiospermas en los bósques cálidos húmedos. La investigación permitirá diferenciar si composición florística está preferencialmente determinada por la flora regional, posiblemente implicando adaptaciones a diferentes ambientes entre los miembros de linajes particulares y dominada por especiación local, o bien, por la integración de componentes de ambientes semejantes pero de diversas regiones mundiales, dominada por procesos de inmigración y baja extinción local. Esta investigación será desarrollada entre Agosoto de 2009 y Julio de 2010 por S. Magallón durante su estancia sabática en el Royal Botanic Garden, Edinburgh, UK. (Proyecto aprobado por PASPA, DGAPA)._x000D_ Paralelamente, hemos investigado el proceso de diversificación de varios linajes de angiospermas con alta riqueza de especies en México. Estos linajes son los géneros Bursera (Burseraceae, Sapindales; A. De Nova), Acacia (S.L. Gómez Acevedo); la familia Agavaceae (Alismatales; I.N Flores Abreu), y el orden Caryophyllales (T. Hernández Hernández). Hemos investigado el tiempo absoluto y la pauta de su diversificación, evaluado cambios en la tasa de diversificación entre subclados, y la posible relación con cambios climáticos o polinizadores específicos. En el caso de Caryophyllales, hemos explorado las posibles causas ambientales que generan altas tasas de diversidad entre diferentes familias, mediante comparación de la equivalencia climática entre las regiones de más alta riqueza de plantas suculentas en México, Sudáfrica y Madagascar._x000D_ En el proyecto que aquí proponemos, investigaremos los tiempos absolutos y los principales factores que rigen la diversificación de cuatro linajes de angiospermas ricos en especies en México: el género Fouquieria (Fouquieriaceae, Ericales), el clado Bombacoideae (Malvaceae, Malvales), y las tribus Cacteae y Pachycereae (Cactaceae, Caryophyllales). En general, deseamos conocer para cada uno (1) el tiempo y la pauta de diversificación que generó su riqueza de especies; (2) obtener la tasa de diversificación absoluta del clado en general, y de subclados con atributos específicos; (3) detectar la existencia de diferencias temporales en la tasa de diversificación del linaje, y en caso de haberla, identificar el momento en el tiempo en que ocurrió; (4) detectar la existencia de diferencias en la tasa de diversificación entre las ramas del árbol filogenético del linaje, y en caso de haberlas, identificar en cual(es) rama(s) ocurrieron. Esta información será aplicada para evaluar hipótesis sobre factores particulares postulados como asociados a la diversificación de cada linaje._x000D_ (a) Fouquieriaceae (Ericales). Fouquieriaceae incluye un género y once especies que habitan en los desiertos de México y el SW de Estados Unidos. La diversidad morfológica entre las especies de Fouquieria es extremadamente alta, incluyendo un clado de especies con tallos suculentos y otro con especies leñosas. La pigmentación de las flores también varía en el grupo. Evaluaremos la relación entre la diversificación de Fouquieriaceae y sus subclados respecto a la aridificación de las áreas de distribución actual, particularmente en relación a la aparición del hábito suculento, y el cambio en la pigmentación floral, especialmene en relación con polinizadores específicos. Evaluaremos la existencia cambios temporales en la tasa de diversificación para probar el efecto de la aridificación en el grupo, y la existencia de diferentes tasas de diversificación en los subclados, para probar el efecto de la aparición de la suculencia y del cambio de pigmentación floral._x000D_ (b) Bombacoideae (Malvaceae, Malvales). El clado Bombacoideae es un grupo que incluye 19 géneros principalmente del Nuevo Mundo, pero también a Adansonia (baobab) y Bombax, del Viejo Mundo. Tienen flores conspícuas que son polinizadas por murciélagos, lemures, marsupiales, aves y mariposas. Se ha sugerido que la diversificación del grupo está estrechamente ligada a sus polinizadores, especialmente a los murciélagos. Sin embargo, el número de especies en Bombacoideae es relativamente pequeño, en comparación con otros grupos con polinización quiropterófila (Agave y Pachycereae). Evaluaremos la relación entre el polinizador y la diversificación, específicamente considerando si la presencia de murciélagos nectarívoros en el Nuevo Mundo promovió la diversificación. Adicionalmente, evaluaremos si el proceso de diversificación del grupo está marcado por extinción significativa, lo cual permitiría explicar la diferencia e números de especies con otros grupos quiropterófilos._x000D_ (c) Cacteae y Pachycereae (Cactaceae, Caryophyllales): La familia Cactaceae inc

Este proyecto es una parte integral de un programa de investigación sobre las causas de la riqueza de especies de angiospermas en México, tratando de identificar los procesos evolutivos que la han generado y la mantienen. La principal contribución de éstas investigaciones será la de proporcionar información explícita sobre los procesos evolutivos que ha determinado la diversificación de cuatro linajes vegetales que tienen un porcentaje elevado de su riqueza de especies en México. El proceso de diversificación de los linajes es el motor de la riqueza de especies. Por lo tanto, la información detallada del proceso de diversificación de linajes particulares, incluyendo su componente temporal absoluto, así como información de posibles cambios en el tiempo o entre grupos, son una referencia eminentemente evolutiva para explicar las causas de la alta riqueza de especies de éstos linajes en México. Consideramos que las explicaciones evolutivas del proceso de diversificación de grupos ricos en especies en México son una contribución substancial para comprender el fundamento evolutivo del origen y mantenimiento de la diversidad vegetal en el país._x000D_ Este proyecto está estrechamente relacionado con proyectos paralelos también dirigidos a la investigación de las causas evolutivas de la diversidad vegetal en México. Por una parte, algunas de nuestras investigaciones han abordado la composición de angiospermas en biomas particulares en México. Llevamos a cabo investigaciones sobre la composición relativa de órdenes, familias y niveles filogenéticos en el bósque tropical perennifolio, y en el bósque mesófilo de montaña, respecto a la flora mundial. Estos estudios fueron motivados por la pregunta si los linajes de angiospermas filogenéticamente mas tempranos están sobrerrepresentados en bósques cálidos húmedos. Estas investigaciones resultaron en una tesis de maestría (A. Campos Villanueva), y en un artículo preliminarmente aceptado para publicación en Biotropica (Luna-Vega & Magallón, en revisión). Como continuación de éstas investigaciones, la investigadora responsable (S. Magallón) desarrolla una investigación durante su año sabático sobre la composición filogenética de los bósques tropicales húmedos de México respecto a la composición de la flora regional (flora de México) y la flora de biomas similares en todo el mundo. Con esta investigación se pretende resolver si la composición de los bósques tropicales húmedos de México es mas afín a la flora regional, involucrando procesos de adaptación de linajes de otros biomas, o bien, a la flora de ambientes similares, implicando movimientos geográficos._x000D_ Paralelamene, varios colaboradores y estudiantes están desarrollando investigaciones sobre la diversificaciónn de linajes ricos en especies en México. Estudios sobre Agavaceae (I.N. Flores Abreu) y Acacia (S.L. Gómez Acevedo) han considerado especificamente la relación ente la diversificación de éstos linajes con animales cercanamente asociados en su ciclo de vida, i.e., murciélagos polinizadores y hormigas, repectivamente. Estudios sobre Cactaceae (T. Hernández Hernández) y Bursera (A. de Nova) han evaluado factores ambientales como posibles causas de la diversificación, considerando proyecciones del nicho ecológio en regiones geográficas donde habitan plantas con formas de vida similares (Didieraceae y Aizoaceae, en Africa y Madagascar), o la relación entre el el proceso de diversificación y la aridificaciòn del territorio mexicano, respectivamente._x000D_ De manera importante, éste proyecto generará materiales y datos moleculares sobre plantas mexicanas. Obtendremos tejidos, muestras para ejemplares de herbario, DNA y secuencias, que incrementarán la disponibilidad de datos de un número substancial de especies de angiospermas mexicanas. Todo estos contribuiran al mejor conocimiento de la diversidad del país, y a proporcionar materiales y datos para estudios subsecuentes._x000D_ Los resultados de éste proyecto serán presentados en artículos de investigación que serán publicados a revistas internacionales arbitradas. Consideramos que obtendremos al menos un artículo por cada uno de los temas de investigación propuestos (Fouquieriaceae, Bombacoideae, Cacteae/Pachycereae y Pachycereae Centrales)._x000D_ Este proyecto resultará también en la formación de recursos humanos para la investigación científica. Un estudiante obrendrá el grado de Maestro en Ciencias (J.A. Barba) y otra, el de Doctor (T. Hernández Hernández). Planeamos la impartición de un curso especializado en el Posgrado en Ciencias Biológicas sobre el tema de diversificación filogenética._x000D_ Planeamos presentar los resultados de ésta investigación en Congresos nacionales e internacionales. Propondremos la organización de un simposio sobre el origen evolutivo de la diversidad vegetal en biomas y comunidades en el XVIII Congreso Internacional de Botánica, 2011. La investigadora responsable y la estudiante Tania Hernández presentaremos resultados de investigaciones asociadas al proyecto de investigación propuesto en la DIVERSITAS Open Science Conference, 2009._x000D_ _x000D_