Este proyecto busca entender la evolución y ecología evolutiva de los helechos arborescentes (familia Cyatheaceae), analizando tanto su genética de poblaciones y filogeografía, como su evolución molecular, filogenia y patrones de diversificación utilizando secuencias de ADN y microsatélites nucleares y de cloroplasto. En los estudios de genética de poblaciones y filogeografía nos vamos a concentrar en cuatro especies (Alsophila firma, A. salvinii, Cyathea bicrenata y C. fulva). La comparación entre marcadores nos permitirá reconstruir con detalle la historia evolutiva de la familia e inferir eventos importantes en su evolución ligados con la historia paleoclimática de los bosques de niebla y así contribuir a su conservación. _x000D_ _x000D_ Actualmente existen pocos estudios sobre la genética de poblaciones y evolución molecular de especies características de los bosques de niebla de México y no hay estudios para helechos arborescentes. El orden Cyatheales es el segundo grupo más grande de helechos, con más de 660 especies. Dentro de este grupo, la familia Cyatheaceae posee más de 600 especies que se encuentran en todos los trópicos, con centros de diversidad en Centro América, América del Sur y Australasia. 254 especies de esta familia se encuentran en el continente Americano y 14 de ellas han sido reportadas nuestro país. La mayoría de las especies de la familia vive en bosques húmedos de montaña, por lo que son un modelo ideal para entender la historia evolutiva de estos bosques. A pesar de la importancia y diversidad, los estudios de genética de poblaciones y filogeografía para este grupo de plantas son muy escasos, lo mismo que los estudios filogenéticos o de evolución molecular._x000D_ _x000D_ En primer lugar vamos a analizar las relaciones filogenéticas y de las tasas de evolución molecular en la familia con genes de cloroplasto y nucleares, para posteriormente sobre esta filogenia mapear sus caracteres morfológicos y ecológicos (por ejemplo, sus requerimientos climáticos) y estimar sus tasas de evolución molecular y de diversificación. Estos análisis también servirán para establecer los tiempos de divergencia intraespecíficos. Adicionalmente vamos a realizar análisis de genética de poblaciones usando como marcadores microsatélites y secuencias de ADN nuclear y de cloroplasto en cuatro especies de helechos arborescentes, y vamos a llevar a cabo estudios de genética de poblaciones fina al interior de algunas poblaciones para entender mejor su ecología, dispersión y conservación._x000D_ _x000D_ Tenemos montadas las técnicas para explorar la evolución molecular de estas plantas (estudios apoyados por el proyecto Papiit IN-224309-3). Tenemos diez regiones variables del cloroplasto y dos genes nucleares, aunque buscamos tener cuando menos cinco genes nucleares y al menos diez microsatélites nucleares más. También hemos compilado una base de datos de más de 6,000 registros geográficos para 239 especies americanas del orden Cyatheales, junto con una base de datos del clima para América Latina. Esta información servirá para hacer correlaciones entre las tasas de sustitución y condiciones ambientales como temperatura y precipitación._x000D_ _x000D_ Dentro del proyecto vamos a formar cuando menos a un alumno de doctorado, otro de maestría y a cuatro estudiantes de licenciatura, y queremos publicar varios (de ser posible seis) artículos en revistas internacionales líderes y presentar los resultados en congresos internacionales y nacionales. _x000D_

Actualmente existen pocos estudios detallados sobre la genética de poblaciones y evolución molecular de especies características de los bosques de niebla de México y no existen estudios para helechos arborescentes, ni en México ni en otras partes de América. En este sentido, el presente proyecto aportará elementos importantes para comprender la historia evolutiva de las especies de bosque de niebla y reconstruir la historia paleoclimática de este tipo de vegetación seriamente amenazado por el cambio climático global._x000D_ _x000D_ En el proyecto se desarrollarán marcadores moleculares de alta resolución que nos permitirán conocer el estado presente y futura prognosis de las poblaciones de helechos arborescentes en México. _x000D_ _x000D_ Adicionalmente, se van a realizar una tesis de doctorado, una de maestría y cuatro de licenciatura dentro de este proyecto, y se espera publicar varios (esperamos unos seis) artículos de los datos derivados del proyecto en revistas internacionales de alto impacto. _x000D_ _x000D_ Este es un proyecto ambicioso, en parte debido a la falta de conocimiento sobre la familia Cyatheaceae. Sin embargo, consideramos que es realizable, ya que tenemos la infraestructura física para llevarlo a cabo, contamos con numerosas colectas de material genético de plantas de la familia y consideramos que junto a nuestros colaboradores, poseemos el conocimiento necesario para llevarlo a cabo exitosamente. Como indicamos arriba, actualmente tenemos estandarizadas las técnicas de laboratorio para la extracción de ADN de gran cantidad de individuos de estos helechos, así como varios marcadores moleculares de cloroplasto y nucleares diseñados específicamente para estas especies. Básicamente, todos los recursos que se solicitan se usarán en trabajo de laboratorio, para pagar la secuenciación y para complementar el trabajo de campo. Consideramos que sólo con proyectos de esta envergadura se puede estar a la altura de los laboratorios internacionales que representan la vanguardia en este campo. _x000D_