Situación actual del estudio del orden Ephemeroptera en Cuba

Current situation of the study of the order Ephemeroptera in Cuba

SYSTEMATICS, MORPHOLOGY AND PHYSIOLOGY

Situación actual del estudio del orden Ephemeroptera en Cuba

Current situation of the study of the order Ephemeroptera in Cuba

Dany D.González-Lazo^I; Frederico F. Salles^II; Carlos Naranjo^I

^IDepto. Biología, Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Patricio Lumumba s/n esq. Ave. de las Américas. C. postal 90 500. Cuba, [e-mail]

^IIDepto. Ciências da Saúde, Biológicas e Agrárias, Univ. Federal do Espírito Santo, Centro Universitário Norte do Espírito Santo, 29933-415, São Mateus, ES, Brazil, [e-mail]

RESUMEN

Se realiza un repaso histórico al estudio del orden Ephemeroptera en Cuba desde principios del siglo XIX, en que fueron descubiertas las primeras especies, y un análisis de la composición actualmente conocida de la fauna cubana, por familias, géneros y especies. Se explica la distribución geográfica de las especies dentro de la isla de Cuba, así como el endemismo, llevándose a cabo un estudio comparativo entre las regiones biogeográficas reconocidas para el país. Por último se ofrecen recomendaciones sobre las líneas de trabajo a abordar en este orden en Cuba.

Palabras clave: Zoogeografía, endemismo, distribución

ABSTRACT

A history of the study of the order Ephemeroptera in Cuba since the XIX century, when the first species were discovered, and an analysis of the current list of families, genera and species is presented. Endemism and the geographical distribution of the species in Cuba are commented upon, as well as the relations between the biogeographical areas of the country. Finally, some suggestions are given in connection with future research on the order Ephemeroptera in Cuba.

Key words: Zoogeography, endemism, distribution

Los insectos del orden Ephemeroptera son muy abundantes en los ecosistemas de agua dulce, preferentemente en las aguas corrientes, y poseen una distribución tan amplia, que se pueden encontrar en latitudes altas o bajas, en zonas templadas o tropicales, presentando mayor diversidad en los trópicos (Stout & Vandermeer 1975).

En el manejo de los ecosistemas acuáticos los efemerópteros son un importante grupo taxonómico que pueden ser biomonitoreados con cierta regularidad. Debido a la gran diversidad de hábitats que ocupan en los sistemas acuáticos, lo fácil y poco costoso que resulta su muestreo y los variados rangos de tolerancia a la contaminación que presentan las especies, constituyen un magnífico grupo para estudios de impacto ambiental, de conservación y de biodiversidad en sentido general. Es por esta causa que Naranjo et al. (2005) consideran a las familias cubanas como excelentes bioindicadores de la calidad de las aguas en los ríos cubanos. Entre los macroinvertebrados bentónicos cubanos las familias Euthyplociidae y Leptophlebiidae son sensibles a la contaminación habitando la mayoría de las especies de estas familias en ríos y arroyos cristalinos, oxigenados y fríos (Naranjo et al. 2005).

En Cuba el orden está presente en casi todos los ríos poco contaminados y es muy abundante en los torrentes montañosos de las regiones Occidental, Central, Centro Oriental y Oriental, especialmente en esta última donde se encuentran dos de los macizos más importantes (Naranjo & Cañizares 1999).

El presente trabajo tiene como objetivo ofrecer una lista actualizada de las especies de Ephemeroptera descritas o registradas para Cuba, y realizar un análisis de la diversidad de familias y especies, de la distribución biogeográfica dentro del país, de las afinidades con el continente Americano y del nivel de endemismos.

Materiales y Métodos

Este estudio se realizó teniendo en cuenta dos aspectos fundamentales: (1) el análisis de los ejemplares depositados en las colecciones entomológicas del Departamento de Biología de la Universidad de Oriente y del Instituto de Ecología y Sistemática de la Habana, resultado de las colectas realizadas por el grupo de fauna acuática, de la Universidad de Oriente y por el Dr. Pastor Alayo, en diferentes regiones del país; (2) la revisión de la literatura científica relacionada con el tema (Peters 1971; Soldán 1986; Kluge 1991, 1992a, 1992b, 1994; Kluge & Naranjo 1990, 1994; Lugo-Ortiz et al. 1994; McCafferty & Lugo-Ortiz 1994; Lugo-Ortiz & McCafferty 1996a; Naranjo & Cañizares 1999; López et al. 2004; González-Lazo et al. 2005; Naranjo & Gonzalez-Lazo 2005b,c; López et al. 2006; Deler-Hernández et al. 2007).

La colecta de los ejemplares fue realizada utilizando los siguientes métodos. Para larvas: colecta directa, Jameo contracorriente en rabiones y remansos, y Jameo en orilla. Para estos dos últimos métodos se utilizó un jamo con una red interna de 0.2 mm y una externa de 0.02 mm, colectándose los individuos en las raíces de las plantas acuáticas, debajo de las rocas y objetos sumergidos. Para adultos: Trampa de luz y Jameo aéreo.

Con base en el material colectado y depositado en las colecciones entomológicas, se analizaron 17 892 ejemplares pertenecientes a cinco familias y 28 especies, colectados entre los años 1995-2004 en 142 localidades de Cuba: 101 en la región Oriental, 27 en la Occidental, 22 en la Centro Oriental y 19 en la Central.

Para la distribución biogeográfica se utilizó la regionalización de Núñez (1989) y en el análisis cuantitativo el índice de Similitud Biológica de Sorensen (ver Feinsinger 2004).

Resultados y Discusión

Breve reseña histórica. En el siglo XIX sólo se habían descrito para Cuba las especies Lachlania abnormis Hagen, Hagenulus caligatus (Eaton) y Centroptilum poeyi (Eaton). L. abnormis fue descrita de Cuba, sin un registro específico de localidad (Hagen 1868) y desde su descripción no ha sido colectada en Cuba, por lo que existen dudas sobre su presencia en nuestro país (Naranjo & Cañizares 1999).

En la primera mitad del pasado siglo se sumó a esta corta lista Callibaetis completa Banks (Banks 1930), la que en realidad resultó ser Callibaetis floridanus Banks (Lugo-Ortiz & McCafferty 1996 a). No fue hasta 1971 que la lista se elevó a nueve especies con las descripciones en la familia Leptophlebiidae (Peters 1971). Posteriormente en el trabajo "Introducción al estudio del orden Ephemeroptera en Cuba" (Alayo 1977) se redescriben las nueve especies y se nombran, sin describir las especies que los componen, los géneros Callibaetis Eaton, Baetis Leach, Cloeodes Traver, Farrodes Peters, Lachlania Hagen, Tricorythodes Ulmer, Leptohyphes Eaton, Caenis Stephens y Euthyplocia Eaton.

En el quinquenio 1985-1990, Soldán (1986) describe la primera especie de la familia Caenidae: Insulibrachys needhami Soldán. Kluge & Naranjo (1990) describieron cinco especies del género Tricorythodes referibles a la familia Leptohyphidae, excluyendo al género Leptohyphes de la fauna cubana. Hasta este año la lista contenía 15 especies.

En los años 1991-1992, se hizo una revisión completa de la familia Baetidae (Kluge 1991, 1992 a, b); de las 11 especies tratadas, nueve resultaron nuevas para la Ciencia y dos fueron redescritas: Callibaetis completa (actualmente C. floridanus), en la que se describieron por primera vez los machos adultos y las larvas, mientras que C. poeyi, fue transferida a Baetis (Fallceon) poeyi (Actualmente Fallceon poeyi). En uno de estos trabajos (Kluge 1992b) se incluye una clave de identificación para las larvas de todas las especies cubanas de la familia Baetidae. Con estas investigaciones se aumentó el número de especies a 24.

En 1994, se estudiaron especies de dos familias: (1) Leptophlebiidae (Kluge 1994), de la cual se añadieron seis nuevas especies y una nueva subespecie, así como se redescribieron un total de cinco especies; en el propio trabajo se ofrece una clave sistemática para larvas y adultos de dicha familia, (2) Euthyplociidae (Kluge & Naranjo 1994) de la que se describe una única especie (Euthyplocia inaccessibile Kluge & Naranjo).

En 1994, McCafferty & Lugo-Ortiz señalaron que el material identificado por Kluge (1992) como Baetis (Fallceon) poeyi, constituía una nueva especie, y le asignaron el nombre de Fallceon nikitai McCafferty & Lugo-Ortiz. Estos autores plantean que los sintipos de Baetis poeyi examinados por ellos, no poseían proyección costal en forma de gancho en las alas posteriores mientras que el material examinado por Kluge si poseía dicha proyección.

En este mismo año Lugo-Ortiz et al. (1994), transfirieron al género Fallceon Waltz & McCafferty las especies descritas por Kluge (1992) como B. (Caribaetis) planifrons Kluge y B. (C.) alcarrazae Kluge.

Actualmente Malzacher et al. (en pren.) describieron una especie nueva del género Caenis, y González & Salles (en prep.) están en proceso de descripción de una especie nueva del género Fallceon, por lo que el número de especies registradas para Cuba se elevará a 35 (incluyendo una subespecie) agrupadas en seis familias y 12 géneros (Tabla I).

Con respecto a las colecciones de efemerópteros, es necesario destacar que en Cuba se encuentran la del Instituto de Ecología y Sistemática, Ciudad de la Habana y la del Departamento de Biología de la Universidad de Oriente, Santiago de Cuba. En esta última están depositados los materiales tipos de las especies Hagenulus(Traverina) cubensis (Peters & Alayo), Farrodes bimaculatus (Peters & Alayo), Hagenulus morrisonae (Peters & Alayo) y Caenis sp. nov., y casi se encuentra representada por la totalidad de las especies de Ephemeroptera de Cuba, excepto Hagenulus (Caresopina) minuta Peters, Fallceon testudineus (Kluge), Fallceon sextus (Kluge), Insulibrachys needhami Soldán y Lachlania abnormis Hagen.

Diversidad de familias y especies en Cuba. Las familias Leptophlebiidae y Baetidae son las que presentan la mayor riqueza a nivel específico con 13 y 12 especies respectivamente. Por el contrario, las familias Oligoneuriidae y Euthyplociidae son las de menor riqueza específica con una sola especie. En cuanto a la diversidad a nivel genérico se destaca la familia Baetidae con cinco géneros. Las restantes familias presentan un solo género salvo Caenidae y Leptophlebiidae con dos cada una (Naranjo & Cañizares 1999).

Al nivel genérico, Hagenulus s.l. Eaton es el más diversificado con un total de 12 especies, seguido por Fallceon y Tricorythodes con siete y cinco especies respectivamente. Los restantes géneros son monoespecíficos excepto Cloeodes y Caenis con dos especies cada uno.

Distribución biogeográfica de los efemerópteros en Cuba. En el análisis por regiones (Tabla I; Fig. 1) se observa que en la región Oriental se han registrado 30 de las 35 especies conocidas hasta el momento para Cuba (85.7%); en la Occidental 16 especies (45.7%), y por último en la Central y Centro Oriental 14 especies respectivamente (40.0%). Esta diferencia entre las cuatro regiones pudiera tener su explicación en tres aspectos fundamentales: (1) Las intensas colectas a que han sido sometidos las regiones Oriental y Occidental, fundamentalmente la Oriental en los últimos diez años, en relación a la Central; (2) el número e importancia de los torrentes montañosos en el oriente del país (hábitat propio del grupo) que albergan a la Sierra Maestra y Nipe-Sagüa-Baracoa, los ecosistemas más grandes de torrentes montañosos en la Isla; (3) el buen estado de conservación de los hábitats, las diferencias altitudinales y el elevado número de ríos y arroyos encontrados en la Sierra Maestra y Nipe-Sagüa-Baracoa.

En el análisis por especies (Tabla I; Fig. 1) se observa que existen 10 especies de amplia distribución dentro de la isla (29%), es decir que están presentes en las cuatro regiones, 13 se distribuyen en las regiones Oriental-Occidental y Centro Oriental-Oriental (38.2%), 12 en las Central-Centro Oriental y Oriental-Central (35.3%), y 11 en las Occidental-Central y Occidental-Centro Oriental, para un 32.3% respectivamente. Del total de especies registradas para Cuba, 15 están presentes exclusivamente en la región Oriental, lo que representa un alto porcentaje (42.9%). Por su parte solo existe una especie de distribución restringida en las regiones Occidental y Central. Estos números reflejan una alta restricción de las especies a la región Oriental.

Al realizar un análisis, aplicando el índice de similitud biológica de Sorensen (Fig. 1), se observa que el mayor valor se registra entre las regiones Central-Centro Oriental con 85.7%, le continúan las regiones Centro Oriental-Occidental con 78.6% y Central-Occidental con 73.3%. En cambio los menores valores de similitud se registran entre las regiones Oriental-Central con 54.5%, Oriental-Occidental con 56.5%, y Oriental-Centro Oriental con 59.1%.

Como se observa, los valores de similitud son relativamente altos, lo que indica una distribución bastante homogénea de las especies de Ephemeroptera en Cuba, excepto en la región Oriental donde existe un elevado número de especies de distribución limitada a esta zona del país.

El patrón de distribución geográfica de Ephemeroptera es muy similar al de los órdenes Trichoptera y Odonata en Cuba (Trapero & Naranjo 2003, Naranjo & González 2005c). En los tres grupos el mayor número de especies, así como el mayor porcentaje con respecto al total de cada grupo se alcanza en la región Oriental y el menor en las regiones Central y Centro Oriental (Naranjo & González 2005).

Afinidades biogeográficas de los Ephemeroptera de Cuba con el continente americano. Aunque la fauna cubana de Ephemeroptera de Cuba y de las Antillas en general es de origen Neotropical, sus afinidades con Norte, Centro y Suramérica no han sido determinadas con exactitud (Peters 1988). Los géneros Paracloeodes Day, Cloeodes, Tricorythodes, Euthyplocia, Lachlania, Farrodes y Hagenulus, son de origen Neotropical (McCafferty 1998). Otros taxa como Traverina Peters, Careospina Peters, Borinquena Peters, Turquinophlebia Kluge, Poecilophlebia Kluge, e Insulibrachys Soldán son endémicos Antillanos (los tres últimos de Cuba) y están relacionados probablemente con grupos Neotropicales. Por su parte los géneros Americabaetis Kluge y Fallceon son estrictamente Neotropicales (Lugo-Ortiz et al. 1994, Lugo-Ortiz & McCafferty 1996b) y Callibaetis y Caenis están ampliamente distribuidos en el hemisferio occidental y probablemente las especies de que los componen están relacionadas con especies Neotropicales (Peters 1988).

Por otro lado existe muy poca afinidad entre la fauna de Ephemeroptera de Cuba, y de las Antillas en general, con la Florida, debido a las diferencias en cuanto a las condiciones ecológicas de los ríos en ambas regiones (Peters 1971). Solo la especie C. floridanus habita tanto en la Florida como en las Antillas (Cuba, Puerto Rico, St. Croix, La Guadeloupe). Esto se debe a que C. floridanus es una de las especies de Ephemeroptera con mayor rango de tolerancia a diferentes factores ecológicos, habitando en charcas, estanques, ciénagas etc., por lo que su establecimiento en ambas regiones no es difícil (Berner & Pescador 1988, Lugo-Ortiz & McCafferty 1996a).

Endemismos de la efemeropterofauna cubana. El nivel de endemismo en Cuba es elevado (94.3%), solo las especies C. floridanus y L. abnormis no son endémicas (Tabla I).

Del total de especies endémicas, nove son de amplia distribución (25.7%), 12 están presentes en las regiones Oriental-Occidental y Oriental-Centro Oriental (34.3%), 11 en las Centro-Centro Oriental y Oriental-Central (31.4%) y por último 10 especies en las Occidental-Central y Occidental-Centro Oriental (28.6%) (Fig. 2).

Por otro lado, se observa que existen en Cuba 13 especies endémicas de la región Oriental (37.1%) mientras que hay registrada una sola especie endémica en las regiones Occidental y Central.

Como se observa los efemerópteros cubanos se caracterizan por su elevado nivel de endemismos y la región mejor representada es la Oriental. Esto pudiera tener su explicación en los siguientes aspectos: (1) las características insulares del país, lo que le confiere un marcado aislamiento geográfico; (2) el limitado poder de dispersión de las especies de Ephemeroptera, condicionado por la corta duración de los adultos; (3) la extrema localización y confinación del grupo en hábitats cerrados, lo que limita su dispersión.

Consideraciones Generales

De acuerdo al estado actual del conocimiento del grupo en Cuba se requieren adoptar las siguientes líneas de trabajo: (1) análisis taxonómico de las especies especialmente en adultos de la familia Baetidae, debido a que es muy difícil identificar las especies, sobre todo las del género Fallceon; (2) ecología de las especies; (3) incremento de los estudios de campo y colectas en las regiones Central y Centro Oriental; (4) incrementar y dirigir las colectas hacia la captura de adultos.

Received 05/III/07. Accepted 09/X/07.

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Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  17 Mar 2008
• Fecha del número
  Feb 2008

Histórico

• Acepto
  09 Oct 2007
• Recibido
  05 Mar 2007