Fitolitos de gramíneas amazónicas: Diversidad y aplicaciones
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Abstract
En las gramíneas, el sílice se acumula en idioblastos en las hojas y otras estructuras, constituyendo cuerpos denominados “fitolitos de sílice de gramíneas en células cortas” (GSSCP). Las células epidérmicas y los tricomas también pueden acumular sílice y éstos también se consideran fitolitos. Los GSSCP están bien estudiados y pueden ser diagnósticos en diferentes niveles taxonómicos, incluídas las subfamilias. Esto y el hecho de que los fitolitos pueden persistir en los suelos durante millones de años, hacen de éstos “proxies” útiles para caracterizar arreglos vegetales en estudios paleoecológicos y arqueológicos. Nosotros hemos desarrollado en la pasada década, colecciones de referencia de fitolitos de diferentes taxones amazónicos, con el objetivo de ayudar en la identificación de restos vegetales de esta región. Así, para crear una colección representativa de gramíneas amazónicas, extrajimos fitolitos de 150 especies (88% de las gramíneas amazónicas colombianas), distribuidas en 59 géneros y siete subfamilias. Identificamos doce categorías de morfotipos de fitolitos con un total de 54 variantes, divididos en dos grupos de datos: Los GSSCP y otras estructuras epidérmicas silicificadas. Empleamos análisis UPGMA con el fin de probar las agrupaciones de los fitolitos a nivel de subfamilia, por separado y también combinando conjuntos de datos. Encontramos morfotipos de fitolitos diagnósticos a nivel de género, y en algunos casos, a nivel de especie. Asimismo, pudimos identificar células epidérmicas silicificadas en muestras arqueológicas y paleoecológicas. No obstante, no encontramos un claro patrón de la distribución de los morfotipos al nivel de subfamilia, un resultado que contrasta con los hallazgos de GSSCP para otras regiones. Así, hacemos hincapié en la necesidad de adelantar más muestreos regionales, con el fin de dilucidar los patrones de variación, tanto en GSSCP como en otras estructuras epidérmicas silicificadas en gramíneas.
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References
Albert Cristóbal, R. 1995. Nuevo sistema de análisis descriptivo para fitolitos de sílice. Pyrenae 26: 19-38.
Ball, T. B., J. S. Gardner & N. Andreson. 1999. Identifying inflorescence phytoliths from selected species of wheat (Triticum monococum, T. dicoccon, T. dicoccoides, and T. aestivum) and Barley (Hordeum vulgare and H. spontaneum) (Gramineae). American Journal of Botany 86: 1615- 1623. https://doi.org/10.2307/2656798
Bremond, L., A. Alexandre, M. Wooller, C. Hély, D. Williamson, P. Schäfer, A. Majule & J. Guiot. 2008. Phytolith indices as proxies of grass subfamilies on East African tropical mountains. Global and Planetary Change 61: 209-224. https://doi.org/10.1016/j. gloplacha.2007.08.016
Brown, D. A.1984. Prospects and limits of a phytolith key for grasses in the Central United States. Journal of Archaeological Science 11: 345- 368. https://doi.org/10.1016/0305- 4403(84)90016-5
Cavalcante, P. 1968. Contribuição ao estudo dos corpos silicosos das gramíneas amazônicas. Boletim do Museu Paraense Emilio Goeldi (Botânica) 30:1-38.
Ellis, R. 1979. A procedure for standardizing comparative leaf anatomy in the Poaceae. II. The epidermis as seen in surface view. Bothalia 12: 641-671. https://doi.org/10.4102/abc.v12i4.1441
Ferreira, M. J., C. Levis, J. Iriarte, C. R. Clement. 2019. Legacies of intensive management if forests around preColumbian and modern settlements in the Madeira-Tapajós interfluve, Amazonia. Acta Botânica Brasilica 33: 212-220. https://doi.org/10.1590/0102- 33062018abb0339
Gallego, L. & R. A. Distel. 2004. Phytolith assemblages in grasses native to Central Argentina. Annals of Botany 94: 865-874. https://doi.org/10.1093/ aob/mch214
Giraldo-Cañas D. 2013. Las gramíneas de Colombia. Riqueza, distribución, endemismo, invasión, migración, usos y taxonomías populares. Bogotá D. C.: Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia.
Henry, A. G., P. S. Ungar, B. H. Passey, M. Sponheimer, L. Rossouw & M. Bamford. 2012. The diet of Australopithecus sediba. Nature 487: 90-93. https://doi.org/10.1038/ nature11185
Hilbert, L. E. Góes Neves, F. Pugliense, B. Whitney, M. Shock, E. Veasey, C. Zimpel & J. Iriarte. 2017. Evidence for mid-Holoceno rice domestication in the Americas. Nature Ecology & Evolution 1: 1693-1698. https://doi.org/10.1038/ s41559-017-0322-4
Hoorn, C. G. Bogotá, M. Romero-Báez, E. Lammertsma, S. Flantua, E. Dantas, R. Dino, D. Carmo, J. F. Chemale. 2017. The Amazon at sea: onset and stages of the Amazon river from a marine record, with special reference to Neogene plant turnover in the drainage basin. Global Planet Change 153: 51-65. http://dx.doi. org/10.1016/j.gloplacha.2017.02.005
Hoorn, C., T. Kukla, G. BogotáÁngel, E. van Soelen, C. GonzálezArango, F. P. Wesselingh, H. Vonhof, P. Val, G. Morcote-Ríos, M. Roddaz, E. L. Dantas, R. Ventura Santos, J. S. Sinninghe Damsté, J.-H. Kim & R. J. Morley. 2022. Cyclic sediment deposition by orbital forcing in the Miocene wetland of western Amazonia? New insights from a multidisciplinary approach. Global and Planetary Change 210: 103717. https://doi.org/10.1016/j. gloplacha.2021.103717
Instituto de Ciencias Naturales (ICN). 2019. Colecciones en línea. http://www. biovirtual.unal.edu.co/fitolitos.
Khan, R., S. Z. Ul Abidin, A. S. Mumtaz, S. Jamsheed& H. Ullah. 2017. Comparative leaf and pollen micromorphology on some grass taxa (Poaceae) distributed in Pakistan. International Journal of Nature and Life Sciences 1: 72-82.
Londoño, X. & M. Kobayashi. 1991. Estudio comparativo entre los cuerpos silíceos de Bambusa y Guadua. Caldasia 16: 407-418. Madella, M., A. Alexandre & T. Ball. 2005. International code of phytolith nomenclaure 1.0. Annals of Botany 96: 253-260. https://doi.org/10.1093/aob/ mci172
McMichael, C. & M. Bush. 2019. Spaciotemporal patterns of the precolumbian people in Amazonia. Quaternary Researech 92: 53-69. https://doi.org/10.1017/qua.2018.152
Morcote-Ríos, G., D. Giraldo-Cañas & L. Raz. 2015. Illustrated catalogue of contemporary phytoliths for archaeology and paleoecology. I. Amazonian grasses of Colombia. Bogotá D. C.: Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia.
Neumann, K., A. G. Fahmy, N. Müller-Scheeβel & M. Scmmidt. 2017. Taxonomic, ecological and paleoecological significance of leaf phytoliths in west African grasses. Quaternary International 434: 15- 32. http://dx.doi.org/10.1016/j. quaint.2015.11.039
Palmer, P. G. & A. E. Tucker. 1981. A scanning electron microscope survey of the epidermis of East African grasses, I. Smithsonian Contributions to Botany 49: 1-84. https://doi. org/10.5479/si.0081024X.49
Pearsall, D. 1989. Paleoethnobotany: A handbook of procedures. San Diego: Academic Press. Piperno, D. R.1988. Phytolith analysis. An archaeological and geological perspective. San Diego: Academic Press.
Piperno, D. R. 1997. Phytoliths and microscopic charcoal from leg 155: a vegetational and fire history of the Amazon basin during the last 75 K.Y. In: R. D. Flodd, D. J. W. Piper, A. Klaus & L. C. Peterson (eds.), Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results 155: 411-418. https://doi. org/10.2973/odp.proc.sr.155.250.1997
Piperno, D. R. 2006. Phytoliths. A comprehensive guide for archaeologists and paleoecologists. Lanham: Altamira Press.
Piperno, D. R. & D. M. Pearsall. 1998. The silica bodies of tropical American grasses: morphology, taxonomy, and implications for grass systematic and fossil phytolith identification. Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press.
Prat, H. 1932. L’épiderme des graminées. Étude anatomique et systématique. Annales des Sciences Naturelles: Botanique (sér. 10) 14: 117-324.
Prychid, C., P. Rudall & M. Gregory. 2003. Systematics and biology of silica in monocotyledons. The Botanical Review 69: 377-440. https://doi.org/10.1663/0006- 8101(2004)069[0377 : SABOSB]2.0.CO;2
Richards, P. W. 1996. The tropical rain forest and ecological study. Second edition. Cambridge: Cambridge University Press.
Rudall, P. J., C. Prychid & T. Gregory T. 2014. Epidermal patterning and silica phytoliths in grasses: An evolutionary history. The Botanical Review 80: 59- 71. https://doi.org/10.1007/s12229-014- 9133-3
Soreng, R. J., P. M. Peterson, K. Romaschenko, G. Davidse, J. K. Teisher, L. G. Clark, P. Barberá, L. J.
Gillespie & F. O. Zuloaga. 2017. A worldwide phylogenetic classification of the Poaceae (Gramineae) II: An update and a comparison of two 2015 classifications. Journal of Systematics and Evolution 55: 259-290. https://doi. org/10.1111/jse.12262
Strömberg, C. A. E. 2006. The evolution of hypsodonty in equids: testing a hypothesis of adaptation. Paleobiology 32: 236-258. https://doi. org/10.1666/0094-8373(2006)32[236: eohiet]2.0.co;2
Strömberg, C. A. E., R. Dunn, C. Crifò & E. Harris. 2018. Phytoliths in paleoecology: analytical considerations, current use, and future directions. In: D. Croft, D. Su & S. Simpson (eds.), Methods in Paleoecology: reconstructing Cenozoic terrestrial environments: 235-287.Cham: Springer.
Strömberg, C. A. E., V. S. Di Stilio & Z. Song. 2016. Functions of phytoliths in vascular plants: an evolutionary perspective. Functional Ecology 30: 1286-1297. https://doi. org/10.1111/1365-2435.12692
Twiss, P. C, E. Suess & R. M. Smith. 1969. Morphological classification of grass phytoliths. Soil Science Society of America Proceeding 33: 109-115. https://doi.org/10.2136/ sssaj1969.03615995003300010030x
Whang, S., K. Kim & W. Hess. 1998. Variation of silica bodies in leaf epidermal long cell within and among seventeen species of Oryza (Poaceae). American Journal of Botany 85: 461- 466. https://doi.org/10.2307/2446428
Zhao, Z. J., D. M. Pearsall, R. A. Benfer & D. R. Piperno. 1998. Distinguishing rice (Oriza sativa Poaceae) from wild Oryza species throung phytolith analysis. II: Finalized method. Economic Botany 52: 134-145.
Zucol, A. 1992. Microfitolitos: I. Antecedentes y terminología. Ameghiniana 29: 353-362.
Zucol, A. 1998. Microfitolitos de las Poaceae argentinas: II. Microfitolitos foliares de algunas especies del género Panicum (Poaceae, Paniceae) de la provincia de Entre Ríos. Darwiniana 36: 29-50.
Zucol, A. 2000. Fitolitos de Poaceae de Argentina. III. Fitolitos foliares de especies del género Paspalum (Paniceae) en la provincia de Entre Ríos. Darwiniana 38: 11-32.