Los proyectos del Laboratorio Darwin se desarrollan tratando de incrementar el conocimiento de los patrones de diversidad, su distribución espacial a diferentes niveles y tiempos, sus relaciones filogenéticas y el impacto que las variables bióticas y abióticas ejercen en sus poblaciones. Utilizamos plantas, animales y procariontes para determinar el impacto que estas variables tienen sobre las comunidades naturales y sintéticas con las que trabajamos.
Los modelos en el Laboratorio oscilan desde procariontes y otros microorganismos eucariontes, hasta angiospermas, insectos y vertebrados. Estos modelos se estudian tanto in situ como en pruebas ex situ bajo condiciones controladas, primordialmente con especies vegetales y microorganismos. El estudio multidimensional de las cactáceas de zonas áridas es una de las líneas más activas del Laboratorio y hemos desarrollado estudios diversos de conservación, delimitación de especies, distribución geográfica, relaciones con microorganismos y reconstrucción filogenética.
Las bases de datos y las colecciones biológicas son de importancia primordial en el Laboratorio Darwin-SiFiBE. Estas colecciones son la base de la generación de los marcadores moleculares y la fuente de los caracteres utilizados en los proyectos de diversidad, caracterización molecular de especies amenazadas, conservación, delimitación de especies, interacciones con microorganismos y otros. Las colecciones representan una ventana al pasado que puede ser abierta cuantas veces sea necesario para estudiar especies y poblaciones, sus patrones de diversidad genética y morfológica así como las modificaciones temporales y espaciales en su disitribución y riqueza.
© R.T. Bárcenas, 2024
Fotobiología: “Luz y vida”
El impacto de la luz sobre las especies es de suma importancia tanto para su germinación y crecimiento, así como para su organogénesis y su homeostasis. En el Laboratorio estamos experimentando y midiendo los cambios producidos por diferentes longitudes de onda sobre los complejos microbióticos de zonas áridas y los diversos tratamientos lumínicos en cámara de crecimiento. En la imagen se observan cuatro diferentes tratamientos lumínicos sobre suelo nativo de la Sierra Gorda: luz blanca, dos tipos de luz led de invernadero y obscuridad total.
Contamos con VACANTE para TESIS sobre el análisis de los cambios y adaptaciones a gradientes lumínicos del microbioma de suelos nativos de la Sierra Gorda, Qro. Este proyecto requiere del análisis del microbioma de los suelos nativos de tres años de edad bajo gradientes lumínicos constrastantes.
Insectos: “Preferencias colorimétricas de insectos nativos”
Este proyecto pretende generar información sobre la atracción de los insectos a ocho colores de trampas con el objetivo de caracterizar su diversidad y abundancias relativas estudiando sus patrones temporales y sus preferencias colorimétricas. La colecta, el procesamiento y la curación de las colecciones, se hace por medio de una base de datos, la digitalización de sus imágenes y las mediciones en computadora.
Los ejemplares se incluyen en cajas entomológicas en orden cronológico de colecta y en subgrupos por color de plato. La gran mayoría de los insectos de las trampas-plato son microinsectos que se fijan en viales de 5 ml o frascos de 30 ml con sus respectivas etiquetas. Estas colecciones en sus cajas o en líquido son usadas en proyectos de tesis, investigación, docencia y para su preservación a largo plazo. Los ejemplares montados pasan a la sección de digitalización en donde se les toman varias fotografías para su catalogación digital multimedia. Las fotografías se incluyen en la base de datos del Laboratorio relacionándose con los datos de colecta del ejemplar. Esta base genera la información básica para posteriores análisis de variabilidad molecular, ecología evolutiva o reconstrucción filogenética.
Contamos con VACANTE para TESIS sobre el análisis de la diversidad y variabilidad temporal de la diversidad de insectos. Este proyecto requiere del análisis de ocho colores, dos exposiciones y tres años de coelcta de insectos nativos.
Proyectos de biogeografía histórica y sistemática filogenética
Los proyectos de biogeografía histórica de las zonas áridas norteamericanas están enfocados en conocer las relaciones geobióticas entre las especies xerófitas y el impacto que han tenido los eventos de vicarianza en los desiertos americanos. Hay tres proyectos actuales en el Darwin-SiFiBE que tratan de generar información sobre la evolución conjunta entre la biota y la gea de estas regiones naturales.
1. Vicarianza y filogeografía de desiertos mexicanos
El proyecto de reconstrucción de eventos vicariantes y filogeografía de la biznaga de dulce Echinocactus platyacanthus, se desarrolla en la zona árida del Valle de Tehuacán-Cuicatlán, la Zona Árida Queretano-Hidalguense y el cuerpo sur del Desierto Chihuahuense.
Contamos con VACANTE para TESIS sobre la diversidad y variabilidad de endófitos de Echinocactus platyacanthus en el territorio nacional. Contamos con una colección de materiales biológicos para el estudio de la diversidad y la estructura de las comundiades de endófitos de esta cactácea de dulce mexicana.
2. Biogeografía histórica de desiertos norteamericanos
El segundo proyecto es la corroboración de las relaciones geográficas postuladas por medio de los patrones vicariantes de disyunciones de las zonas áridas de los desiertos norteamericanos, el Desierto Chihuahuense, el Desierto Sonorense, la Península de Baja California, el Desierto de Mojave y la Gran Cuenca, usando al género Grusonia como punto de partida. Este proyecto trata de identificar cenocrones áridos y semiáridos para fechación de núcleos de diversidad y caracterización de su diversidad y variabilidad genética.
Contamos con VACANTE para TESIS sobre la diversidad de marcadores moleculares de la serie Radicaulenta (región del Altiplano Mexicano, sur del Desierto Chihuahuense) y VACANTE para TESIS sobre la anatomía funcional y la arquitectura radicular.
3. Volcanes extintos del Desierto Chihuahuense
El tercer proyecto explora las relaciones biológicas y genéticas entre los volcanes intraplaca del Desierto Chihuahuense para conocer los patrones de dispersión entre las especies de preferencias ígneas de estas islas de diversidad continentales en un mar sedimentario.
Contamos con VACANTE para TESIS sobre la biogeografía y afinidaes bióticas de los volcanes extintos del Desierto Chihuahuense.
Comenzamos este trabajo bajo la hipótesis biogeográfica de que todas las especies actuales de estos volcanes colonizaron estas islas continentales desde otro centro de distribución, por lo tanto, la suposición causal es la dispersión. Estas especies son características de la región del Bajío y otros puntos del centro del país, por lo que la suposición de disperisón a larga distancia es una hipótesis de trabajo hasta probar alguna otra causa que expliquen su distribución.
Conservación y caracterización de la diversidad genética: Ariocarpus
Esta línea de investigación se centra en el conocimiento de las preferencias ecológicas de las especies y su relación con la diversidad genética de las poblaciones. Actualmente estamos desarrollando un proyecto en conjunto con el Jardín Botánico de Chicago y el Jardín Botánico del Desierto en Phoenix, Arizona, para caracterizar la diversidad genética de algunas especies del género Ariocarpus en el cuerpo principal del Desierto Chihuahuense y en la zona Árida Queretano-Hidalguense. Este proyecto contará con el modelaje de nicho ecológico para determinar las tendencias de la vicarianza ecológica del subclado Aegopodothele y del subclado Ariocarpus, reconocidos como subgéneros actuales de Ariocarpus.
Ariocarpus fissuratus