Modelos de distribución de especies en escenarios de tiempo y espacio El caso de la garrapata del ganado Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Canestrini, 1888)

Se presenta el análisis de la distribución de la garrapata común del ganado Rhipicephalus (Boophilus) microplus en el Altiplano Cundiboyacense y las causas que la determinan, mediante el uso y aplicación de técnicas de modelamiento estáticas y dinámicas junto con herramientas SIG. La garrapata común del ganado Rhipicephalus (Boophilus) microplus (R (B) microplus) se puede categorizar como especie introducida y corresponde a un ectoparásito hematófago que causa fuertes daños a sus hospederos (bovinos) debido a que transmite agentes infecciosos, como Babesia spp y Anaplasia spp (Arias et al. 1991), que generan lesiones al alimentarse de la sangre de sus hospederos, generando enfermedades como anemia, inapetencia y retardo en su desarrollo. La premisa con la que inicio este proyecto fue la situación de la ampliación de la distribución altitudinal de esta garrapata en Colombia, que de acuerdo a técnicos e investigadores de diversas instituciones como CORPOICA y el ICA, se ha venido convirtiendo en una situación nueva para las regiones lecheras del país, donde introducciones accidentales de garrapatas debido a movilización de animales desde otras regiones aledañas a la Sabana de Bogotá han afectado las zonas lecheras asentadas en el Altiplano cundiboyacense (CORPOICA 2008). Lo anterior, motivó el interés de utilizar esta especie como objeto de estudio para determinar si la combinación de modelos dinámicos con modelos estáticos, permitiría explicar de manera complementaría los factores determinantes sobre la distribución de ésta especie, teniendo en cuenta dimensiones ecológicas como las interacciones especie – ambiente y su dinámica poblacional, para generar simulaciones con mayor capacidad predictiva y acordes a la realidad, para así responder preguntas como, ¿De qué manera influye la variación ambiental del Altiplano Cundiboyacense sobre la distribución de la garrapata común del ganado R (B) microplus?; ¿Cómo varia el comportamiento de la población de la garrapata común del ganado R (B) microplus del Altiplano Cundiboyacense bajo condiciones ambientales locales? y, ¿Cómo explicar los cambios de distribución de especies resultantes de predicciones, desde el concepto de la biología de las especies? Para responder a las preguntas expuestas, se planteó desarrollar el proyecto mediante la aplicación de tres técnicas de modelamiento biológico como se presenta a continuación:  Modelos de nicho ecológico para representar la modelación estática, mediante el uso de dos algoritmos de modelamiento de nicho ecológico (Maxent y árboles de clasificación). Los algoritmos fueron complementarios, con rendimientos óptimos y significativos, registrando valores de AUC (0.70 Maxent y 0.90 Árboles de Clasificación), y bajos valores de errores omisión (0.04 % Maxent y 4.6 % Árboles de Clasificación). El paisaje (representado por las coberturas de uso de suelo), junto con la presencia del hospedero, la altitud, la precipitación, la temperatura y la humedad del primer trimestre húmedo, fueron las variables más relevantes en el modelamiento. La región Nor-oriental del Altiplano presenta las áreas potencialmente óptimas para el establecimiento de Rhipicephalus (Boophilus) microplus.  Modelamiento por compartimientos como técnica de modelos dinámicos, para conceptualizar y establecer el comportamiento de la dinámica poblacional de R (B) microplus. Se realizaron simulaciones por un periodo de 16 años para identificar y describir la dinámica poblacional de R (B) microplus bajo condiciones de clima, paisaje, y densidad del hospedero específicas del Altiplano Cundiboyacense, con el fin de evaluar los efectos de la de estas variables, sobre las tasas de mortalidad y sobrevivencia de los diferentes estados de desarrollo del ciclo de vida de la garrapata. Se identificaron a la temperatura y la precipitación como las variables que determinan el establecimiento de R (B) microplus en la región de estudio, donde el aumento de la temperatura influye en el incremento de las poblaciones, mientras que los aumentos de la precipitación influyen en la reducción de las poblaciones. Se evidenció que las poblaciones presentan sus picos de población en los trimestres húmedos y descienden en los trimestres secos.  Modelo basado en agentes e individuos, como técnica de modelamiento dinámico con el componente espacial incluido. Se desarrolló con base en la conceptualización del modelo por compartimentos, con el propósito de comprender la dinámica espacial y temporal de la población de R (B) microplus en una “nueva” área de distribución. El modelo se desarrolló en una cuadricula que representa las condiciones del Altiplano cundiboyacense, incluye el home range de Bos taurus, como especie hospedero de esta garrapata, los estados de desarrollo del parásito y la configuración del paisaje de la región. Se estableció que la presencia, distribución junto con el desplazamiento del hospedero, y la precipitación, son las variables más influyentes en términos de la presencia y establecimiento de esta especie. Con el desarrollo de este estudio se pudo inferir que: el Altiplano cundiboyacense no cuenta con las condiciones climáticas para un establecimiento exitoso de R (B) microplus; adicionalmente, la permanencia de la garrapata en la región está dada más por la presencia del Hospedero, su desplazamiento y distribución a lo largo de la región, que por las mismas condiciones ambientales. De otro lado, es posible el cambio climático no influya positivamente sobre las poblaciones de esta garrapata en la región, ya que al incluir los datos de las proyecciones climáticas para el periodo 2011 -2040, se observa un descenso de las poblaciones de todos los estados de desarrollo (aunque hay que generar un estudio específico para este tema de cambio climático); y por último, la combinación de técnicas de modelamiento biológico (dinámicas y estáticas), generó resultados complementarios que permitieron abarcar procesos complejos de una especie desde diferentes perspectivas, que dieron lugar a conclusiones robustas y confiables, sobre las hechos y causas que están involucrados en la distribución, establecimiento y desarrollo de una especie, lo cual podría aplicarse más adelante a otras especies.

• Autores: Pulido Herrera, Luz Astrid
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/58244
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/58244; http://bdigital.unal.edu.co/54929/
• Palabra clave: 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; Relación parásito-hospedero; Modelamiento biológico; Distribución de especies; Modelos por compartimentos; Modelos basados en agentes e individuos; Host-parasite relationship; Biological modeling; Species distribution; Compartmental models; agent and Individual based modelling
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