Perspectiva paleobotánica y geológica de la biodiversidad en México

The origin of the extant vegetation and diversity of Mexico has a long history. Possibly the extent of this history is the point where the proposals differ, one states that the history begins in the Cretaceous (ca. 132 my) while other emphasize processes restricted to the Plio-Pleistocene (5.3 my), especially if referring the appearance of extant vegetation. Increased knowledge of the geological evolution of Mexico, and the constant change in physiography, along with the study of fossil angiosperms of the region, generates a clearer concept of how and when life forms differentiated and partnered. A hypothesis that combines geological processes and physiographic changes with the presence of plants and vegetation on the emerged continental parts is presented. It is proposed that existing biodiversity does indeed start ca. 132 million years ago, and although lineages that live in Mexico today can be recognized from this time, it is difficult to place their representants within a family, probably because they may represent members of the stem group. By the Paleogene (65-32 my) families, and even genera, that continue to live in Mexico are more easily recognized, but groups of extinct plants or plants growing today in other regions are still common. Based on the morphological/anatomical approach the Neogene (32-1.8 my) fossil plants resemble more those living naturally in Mexico, but still have important differences supporting the recognition of new species only. If in relatively recent times extant and fossil plants in Mexico seem closer based on their morphology/anatomy, it is to be expected that with the vegetation types a similar process can be recognized. The fossil record suggests that from communities that developed under hot-humid conditions in the Cretaceous, vegetation types with different capabilities to tolerate water stress, and communities that favored cool temperate conditions diverged. The process of divergence apparently occurred at two different times in two different regions. During the Paleogene it affected northern Mexico and during the Neogene it affected central and southern Mexico. Further geological and paleobotanical work will refine this proposal that suggests that changes that enable or constrain biological responses are part of other components of the Earth System.El origen de la vegetación actual de México y su diversidad tiene larga historia. Posiblemente es la extensión de esta historia el punto en que discrepan las propuestas, una planteando que inicia en el Cretácico (ca. 132 ma) y otras haciendo énfasis en procesos restringidos al Plio-Pleistoceno (5.3 ma), sobre todo si se refieren al origen de la vegetación actual. El aumento del conocimiento sobre la evolución geológica de México, y del constante cambio en su fisiografía, así como del estudio de las angiospermas fósiles de la región, genera un concepto más claro de cómo y cuándo las formas de vida fueron llegando y asociándose. Se presenta una hipótesis en la que se combinan procesos geológicos y cambios fisiográficos, con la presencia de plantas y vegetación en las partes emergidas que se van desarrollando. Se propone que la biodiversidad actual efectivamente inicia hace ca. 132 millones de años, aunque linajes que hoy viven en México se pueden reconocer desde este tiempo, es complicado ubicarlos en familias, pues posiblemente representen miembros del grupo troncal. En el Paleógeno (65-32 ma) las familias, y aun géneros, que continúan viviendo en el país son más fácilmente reconocidos, pero grupos extintos o que hoy crecen en otras regiones siguen siendo comunes. Es en el Neógeno (32-1.8 ma) que desde un punto de vista de la morfológico/anatómico las plantas fósiles se parecen más a las que viven de forma natural actualmente en el país, pero muestran diferencias que en general permiten proponer nuevas especies. Si las plantas fósiles y actuales de México se relacionan morfo/anatómicamente más solo en tiempos relativamente recientes, es de esperar que con los tipos de vegetación suceda algo similar. El registro fósil sugiere que a partir de comunidades que se desarrollaron bajo condiciones cálido-húmedas en el Cretácico, divergieron tipos de vegetación con capacidades diferentes ante el estrés hídrico, y comunidades que se favorecieron de condiciones templadas a frías. Esto sucede aparentemente en dos momentos distintos en dos regiones diferentes; durante el Paleógeno se afecta al norte y en al Neógeno al centro y sur del país. Trabajo geológico y paleobotánico conjunto y comparativo permitirá refinar esta propuesta que sugiere que los cambios que activan o restringen respuestas biológicas forman parte de otros componentes del Sistema Tierra

Neotropical Anacardiaceae (cashew family)

Anacardiaceae is an ecologically and economically important plant family of about 200 species in 32 genera in the Neotropics. The family is particularly diverse in leaf architecture and fruit morphology, making it a model family to study the evolution of structural diversity as it correlates with lineage diversification. This fruit diversity is the primary reason 11 of the Neotropical genera are monotypic and that so many genera are recognized in the Anacardiaceae. The economic value of the family is driven by the global markets for cashews, mangoes, and pistachios, but there is great potential value in its medicinal properties. At least 10 Neotropical genera cause contact dermatitis, which is a rich area for research in the family. Here presented is a review of the systematics and structural diversity of the family. Particular attention is given to the morphology, economic botany, paleobotany, ecology, and taxonomy of native and naturalized genera. Keys to Neotropical Anacardiaceae subfamilies and genera are provided along with descriptions of native genera

Mares calcíticos y aragoníticos: efectos en organismos formadores de arrecifes a través del tiempo

La química de los océanos ha cambiado a lo largo del tiempo geológico. En concreto, se reconocen cambios en la salinidad de los mismos, y en particular, las variaciones seculares alternantes entre la calcita baja en magnesio (LMC), y la aragonita o calcita alta en magnesio (HMC), como el polimorfo predominante del carbonato de calcio. Un mar calcítico, en el cual se precipita preferentemente la LMC, está asociado a altas tasas de expansión oceánica, así como también a altos niveles de CO2 en la atmósfera y al subsecuente efecto invernadero de escala global. Químicamente, un mar calcítico está relacionado con una proporción Mg/Ca 2. A este tipo de “mares” se asocian bajas tasas de expansión oceánica con bajos niveles de CO2 atmosférico y están relacionados a un “efecto nevera” (icehouse effect). La química de los océanos tiene repercusiones en los organismos que los habitan particularmente en los constructores de arrecifes, como las esponjas, corales y algas coralinas, entre otros. Los fósiles encontrados en intervalos calcíticos están caracterizados por una mineralogía de LMC, mientras que los que corresponden a intervalos aragoníticos, lo están con una mineralogía de aragonita o HMC. No obstante, es interesante notar que en un mismo linaje, pueden prevalecer ambas mineralogías, si dicho linaje abarca una intercalación de intervalos calcíticos-aragoníticos

Mares calcíticos y aragoníticos: efectos en organismos formadores de arrecifes a través del tiempo

The chemistry of the oceans has changed over the passage of geological time. Specifically, changes are recognized in the salt composition thereof, and in particular secular variations alternating between low magnesium calcite (LMC) and aragonite / high magnesium calcite (HMC) as the predominant polymorph of calcium carbonate. A calcitic sea, where LMC is precipitated, is associated with high rates of oceanic expansion, as well as with high levels of CO2 in the atmosphere and a global greenhouse effect. Chemically, it is related to an Mg / Ca 2, aragonite or HMC are preferably precipitated. This type of “seas” are related to low oceanic expansion rates and also to lower atmospheric CO2 levels in comparison with calcitic seas. Furthermore, aragonitic seas are usually related to “icehouse effect” episodes.The changes in the chemistry of the oceans affects the organisms that inhabit them, and in particular, in reef-building organisms such as such as sponges, corals and coralline algae, among others. Fossils found in a calcitic interval are characterised by a LMC mineralogy, whereas those found in an aragonitic interval, have a mineralogy consisting either of aragonite/HMC. Nonetheless, it is interesting to pinpoint that both mineralogies can appear in a same clade, if this clade is encompassed in a succession of calcitic-aragonitic intervals.La química de los océanos ha cambiado a lo largo del tiempo geológico. En concreto, se reconocen cambios en la salinidad de los mismos, y en particular, las variaciones seculares alternantes entre la calcita baja en magnesio (LMC), y la aragonita o calcita alta en magnesio (HMC), como el polimorfo predominante del carbonato de calcio. Un mar calcítico, en el cual se precipita preferentemente la LMC, está asociado a altas tasas de expansión oceánica, así como también a altos niveles de CO2 en la atmósfera y al subsecuente efecto invernadero de escala global. Químicamente, un mar calcítico está relacionado con una proporción Mg/Ca 2. A este tipo de “mares” se asocian bajas tasas de expansión oceánica con bajos niveles de CO2 atmosférico y están relacionados a un “efecto nevera” (icehouse effect).La química de los océanos tiene repercusiones en los organismos que los habitan particularmente en los constructores de arrecifes, como las esponjas, corales y algas coralinas, entre otros. Los fósiles encontrados en intervalos calcíticos están caracterizados por una mineralogía de LMC, mientras que los que corresponden a intervalos aragoníticos, lo están con una mineralogía de aragonita o HMC. No obstante, es interesante notar que en un mismo linaje, pueden prevalecer ambas mineralogías, si dicho linaje abarca una intercalación de intervalos calcíticos-aragoníticos

Paleobotanical and geological perspective of the biodiversity in Mexico

The origin of the extant vegetation and diversity of Mexico has a long history. Possibly the extent of this history is the point where the proposals differ, one states that the history begins in the Cretaceous (ca. 132 my) while other emphasize processes restricted to the Plio-Pleistocene (5.3 my), especially if referring the appearance of extant vegetation. Increased knowledge of the geological evolution of Mexico, and the constant change in physiography, along with the study of fossil angiosperms of the region, generates a clearer concept of how and when life forms differentiated and partnered. A hypothesis that combines geological processes and physiographic changes with the presence of plants and vegetation on the emerged continental parts is presented. It is proposed that existing biodiversity does indeed start ca. 132 million years ago, and although lineages that live in Mexico today can be recognized from this time, it is difficult to place their representants within a family, probably because they may represent members of the stem group. By the Paleogene (65-32 my) families, and even genera, that continue to live in Mexico are more easily recognized, but groups of extinct plants or plants growing today in other regions are still common. Based on the morphological/anatomical approach the Neogene (32-1.8 my) fossil plants resemble more those living naturally in Mexico, but still have important differences supporting the recognition of new species only. If in relatively recent times extant and fossil plants in Mexico seem closer based on their morphology/anatomy, it is to be expected that with the vegetation types a similar process can be recognized. The fossil record suggests that from communities that developed under hot-humid conditions in the Cretaceous, vegetation types with different capabilities to tolerate water stress, and communities that favored cool temperate conditions diverged. The process of divergence apparently occurred at two different times in two different regions. During the Paleogene it affected northern Mexico and during the Neogene 319 it affected central and southern Mexico. Further geological and paleobotanical work will refine this proposal that suggests that changes that enable or constrain biological responses are part of other components of the Earth System.El origen de la vegetación actual de México y su diversidad tiene larga historia. Posiblemente es la extensión de esta historia el punto en que discrepan las propuestas, una planteando que inicia en el Cretácico (ca. 132 ma) y otras haciendo énfasis en procesos restringidos al Plio-Pleistoceno (5.3 ma), sobre todo si se refieren al origen de la vegetación actual. El aumento del conocimiento sobre la evolución geológica de México, y del constante cambio en su fisiografía, así como del estudio de las angiospermas fósiles de la región, genera un concepto más claro de cómo y cuándo las formas de vida fueron llegando y asociándose. Se presenta una hipótesis en la que se combinan procesos geológicos y cambios fisiográficos, con la presencia de plantas y vegetación en las partes emergidas que se van desarrollando. Se propone que la biodiversidad actual efectivamente inicia hace ca. 132 millones de años, aunque linajes que hoy viven en México se pueden reconocer desde este tiempo, es complicado ubicarlos en familias, pues posiblemente representen miembros del grupo troncal. En el Paleógeno (65-32 ma) las familias, y aun géneros, que continúan viviendo en el país son más fácilmente reconocidos, pero grupos extintos o que hoy crecen en otras regiones siguen siendo comunes. Es en el Neógeno (32-1.8 ma) que desde un punto de vista de la morfológico/anatómico las plantas fósiles se parecen más a las que viven de forma natural actualmente en el país, pero muestran diferencias que en general permiten proponer nuevas especies. Si las plantas fósiles y actuales de México se relacionan morfo/anatómicamente más solo en tiempos relativamente recientes, es de esperar que con los tipos de vegetación suceda algo similar. El registro fósil sugiere que a partir de comunidades que se desarrollaron bajo condiciones cálido-húmedas en el Cretácico, divergieron tipos de vegetación con capacidades diferentes ante el estrés hídrico, y comunidades que se favorecieron de condiciones templadas a frías. Esto sucede aparentemente en dos momentos distintos en dos regiones diferentes; durante el Paleógeno se afecta al norte y en al Neógeno al centro y sur del país. Trabajo geológico y paleobotánico conjunto y comparativo permitirá refinar esta propuesta que sugiere que los cambios que activan o restringen respuestas biológicas forman parte de otros componentes del Sistema Tierra

Importancia de Paraphyllanthoxylon en el reconocimiento de plantas en el Cretácico de Coahuila, México

Secondary xylem variation among angiosperm species of different genera has been explained based on the anatomy-ecology relationship. Since at times this information does not allow the establishment of clear limits between fossil species, the use of morpho-genera is used to describe particular wood anatomical patterns. This is the case in Paraphyllanthoxylon, whose secondary xylem has been reported in Anacardiaceae, Lauraceae, Burseraceae, Euphorbiaceae and Elaeocarpaceae. Convergence of anatomical characters makes it difficult to point out precise taxonomic relationships; however, based on principal component analysis (PCA), the maximal similarity among Paraphyllanthoxylon and extant OTU is proposed. In these analyses 39 wood anatomical characters were used to further understand similarities and differences among the studied OTU as well as, to proposed limits among the fossil and extant groups. The grouping of fossil OTU suggest that in fact they represent different taxa, with little natural variation. Ray characteristics, intervascular pits shape, and the presence/absence of pit borders are especially helpful to suggest associations. The Cretaceous Paraphyllanthoxylon of Coahuila can be associated with leaves of Lauraceae and/or Anacardiaceae collected in the same sediments, and if this association is confirmed the new extinct plants will broad the diversity concept of these families.Debido a que en ocasiones la información morfo-anatómica no permite establecer con claridad límites entre especies, se recurre al uso de morfo-géneros para describir patrones particulares de la morfología y anatomía de los fósiles. Este es el caso de Paraphyllanthoxylon cuyas características del xilema secundario pueden encontrarse en miembros de las familias Anacardiaceae, Burseraceae, Euphorbiaceae, Elaeocarpaceae y Lauraceae. La convergencia de características anatómicas hace difícil señalar con precisión relaciones taxonómicas, sin embargo, a partir de los análisis de agrupamiento y de componentes principales (PCA, por sus siglas en inglés) se reconoce la máxima similitud del xilema secundario de Paraphyllanthoxylon y plantas actuales con Lauraceae, Burseraceae y/o Anacardiaceae, entre otras familias. En los análisis realizados se utilizaron 39 caracteres anatómicos de madera que permiten un mejor entendimiento de las semejanzas y diferencias entre las 54 unidades operativas taxonómicas (OTU, por sus siglas en inglés) estudiadas de especies actuales y fósiles. La forma de agruparse de los fósiles sugiere que las distintas OTU efectivamente indican plantas distintas, y algunos posiblemente reflejen variación natural de un tipo particular. Las características del radio, la forma de las punteaduras intervasculares y la presencia/ausencia de bordes ayudan de manera especial a sugerir asociaciones. Los Paraphyllanthoxylon del Cretácico de la zona carbonífera de Coahuila pudieran asociarse con hojas de Lauraceae y Anacardiaceae, reconocidas en estos sedimentos. Comprobar esta asociación permitirá explicar parte de la variabilidad encontrada y la reconstrucción de plantas que representan taxones extintos en los que las características de las familias que representan no se habían desarrollado por completo

Neotropical Anacardiaceae (cashew family)

Anacardiaceae is an ecologically and economically important plant family of about 200 species in 32 genera in the Neotropics. The family is particularly diverse in leaf architecture and fruit morphology, making it a model family to study the evolution of structural diversity as it correlates with lineage diversification. This fruit diversity is the primary reason 11 of the Neotropical genera are monotypic and that so many genera are recognized in the Anacardiaceae. The economic value of the family is driven by the global markets for cashews, mangoes, and pistachios, but there is great potential value in its medicinal properties. At least 10 Neotropical genera cause contact dermatitis, which is a rich area for research in the family. Here presented is a review of the systematics and structural diversity of the family. Particular attention is given to the morphology, economic botany, paleobotany, ecology, and taxonomy of native and naturalized genera. Keys to Neotropical Anacardiaceae subfamilies and genera are provided along with descriptions of native genera

Concatenated matrix of matK-trnK, trnL-trnF and ITS regions

Concatenated matrix of aligned nucleotide sequences of the matK-trnK, trnL-trnF and ITS regions in NEXUS format, interleaved