1 Planteamiento del problema y marco teórico Páramos (presencia de condiciones ambientales drásticas) Rango de altitud entre los 3000 a 4100 m.s.n.m Alta biodiversidad y endemismo en fauna y flora Baja energía térmica temperaturas del aire y del sustrato, así como suelos pobres en materia orgánica. Elevados niveles de radiación solar, aumento en condiciones estresantes y cambios entre irradiación directa durante el día y congelamiento durante la noche Desbalance energético en la planta

2 Espeletia pycnophylla Presente desde 2600 hasta 4200 msnm, por lo que su distribución ha permitido el estudio de las variación morfo-fisiológicas bajo condiciones estresantes Adaptaciones como la presencia de tricomas, grosor de las hojas y concentración de pigmentos fotoprotectores que intervienen en el balance energético del individuo. Mayor longitud de la pubescencia foliar y concentración de pigmentos permite crear una barrera protectora sobre la epidermis, la cual restringe la intensidad en la incidencia de fotones Roseta caulescente, perene Distribuida en el suroccidente Colombiano y en Ecuador Hojas densamente pubescentes, anchas, obovadas- oblongadas y sésiles

3 Fotoinhibición (inhibición de la fotosíntesis causada por el exceso de radiación) Respuesta fisiológica de los vegetales al estrés por exceso de luz. > Cantidad de radiación < temperaturas (Reducción en la fijación del carbono) La excitación excesiva de los fotosistemas puede conducir a una reducción considerable de los componentes del transporte de electrones en la fotosíntesis. Disminución de la producción de biomasa al final del periodo vegetativo Reversible jugando un papel de protección de los fotosistemas o Irreversible cuando hay daño en los fotosistemas. Radiación solar Biomasa Fijación de CO2 Daño PSII

4 Crear una barrera protectora sobre la epidermis. Influencia en la reflectancia foliar como primera línea de defensa a los rayos UV. Amplio espectro de variación en las etapas de crecimiento y desarrollo. Modificando el espesor de la cubierta foliar y por lo tanto el balance energético del individuo. Pubescencia foliar en Espeletia pycnophylla

5 Pigmentos fotoprotectores Flavonoides Carotenos Xantofilas Disipación en el exceso de energía causado en por altos niveles de radiación, evitando que la planta entre en un estado de estrés y se genere un estado de fotoinhibición Luz índice cambios en la estructura del pigmento: atrapa el exceso de energía presente en la antena fotosintética y lo disipa en forma de calor. Absorción de radiación entre los 280-360 nm: reducen el efecto deletéreo de la luz UV-B sobre los distintos componentes celulares. (Jordan, James, Strid, & Anthony, 1994)

6 Pigmentos fotoprotectores Actúan como una barrera contra la radiación reduciendo la eficiencia con la que la clorofila capta la energía luminosa. Favoreciendo la disipación de la radiación como calor, disminuyendo así la generación de peligrosos procesos foto oxidativos. En donde se destacan los carotenoides, antocianinas y flavonoides. Adaptaciones fisiológicas contra la radiación (Caldwell et al., 1983)

7 Antecedentes En especies alto andinas como Taraxacum officinale y Phacelia secunda por Molina & Cavieres en el 2010, Vitis vinifera por Liakopoulos y cols en el 2006 y lo hecho para 45 especies en zonas altas y bajas por Holmes & Keiller en el 2002 en donde se encuentra variación de la longitud y densidad de tricomas como factor de fotoprotección por medio de la reflectancia. Amplio espectro de variación entre la pubescencia foliar. Lo hecho por Ehleringer y Bjorman en 1978 para diferentes estados de desarrollo de Encelia farinosa un arbusto del desierto, en donde Se midieron los efectos de los pelos foliares (pubescencia) sobre las características espectrales de las hojas, en donde se obtuvo que las producidas en el inicio del crecimiento tienen absorciones altas, mientras que las hojas producidas en estados mas desarrollados son más pubescentes y tienen absorciones más bajas. Pubescencia en relación al tamaño de la planta. Lo hecho por Caldwell y cols en el 1983 con los filtros fotoprotectores, Young en 1991 en Marcetia taxifolia y Castrillo en el 2006 en Espeletia schultzii, en donde se ha demostrado que hay mayor radiación, existe mayor concentración de pigmentos fotoprotectores en estas plantas. Variación en la Concentración de pigmentos fotoprotectores

8 Pregunta de investigación ¿Cuál es la variación en la pubescencia foliar y la cantidad de pigmentos fotoprotectores de Espeletia pycnophylla entre las diferentes etapas de crecimiento como factor adaptativo contra la fotoinhibición?

9 Justificación ¿Qué se va a hacer? Evaluar la variación en la pubescencia foliar y la cantidad de pigmentos fotoprotectores de Espeletia pycnophylla en diferentes etapas de crecimiento como factor adaptativo contra la fotoinhibición ¿Dónde? Cerro Morasurco 3500 m.s.n.m temperatura 7 - 16  C Fuente: Duque T, Toro V, Cardona M, & M, 2010

10 ¿Para qué? Diseños y análisis según las diferentes fases de crecimiento de la planta a la misma altitud y por consiguiente, la misma intensidad de factores estresantes que determinan el comportamiento de la especie frente a la fotoinhibición. ¿Por qué? Las investigaciones se han enfocado en el estudio de estas adaptaciones según la altitud pero no en las diferentes etapas de crecimiento.

11 OBJETIVO GENERAL Determinar la variación de la pubescencia foliar y la cantidad de pigmentos fotoprotectores en Espeletia pycnophylla entre las diferentes etapas de crecimiento como factor adaptativo contra la fotoinhibición en el páramo del Cerro Morasurco. Evaluar las diferencias en el espesor de las hojas, pubescencia foliar, y longitud de tricomas de Espeletia pycnophylla en sus diferentes etapas de crecimiento en el páramo del Cerro Morasurco. Determinar el grado de fotoinhibición mediante la cuantificación de los pigmentos fotoprotectores en diferentes etapas de crecimiento de Espeletia pycnophylla en el páramo del Cerro Morasurco Objetivos específicos