Nematología y Ecología de Suelos
Clase 1
Introducción al Curso y los Nematodos
Howard Ferris e Ignacio Cid del Prado Vera
DEPARTMENT OF ENTOMOLOGY & NEMATOLOGY,
UNIVERSITY OF CALIFORNIA
Escuela de Posgrado, CATIE
COLEGIO DE POSTGRADUADOS
INSTITUTO DE FITOSANIDAD
Howard Ferris
Ignacio Cid del Prado Vera
[email protected]
[email protected]
Nematología y Ecología de Suelos - Curso de Capacitación
Lunes, Agosto 20
08:00-08:30
1. Inauguración - Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo
08:30-10:00 - Clase 1 - visión general de Phylum Nematoda y la ecología del suelo
1. Teoría
• El ecosistema del suelo: los patrones espaciales, los vínculos, conectancia, las fuerzas de arriba abajo y
de abajo hacia arriba, la gestión y la perturbación efectos.
Visión general de la Phylum Nematoda, la diversidad, los hábitats, los papeles tróficos, grupos funcionales
– situación manchones, paisaje, regional y mundial
• Características generales y diversidad de los nematodos
• Hábitos alimenticios
• Ecosistemas del suelo y su importancia
• Anatomía de nematodos y morfología, especialmente relacionada con su identificación.
• Powerpoint file
10:00-12:00, 13:00-15:00
2. Practica de laboratorio
• Observación de especimenes en vivo y reconocimiento de las estructuras de alimentación, esófago y
comparación de los estados juveniles y adultos con respecto al sistema reproductor
• Extracción por medio de la técnica de embudos de Baermann de las muestras de los estudiantes de su
interés
….continuacion……
Lunes, Agosto 20
15:00-16:00 - Clase 2 – Systemas de clasificación
1. Taxonomía y Clasificación Ecológica
• Vista general de la Clasificación filogenética
• Clasificación por hábitos alimenticios y su papel trófico (por Yeates)
• Clasificación basada en estructura del ecosistema (Bongers y Col.)
• Clasificación funcional ( Ferris y Col.)
• Powerpoint file- Clase 2
16:00-17:00
2. Demostración y discusión
• Habilidad en el uso de las claves de identificación
• Recursos en línea como Nemaplex sobre la identificación, biología, ecologia y manejo
Martes, Agosto 21
0800:0900 – Clase 3 – Nematodos Parásitos de Plantas
1. Teoría
• Diversidad y características de nematodos parásitos de plantas
• Hábitos alimenticios en relación al tamaño del estilete, y morfología de las glándulas esofágicas
• Powerpoint file - Clase 3
• Powerpoint file - Clase 3A
09:00-12:00, 13:00-17:00
2. Practica de laboratorio
• Observación de especimenes en vivo, pesca de nematodos parásitos de plantas y montaje temporal para
observación e identificación con el uso del microscopio compuesto
• Observación y registro de las características variables de nematodos parásitos de plantas
• Uso de claves para la identificación a nivel de familia y género de nematodos parásitos de plantas
• Toma de nuevas muestras para su extracción con Embudos de Baermann
•
Powerpoint file - Clase 3B
3. Tarea:
Ejercicio usando Nemaplex sobre la diversidad y biología de nematodos parásitos de plantas.
Miércoles, Agosto 22
08:00-09:00 – Clase 4 – Nematodos Bacteriófagos y Micofagos
1. Teoría
• Diversidad y características de nematodos bacteriófagos y micofagos
• Estructuras de la cavidad bucal en relación a los hábitos alimenticios
• Enriquecimiento de los oportunistas vs los grupos basales
•
Powerpoint file
09:00-12:00, 13:00-17:00
2. Practica del laboratorio
• Observación de especimenes en vivo, pesca de nematodos bacteriófagos y micofagos y montaje en
preparaciones temporales para su identificación.
• Observación de las características morfológicas de nematodos bacteriófagos y micofagos
• Uso de claves para su identificación a nivel de familia.
3. Tarea Ejercicio en Nemaplex sobre la diversidad, biología y ecología de nematodos bacteriófagos y
micofagos
Jueves, Agosto 23
08:00-09:00 – Clase 5 - Nematodos Omnívoros y Predatores
1. Teoría
• Diversidad y características de nematodos omnívoros y predatores
• Hábitos alimenticios y estructuras orales: estiletes vs estomas amplios, y características del esófago.
• "Gremios Estructurales" asignaciones
• Powerpoint file
09:00-12:00, 13:00-17:00
2. Practica del laboratorio
• Observación de especimenes en vivo, pesca de nematodos omnívoros y predatores y montaje en
preparaciones temporales, para su identificación
• Observación de las características morfológicas de nematodos omnívoros y predatores
• Uso de claves para su identificación a nivel de familia.
• Demostración en el uso de claves para identificación de nematodos de los ordenes Dorylaimida y
Mononchida
3. Tarea Ejercicio con Nemaplex sobre la diversidad, biología, y ecología de este grupo de nematodos.
Viernes, Agosto 24 a Domingo, Agosto 26
1. Trasladar a Veracruz – Estación Ecologico La Mancha – Nematodos y Ecologia del Suelo
2. Teoria
• Funciónes y servicios del ecosistemas de suelo
• Nematodos como indicadores de servicios y disservicios de ecosistemas
• Análisis de la fauna de nematodos e introducción para los índices metabólicos
• Muestreo para determinación de biomasa del organismos y servicios ecosistemas
• Powerpoint file - Clase 6
• Powerpoint file - Clase 6A
3. Practica del laboratorio
• Muestreo de nematodos de diferentes ecosistemas
• Extracción y identificación a nivel de familia
• Consideración del estructura y función des ecosistemas de suelo..
• Consideración de tamaño de servicios ecosistemas
• Powerpoint Muestreo y tolerancias economicas
Tarea Ejercicio en Nemaplex hacer un "Analisis Faunal" y calcular "Hellos Metabolicos“
Lunes, Agosto 27
08:00-17:00
1. Practica del laboratorio
• Conteo de nematodos extraídos de las muestras de suelo del campo
• Extracción por centrifuga y montaje en preparaciones temporales
• Identifique 100 nematodos dependiendo de sus hábitos alimenticios
• Use el analizador de fauna Nemaplex, para cadenas alimenticias y condiciones ecológicas
• Entrega de un reporte de los grupos encontrados.
Martes, Agosto 28
08:00-09:00 – Clase 7 – Parasitismo de Plantas
1. Teoria
• Biología y ciclo de vida de los nematodos que se alimentan de plantas: asociados de raíces, ectoparásitos,
endoparásitos migratorios y sedentarios
• Interacciones huésped-parásito en los planos de plantas moleculares, celulares y toda la planta
• Conceptos de niveles de daño en plantas
• Powerpoint file - Clase 7
• Nematodos ectoparasitos A
• Nematodos ectoparasitos B
09:00-17:00
2. Practica del laboratorio
• Biología y ciclo de vida de los nematodos se alimentan de plantas: asociados de raíces, ectoparásitos,
endoparásitos migratorios y sedentarios
Miercoles, Agosto 29
08:00-09:00 - Clase 8 - Nematodos de Cultivos Subtropicales y Tropicales
1. Teoria
• Nematodos de importancia de los cultivos subtropicales y tropicales - Plantas anuales y perennes
•
Powerpoint file - Clase 8
•
09:00-17:00
2. Practica del laboratorio
• Nematodos de importancia en los cultivos subtropicales y tropicales - Plantas anuales y perennes
• Diseñar los sistemas de cultivo y de gestión de estos nematodos
Jueves, Agosto 30
08:00-09:00 – Clase 9 - Nematodos de Cultivos de Climas Templados
1. Teoria
• Nematodos de importancia en los cultivos de clima templado - anuales y perennes
• Los conceptos económicos de tolerancia, la optimización de la secuencia de cultivos
• Powerpoint file - Clase 9
•
09:00-17:00
2. Practica del laboratorio
• Nematodos de importancia en los cultivos de clima templado - anuales y perennes
• Diseñar los sistemas de cultivo para la gestión de estos nematodos
• Los conceptos económicos de tolerancia, la optimización de la secuencia de cultivos
• Powerpoint file - Clase 9A
Viernes, Agosto 31
08:00-09:00 – Clase 10 - Nematodos de el Paisaje y Sistemas Recreativos
1. Teoria
• Nematodos parásitos de plantas importantes en el paisaje, de sistemas recreativos y naturales
• Conceptos de gestión sostenible: la regulación de la población, la competencia, el antagonismo
• Otros métodos biológicos, físicos, químicos, culturales
• Los impactos sobre el sistema y el medio ambiente: la integración y la desintegración
• Powerpoint file - Clase 10
09:00-12:00
Practica del laboratorio
• Simulaciones de secuencias de cultivos basadas en los atributos biológicos y el estado
• Powerpoint file - Clase 10A
13:00-15:00
Discusión
• Los efectos físicos de perturbación: el calor, la labranza, la aportación de materia orgánica, inundaciones,
etc
• Interacciones con otros organismos: la competencia beneficiosa y perjudicial, los complejos de la
enfermedad
15:00
Finalamente
• Discusión para aclarar dudas, preguntas en general de los temas tratados en el curso
Identificación e interéses de los participantes
Los Nematodos
de vida libre
parásitos de animales
parásitos de plantas
marinos
algunas estimaciónes de conveniencia
Características de los nematodos
(i)
(ii)
(iii)
(iv)
(v)
(vi)
(vii)
(viii)
(ix)
(x)
(xi)
(xii)
(xiii)
(xiv)
(xv)
gusanos no segmentados
simetría bilateral
triploblasticos
seudocoelomados
cutícula proteica
cordones epidérmicos
movimiento sinoidal
sistema excretor simple, tubulares o glandulares
sin sistema respiratorio
sin sistema circulatorio
los sexos están separados
escisión total de huevos
generalmete no metamorfosis
variación en tamaño de 0,2 mm a 9 metros
hábitos de alimentación variada
4 de cada 5 animales multicelulares en el planeta son los nematodos
Se encuentran en desiertos y en el fondo de lagos y ríos, en las
aguas de fuentes termales y en los mares polares. Algunos sin boca
se encuentran a profundidades enormes en el océano
Noticias recientes:
en este mes, nematodos bacteriófagos se han encontrado 1,3
kilómetros de profundidad en las minas de Sudáfrica
".....if all the matter in the universe except the nematodes were swept away, our world
would still be dimly recognizable, and if, as disembodied spirits, we could then investigate it,
we would find its mountains, hills, vales, rivers, lakes, and oceans represented by a film of
nematodes. The location of towns would be decipherable, since for every massing of
human beings there would be a corresponding massing of certain nematodes.
Trees would still stand in ghostly rows representing our streets and highways.
The location of various plants and animals would still be decipherable, and, had
we sufficient knowledge, in many cases even their species would be determined
by an examination of their erstwhile nematode parasites."
N. A. Cobb – el padre de Nematologia Norte Americano
Formas morfologías
parásito intestinal
de humanos y animales
abertura anfidial
grande
nematodo marino
nematodo marino
nematodo de
agua dulce
nematodo de suelo
abertura anfidial
pequeña
nematodo de suelo
región labial de un parásito de plantas
Las espículas de un parásito de plantas
estrías de la cutícula y el campo lateral
Criconemoides sp.
un nematodo de suelo con estrías grandes
Cephalobidae
Región labial
con probolae
estoma
seta
estoma
diente
anfidio
dientículos
cavidad
buccal
procorpus
procorpus
bulbo medio
sin valvula
istmo
bulbo medio
con válvula
bulbo basal
o postcorpus
con válvulas
bulbo basal
o postcorpus
intestino
intestino
Diplogasterioidea
Rhabditoidea
Araeolaimida
estilete
setas
dientículos
odontoestilete
diente
cono
extensión
astil o base
cavidad
buccal anfidio
nódulos
procorpus
esófago
bulbo
medio
istmo
postcorpus
intestino
Tylenchina
Dorylaimida
intestino
Mononchida
Monhysterida
seta
anfidio
setas
dientículos
diente
anfidio
estrias cuticulares
estrias cuticulares
bulbo basal
o postcorpus
cardia
intestino
Chromadorida
intestino
Desmodorida
Enoplida
Formas de las colas
atenuada
filiforme
convexa conoide
cylindroide
redondiada
con spinneret
espinerete
Con
convexa conoide
multidigitada
mucronada
conoide
digitada
conoide curvada
conoide
conoide
ventralmente
arqueada
subdigitada
Diversidad Funcional de Nematodos
Funciones de Cadena Alimenticia del Suelo - actividades metabólicas
y de comportamiento de los organismos que afectan los componentes bióticos y
abióticos del ecosistema
Alimentación: La ingestión, digestión, defecación y excreción
Comportamiento: El movimiento, la actividad, la migración
Las funciones pueden ser clasificadas, subjetivamente, como servicios,
dis-servicios (o neutral)
Dis-servicios:
Dañan de las plantas de importancia agrícola o ornamental
Dañan a los humanos y animales vertebrados
Servicios:
Secuestro y minerales redistribuón
Servicios de
Mineralizar las moléculas orgánicas
especies individuales
Acelerar “turnover”
Regular y disminuir las plagas
Alterar sustrato para facilitar el acceso a otros organismos
Redistribuir los organismos en el espacio
Deshacer las toxinas
Servicios del
Reducir la erosión del suelo
Aumentar la producción agrícola
comunidad
Economía de los Ecosistemas: Carbono y Energía son las Monedas
CO2
CO2
CO2
CO2
Los nematodos en cada nivel trófico
hidratos de carbono
y proteínas
C
N
bacteria
protozoa
nematodos
nematodos
nematodos
otro
artropodos
organismos
hongos
hongos
artropodos
nematodos
hidratos de carbono
y aminoácidos
NO3
Recursos
•El carbono es respirado por todos
la transferencia de carbono y energía los organismos
NH3
NH3
NH3
Las cantidades de carbono y
energía disponible determinar el
tamaño y la actividad de la
comunidad
Factores que afectan la abundancia, diversidad y actividad de nematodos en el suelo
Recursos
Plantas
•Tipo
•Actividad
•Distribución y abundancia de las raíces – vertical y horizontal
Materiales organicos
•Distribución y abundancia
•Composición – C, N, calidad, edad
•Etapa de descomposición
•Obstinación
Presa
•Nematodos
•Artrópodos
•Otros organismos multicelulares
•Bacteria
•Hongos
•Etc.
Factores que afectan la abundancia, diversidad y actividad de nematodos en el suelo
Enemigos Naturales
•Nematodos
•Artrópodos
•Otros organismos multicelulares
•Bacteria
•Hongos
•Tardigradas
•Etc.
Ambiente
•Temperatura
•Humedad
•Salinidad
•pH
Caracteristicas del Suelo
•Textura
•Estructura
•Densidad
•Compactación y estratos impenetrable
•Agregación y estabilidad de los agregados
Factores que afectan la abundancia, diversidad y actividad de nematodos en el suelo
Tóxicos
•Pesticidas
•Fertilizantes
•Contaminantes
•Productos defensivos de las plantas
Administración
•Rotación de cultivos
•Labranza
•Riego
•Enmienda de las recursos
Caracteristicas de los Nematodos
•Sensibilidad a perturbación
•Ciclo de vida y fecundidad
•Nivel trófico
•Gremios estructurales
Meloidogyne
factores Pratylenchus
que afectan a los patrones espaciales
la textura del suelo
Helicotylenchus
Paratrichodorus
Heterodera schachtii
factores que afectan a los patrones espaciales
los patrones de movimiento de tierra y de labranza
factores que afectan a los patrones espaciales
Tylenchorhynchus claytoni
nematodo de
achaparramiento
biologia de los nematodos:
movimiento y la agregación
Meloidogyne incognita
nematodo agallador
factores que afectan a los patrones espaciales
distribución de las raices
y labranza del suelo
Xiphinema americanum
y las raices de uva
tiempo y edad de infestación
Xiphinema americanum
en campo de algodón – 2 años
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Clase 1 - the University of California, Davis