Ecología trófica del Cocodrilo americano (Cocodrilus acutus) en dos diferentes ambientes marino-costeros insulares: Monte Cabaniguán, Cuba y la Isla de Coiba, Panamá

Caracterizar la ecología trófica del Cocodrilo americano (Cocodrilus acutus) en dos diferentes ambientes marino-costeros insulares: Monte Cabaniguán, Cuba y la Isla de Coiba, Panamá, mediante la identificación molecular y morfológica de las presas consumidas por individuos, machos y hembras de diferentes grupos etarios y el diseño de redes tróficas basadas en biomasa y energía, elaboradas mediante el programa Ecopath with Ecosim-Ecospace.

Con la ejecución del proyecto SENACYT 4-APB11-004 (2013-2015), “Ecología de la reproducción y patrones de dispersión asociados a la productividad del hábitat del cocodrilo americano (Crocodylus acutus) del Parque Nacional Coiba: genética y telemetría”, se obtuvo el primer modelo semi-teórico de rede trófica para los ambientes marino-costeros del Pacifico Oriental Tropical de Panamá. En éste modelo de red trófica identificó al Cocodrilo americano (Crocodylus acutus) como el predador máximo e identifico a 166 especies interconectadas mediante el ciclo alimenticio. Los datos obtenidos en el proyecto y los reportados por otros autores muestran que C. acutus puede generar una cascada trófica bajo el modelo de “top-down effect” y que además, la especie puede promover la conexión entre diferentes ambientes en los ecosistemas marino-costeros, facilitando la movilización de recursos. Esta propuesta pretende generar conocimientos cuantitativos que apoyen la hipótesis, generada en el proyecto SENACYT 4-APB11-004, “que la especies, Crocodylus acutus, puede ser usada como indicador de los valores de biodiversidad en los ambientes marinos-costeros ya que su presencia controla la densidad de presas en la comunidad ecológica en la que vive, afectando a por lo menos tres diferentes niveles tróficos y pudiendo causar castadas tróficas”. Para probar esta hipótesis se identificarán las especies del contenido estomacal de cocodrilos de diferentes edades y sexos, de dos ambientes insulares distintos y se diseñaran redes tróficas basadas en estimaciones de biomasa y energía disponibles. Las áreas de estudio serán: Área protegida Monte Cabaniguán, Cuba y Parque Nacional Coiba, Panamá. La identificación taxonómica de los alimentos se realizara mediante técnicas morfológicas y moleculares. La técnica molecular a usar será la conocida como “Barcode New Generation Sequencing”. Los cálculos de biomasa y energía y los diseños de redes se realizaran utilizando los programas Ecopath with Ecosim-Ecospace (EwE) y Gephi. Con el desarrollo de esta investigación esperamos poder: 1) Identificar por lo menos el 90% de las especies consumidas por los cocodrilos; 2) Establecer un modelo trófico semi-cuantitativo con base en biomasa y energía; 3) Determinar la capacidad de carga de cada sistema con base en la biomasa y la energía disponibles; 4) Determinar el efecto de la historia natural y el ciclo de vida de las especies que forman parte de las comunidades ecológicas marino-costeras en el ciclo alimenticio de los cocodrilos. 5) Publicar por lo menos un artículo científico; 6) generar por lo menos dos tesis de maestría y 6 de licenciatura.

Para el logro de los objetivos, nosotros planteamos en esta propuesta la identificación de especies consumidas por los cocodrilos y las especies encontradas en parcelas de una hectárea, establecidas dentro de ámbito hogareño y que tienen potencial o hay registros de ser consumidas por los cocodrilos. Se colectaran cada cuatro meses, por un periodo de 30 meses, en lo posible, contenidos estomacales de 15 hembras y de 15 machos de cuatro grupos etarios: neonatos, juveniles, sub adultos y adultos en el área protegida Monte Cabaniguán, Cuba y en el Parque Nacional Coiba, Panamá; para un total 1,200 muestras. Los contenidos estomacales se fijaran con etanol y se separaran por medio de tamices. El tamizado será clasificado morfológicamente, en lo posible, hasta el nivel de especie. Las especies contenidas en la sopa estomacal, imposibles de identificar morfológicamente, se identificaran taxonómicamente mediante la preparación de librerías genómicas de amplicones de los genes citocromo oxidasa I, citocromo b. La secuenciación de las librerías se realizara en un secuenciador de nueva generación de Illumina, el MiSeq. El servicio de secuenciación lo prestará el laboratorio de Genómica del Instituto Smithsonian de Instigaciones tropicales.

La respuesta a preguntas ecológicas se obtendrá mediante el uso del programa Ecopath with Ecosim-Ecospace (EwE). Este programa fue inicialmente diseñado por la NOAA y mejorado por el Centro de pesquería UBC de British Columbia. Con este programa podemos hacer análisis estadísticos de ecología trófica, determinar equilibrio de masas instantáneo en el sistema y modelar la dinámica de las redes tróficas y la disponibilidad de recursos en el sistema bajo diferentes condiciones. El programa fue diseñado originalmente para la pesquería pero puede ser adaptado para el modelaje en otras comunidades ecológicas. Nuestra investigación desarrollara conocimientos que podrán ser útiles para realizar conservación y uso sostenible centrados en el depredador tope de los ambientes marino-costeros Neotropicales. Los conocimientos generados permitirán desarrollar modelos para el manejo y conservación del Cocodrilo americano y sus hábitats basados en valores de biomasa y capacidad de carga de cada hábitat y no en un porcentaje calculado a partir de la fracción visible estimada en los conteos poblacionales de la especie.

Finalmente, pero no menos importante, esta investigación capacitará a por lo menos seis estudiantes de licenciatura panameños y dos cubanos en la implementación de herramientas de alta tecnología en la conservación de la biodiversidad de ambientes marino-costeros. Los estudiantes de licenciatura tendrán la oportunidad de desarrollar sus trabajos de grado bajo la dirección de expertos de calidad internacional y tendrán la opción de continuar sus estudios en la Universidad Texas Tech. Además, con el apoyo de la Universidad Texas Tech dos estudiantes tendrán la oportunidad de obtener sus títulos de maestría desarrollando sus trabajos de grado en el proyecto. Esperamos así estar preparando la generación de relevo nacional y regional para el manejo y conservación de los ambientes marino costeros.