La diversidad (taxonómica y funcional) de mariposas diurnas presentes en los parques urbanos de Bogotá y sus redes ecológicas (especies-hábitats y rasgos funcionales-hábitats)

Dentro de los procesos de transformación de ecosistemas, la transición hacia usos del suelo urbanos es una de las que genera mayor pérdida, transformación y degradación del hábitat para las especies nativas (McKinney, 2002; Faeth et al., 2011). Las áreas verdes urbanas resultan ser el único espacio en el que las especies nativas, que sobrevivieron a la urbanización, encuentran recursos y refugios (Norton et al., 2016). Por lo general, en las ciudades las áreas verdes se distribuyen como parches que quedan inmersos en una matriz urbana dura e impermeable, por lo que la calidad del hábitat para las especies nativas depende de los usos y manejos que se le dan a estas coberturas blandas y permeables (Kowarik, 2011).En general, las áreas verdes urbanas son superficies no selladas que presentan algún tipo de estructura vegetal como lo son los parques, jardines, techos y fachadas verdes (Norton et al., 2016). Estas a su vez proporcionan servicios ecosistémicos tales como la regulación de la temperatura, purificación del aire, disminución de contaminación por ruido, disponibilidad de espacios recreativos y de apropiación cultural (Faeth et al., 2011; Norton et al., 2016). Sin embargo, el manejo que se le da a las áreas verdes urbanas como los parques, generalmente incrementa la diversidad y densidad de especies exóticas introducidas, las cuales compiten con las especies nativas, homogenizando las comunidades bióticas (Niinemets & Peñuelas, 2008). En otras ocasiones, incluso se remueven especies vegetales nativas para dar paso a la creación de canchas o áreas abiertas para diferentes tipos de actividades recreativas, reduciendo la heterogeneidad en la estructura de la vegetación y la oferta de hábitat (McKninney, 2008). A partir de esto, la ecología urbana encuentra en las ciudades escenarios únicos para estudiar la biodiversidad presente, donde se pueden poner a prueba teorías ecológicas, que tradicionalmente han sido aplicadas a sistemas naturales, pero en escenarios de alta intervención humana (Grimm et al., 2008; Ramalho et al., 2012). De esta forma, entender cómo las áreas verdes de las ciudades favorecen la biodiversidad y sus componentes, es importante para desarrollar estrategias que contribuyan a la conservación de las especies en estos sistemas antrópicos (Grimm et al., 2008; Goddard et al., 2010).Los estudios sobre la flora y la fauna presentes en las áreas urbanas se han centrado principalmente en describir la diversidad de los ensamblajes mediante el cálculo de la riqueza, la abundancia y la equitatividad, asumiendo que todas las especies son ecológicamente equivalentes y en donde únicamente sus abundancias son las que determinan su importancia relativa en los ecosistemas (McKninney, 2008; Mouillot et al., 2013; Córdova-Tapia & Zambrano, 2015). En ese sentido, el estudio de la diversidad taxonómica de los ensamblajes debe ser complementada con información sobre los rasgos y la diversidad funcional de las especies. Los rasgos funcionales son aquellos que influyen directamente el desempeño de los organismos; y a su vez, están relacionados con los procesos, funciones e interacciones ecosistémicas (Córdova-Tapia & Zambrano, 2015). La diversidad funcional se refiere a la medida de dichos rasgos, la cual es ponderada por la abundancia o presencia de las especies en los ensamblajes (Díaz & Cabido, 2001; Mouillot et al., 2013; Córdova-Tapia & Zambrano, 2015). De esta forma el análisis de la diversidad funcional en las áreas verdes urbanas permite evaluar no solo qué especies pueden persistir en estos espacios (faceta de la diversidad taxonómica), sino también en qué procesos ecológicos pueden intervenir las especies que componen los ensamblajes, dados sus rasgos funcionales.En el presente estudio se emplearán a las mariposas como modelo debido a su estabilidad y claridad en la taxonomía (Bonebrake et al., 2010; Thomas, 2016), a la gran cantidad de información sobre su respuesta a perturbaciones ambientales (Koh & Sodhi, 2004; Clark et al., 2007; Lizée et al., 2011; Börschig, 2013; Iserhard et al., 2019) y su capacidad de habitar en ambientes urbanos (Ramírez-Restrepo & MacGregor-Fors, 2017). Según Bonebrake et al. (2010) y Ghazanfar et al. (2016). Las mariposas juegan un papel importante dentro de los ecosistemas en que habitan debido a que ofrecen servicios ecosistémicos tales como: 1) dan un valor estético a los ambientes; 2) generan apropiación del conocimiento sobre la naturaleza por parte de las personas, por medio de la comprensión del ciclo de vida de las mariposas; 3) realizan polinización de diversas plantas útiles y aportan a su variabilidad genética, y 4) son utilizadas como indicadoras del estado de salud de los ecosistemas. En consecuencia, las mariposas son un excelente modelo para ser estudiadas en los parques urbanos, dado que permiten comprender de mejor manera los patrones y procesos ecológicos que se llevan a cabo en estos relictos de vegetación (Ramírez-Restrepo & MacGregor-Fors, 2017); además, al ser organismos carismáticos, pueden emplearse para fines educativos que permita a las personas vincularse con las áreas verdes urbanas e incrementar los valores biofílicos (Beatley 2017).Existen estudios sobre rasgos funcionales en mariposas en áreas verdes urbanas (Koh & Sodhi, 2004; Lizeé et al., 2011; Matteson & Langelloto, 2012; Concepción et al., 2015; Aguirre-Gutiérrez et al., 2016 y 2017; Iserhard et al., 2019 y Marín et al., 2020) en los que se han documentado la importancia de medir aspectos morfológicos y de historia de vida (p.e. especificidad de planta hospedante, especialización de hábitat del adulto, radio del ala anterior y posterior, iridiscencia, patrones de coloración, longitud corporal del adulto, dicromatismo sexual, distribución geográfica); con el fin de evaluar la respuesta de las especies ante los cambios en la estructura vegetal en áreas urbanas. En ese sentido, la complementariedad entre las facetas taxonómica y funcional de la diversidad dependerá de la abundancia y rasgos funcionales de las especies en los ensamblajes (Aguirre-Gutiérrez et al., 2016 y 2017), y su respuesta ante la heterogeneidad del hábitat (Koh & Sodhi, 2004; Lizeé et al., 2011; Aguirre-Gutiérrez et al., 2017; Iserhard et al., 2019; Marín et al., 2020). Estos estudios han permitido formular recomendaciones para el mantenimiento o enriquecimiento del hábitat para las especies de mariposas en las áreas verdes urbanas (Aguirre-Gutiérrez et al., 2017; Beatley; 2017; Marín et al., 2020).A pesar de las ventajas que representan los estudios ecológicos basados en las facetas taxonómica y funcional de la diversidad, una falencia es que ignoran las interacciones entre las especies (p.e. plantas e insectos) (Morelli & Tryjanowski, 2016), y de estas con redes de hábitat (Delmas et al., 2017). Ante esto, la incorporación del análisis de redes de interacción permite ampliar el estudio de la diversidad biológica al describir relaciones de mutualismo (Bascompte & Jordano, 2007) o antagonismo (Elias et al., 2013) en diferentes hábitat. Recientemente, Marini et al. (2019) evidenciaron que es posible usar también el análisis de redes bipartitas de interacción para relacionar las características estructurales de los hábitats, con la presencia de especies en paisajes urbanos heterogéneos. Estas redes presentan dos tipos de nodos (sitios categorizados de manera discreta con determinadas características, donde las especies son muestreadas) conectados mediante enlaces (ocurrencia o abundancia de las especies en los sitios muestreados) (Marini et al., 2019). Con este enfoque se pueden evaluar las propiedades emergentes de la red bipartita por medio de su arquitectura dada por: 1) el anidamiento (muestra los sitios ricos en especies especialistas y los sitios con baja riqueza de especies, que a su vez son generalistas), 2) la modularidad (permite visualizar y comparar qué especies interactúan más con ciertos hábitats que otros), 3) la centralidad (permite identificar qué tan influyentes son ciertos nodos en la red; es decir, identificar qué áreas verdes interactúan con una mayor cantidad de especies) (Delmas et al., 2017) y, 4) la robustez (evidencia la estabilidad de la red al remover un nodo de interés) (Landi et al., 2018; Marini et al., 2019).El análisis de la diversidad taxonómica, de rasgos funcionales y de las interacciones ecológicas especies-hábitat permitirá evidenciar de manera integrativa las respuestas de las especies a la heterogeneidad de las coberturas vegetales de la matriz urbana y su relación con variables ambientales y estructurales (Börschig, 2013; Aguirre-Gutiérrez et al., 2017; Mukherjee et al., 2018). En este sentido, una aproximación que puede resultar útil para realizar esta integración es aplicar la topología de redes propuesta por Marín et al (2020) considerando la relación tanto la diversidad taxonómica como funcional de las especies con los hábitats.