Patrón de divergencia genética, dimensiones del nicho ecológico e impactos del cambio climático en los pingüinos penacho amarillo

Autor: Lois, Nicolás Alejandro
Přispěvatelé: Raya Rey, Andrea Nélida
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
instacron:UBA-FCEN
Popis: A partir de un enfoque interdisciplinario, esta tesis doctoral explora los factores ecológicos y ambientales que regulan la conectividad global y regional de los pingüinos penacho amarillo y realiza una evaluación de la vulnerabilidad de estas especies frente al contexto actual de cambio climático global. El uso de técnicas de secuenciación de genomas completos a nivel poblacional detectó la presencia de tres especies a nivel global: los pingüinos penacho amarillo del norte (Eudyptes moseleyi), del sur (E. chrysocome) y del este (E. filholi). Además, permitió describir una estructuración anidada que separa grupos intraespecíficos dentro de las especies con diferente grado de diferenciación. La principal característica ambiental que correlaciona con la divergencia de las especies es el frente subantártico. Sin embargo, dicho frente no permite explicar la estructuración de menor escala encontrada ni la segregación de la especie del sur de la del este. A fin de comprender los procesos que regulan el flujo génico a escala regional, se focalizó en los pingüinos de penacho amarillo del sur (E. chrysocome) que habitan las costas de Sudamérica. No se encontró ningún rasgo oceanográfico que correlacione con la estructura interna reportada que separa las poblaciones de Malvinas de las del sur de Tierra del Fuego. No obstante, se encontró una baja superposición entre estos grupos en el comportamiento de forrajeo inferido a partir del análisis de isótopos estables y el seguimiento satelital de la migración invernal, lo que podría explicar la estructuración encontrada. Por otro lado, una fundación reciente de una colonia en las costas de Santa Cruz e individuos colectados en un evento de mortalidad en las costas patagónicas fueron ambos asignados a la población de Malvinas, lo que es sustentado por el uso que tienen los individuos de Malvinas de estas zonas para alimentarse. Además, se encontraron diferencias en la concentración de mercurio en plumas entre ambos grupos, con una prevalencia de este metal en plumas particularmente alta para los individuos del grupo de Tierra del Fuego de aproximadamente el triple que en los individuos de Malvinas. Estas diferencias en el forrajeo y la exposición a contaminantes denotan la importancia de considerar la estructura regional encontrada a la hora de evaluar el estado de conservación de la especie. Por último, se realizó una evaluación de vulnerabilidad para cada especie y grupo genético descripto en función de su sensibilidad y exposición al cambio climático. Se resumieron los datos demográficos y ecológicos junto con los rasgos de la historia de vida para obtener un índice de sensibilidad de cada grupo. Se generó un índice de exposición a través de un conjunto de 7 modelos climáticos de temperatura de la superficie del mar para dos escenarios del CMIP6: SSP2-4.5 y SSP5-8.5. Las colonias de E. filholi en general, y sus poblaciones del océano Índico en particular, obtuvieron los valores más elevados de vulnerabilidad. El grupo del océano Índico de la especie E. moseleyi presenta la mayor sensibilidad asociada a sus bajos tamaños poblacionales. La baja conectividad entre los grupos intraespecíficos dentro de E. moseleyi y E. chrysocome presenta un desafío para asegurar su conservación. E. chrysocome en general es la especie con menores valores de exposición, sensibilidad y vulnerabilidad. Los grupos evaluados en este estudio presentan un nivel alto de estructuración que admite considerarlos unidades independientes de conservación. Por lo tanto, sería recomendable que su conservación sea planteada en función de la escala espacial de conectividad detectada y sea ponderada por el nivel de vulnerabilidad inferido para cada grupo. Through an interdisciplinary approach, this PhD thesis explores the ecological and oceanographic drivers of global and regional connectivity in the rockhopper penguins and assesses their vulnerability to current climate change. Whole-genome sequencing confirmed the divergence of three species at the global scale: the northern (Eudyptes moseleyi), the southern (E. chrysocome) and the eastern rockhopper penguins (E. filholi). A nested structure was found within the three proposed species with different degree of divergence. The main oceanographic feature which correlates with species division is the subantarctic front. However, further regional structure can not be explained by this front, which opened questions on behavioral or life-history traits which could drive this segregation. In order to understand the processes that regulate gene flow at the regional scale, the focus was set to E. chrysocome that inhabit South America. In this area, no oceanographic feature correlates with the genetic pattern found, which splits colonies from Malvinas and Tierra del Fuego. Nevertheless, differences were found in foraging behavior inferred through stable isotope analysis and satellite tracking of winter migration. Also, a recently founded colony in Santa Cruz and stranded individuals in continental Patagonia were all assigned to Malvinas population, which is supported by the extensive presence of foraging individuals from Malvinas in this area. Lastly, a three-fold higher mercury concentration in feathers was found in Tierra del Fuego individuals. These differences in foraging and exposure to contaminants denotes the relevance of taking into account regional intraspecific genetic structure in conservation status assessments. Finally, a vulnerability assessment was performed for each described genetic group based on sensitivity and exposure to climate change. Demographic and ecological data was summarized together with life history traits for each cluster in order to score them and obtain a sensitivity index. The exposure index was built through the ensemble of 7 climate models for sea surface temperature for two CMIP6 ScenarioMIP experiments: SSP2-4.5 and SSP5-8.5. E. filholi colonies in general, and the Indian Ocean populations in particular, obtained the highest vulnerability values. The Indian Ocean group of E. moseleyi presents the highest sensitivity, mainly driven by its low population size. The low connectivity between the intraspecific groups within E. moseleyi and E. chrysocome poses yet another challenge to ensure their conservation. E. chrysocome is the species with the lowest exposure, sensitivity and vulnerability values. The groups evaluated in this study present high genetic structure levels that allows considering them as independent conservation units. In this sense, conservation measures should be designed based on the spatial scale of connectivity described in this study and weighted by the level of vulnerability inferred for each group evaluated. Fil: Lois, Nicolás Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Databáze: OpenAIRE
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