Water Vole Information

Hola! Somos un grupo de estudiantes de Ciencias Ambientales de la URJC, hemos creado esta página web para divulgar la situación que sufre la rata topera (Arvicola amphibius), para ello hemos respondido unas cuestiones que se tratan en el siguiente artículo:

Baker, R. J., Scott, D. M., King, P., & Overall, A. (2020). Genetic structure of regional water vole populations and footprints of reintroductions: a case study from southeast England. Conservation Genetics, 21(3), 531-546. https://doi.org/10.1007/s10592-020-01268-4 

1.- Describe brevemente la especie/ecosistema. Busca su distribución en GBIF, grado de amenaza en UICN etc.

La rata topera (Arvicola amphibius) es un mamífero semiacuático del orden de los roedores. Actualmente (2021-2023), esta ha sido su distribución encontrada: 

• Distribución: esta especie solo puede encontrarse en Eurasia de forma autóctona, y como se puede ver, en los últimos años, en Asia está casi extinta. La mayor abundancia se encuentra en la región de Benelux y en Sussex.
• Según la UICN está declarada como poco preocupante (LC) en la Lista Roja.
• Ecosistema: ríos/humedales. Los límites de las cuencas hidrográficas suelen servir de frontera para las poblaciones de rata topera.

2.- ¿Cuál/Cuales es el problema/s de conservación de la especie/población estudiada? ¿Qué factores afectan (positiva o negativamente) al problema?

El problema es la rápida disminución de la especie en la isla de Gran Bretaña.

Las causas son la pérdida de hábitats por causa antrópica para desarrollo agrícola y urbano, y la depredación por parte del visón americano, especie invasora en Europa.

Además, otro factor que ha podido afectar son las nuevas barreras físicas creadas en los últimos años, que dificultan la migración de poblaciones fuente y su desplazamiento en general. Por el lado contrario, este animal tiene la ventaja de poder moverse tanto por medio dulceacuícola como terrestre (en menor medida).

3.- ¿Cuál o cuáles son los objetivos/hipótesis/preguntas del trabajo?

El objetivo del artículo es promover las estrategias de gestión tienen que considerar la diversidad genética a nivel de población y considerar las cuentas hidrográficas como unidad geográfica del terreno para gestionar la conservación de la especie de rata topera (Arvicola amphibius).

Estas medidas genéticas analizan el ADN mitocondrial de las recogidas de muestras para ver cómo influyen las estrategias de reintroducción a la población.

4.- Determina las asunciones que se toman como ciertas, cosas que debas saber las hipótesis que formulan.

Los patrones de variación genética de una especie están determinados por factores históricos pasados y actuales que han afectado a la distribución, dispersión y demografía de la población. Algunas asociaciones de liberación dentro del programa de reintroducción se han hecho en zonas donde es poco probable que logren éxito de recolonización natural por falta de información, de ahí la importancia de conocer la secuencia genética. 

5.- Describe brevemente la metodología empleada y los resultados obtenidos.

La recogida de muestras se centró en tejido y pelo entre los años 2010 y 2013. El pelo se obtuvo mediante desplumes tomados de 453 individuos capturados vivos en nueve zonas distintas y 7 de tubos de captura de pelo remotos que se colocaron en otras tres zonas. Las muestras de cola (2) se obtuvieron de individuos muertos que se encontraron durante el estudio.

La metodología que se siguió para la secuenciación del ADN y obtener los resultados fue muy diversa. Primero se realizaron PCRs y sus productos se secuenciaron mediante un analizador de ADN. Las muestras de pelo arrancado de 9 de las 12 poblaciones se genotiparon individualmente utilizando ocho marcadores microsatélites (secuencias de ADN en las que un fragmento se repite de manera consecutiva. La variación en el número de repeticiones, y no la secuencia repetida, crea diferentes alelos).

Para cada población estudiada se evaluó la variación del ADNmt calculando el número de haplotipos, el número de haplotipos privados, la diversidad de haplotipos y la diversidad de nucleótidos y con ello se investigaron las relaciones filogenéticas entre los haplotipos. La variación genética en los loci de microsatélites se analizó para cada población y cuenca hidrográfica determinando el número de alelos promediados en todos los loci (NA), la riqueza alélica (AR), la heterocigosidad observada (HO) y la heterocigosidad esperada (HE). Para cada población se calculó un valor de F_IS y se comparó con las expectativas de Hardy-Weinberg. En los casos en los que se encontraron estimaciones F_IS significativas, se intentó identificar las contribuciones relativas de la endogamia entre parientes cercanos y las subpoblaciones al exceso de homocigosis. Después, se investigó la partición de la varianza genética por cuenca hidrográfica, por poblaciones dentro de cada grupo de cuenca hidrográfica y dentro de las poblaciones. Los análisis se realizaron con y sin poblaciones reintroducidas y se compararon en términos de rendimiento relativo para evaluar la contribución de las reintroducciones a la estructura genética.

En cuanto a los resultados que se obtuvieron, se observó que dos de los haplotipos estudiados (S02 y S08) fueron los más comunes entre los individuos estudiados; siendo el S02 el más ampliamente distribuido a lo largo del área de estudio. Más de la mitad (64%) de los haplotipos estaban restringidos a una sola población y el 86% eran exclusivos de una sola cuenca, observándose el mayor número en NK.

Generalmente, la diversidad de haplotipos (h) en toda la región sureste parece ser alta; habiendo cuatro de las poblaciones estudiadas que eran monomórficas. La cuenca hidrográfica que mayor diversidad de nucleótidos se observó que presentaba era la de NK. Con respecto a la variación de microsatélites se observaron un total de 18 alelos privados, la mitad de los cuales estaban restringidos a una sola cuenca (MHP), donde ambas poblaciones CC y MM (Chichester Canal y Medmerry), tenían el mayor número de alelos privados en comparación con las otras zonas de estudio. La riqueza alélica fue mayor en la cuenca NK; siendo la heterocigosidad observada mayor en AWr y fue inferior a la esperada en ocho poblaciones, de las cuales cinco mostraron un déficit significativo de heterocigosidad. El análisis indicó que el exceso de homocigosidad en las cinco poblaciones era coherente con la endogamia.

6.- ¿En qué medida los resultados de este trabajo contribuyen a resolver el problema conservación o a conocerlo mejor?

Para definir patrones a gran escala en la estructura genética de la rata topera se consideran los más apropiados los marcadores de ADNmt (genoma mitocondrial). Aunque para evaluar la introgresión entre poblaciones reintroducidas y naturales, el uso de marcadores microsatélites se considera la opción más correcta.

Por lo tanto, el hecho de haber usado medidas que tienen en cuenta la diversidad, ha aumentado la probabilidad de supervivencia de la reintroducción de la rata topera (realizándose cada vez más para la conservación de esta especie en Reino Unido).

Por otro lado, no se espera que la endogamia por sí misma reduzca la diversidad genética a nivel de población, en ausencia de depresión endogámica.

7.- Busca otro trabajo científico similar (en inglés) que estudie algo parecido (misma especie, misma problemática, mismo ámbito), cítalo correctamente y coméntalo brevemente.