Conservación del ciervo de los pantanos (Blastocerus dichotomus) : un aporte desde la Genética en Sudamérica y en el Delta del Paraná

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El ciervo de los pantanos (Blastocerus dichotomus) es el mayor cérvido autóctono de Sudamérica. Se distribuye desde el centro-oeste y sur de Brasil, Paraguay, este de Bolivia y una pequeña porción del sureste de Perú, hasta el noreste de Argentina, estando extinto en Uruguay. En la Argentina se dist...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Wolfenson, Laura Irene
Otros Autores:	Mirol, Patricia Monica
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2021
Materias:	NEXT GENERATION SEQUENCING MARCADORES GENETICOS CERVIDO METAPOBLACION NETS GENERATION SEQUENCING GENETIC MARKERS CERVID METAPOPULATION
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7036_Wolfenson http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n7036_Wolfenson_oai
Aporte de:	Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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description	El ciervo de los pantanos (Blastocerus dichotomus) es el mayor cérvido autóctono de Sudamérica. Se distribuye desde el centro-oeste y sur de Brasil, Paraguay, este de Bolivia y una pequeña porción del sureste de Perú, hasta el noreste de Argentina, estando extinto en Uruguay. En la Argentina se distribuía históricamente a lo largo de los ríos Paraguay, Paraná, algunos de sus afluentes y el bajo río Uruguay, incluyendo los esteros del Iberá y el delta del río Paraná. Actualmente, a causa de la caza y la modificación de su hábitat, se encuentra restringido a algunas localidades de las provincias de Formosa, Chaco, Corrientes, Entre Ríos, Buenos Aires y Santa Fe. El estudio de la estructura genética de poblaciones naturales presenta una fuerte tradición dentro de la Genética para la Conservación. La diferenciación entre poblaciones se inicia por la restricción al flujo génico: al eliminarse el intercambio de genes, el nivel esperado de divergencia entre poblaciones será proporcional a la cantidad de tiempo que ha pasado desde que compartieron un ancestro común. Es particularmente desafiante la tarea de determinar si una población constituye un linaje evolutivo independiente, especialmente en grupos compuestos por linajes que se han separado recientemente. Esto es importante para determinar si se ha reducido el potencial evolutivo de la especie en esas poblaciones, y determinar el riesgo de extinción local para elaborar pautas de manejo. La Ecología Molecular utiliza los loci microsatélites para una amplia gama de estudios que van desde el análisis de baja diferenciación genética entre subpoblaciones hasta la taxonomía. Antiguamente, los microsatélites se desarrollaban mediante bibliotecas genómicas de E. coli; desde hace una década y de forma creciente, mediante secuenciación genómica por NGS (Next Generation Sequencing). Las plataformas de secuenciación de NGS son de muy alto rendimiento, lo que ha agilizado enormemente el diseño de microsatélites. Hasta hace poco tiempo, independientemente del método de diseño, sólo una pequeña parte de los loci hallados podía caracterizarse. Amplicon Sequencing permite el análisis simultáneo de un número significativamente mayor que lo que normalmente puede permitirse un proyecto de investigación que prueba y optimiza los marcadores por PCR. La Filogeografía surgió en respuesta a la búsqueda de un marco espacial y temporal en el cual dilucidar la historia evolutiva de las especies. Su objetivo principal es el estudio de los principios y procesos que gobiernan la distribución geográfica de los linajes, especialmente intraespecíficos. En el presente trabajo de tesis se diseñaron 18 marcadores microsatélites y 6 mitocondriales, y se estudió genéticamente a B. dichotomus con el objetivo de aportar información útil para la conservación de la especie en Sudamérica, en particular la población más austral y más amenazada, la del Delta del Paraná, utilizando muestras no invasivas colectadas en el campo. Los resultados muestran la existencia de estructura genética en Argentina que separa las poblaciones Esteros del Iberá, Formosa y Delta del Paraná. Esta última está compuesta por 3 núcleos poblacionales que conforman una metapoblación. Además, a nivel de Sudamérica se observa un patrón de expansión reciente desde Brasil con una concordancia geográfica total de los haplotipos. La población del Delta habría permanecido aislada de las poblaciones del norte durante el último máximo glacial, resultando en un proceso evolutivo diferente que actualmente se refleja en una mayor divergencia con respecto al resto de las poblaciones. Los resultados aquí presentados, especialmente los hallados en la población del Delta del Paraná, podrán ser utilizados para el diseño de estrategias de conservación de la especie de estudio, emblema de los humedales sudamericanos que además se considera “especie paisaje” por su gran porte y capacidad de movimiento.
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La diferenciación entre poblaciones se inicia por la restricción al flujo génico: al eliminarse el intercambio de genes, el nivel esperado de divergencia entre poblaciones será proporcional a la cantidad de tiempo que ha pasado desde que compartieron un ancestro común. Es particularmente desafiante la tarea de determinar si una población constituye un linaje evolutivo independiente, especialmente en grupos compuestos por linajes que se han separado recientemente. Esto es importante para determinar si se ha reducido el potencial evolutivo de la especie en esas poblaciones, y determinar el riesgo de extinción local para elaborar pautas de manejo. La Ecología Molecular utiliza los loci microsatélites para una amplia gama de estudios que van desde el análisis de baja diferenciación genética entre subpoblaciones hasta la taxonomía. Antiguamente, los microsatélites se desarrollaban mediante bibliotecas genómicas de E. coli; desde hace una década y de forma creciente, mediante secuenciación genómica por NGS (Next Generation Sequencing). Las plataformas de secuenciación de NGS son de muy alto rendimiento, lo que ha agilizado enormemente el diseño de microsatélites. Hasta hace poco tiempo, independientemente del método de diseño, sólo una pequeña parte de los loci hallados podía caracterizarse. Amplicon Sequencing permite el análisis simultáneo de un número significativamente mayor que lo que normalmente puede permitirse un proyecto de investigación que prueba y optimiza los marcadores por PCR. La Filogeografía surgió en respuesta a la búsqueda de un marco espacial y temporal en el cual dilucidar la historia evolutiva de las especies. Su objetivo principal es el estudio de los principios y procesos que gobiernan la distribución geográfica de los linajes, especialmente intraespecíficos. En el presente trabajo de tesis se diseñaron 18 marcadores microsatélites y 6 mitocondriales, y se estudió genéticamente a B. dichotomus con el objetivo de aportar información útil para la conservación de la especie en Sudamérica, en particular la población más austral y más amenazada, la del Delta del Paraná, utilizando muestras no invasivas colectadas en el campo. Los resultados muestran la existencia de estructura genética en Argentina que separa las poblaciones Esteros del Iberá, Formosa y Delta del Paraná. Esta última está compuesta por 3 núcleos poblacionales que conforman una metapoblación. Además, a nivel de Sudamérica se observa un patrón de expansión reciente desde Brasil con una concordancia geográfica total de los haplotipos. La población del Delta habría permanecido aislada de las poblaciones del norte durante el último máximo glacial, resultando en un proceso evolutivo diferente que actualmente se refleja en una mayor divergencia con respecto al resto de las poblaciones. Los resultados aquí presentados, especialmente los hallados en la población del Delta del Paraná, podrán ser utilizados para el diseño de estrategias de conservación de la especie de estudio, emblema de los humedales sudamericanos que además se considera “especie paisaje” por su gran porte y capacidad de movimiento. The marsh deer (Blastocerus dichotomus) is the largest native deer in South America. It is distributed from west-center and south of Brazil, Paraguay, east of Bolivia and a small portion of the southeast of Peru, to northeast Argentina, and is considered extinct in Uruguay. In Argentina it was historically distributed along the Paraguay and Paraná rivers, some of their tributaries and the lower Uruguay river, including the Iberá estuaries and the Paraná river delta. Currently, due to hunting and the modification of its habitat, it is restricted to some localities in the provinces of Formosa, Chaco, Corrientes, Entre Ríos, Buenos Aires and Santa Fe. The study of the genetic structure of natural populations has a strong tradition within Conservation Genetics. Differentiation between populations begins with restriction to gene flow: when gene exchange is interrupted, the expected level of divergence between populations will be proportional to the amount of time that has passed since they shared a common ancestor. The task of determining whether a population constitutes an independent evolutionary lineage, which has achieved an irreversible evolutionary separation from another population, is particularly challenging, especially in groups composed of lineages that have diverged recently. It is important to analyze if the evolutionary potential of the species has been reduced in these populations, and to determine the risk of local extinction in order to develop management guidelines. Molecular Ecology uses microsatellite loci for a wide range of studies from analysis of low genetic differentiation between subpopulations to taxonomy. In the past, microsatellites were developed using E. coli genomic libraries; during the last decade is has been increasingly achieved by genomic sequencing by NGS (Next Generation Sequencing). NGS sequencing platforms are very high throughput tools, which have greatly streamlined microsatellite design. Until recently, regardless of the design method, only a small part of the found loci could be characterized. Amplicon Sequencing enables the simultaneous analysis of a significantly greater amount of markers than a research project can normally afford when testing and optimizing markers by PCR. Phylogeography arose in response to the search for a spatial and temporal framework in which to elucidate the evolutionary history of species. Its main objective is the study of the principles and processes that govern the geographic distribution of lineages, especially intraspecific ones. In this thesis, 18 microsatellite markers and 6 mitochondrial markers were designed, and B. dichotomus was genetically studied with the aim of providing useful information for the conservation of the species in South America, in particular the southernmost and most threatened population, the one from the Paraná Delta, using non-invasive samples collected in the field. The results show a genetic structure in Argentina between Esteros del Iberá, Formosa and Delta del Paraná. The latter is composed of 3 population nuclei that constitute a metapopulation. In addition, at the South American level, a recent expansion pattern is observed in Brazil with a total geographic concordance of the haplotypes. The population of the Paraná Delta seems to have been isolated from the northern ones during the Last Glacial Maximum, based on its greater genetic divergence from the rest of the populations. The results presented here, especially those found for the population of the Paraná Delta, may be used to design conservation strategies for the study species, an emblem of South American wetlands that is also considered a “landscape species” due to its large size and ability to move. Fil: Wolfenson, Laura Irene. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7036_Wolfenson spa Universidad de Buenos Aires. 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Conservación del ciervo de los pantanos (Blastocerus dichotomus) : un aporte desde la Genética en Sudamérica y en el Delta del Paraná

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