vulnerabilidad ante pesticidas y diversidad genética: un

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100 20 60 40 80 0 100 20 60 40 80 0 10 0 20 30 40 10 0 20 30 40 Mortalidad (%) Glifosato (mg/l) Fig. 2. Curvas de mortalidad (medias e intervalo del 95% de confianza) en función de la dosis (de 0 a 36 mg. de glifosato por litro) para las cuatro poblaciones examinadas con la correspondiente concentración en la cual la mortalidad en significativamente mayor que en el control (asteriscos). En rojo las poblaciones con baja diversidad genética y en verde las de alta. Azkorri Ribaguda Txingudi Herramélluri * * * * Vulnerabilidad ante pesticidas y diversidad genética: un experimento de cruzamiento con dos poblaciones de sapo corredor. Carlos Cabido, Ion Garin-Barrio, Xabier Rubio and Alberto Gosá. Departamento de Herpetología, Sociedad de Ciencias Aranzadi. [email protected] Métodos Para examinar si la diversidad genética afecta a la vulnerabilidad ante el glifosato, determinamos: 1. La concentración que causa un 50% de mortalidad (LC 50 ) en larvas provenientes de puestas obtenidas en el laboratorio a partir de amplexos capturados durante 2010 en dos poblaciones aisladas de baja diversidad genética (Azkorri, N= 7; Txingudi, N= 6; Fig 1, en rojo) y en dos de alta diversidad, próximas a las anteriores (Herramélluri, N= 7; Ribaguda, N= 8; Fig 1, en verde). 2. Para descartar efectos maternos derivados de diferencias ambientales entre poblaciones, durante 2011 obtuvimos, en el laboratorio, amplexos “cruzados” entre individuos de una de las poblaciones de baja diversidad genética y otra de alta (de Txingudi x Herramélluri, N=7; de Herramélluri x Txingudi, N=7) y amplexos “puros” entre individuos de la misma población (y de Herramelluri, N=11; y de Txingudi, N=9 ). Con las puestas resultantes de ambos tipos de amplexos también obtuvimos los valores correspondientes de LC 50 . Las pruebas de LC 50 se realizaron cuando las larvas alcanzaron el estadío Gosner 25. Para ello, 10 larvas provenientes de cada puesta se mantuvieron en cajas con 4 litros de 5 concentraciones de glifosato y un control (0 mg /l, 9 mg/l, 18 mg/l, 27 mg/l and 36 mg/l), A intervalos de 8 h. se extrajeron los cadáveres, hasta las 96 h., cuando se cuantificó la supervivencia final. Los valores de LC 50 se estimaron a partir de los datos de supervivencia en cada concentración usando el programa Probit. La menor concentración que provoca una mortalidad significativamente mayor que el control se calculó con el test de Dunnett. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Tercer Congreso de la Sociedad Española de Biología Evolutiva. Madrid, Noviembre de 2011. a baja diversidad genética se considera tradicionalmente un factor de riesgo para la viabilidad de las poblaciones. Existen estudios que demuestran su incidencia sobre la fecundidad, supervivencia y la adaptación a las variaciones ecológicas naturales en distintas especies. El actual efecto antrópico sobre los ecosistemas introduce nuevas y rápidas variaciones, como la presencia de sustancias tóxicas, a las que las poblaciones y especies deben adaptarse rápidamente. Previsiblemente, la capacidad adaptativa a las nuevas condiciones dependería, en gran medida, de la diversidad genética de cada población. El aislamiento y la reducción de algunas poblaciones a menudo supone una pérdida de diversidad genética debido a fenómenos de deriva genética, cuellos de botella o adaptación a condiciones concretas. Las consecuencias de esa baja diversidad genética es especialmente relevante, en el caso de las poblaciones o especies amenazadas, para el diseño de planes de gestión y su correcta conservación. L La amenaza: el glifosato Se trata del herbicida más usado en USA y cada vez más usado en Europa, debido a su amplio espectro y baja especificidad que lo convierten en muy efectivo para el manejo forestal, de cultivos agrícolas en general o, incluso, de control de flora exótica. La atención prestada a su impacto sobre la fauna potencialmente más vulnerable también ha aumentado paralelamente en los últimos años. Los anfibios, debido a su vinculación tanto al medio terrestre como al acuático (que concentra por lixiviado muchos agro-químicos), son uno de los grupos más perjudicados por el herbicida, como demuestran numerosos estudios realizados en Norte América y Australia [1]. Los estudios sobre las especies europeas aún son escasos y no existen estudios que examinen si existen diferencias entre poblaciones de una misma especie en cuanto a vulnerabilidad. [1] Relyea, R.A. & Devin, K.J. 2009. Environmental Toxicology and Chemistry 28: 2004-2008. El sapo corredor (Bufo calamita) tiene una distribución prácticamente continua en la península ibérica, excepto en la costa cantábrica, donde sólo existen dos poblaciones (Azkorri y Txingudi) completamente aisladas (Fig. 1). Estudios previos [1] han demostrado que la diversidad genética de ambas poblaciones es menor que la del resto de la península. Además, Azkorri y Txingudi pertenecen a diferentes haplogrupos [1: Iraola, A., García-París, M. & Gómez-Moliner, B. 2007. Informe para el Gobierno Vasco]. Depende la vulnerabilidad ante el glifosato de la diversidad genética de la población 1. Se detectan diferencias en la mortalidad entre concentraciones (Kruskal-Wallis, p<0.001; Fig. 2). En el caso de las dos poblaciones de baja diversidad, la concentración más baja que causa mayor mortalidad que el control fue de 9 mg/l de glifosato, mientras que las poblaciones con mayor diversidad genética aguantaron concentraciones de 18 mg/l. (Tests de Dunnett, p < 0.05 en todos los casos; Fig. 2). Igualmente, los valores de LC 50 estimados muestran que ambas poblaciones con baja diversidad genética son más vulnerables (valores más bajos) que las de alta diversidad (Tabla 1). 2. Los valores de LC 50 de las larvas provenientes de amplexos “cruzados” muestran valores intermedios con respecto a las de los amplexos “puros” (Tabla 2), como se esperaría si las diferencias en vulnerabilidad observadas entre poblaciones tuviesen una causa genética y descartando un posible efecto ambiental (materno). No se observaron dieferencias en función del tipo de cruce, lo que parece descartar un posible efecto dependiente del sexo. Población LC 50 (+ 95% confianza) Azkorri 11,065 (10,096-12,015) Txingudi 11,098 (9,968-12,218) Ribaguda 15,177 (13,230-16,615) Herramélluri 14,607 (13,046-15,966) Tabla 1. Valores de LC 50 a las 96 horas en larvas en estadío Gosner 25 estimados con los datos de 2010. Entre paréntesis el intervalo de confianza del 95%. Cruce ( x ) LC 50 (+ 95% confianza) Txingudi x Txingudi 13,245 (12,464-13,963) Txingudi x Herramélluri 14,059 (13,311-14,770) Herramélluri x Txingudi 13,976 (13,178-14,734) Herramélluri x Herramélluri 14,850 (14,132-15,517) Tabla 2. Valores de LC 50 a las 96 horas en larvas en estadío Gosner 25 estimados con los datos de 2011. Entre paréntesis el intervalo de confianza del 95%. Fig. 1. Distribucion de B. calamita en la península ibérica (en negro) y en el País Vasco (en azul). Los círculos señalan las poblaciones estudiadas (rojos: baja diversidad genética; verdes: alta). Herramélluri Ribaguda Azkorri Txingudi Según nuestros datos, las diferencias poblacionales en cuanto a vulnerabili- dad ante un pesticida dependen de su diver- sidad genética. La interacción entre diversidad genética y efectos antrópicos debe ser tenida en cuenta a la hora de valorar y gestionar la conservación de las poblaciones amenazadas.

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)

Glifosato (mg/l)

Fig. 2. Curvas de mortalidad (medias e intervalo del 95% de confianza) en función de la dosis (de 0

a 36 mg. de glifosato por litro) para las cuatro poblaciones examinadas con la correspondiente

concentración en la cual la mortalidad en significativamente mayor que en el control (asteriscos). En

rojo las poblaciones con baja diversidad genética y en verde las de alta.

Azkorri

Ribaguda

Txingudi

Herramélluri

* *

* *

Vulnerabilidad ante pesticidas y diversidad genética: un experimento de

cruzamiento con dos poblaciones de sapo corredor. Carlos Cabido, Ion Garin-Barrio, Xabier Rubio and Alberto Gosá.

Departamento de Herpetología, Sociedad de Ciencias Aranzadi. [email protected]

Métodos

Para examinar si la diversidad genética afecta a la vulnerabilidad ante el glifosato, determinamos:

1. La concentración que causa un 50% de mortalidad (LC50) en larvas provenientes de puestas obtenidas en

el laboratorio a partir de amplexos capturados durante 2010 en dos poblaciones aisladas de baja diversidad

genética (Azkorri, N= 7; Txingudi, N= 6; Fig 1, en rojo) y en dos de alta diversidad, próximas a las anteriores

(Herramélluri, N= 7; Ribaguda, N= 8; Fig 1, en verde).

2. Para descartar efectos maternos derivados de diferencias ambientales entre poblaciones, durante 2011

obtuvimos, en el laboratorio, amplexos “cruzados” entre individuos de una de las poblaciones de baja

diversidad genética y otra de alta (♂ de Txingudi x ♀ Herramélluri, N=7; ♂ de Herramélluri x ♀ Txingudi,

N=7) y amplexos “puros” entre individuos de la misma población (♂ y ♀ de Herramelluri, N=11; ♂ y ♀ de

Txingudi, N=9 ). Con las puestas resultantes de ambos tipos de amplexos también obtuvimos los valores

correspondientes de LC50.

Las pruebas de LC50 se realizaron cuando las larvas alcanzaron el estadío Gosner 25. Para ello, 10 larvas

provenientes de cada puesta se mantuvieron en cajas con 4 litros de 5 concentraciones de glifosato y un

control (0 mg /l, 9 mg/l, 18 mg/l, 27 mg/l and 36 mg/l), A intervalos de 8 h. se extrajeron los cadáveres, hasta

las 96 h., cuando se cuantificó la supervivencia final. Los valores de LC50 se estimaron a partir de los datos

de supervivencia en cada concentración usando el programa Probit. La menor concentración que provoca

una mortalidad significativamente mayor que el control se calculó con el test de Dunnett.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Tercer Congreso de la Sociedad Española de Biología Evolutiva. Madrid, Noviembre de 2011.

a baja diversidad genética se considera tradicionalmente un factor de riesgo para la viabilidad de las poblaciones. Existen estudios que demuestran su incidencia sobre la fecundidad, supervivencia y la adaptación a las variaciones

ecológicas naturales en distintas especies. El actual efecto antrópico sobre los ecosistemas introduce nuevas y rápidas variaciones, como la presencia de sustancias tóxicas, a las que las poblaciones y especies deben adaptarse

rápidamente. Previsiblemente, la capacidad adaptativa a las nuevas condiciones dependería, en gran medida, de la diversidad genética de cada población. El aislamiento y la reducción de algunas poblaciones a menudo supone una pérdida

de diversidad genética debido a fenómenos de deriva genética, cuellos de botella o adaptación a condiciones concretas. Las consecuencias de esa baja diversidad genética es especialmente relevante, en el caso de las poblaciones o

especies amenazadas, para el diseño de planes de gestión y su correcta conservación.

L

La amenaza: el glifosato

Se trata del herbicida más usado en USA y cada vez más usado en Europa, debido a su

amplio espectro y baja especificidad que lo convierten en muy efectivo para el manejo

forestal, de cultivos agrícolas en general o, incluso, de control de flora exótica. La atención

prestada a su impacto sobre la fauna potencialmente más vulnerable también ha aumentado

paralelamente en los últimos años. Los anfibios, debido a su vinculación tanto al medio

terrestre como al acuático (que concentra por lixiviado muchos agro-químicos), son

uno de los grupos más perjudicados por el herbicida, como demuestran numerosos

estudios realizados en Norte América y Australia [1]. Los estudios sobre las especies

europeas aún son escasos y no existen estudios que examinen si existen diferencias

entre poblaciones de una misma especie en cuanto a vulnerabilidad.

[1] Relyea, R.A. & Devin, K.J. 2009. Environmental Toxicology and Chemistry 28: 2004-2008.

El sapo corredor (Bufo calamita) tiene una

distribución prácticamente continua en la península

ibérica, excepto en la costa cantábrica, donde sólo

existen dos poblaciones (Azkorri y Txingudi)

completamente aisladas (Fig. 1). Estudios previos

[1] han demostrado que la diversidad genética de

ambas poblaciones es menor que la del resto de la

península. Además, Azkorri y Txingudi pertenecen a

diferentes haplogrupos [1: Iraola, A., García-París,

M. & Gómez-Moliner, B. 2007. Informe para el

Gobierno Vasco].

Depende la vulnerabilidad ante el glifosato

de la diversidad genética de la población

1. Se detectan diferencias en la mortalidad entre concentraciones (Kruskal-Wallis, p<0.001; Fig. 2). En el caso de las dos poblaciones de baja

diversidad, la concentración más baja que causa mayor mortalidad que el control fue de 9 mg/l de glifosato, mientras que las poblaciones con

mayor diversidad genética aguantaron concentraciones de 18 mg/l. (Tests de Dunnett, p < 0.05 en todos los casos; Fig. 2). Igualmente, los

valores de LC50 estimados muestran que ambas poblaciones con baja diversidad genética son más vulnerables (valores más bajos) que las

de alta diversidad (Tabla 1).

2. Los valores de LC50 de las larvas provenientes de amplexos “cruzados” muestran valores intermedios con respecto a las de los amplexos

“puros” (Tabla 2), como se esperaría si las diferencias en vulnerabilidad observadas entre poblaciones tuviesen una causa genética y

descartando un posible efecto ambiental (materno). No se observaron dieferencias en función del tipo de cruce, lo que parece descartar un

posible efecto dependiente del sexo.

Población LC50 (+ 95% confianza)

Azkorri

11,065 (10,096-12,015)

Txingudi 11,098 (9,968-12,218)

Ribaguda 15,177 (13,230-16,615)

Herramélluri 14,607 (13,046-15,966)

Tabla 1. Valores de LC50 a las 96 horas en

larvas en estadío Gosner 25 estimados con los

datos de 2010. Entre paréntesis el intervalo de

confianza del 95%.

Cruce ( ♂ x ♀ ) LC50 (+ 95% confianza)

Txingudi x Txingudi 13,245 (12,464-13,963)

Txingudi x Herramélluri 14,059 (13,311-14,770)

Herramélluri x Txingudi 13,976 (13,178-14,734)

Herramélluri x Herramélluri 14,850 (14,132-15,517)

Tabla 2. Valores de LC50 a las 96 horas en larvas en estadío

Gosner 25 estimados con los datos de 2011. Entre paréntesis

el intervalo de confianza del 95%.

Fig. 1. Distribucion de B. calamita en la península ibérica

(en negro) y en el País Vasco (en azul). Los círculos

señalan las poblaciones estudiadas (rojos: baja

diversidad genética; verdes: alta).

Herramélluri

Ribaguda

Azkorri Txingudi

Según nuestros datos, las

diferencias poblacionales

en cuanto a vulnerabili-

dad ante un pesticida

dependen de su diver-

sidad genética.

La interacción entre diversidad

genética y efectos antrópicos debe

ser tenida en cuenta a la hora de

valorar y gestionar la conservación

de las poblaciones amenazadas.