Siguiendo las huellas genéticas de la expansión del topillo campesino

    El análisis genético de las poblaciones de topillo campesino en Castilla y León desvela el proceso de invasión del valle del Duero y algunos de los factores que lo han modulado


    Aunque la mayoría de las especies experimentan cambios en sus rangos de distribución a lo largo de su historia evolutiva, los cambios contemporáneos a gran escala se consideran una consecuencia generalizada del cambio climático. Estos cambios de rango de distribución pueden tener implicaciones para la conservación de la biodiversidad, la salud humana y la función de los ecosistemas.

    Los estudios que investigan las expansiones territoriales de la fauna suelen centrarse en tratar de determinar sus causas. Sin embargo, pocos estudios abordan las consecuencias genéticas para las poblaciones. Entender estos procesos es de vital importancia para ser capaces de predecir cambios futuros en respuesta al cambio climático. Además, este conocimiento puede ser de enorme utilidad para al control de especies invasoras, reduciendo los costes humanos asociados a la propagación de patógenos, vectores de enfermedades o plagas agrícolas.

    Científicos del Grupo de Investigación en Gestión de Recursos Cinegéticos y Fauna Silvestre del Instituto de Investigación en Recursos Cinegéticos (IREC – CSIC, UCLM, JCCM), en colaboración con investigadores del Grupo de Ecología Terrestre de la Universidad Autónoma de Madrid y el Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC), han explorado los factores que han modulado la expansión del rango de distribución uno de los roedores más dañinos para la agricultura, el topillo campesino (Microtus arvalis), en paisajes agrícolas altamente fragmentados, así como sus consecuencias genéticas.

    Expansión topillo campesino

     

    Las dinámicas poblacionales de los topillos campesinos se caracterizan por fluctuaciones cíclicas de densidad y abundancia, con picos o “estallidos” que generan situaciones de plaga en intervalos regulares cada 2-5 años.

    El topillo campesino ofrece unas características ideales para estudiar las consecuencias de las expansiones territoriales de la fauna. En primer lugar, se trata de una especie que ha sido capaz de colonizar un área de más de 75,000 Km2 en apenas dos décadas. Hasta la década de 1970, la especie se encontraba restringida a áreas montañosas de la península ibérica. Desde entonces, favorecida por los cambios de usos del suelo y la proliferación de cultivos de regadío, se ha ido progresivamente expandiendo hasta colonizar la práctica totalidad de la cuenca del río Duero.

    En segundo lugar, en el área de reciente colonización la especie exhibe una naturaleza cíclica, con fluctuaciones demográficas regulares y eventos de dispersión masivos en fases de máximos poblacionales. Además, la región colonizada presenta un paisaje altamente heterogéneo, lo que nos permite estudiar el papel que presentan las barreras humanas y naturales durante el proceso de expansión.

    Entre 2012 y 2017 se capturaron 1119 topillos a lo largo de 57 localidades de la mitad norte peninsular. De las muestras biológicas de los animales se extrajo el material genético (ADN nuclear y mitocondrial) y se obtuvieron una gran cantidad de parámetros genéticos relacionado con la estructura y diversidad genética, el flujo genético entre poblaciones o las interacciones con los elementos paisajísticos. También se realizaron test para conocer la historia demográfica de la especie en el área estudiada.

    Los resultados de este estudio mostraron que el topillo campesino es nativo de áreas montañosas del norte peninsular y ha expandido su rango de distribución recientemente. Encontramos evidencias de que la expansión se produjo desde una única área fuente localizada en la Sierra de la Demanda (La Rioja) y alrededores, con una posterior expansión hacia el oeste y hacia el sur. Tanto las barreras históricas naturales (ríos) como las recientes barreras antropogénicas (redes de transporte) contribuyeron a explicar una porción significativa de la varianza genética encontrada en las poblaciones actuales y en las rutas de colonización del topillo campesino.

    Análisis genético de muestras de topillo campesino

     

    El análisis de las muestras biológicas recolectadas permitió estudiar una gran cantidad de parámetros genéticos relacionados con la estructura y diversidad genética, el flujo genético entre poblaciones o las interacciones con los elementos paisajísticos.

    El presente trabajo contribuye a entender mejor las consecuencias genéticas de la expansión territorial del topillo campesino, un roedor de demografía cíclica, con una alta tasa reproductiva y distancias dispersivas cortas, que es considerado como la especie de vertebrado que mayores daños agrícolas produce en Europa, además de estar asociada a impactos socioeconómicos y sanitarios importantes cuando alcanza altas densidades poblacionales y se convierte en plaga. Mejorar la gestión y conservación de la biodiversidad requiere de más estudios que profundicen en las consecuencias genéticas de las expansiones de rango de distribución en especies con historias de vida diferentes.

    Puedes consultar la publicación científica de este trabajo de investigación, desarrollado gracias a dos proyectos del plan nacional (CGL2011-30274, CGL2015-71255-P) cofinanciados con fondos FEDER, el Fondo Social Europeo (FSE) y un proyecto de la Fundación BBVA (TOPIGEPLA), en: