Spatio-temporal genetic structure of the rodent Calomys venustus in linear, fragmented habitats

Abstract

Abstract Studies about habitat fragmentation, in terms of how it affects gene flow and genetic variability, have traditionally been conducted on island-like systems in which the remaining habitats form patches embedded in a matrix. However, in agroecosystems, remaining habitats usually form linear strips along fence lines, roads, and water courses (“border” habitats). We used the rodent Calomys venustus , a species inhabiting borders in central Argentina agroecosystems, as a model to address how genetic variability is structured in linear habitats. A total of 359 rodents were captured seasonally from spring 2005 to winter 2006. Genetic variability at microsatellite loci was uniformly high, despite significant variation in population size during the sampling period. Genetic differentiation, spatial autocorrelation, and causal modeling analyses suggested that dispersion patterns in this species depend mainly on geographic distance, with unfavorable habitat like dirt roads and crop fields posing only weak (or no) resistance to dispersal. Small-scale spatial genetic structure was related to different space use patterns by females and males. Our results showed that, although greatly reduced in area, border habitats can support stable populations of species without loss of either variability or genetic connectivity. Los efectos de la fragmentación del hábitat sobre el flujo génico y la variabilidad genética, se han estudiado tradicionalmente en sistemas tipo islas, en los cuales los hábitats remanentes forman parches embebidos en una matriz. Sin embargo, en los agroecosistemas, éstos suelen tener forma lineal a lo largo de alambrados, caminos y corrientes de agua (hábitats de “borde”). En este trabajo, utilizamos al roedor Calomys venustus , especie típica de ambientes de borde en los agroecosistemas del centro de Argentina, como modelo para estudiar cómo la variabilidad genética se estructura en hábitats lineales. Un total de 359 roedores se capturaron estacionalmente desde la primavera de 2005 hasta el invierno de 2006. La variabilidad genética encontrada en loci de microsatélites fue siempre alta, a pesar de una variación significativa del tamaño poblacional a lo largo del período de estudio. Los análisis de diferenciación genética, autocorrelación genética espacial y modelado causal sugieren que los patrones de dispersión en esta especie dependen principalmente de la distancia geográfica, y que los hábitats desfavorables como caminos de tierra y campos de cultivo representan una barrera débil (o nula) para la dispersión. La estructura genética a escala pequeña estuvo relacionada al diferente uso del espacio por parte de machos y hembras. Nuestros resultados mostraron que a pesar de tener un área reducida, los hábitat de bordes pueden mantener poblaciones estables sin pérdida de variabilidad genética o reducción del flujo génico.