Estudio de Thomomys bottae (Eydoux y Gervais) en Baja California : filogeografía e implicaciones taxonómicas

Abstract

Los atributos fisiográficos y la historia geológica que tiene la península de Baja California han afectado la distribución de la flora y fauna presente a lo largo del tiempo. La Península posee un gran número de especies de vertebrados endémicos. Se estima que el grupo de mamíferos tiene aproximadamente un 24 % de formas endémicas al nivel de especie y 67 % a nivel subespecie. Entre los mamíferos presentes en la península, las tuzas de la especie Thomomys bottae (Eydoux y Gervais 1936) tienen la capacidad de adaptarse a una amplia gama de condiciones, como consecuencia, las poblaciones presentan un alto nivel de variación genética y morfológica (plasticidad fenotípica). Debido a esta última característica se ha identificado 27 subespecies para la península. Las tuzas por ser organismos fosoriales, presentan una elevada relación al sustrato, para la construcción de sus madrigueras, así mismo son organismos con una baja tasa de dispersión, y con base en la coalescencia se ha determinado su presencia en la peninsula es muy reciente. Lo cual hace a esta especie un modelo adecuado para estudiar la variación genética y morfológica, con el objetivo de dirigir el conocimiento hacia aspectos filogenéticos, biogeográficos y taxonómicos, que nos permitan conocer la biodiversidad en la península. El objetivo de este trabajo es integrar la información obtenida de los análisis de la variación morfológica y genética de las poblaciones de Thomomys bottae distribuidas en la península de Baja California para poder inferir las relaciones filogenéticas, distribución de sus linajes y la estructura poblacional de la especie, así como corroborar la validez taxonómica de las diferentes subespecies. Para lograr este objetivo el trabajo esta dividido en dos partes, la primera se relaciona con seis subespecies (T. b. anitae, T. b. alticolus, T. b. magdalene, T. b. russeolus, T. b. imitabilis, T. b. incomptus, y T. b. litoris), distribuidas en la parte sur de la península, principalmente en las tierras bajas, de las que se analizó la variación morfológica y genética de ejemplares colectados en 42 localidades ubicadas desde Guerrero Negro hasta la región del Cabo en el estado de Baja California Sur. La evaluación de la variación morfológica se realizó con caracteres craneales, y de coloración, para el análisis de la variación genética se utilizaron fragmentos de 500pb del gen mitocondrial Citocromo b. Con base en los resultados de los análisis de variación se demuestra lo siguiente 1) Existe una distribución continua de las subespecies presentes en las tierras bajas. 2) Se encontraron diferencias genéticas y morfológicas entre las poblaciones.3) Existe una elevada variabilidad a nivel intrapoblacional. 4) Se presentan dos grupos bien definidos, el primero corresponde a las poblaciones de cinco subespecies localizadas al sur de Guerreo Negro, y el segundo a las poblaciones de Guerrero Negro. 5) Se reconocen dos subespecies taxonómicas con base en la evaluación de caracteres morfológicos y genéticos reduciendo el número de unidades subespecificas a dos T. b. anitae y T. b. russeolus. La segunda parte de este estudio esta enfocado a analizar la estructura genética y filogeográfica que presentan las tuzas distribuidas en la península de Baja California. Con base en los estudios filogeográficos con otras especies de vertebrados se ha demostrado que los eventos geológicos ocurridos en la península son un factor determinante en la división de especies. Un claro ejemplo es la existencia de dos grupos monofiléticos asociados a dos diferentes áreas geográficas que dividen en norte y sur la distribución de algunas especies de vertebrados. Esta división tiene su origen en una interrupción del flujo genético en la parte media de la península. Se ha hipotetizado que este rompimiento del flujo genético esta altamente correlacionada con una barrera geográfica (evento vicariante) asociada a una transgresión marina que ocurrió hace 1.0 Ma. Con la finalidad de identificar si los eventos de vicarianza ocurridos en la península afectaron la distribución de los linajes de T. bottae. Se analizó la estructura genética y las relaciones filogenéticas de las poblaciones de esta especie en la península de Baja California. Se emplearon 174 ejemplares de 27 localidades incluyendo el sur de Estados Unidos. Los análisis se llevaron acabo a partir de 500pb del gen mitocondrial Citocromo b. Se empleo un análisis de varianza molecular y se realizaron inferencias filogenéticas. Con total de 127 haplotipos se construyeron redes de haplotipos. Los resultados filogenéticos demuestran la existencia de cuatro grupos asociados al mismo número de zonas geográficas. El primero se localiza incluye a las poblaciones del sur de los Estados Unidos. El segundo incluye desde el límite sur de Estados Unidos (frontera con México) y norte de la península. El tercero la parte media principalmente a las poblaciones distribuidas en la región conocida como el desierto de Vizcaino, y el último que incluye a la región desde el sur de la Laguna de San Ignacio hasta la región del Cabo. Se demuestra que existe una compleja estructura poblacional producto de una dinámica de contracción y expansión en las poblaciones. Se observan interrupciones del flujo genético coinciden con las reportadas para otros vertebrados en la parte media de la península, y se encuentran asociados a grupos monofiléticos. Sin embargo, y debido a que la coalescencia de T. bottae (471, 307 años) es más reciente que los eventos de vicarianza. Los factores que pueden estar afectando la estructura genética y filogeográfica de T. bottae pueden ser producto de: 1) La interrupción del flujo genético relacionada con factores asociados a los cambios climáticos ocurridos en el Pleistoceno. 2) El aislamiento por distancia, y 3) La existencia de un hábitat no optimo para la especie en la parte media de la península que limita la capacidad de dispersión de la especie a esta zona. De acuerdo con los datos obtenidos en este estudio y basados en los estudios de variación morfométrica y genética de la especie en el sur de la península se reconocen cuatro unidades subespecificas en toda la península, T. b. altivallis, T. b. nigricans, T. b. russeolus, y T. b. anitae.