Riesgo de introgresión genética de la perdiz roja en el parque nacional

La perdiz roja no pasa por su mejor momento en nuestro país, acosada por múltiples amenazas en forma de plaguicidas, herbicidas, intensificación agrícola o introgresión genética, que la han abocado a la práctica extinción en muchos de sus territorios habituales. Afortunadamente las poblaciones de perdiz de alta montaña de Guadarrama, de momento, viven ajenas a la situación límite de sus congéneres.

Durante siglos, las montañas mediterráneas como la sierra de Guadarrama han servido de refugio a numerosas especies de vertebrados frente al acoso del hombre que las ha eliminado de enclaves más llanos y accesibles. Actualmente, las poblaciones de perdiz roja son un fiel reflejo de esta situación, manteniendo en Guadarrama poblaciones acantonadas en las zonas de cumbre, ajenas a las principales amenazas que están poniendo en peligro a la especie en nuestro país. El parque nacional de momento se ha centrado en atajar el problema de la hibridación genética, ya que las otras amenazas derivadas principalmente de los usos agrícolas, afortunadamente quedan lejos de los límites de este espacio protegido. Desde que se declaró el parque nacional en el año 2013 no se han permitido repoblaciones en la zona periférica de protección (ZPP).

Objetivos

• Conocer el estado de conservación de las poblaciones de perdiz roja del Parque Nacional con respecto a su integridad genética evaluando su genoma completo.
• Analizar los niveles de hibridación de las poblaciones de perdiz roja de la ZPP, como zona de amortiguación de impactos, evaluando si existe riesgo de introgresión hacia las poblaciones del parque nacional.
• Establecer medidas correctoras prohibiendo las sueltas de perdiz de granja en los cotos de caza de la ZPP y el área de influencia socioeconómica (AIS).

Metodología

Para la recolección de muestras en el campo se emplearon dos metodologías, capturas en vivo y recopilación de muestras no invasivas. Para las capturas en vivo, se aprovechó la época de celo a través de reclamos con trampas de pisada y redes. Además, durante la época de cría, también se recopilaron muestras de plumas de perdigones recién nacidos cogidos a la carrera. Para las muestras no invasivas se recurrió a la época de muda de otoño, recogiendo plumas en dormideros. Además, en los terrenos cinegéticos, se contó con la colaboración de las sociedades de cazadores, que aportaron muestras de músculo de las perdices cazadas.

Para analizar el genoma completo de un ejemplar de las zonas de cumbre del parque nacional se utilizó la base de la lectura espectrofotométrica de las muestras analizadas y se eligió una de ellas para resecuenciar su genoma mapeándolo a la referencia GCA_947331505.1 (González-Prendes et al 2024). La preparación de la librería genómica de esta muestra se hizo con el NEBNext Ultra II DNA Library Prep Kit (New England Biolabs) NEBNext Multiplex Oligos for Illumina (New England Biolabs, Ipswich, USA) como en Gwee et al (2021).

Para detectar hibridación se ha buscado introgresión de perdiz turca mediante el genotipado de 32 marcadores diagnósticos que presentan polimorfismos fijados de forma diferente en ambas especies. 25 marcadores están publicados, aunque los 5 de tipo microsatélite no son usados por otros laboratorios.

Siete marcadores no han sido publicados todavía. Adicionalmente, hemos resecuenciado el genoma completo de un individuo elegido al azar y lo hemos comparado con el genoma de las siete especies del género Alectoris. Los marcadores diagnósticos fueron polimorfismos de un solo nucleótido, revelados mediante SNaPshot, y microsatélites e inserciones con rangos de tamaños diferentes en ambas especies. Todos los polimorfismos se resolvieron por electroforesis capilar en un secuenciador automático ABI Prism 3130xl.

Resultados

Es la primera vez que se consigue secuenciar el genoma completo de un ejemplar puro de perdiz roja. Este genoma posee un tamaño de 1.19 GB (1900 millones de pares de bases de ADN) y contiene el 97.06 % de los genes aviares completos, siendo sin duda un tesoro a nivel científico. Su análisis ha revelado también una variabilidad genética inusual para una población aislada en zonas de montaña, así como la presencia de 201 genes exclusivos del género Alectoris. Estos hallazgos sugieren adaptaciones únicas desarrolladas durante milenios de vida en ambientes montañosos, características que podrían ser cruciales para la supervivencia de la especie en un escenario de extinción en las zonas más bajas.

Con respecto al riesgo de introgresión genética, hasta el momento, se han obtenido 181 muestras de perdiz roja de las cuales 100 pertenecen al parque nacional y 81 a la ZPP. De las 100 muestras recopiladas en el parque nacional, tan sólo 1, recogida en el Hueco de Coberteros en Manzanares el Real, mostró marcadores de introgresión genética con perdiz turca. El resto, la mayoría de zonas de cumbre, mostraron un genoma puro de perdiz roja. Con respecto a la ZPP, se recopilaron 81 muestras, 7 de las cuales montaron marcadores híbridos, suponiendo un 8.9 % de frecuencia de hibridación. Las muestras híbridas fueron recopiladas en cotos privados de caza de los municipios de Cercedilla, Navacerrada, Alameda del Valle y Lozoya.

Mapa de densidades Kernel de las zonas con mayor riesgo de hibridación.

Perspectivas

Sería adecuado continuar los estudios genéticos de la población de la sierra de Guadarrama con la aplicación de las tecnologías RADseq en este estudio profundizando en la estructura genética y el flujo génico de las poblaciones de Guadarrama con tres objetivos principales: (1) evaluar con alta resolución el grado de introgresión de A. chukar en las poblaciones del piedemonte; (2) identificar posibles patrones de diferenciación genética entre las poblaciones puras de cumbre y aquellas de zonas bajas donde se han detectado híbridos, lo que permitirá delimitar áreas críticas para la conservación; y (3) detectar señales de selección natural en regiones genómicas asociadas a adaptaciones locales, como la altitud o el clima, utilizando el genoma de referencia como base para la anotación funcional. Este enfoque, al combinar miles de marcadores genómicos distribuidos uniformemente, proporcionará una visión sin precedentes de la diversidad, conectividad y resiliencia genética de estas poblaciones, esencial para diseñar estrategias de gestión que preserven su integridad frente a las presiones cinegéticas y el cambio climático.

Para saber más:

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Riesgo de introgresión genética en las poblaciones de perdiz roja

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Informe sobre el riesgo de introgresión genética en las poblaciones de perdiz roja en el parque nacional de la sierra de Guadarrama en el año 2024