Accediendo al pasado: uso de especímenes de colección como fuentes de información genética para el género Bombus (Hymenoptera: Apidae)

Introducción: Recientemente ha tomado relevancia el uso de especímenes de museo como fuente de información genética para desarrollar estudios que resuelven preguntas taxonómicas, ecológicas, demográficas y evolutivas a diversas escalas temporales y geográficas. Sin embargo, material genético obtenido a partir de ejemplares depositados en colecciones biológicas es poco usado, debido al deterioro natural del ADN preservado en dichos ejemplares, de manera que la obtención de material genético de calidad es demandante en términos de tiempo y dinero. Objetivo: Usando material de museo, identificar una secuencia mini-barcode que pueda ser empleada en la determinación taxonómica, y que a su vez suministre información que permita la estimación de relaciones filogenéticas de especies del género Bombus. Métodos: Se estandarizó el protocolo de extracción de ADN a partir de la extremidad mesotoracica derecha y/o una muestra de músculo torácico de 96 especímenes depositados en la colección LABUN entre 7 y 38 años atrás. Las diferentes combinaciones de oligonucleótidos evaluadas permitieron amplificar fragmentos de 152 a 407 pares de bases (pb) del gen mitocondrial Cytochrome Oxidase I (COI). Usando como plantilla un grupo de 31 secuencias amplificadas a partir de especímenes recolectados recientemente, los fragmentos obtenidos de los especímenes del museo fueron ensamblados y analizados en un marco filogenético. Además, se realizó un análisis de red de haplotipos para evaluar en detalle las relaciones entre los haplotipos mitocondriales resultantes. Resultados: Se determinó un mayor éxito de extracción de ADN a partir de muestras de extremidad depositadas a partir del año 1982.Entretanto, la amplificación exitosa de fragmentos de más de 300 pares de bases (pb) se logró principalmente en muestras depositadas en fechas posteriores a 1999, lo que indica una mayor integridad del material genético recuperado de individuos de 19 años de recolección en adelante. Aunque todos los fragmentos evaluados pueden ser empleados como mini-barcode, solo con uno se obtiene una topología similar a la observada con el fragmento completo. Se detectó una gran variacion genética, particularmente al interior de las especies Bombus atratus y B. funebris, en las que se reveló una clara estructura filogeográfica. Conclusiones: Se obtuvieron nuevas secuencias de códigos de barras mediante extracción de ADN y protocolo de amplificación de muestras de museos. Además, se generó nueva información sobre la variabilidad genética intraespecífica, detectando la presencia de haplotipos mitocondriales únicos que podrían constituir Unidades Significativas Evolutivas sujetas a conservación. Dicha información es de vital importancia para formular estrategias de conservación para estos polinizadores en Colombia.

Introduction: The use of museum specimens as a source of genetic information to develop studies that resolve taxonomic, ecological, demographic, and evolutionary questions at various temporal and geographic scales, has recently become relevant. However, genetic material obtained from specimens deposited in biological collections is not used frequently due to the natural deterioration of the DNA preserved in these specimens. Getting quality genetic material is demanding in terms of time and money. Objective: By using museum material,to identify a mini-barcode sequence that can be used in the taxonomic determination and provides information that allows the estimation of phylogenetic relationships of species of the genus Bombus. Methods: The DNA extraction protocol for museum samples was standardized using the mesothoracic right leg and / or a sample of thoracic muscle of 96 specimens deposited in the LABUN collection between 7 and 38 years ago. Different combinations of oligonucleotides allowed to amplify fragments from 152 to 407 base pairs (bp) of the mitochondrial gene Cytochrome Oxidase I (COI). Using as a template a group of 31 sequences amplified from recently collected specimens, the fragments obtained from the museum specimens were assembled and analyzed in a phylogenetic framework. Additionally, a haplotype network analysis was performed in order to evaluate in detail the relationships between the resulting mitochondrial haplotypes. Results: The greatest success of DNA extraction was achieved from limb samples deposited since the year 1982 on. Meanwhile, successful amplification of fragments longer than 300 base pairs (bp) was achieved mostly in samples deposited on dates after 1999, which indicates greater integrity of the genetic material recovered from individuals of 19 years of collection and onwards. Although all the fragments evaluated can be used as mini-barcode, only with one primer pair, it was possible to obtain a topology similar to that observed with the complete fragment. A large genetic variation was detected, particularly within the Bombus atratus and B. funebris species, in which a clear phylogeographic structure was revealed. Conclusions: New barcode sequences were obtained through DNA extraction and amplification protocol from museum samples. Furthermore, new information on intraspecific genetic variability was generated, detecting the presence of unique mitochondrial haplotypes that could constitute management units subject of conservation. Such information is of vital importance to formulate conservation strategies for these pollinators in Colombia.

ABUNDANCIA, ESTRUCTURA POBLACIONAL Y CONSERVACIÓN DE Podocnemis lewyana (PODOCNEMIDIDAE) EN EL RÍO PRADO, COLOMBIA / Abundance, Population Structure and Conservation of Podocnemis lewyana (Podocnemididae) at the Prado River, Colombia

En el río Prado, localizado en el sur oriente de Colombia existe una población de Podocnemis lewyana, una tortuga endémica y en peligro de extinción. Para esta población se determinó la abundancia relativa, la estructura poblacional y las amenazas a la conservación a partir de información de campo obtenida en los años 2007 y 2009. La abundancia relativa se estimó por medio de captura de tortugas por unidad de tiempo. Adicionalmente, solo en el 2009, se realizó un conteo de individuos por kilómetro recorrido para contrastarlo con poblaciones del norte del país. La estructura poblacional se determinó por la frecuencia de individuos en varias clases de tamaño y con la proporción de sexos de los animales capturados. Se examinó el dimorfismo sexual en animales adultos con base en su morfometría. En total se capturaron 110 tortugas el año 2007 y 72 tortugas en el 2009. Se tuvo un promedio de 54,46 avistamientos/km (2009), siendo hasta el momento la población más abundante del país. La estructura de la población se caracterizó por una mayor frecuencia de individuos de 21-30 cm de largo recto máximo del caparazón (LRC) y ningún individuo de menos de 10 cm LRC ni mayor a 40 cm LRC. La proporción de sexos fue de 2,52:1 en el 2007 y de 2,75:1 en el 2009, siendo mayor para hembras. Las principales amenazas identificadas para la población del río Prado fueron (i) las alteraciones de su hábitat, (ii) cambios en el caudal natural del río, (iii) uso de artes de pesca inadecuados, y (iv) la probable interrupción de sus migraciones. Se propone el río Prado como lugar prioritario para la investigación y conservación de Podocnemis lewyana en la cuenca alta del río Magdalena.

Along the Prado River, at southeast of Colombia, there is a population of Podocnemis lewyana, an endemic and endangered river turtle. Relative abundance, population structure and conservation threats were determined using field data obtained in 2007 and 2009. Relative abundance was estimated by turtle catch per unit of time, which was used to compare between the two sampling years. Additionally, turtles per kilometer were counted in 2009 alone, to compare with other populations distributed in the north of the country. The population structure was determined by the frequency of individuals of several size classes and sex ratio of captured animals. Sexual dimorphism was examined in adult animals by morphometry. One hundred and ten turtles were captured in 2007 and 72 in 2009. The relative abundance of individuals observed was an averaged of 54.46 sightings/ km representing the most abundant population of the country so far. The population's structure was characterized by a higher frequency of individuals of 21-30 cm maximum straight carapace length SCL and absence of individuals of less than 10 cm SCL or greater than 40 cm SCL. Sex ratio was 2.52:1 for 2007 and 2.75:1 for 2009, being higher for females. The main identified threats to the population of P. lewyana at Prado River were (i) alterations of habitat, (ii) changes in the natural flow of the river, (iii) the use of inappropriate fishing arts and (iv) probable interruption of migrations. Prado River is hereby proposed as priority area for further research and conservation of Podocnemis lewyana in the upper Magdalena river basin.