Publication: Biogeography of blood parasites in a model avian host with diverse migratory strategies: the blackcap "Sylvia atricapilla".
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Publication Date
2013-12-11
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
The negative effects that parasites have on their hosts’ fitness make of parasitism one of the main evolutive agents. The knowledge of which are the factors that determine the spatiotemporal distribution of parasites impacts is hence critical if we are to anticipate the threat posed by emergent diseases in a context of global change. This PhD Thesis used the blackcap Sylvia atricapilla (Aves: Sylviidae) and its haemosporidian parasites (genera Plasmodium, Haemoproteus y Leucocytozoon; Apicomplexa) as a model system to test how several sources of environmental variation determine the differences on parasite impacts. First we identified which variables in an Iberian context were the main determinants of parasite diversity, finding out that although climatic variables (mainly temperature) were the most relevant ones, including orographic variables into the analyses increased their significance. Then we used this information to predict the current and future distribution of the areas under a strong parasitic pressure in the Iberian Peninsula, forecasting a future reshuffling of the current host-parasite relationships mosaic. We also performed a reconstruction of how different strategies of seasonal transmission (summer transmission, extended summer transmission and year-round transmission) have evolved through the evolutionary history of these parasites, discovering that, although year-round transmission has appeared multiple independent times and it is an ecologically successful strategy, it is not as successful as seasonal transmission in the long run. Finally, by examining the parasitic communities of the blackcaps inhabiting the archipelagos of the Canay Islands and Madeira, we found out that host-parasite relationships are compromised in insular environments, and that insular syndromes (low richness, host switching and host generalism) develop among parasites even before the development of full isolation.
Los efectos negativos que los parásitos tienen sobre la eficacia biológica de sus hospedadores hacen del parasitismo uno de los principales agentes evolutivos. Por esta razón, conocer los factores que determinan la distribución espacial y temporal del impacto de los parásitos es crítico para anticiparnos a los problemas que las enfermedades emergentes pueden provocar en un contexto de cambio climático. Esta tesis emplea la curruca capirotada Sylvia atricapilla (Aves: Sylviidae) y sus parásitos sanguíneos hemosporidios (géneros Plasmodium, Haemoproteus y Leucocytozoon; Apicomplexa) como modelo de estudio para examinar cómo diversas fuentes de variación ambiental determinan las diferencias en el impacto de los parásitos. Se identificaron primero qué variables tienen mayor importancia en un contexto ibérico como determinantes de la diversidad de parásitos, encontrándose que si bien las variables ambientales (temperatura principalmente) son las más importantes, los modelos mejoran significativamente si se incluyen variables orográficas. Se usaron luego estos datos para examinar la distribución actual y la esperada a finales del S. XXI bajo tres escenarios de cambio climático de las zonas sujetas a un mayor impacto de estos parásitos en la Península, evidenciándose una reestructuración futura del mosaico actual de relaciones entre parásitos y hospedadores. Se realizó también una reconstrucción de cómo han evolucionado diferentes estrategias de transmisión estacional (transmisión estival, transmisión estival expandida y transmisión continua) a lo largo de la historia evolutiva de estos parásitos, encontrándose que paradójicamente la estructura ecológicamente más exitosa (transmisión continua) no es la más exitosa a largo plazo (transmisión estival). Finalmente, examinando las comunidades de parásitos de las currucas de Canarias y Madeira se descubrió que las relaciones parásito-hospedador habituales se ven comprometidas en ambientes insulares, y de que los síndromes insulares del parasitismo (riqueza baja, frecuentes cambios de hospedador y tendencia al generalismo) pueden desarrollarse incluso en la ausencia de aislamiento completo.
Los efectos negativos que los parásitos tienen sobre la eficacia biológica de sus hospedadores hacen del parasitismo uno de los principales agentes evolutivos. Por esta razón, conocer los factores que determinan la distribución espacial y temporal del impacto de los parásitos es crítico para anticiparnos a los problemas que las enfermedades emergentes pueden provocar en un contexto de cambio climático. Esta tesis emplea la curruca capirotada Sylvia atricapilla (Aves: Sylviidae) y sus parásitos sanguíneos hemosporidios (géneros Plasmodium, Haemoproteus y Leucocytozoon; Apicomplexa) como modelo de estudio para examinar cómo diversas fuentes de variación ambiental determinan las diferencias en el impacto de los parásitos. Se identificaron primero qué variables tienen mayor importancia en un contexto ibérico como determinantes de la diversidad de parásitos, encontrándose que si bien las variables ambientales (temperatura principalmente) son las más importantes, los modelos mejoran significativamente si se incluyen variables orográficas. Se usaron luego estos datos para examinar la distribución actual y la esperada a finales del S. XXI bajo tres escenarios de cambio climático de las zonas sujetas a un mayor impacto de estos parásitos en la Península, evidenciándose una reestructuración futura del mosaico actual de relaciones entre parásitos y hospedadores. Se realizó también una reconstrucción de cómo han evolucionado diferentes estrategias de transmisión estacional (transmisión estival, transmisión estival expandida y transmisión continua) a lo largo de la historia evolutiva de estos parásitos, encontrándose que paradójicamente la estructura ecológicamente más exitosa (transmisión continua) no es la más exitosa a largo plazo (transmisión estival). Finalmente, examinando las comunidades de parásitos de las currucas de Canarias y Madeira se descubrió que las relaciones parásito-hospedador habituales se ven comprometidas en ambientes insulares, y de que los síndromes insulares del parasitismo (riqueza baja, frecuentes cambios de hospedador y tendencia al generalismo) pueden desarrollarse incluso en la ausencia de aislamiento completo.
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Zoología y Antropología Física, leída el 17/09/2013