Estudios ecológicos y genéticos de la hormiga invasora Wasmannia auropunctata en Argentina, el límite sur de su distribución nativa

• Autores: Chifflet, Lucila
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Confalonieri, Viviana Andrea; Calcaterra, Luis Alberto
• Materia: INVASIONES BIOLOGICAS; HISTORIA EVOLUTIVA; FILOGEOGRAFIA; CLONALIDAD; SUPERCOLONIA; HABILIDAD COMPETITIVA; EXPANSION DEMOGRAFICA; REFUGIOS PLEISTOCENICOS; BIOLOGICAL INVASIONS; EVOLUTIONARY HISTORY; PHYLOGEOGRAPHY; CLONALITY; SUPERCOLONY; COMPETITIVE ABILITY; DEMOGRAPHIC EXPANSION; PLEISTOCENE REFUGIA
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La historia evolutiva de especies invasoras en su área nativa puede involucrar procesosclave en su éxito fuera de ésta. Wasmannia auropunctata es una hormiga neotropical, que ha invadidodiversos sitos tropicales del mundo, aunque recientemente también se estableció en la región Mediterránea. La posible población fuente de esta última invasión se localizó en Argentina, el límite surde su distribución nativa. Resulta entonces interesante estudiar las poblaciones de W. auropunctata enesta región para entender su éxito fuera de la zona intertropical. En este trabajo se estudiaron distintosaspectos -ecológicos, genéticos y comportamentales- de W. auropunctata en el límite sur de sudistribución nativa, con el fin de entender qué factores son responsables de su éxito y analizar si suhistoria evolutiva se corresponde con la reciente introducción en el Mediterráneo. Se analizó si laspoblaciones en esta región presentan características invasoras, estudiando la asociación entre sudominancia y la perturbación del ambiente, su sistema de reproducción, por medio de microsatélites, y susistema de organización social, por medio de ensayos de agresión. Se realizó un estudio filogeográfico,utilizando ADN mitocondrial y nuclear, para analizar su historia de dispersión y diversificación. Pormedio de un modelado de nicho ecológico se determinaron áreas centrales y marginales de distribución yse analizó cómo cambiaron a lo largo del Cuaternario. Finalmente, se analizó su habilidad competitiva enun ensamble local, utilizando cebos y trampas de caída. Wasmannia auropunctata resultó estarampliamente distribuida en esta región, siendo abundante y dominante en sitios perturbados,principalmente antrópicos. La organización social fue mayormente supercolonial independientemente delnivel de perturbación del ambiente. El sistema de reproducción fue principalmente clonal en sitiosantrópicos; mixto en sitios con perturbación antrópica media y en las planicies de inundación; y sexual ensitios naturales. Los marcadores mitocondriales y nucleares corroboraron la existencia de dos cladosprincipales (A y B), como había sido propuesto en otros trabajos. Un análisis filogeográfico bayesianosugirió que el ancestro común de ambos clados habría existido en el centro de Brasil hace 3,9 millones deaños aproximadamente, desde done el clado A se expandió hacia el norte y el B (el mismo que invadió el Mediterráneo) hacia el sur. El modelado de nicho ecológico sugirió que su diferenciación genética podríaestar acompañada de una diferenciación de nicho ecológico, siendo el clado A un linaje tropical y el B unlinaje subtropical y templado. Sólo el clado B alcanzó altas latitudes en el sur de Sudamérica, hasta Argentina, caracterizado por un clima más frío que el norte de este continente. Esto es compatible con suposterior establecimiento en la región Mediterránea. Wasmannia auropunctata presentó una bajahabilidad competitiva, indicando que ésta no es un factor asociado a su éxito. En conjunto, nuestrosresultados sugieren que los ambientes naturalmente perturbados (como las planicies de inundación)habrían jugado un papel importante en la aparición de características, como la clonalidad y lasupercolonialidad, que posteriormente favorecerían a W. auropunctata en ambientes antrópicos, clavepara su introducción fuera de su rango nativo. Por otro lado, su expansión natural a altas latitudes hacia elsur de Sudamérica, le habría permitido una adaptación a climas más fríos y con marcada estacionalidad,clave para su establecimiento en la región Mediterránea. El presente estudio refleja la utilidad de laexploración de la historia de vida de una especie invasora dentro de su rango nativo para lograr unamejor comprensión de su escenario de invasión.
The evolutionary history of exotic species within their native range may involve keyprocesses for colonizing new habitats. Native from the Neotropics, the little fire ant Wasmanniaauropunctata has invaded many tropical sites around the world, and it has recently been introduced in the Mediterranean region. The putative source population of this last invasion was located in Argentina, itsnative southernmost distribution limit. Therefore, it is interesting to study the populations of W.auropunctata in this region to understand its success outside the tropics. We studied different -biological,genetic and behavioural- aspects of W. auropunctata within its native southernmost distribution limit, inorder to understand which factors are responsible for its success and analyze whether its evolutionaryhistory agrees with the recent introduction into the Mediterranean. We examined whether the populationsin this region have invasive characteristics, studying the association between their dominance and thehabitat disturbance, the reproductive system, using microsatellite markers, and the social organization,through aggression tests. We analyzed mitochondrial and nuclear DNA markers, to perform aphylogeographic analysis in order to infer its dispersion and genetic differentiation history. Through anecological niche modelling, we identified central and marginal distribution areas and analyzed how theychanged over the Quaternary. Finally, we analyzed its competitive ability in a local assembly, using baitsand pitfall traps. Wasmannia auropunctata was widespread at the southernmost limit of its nativedistribution range, with higher abundances being mainly recorded in anthropic habitats. The socialorganization was mainly supercolonial in all habitat types. The reproductive system was mainly clonal inanthropic habitats, mixed in partially disturbed sites and floodplains, and sexual in natural sites. Thegenetic analysis corroborated the existence of two main clades (A and B), as had been proposed in otherworks. Phylogeographical Bayesian analysis suggested that the common ancestor of both clades wouldhave existed in central Brazil about 3.9 million years ago, from where clade A would have expanded anddifferentiated northward and clade B (the same that invaded the Mediterranean) southward. Theecological niche modelling suggested that genetic differentiation could be accompanied by adifferentiation in the ecological niche requirements, clade A being a tropical lineage and clade B asubtropical and temperate lineage. Clade B was the only one which reached high latitudes in southern South America, which is characterized by colder temperatures than the north of the continent. Thisagrees with the subsequent establishment in the Mediterranean region. Wasmannia auropunctata had alow competitive ability, indicating that interspecific competition is not a factor associated with itssuccess. Taken together, our results suggest that naturally disturbed environments (such as floodplains)may have played an important role in the appearance of features such as clonality and supercoloniality,which would have later favor W. auropunctata in anthropic habitats, key to its dispersal outside its nativerange. Aditionally, the natural expansion at high latitudes to the south of South America, would haveallowed it to adapt to colder climates and seasonality, key to its later establishment in the Mediterraneanregion. This study highlights the usefulness and value of exploring the life history and biology ofinvasive species within their native range to better understand invasion scenario.
Fil: Chifflet, Lucila. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.