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Colony social structure and burrow architecture of the Lusitanian pine vole, Microtus lusitanicus (Gerbe, 1879)
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The Lusitanian pine vole (Microtus lusitanicus, Gerbe 1879) is a fossorial rodent known for its ability to build complex underground burrows system on which it lives. These burrows are usually several meters long, having multiple entrances, nests and food storages. Previous work indicates a single burrow system is shared by many individuals and may include more than one breeding pair. Recent work suggests the occurrence of alloparenting, as well as the formation of a strong pair bond between the breeding pair, thus strengthening the possibility of this species having a monogamous mating system and a complex social structure. In the present study, an underground burrow system of M. lusitanicus, located in a semi-natural habitat (pasture field) in Sintra, was exposed and its structure mapped using a differential GPS system (DGPS). Additionally, the social structure of M. lusitanicus colonies from two distinct geographic locations (Sintra and Caldas da Rainha) was studied through microsatellite analysis. The exposed burrow system was considerably large, reaching a total of 606.35 m in tunnel length, having a mean depth of 11.16±9.47 cm and reaching up to 52.8 cm in depth. A high number of openings (N=334) was found, however, only a single food chamber and no nests were detected. The low number of food chambers and nests can probably be explained by two main factors: (1) high food availability above-ground decreasing the need to storage food - the colony was located in a pasture field; (2) the burrow system was not completely exposed, and some of its deepest zones, where nests and food chambers are usually found, may have remained undug. This systems’ fractal dimension and lacunarity (FD and λ, 1.2678 and 0.7414, respectively) suggest a complex underground system with moderate heterogeneity, similar to that found in other fossorial and subterranean rodents. The analysis of 10-12 microsatellite loci, in a total of 156 specimens of M. lusitanicus, allowed the identification of two family groups in Tapada do Mouco (distributed among 4 genetic clusters) and three family groups in Caldas da Rainha (5 genetic clusters). Mean family size is 15.2 (one of the families is smaller) which supports the observation of large family groups. With a single exception, all breeding pairs found exhibited a monogamous behavior, breeding with the same partner for successive generations and producing several litters. The only case of extra-pair mating occurred between a female and two males (polyandry), although this could have been due to external factors (severe disturbance of the colony’s site). Despite close family members were found to share the same burrow system, no cases of inbreeding were detected. These findings, alongside with the sexual monomorphism observed, further support the hypothesis that the Lusitanian pine vole has a monogamous mating system and a complex social organization.
O rato-cego (Microtus lusitanicus, Gerbe 1879) é um roedor fossador conhecido pela sua capacidade de construir um complexo sistema de túneis subterrâneos no qual habita. Estes sistemas podem ter vários metros de comprimento, com várias entradas, ninhos e despensas. Estudos anteriores indicam que um único sistema de túneis pode ser partilhado por vários indivíduos formando pequenos grupos familiares, podendo incluir mais de um par reprodutor. Trabalhos recentes sugerem a ocorrência de cuidados aloparentais, bem como a formação de um forte vínculo entre o par reprodutor, reforçando a possibilidade desta espécie ter um sistema de acasalamento monogâmico e uma estrutura social complexa. No presente trabalho estudou-se a estrutura sistema de galerias subterrâneas de M. lusitanicus. O sistema subterrâneo, localizado num habitat semi-natural (campo de pastagem) em Sintra, foi exposto e a sua estrutura mapeada usando um sistema de GPS diferencial (DGPS). Adicionalmente, recorrendo à análise de 12 microssatélites, foi estudada a estrutura social e de parentesco da mesma. Para a recolha de amostras de tecido para análise de DNA, foram colocadas um total de 120 armadilhas de toupeira modificadas distribuídas pelo local de amostragem em Sintra (Tapada do Mouco), onde foram capturados 56 indivíduos. Com o mesmo objetivo, a 200 metros deste ponto, foram colocadas 40 armadilhas e capturados 12 indivíduos para comparação. Paralelamente, foram igualmente analisadas amostras de 88 espécimes provenientes de uma colónia de M. lusitanicus, resultado de um estudo anterior (2002-2003) num pomar de maçãs nas Caldas da Rainha. O sistema de túneis exposto apresentou dimensões consideráveis, atingindo um total de 606.35 m de comprimento e uma profundidade média de 11.16±9.47 cm, atingindo um máximo de 52.8 cm de profundidade. Foi registado um número elevado de aberturas (N=334), no entanto, apenas foi encontrada uma única despensa mas nenhum ninho foi descoberto. O baixo número de despensas e a ausência de ninhos encontrados pode provavelmente ser explicado por dois fatores principais: (1) alta disponibilidade de alimentos à superfície, diminuindo a necessidade de armazenamento dos mesmos, pois a colónia estava localizada num campo de pastagem, com elevada disponibilidade alimentar; (2) o sistema de escavação não foi completamente exposto e algumas das suas zonas mais profundas, onde geralmente são encontrados ninhos e despensas, podem não ter sido encontradas. Os índices de linearidade, circularidade e convolução (1.5193, 0.4332 e 14.3714, respectivamente) indicam um sistema de túneis linear e moderamente convolscente. A dimensão fractal e a lacunaridade deste sistema (FD e λ, 1,2678 e 0,7414, respectivamente), suportando os valores anteriores, sugerem um sistema subterrâneo complexo com heterogeneidade moderada, semelhante ao encontrado noutros outros roedores fossadores e subterrâneos. A análise de 10 a 12 microssatélites, num total de 156 espécimes de M. lusitanicus, permitiu a identificação de dois grupos familiares na Tapada do Mouco (distribuídos em 4 clusters genéticos) e três grupos familiares em Caldas da Rainha (5 clusters genéticos). O tamanho médio da família foi de 15,2 indivíduos (sendo que uma das famílias era consideravelmente menor), estando de acordo com o anteriormente observado (organização dos indivíduos em grandes grupos familiares). Com uma única exceção, todos os pares reprodutores encontrados exibiram um comportamento monogâmico, reproduzindo-se com o mesmo parceiro, inclusivamente, num dos casos, por gerações sucessivas e produzindo várias ninhadas. O único caso de acasalamento extra-par ocorreu entre uma fêmea e dois machos (poliandria), embora isso possa também ter sido devido a fatores externos (alta perturbação no local da colónia). Apesar de familiares próximos partilharem o mesmo sistema de túneis, não foi detectado qualquer caso de consanguinidade, com reprodução entre irmãos ou parentes próximos. Este dado é reforçado por baixos valores de consanguinidade a nível de ambas as populações analisadas. Estes resultados, juntamente com o monomorfismo sexual observado, sustentam e reforçam a hipótese de que o rato-cego tem um sistema de acasalamento monogâmico e uma organização social complexa.
O rato-cego (Microtus lusitanicus, Gerbe 1879) é um roedor fossador conhecido pela sua capacidade de construir um complexo sistema de túneis subterrâneos no qual habita. Estes sistemas podem ter vários metros de comprimento, com várias entradas, ninhos e despensas. Estudos anteriores indicam que um único sistema de túneis pode ser partilhado por vários indivíduos formando pequenos grupos familiares, podendo incluir mais de um par reprodutor. Trabalhos recentes sugerem a ocorrência de cuidados aloparentais, bem como a formação de um forte vínculo entre o par reprodutor, reforçando a possibilidade desta espécie ter um sistema de acasalamento monogâmico e uma estrutura social complexa. No presente trabalho estudou-se a estrutura sistema de galerias subterrâneas de M. lusitanicus. O sistema subterrâneo, localizado num habitat semi-natural (campo de pastagem) em Sintra, foi exposto e a sua estrutura mapeada usando um sistema de GPS diferencial (DGPS). Adicionalmente, recorrendo à análise de 12 microssatélites, foi estudada a estrutura social e de parentesco da mesma. Para a recolha de amostras de tecido para análise de DNA, foram colocadas um total de 120 armadilhas de toupeira modificadas distribuídas pelo local de amostragem em Sintra (Tapada do Mouco), onde foram capturados 56 indivíduos. Com o mesmo objetivo, a 200 metros deste ponto, foram colocadas 40 armadilhas e capturados 12 indivíduos para comparação. Paralelamente, foram igualmente analisadas amostras de 88 espécimes provenientes de uma colónia de M. lusitanicus, resultado de um estudo anterior (2002-2003) num pomar de maçãs nas Caldas da Rainha. O sistema de túneis exposto apresentou dimensões consideráveis, atingindo um total de 606.35 m de comprimento e uma profundidade média de 11.16±9.47 cm, atingindo um máximo de 52.8 cm de profundidade. Foi registado um número elevado de aberturas (N=334), no entanto, apenas foi encontrada uma única despensa mas nenhum ninho foi descoberto. O baixo número de despensas e a ausência de ninhos encontrados pode provavelmente ser explicado por dois fatores principais: (1) alta disponibilidade de alimentos à superfície, diminuindo a necessidade de armazenamento dos mesmos, pois a colónia estava localizada num campo de pastagem, com elevada disponibilidade alimentar; (2) o sistema de escavação não foi completamente exposto e algumas das suas zonas mais profundas, onde geralmente são encontrados ninhos e despensas, podem não ter sido encontradas. Os índices de linearidade, circularidade e convolução (1.5193, 0.4332 e 14.3714, respectivamente) indicam um sistema de túneis linear e moderamente convolscente. A dimensão fractal e a lacunaridade deste sistema (FD e λ, 1,2678 e 0,7414, respectivamente), suportando os valores anteriores, sugerem um sistema subterrâneo complexo com heterogeneidade moderada, semelhante ao encontrado noutros outros roedores fossadores e subterrâneos. A análise de 10 a 12 microssatélites, num total de 156 espécimes de M. lusitanicus, permitiu a identificação de dois grupos familiares na Tapada do Mouco (distribuídos em 4 clusters genéticos) e três grupos familiares em Caldas da Rainha (5 clusters genéticos). O tamanho médio da família foi de 15,2 indivíduos (sendo que uma das famílias era consideravelmente menor), estando de acordo com o anteriormente observado (organização dos indivíduos em grandes grupos familiares). Com uma única exceção, todos os pares reprodutores encontrados exibiram um comportamento monogâmico, reproduzindo-se com o mesmo parceiro, inclusivamente, num dos casos, por gerações sucessivas e produzindo várias ninhadas. O único caso de acasalamento extra-par ocorreu entre uma fêmea e dois machos (poliandria), embora isso possa também ter sido devido a fatores externos (alta perturbação no local da colónia). Apesar de familiares próximos partilharem o mesmo sistema de túneis, não foi detectado qualquer caso de consanguinidade, com reprodução entre irmãos ou parentes próximos. Este dado é reforçado por baixos valores de consanguinidade a nível de ambas as populações analisadas. Estes resultados, juntamente com o monomorfismo sexual observado, sustentam e reforçam a hipótese de que o rato-cego tem um sistema de acasalamento monogâmico e uma organização social complexa.
Descrição
Tese de mestrado, Biologia da Conservação, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
Palavras-chave
DGPS Sistema subterrâneo Fossador Roedor Análise de parentesco Sistema de acasalamento Monogamia Microssatélites Teses de mestrado - 2019