Published June 29, 2012 | Version v1
Publication Open

Dietary Differentiation and the Evolution of Population Genetic Structure in a Highly Mobile Carnivore

Creators

  • 1. Museum and Institute of Zoology
  • 2. Polish Academy of Sciences
  • 3. Durham University
  • 4. Mammal Research Institute
  • 5. Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
  • 6. National Academy of Sciences of Belarus
  • 7. James Hutton Institute

Description

Recent studies on highly mobile carnivores revealed cryptic population genetic structures correlated to transitions in habitat types and prey species composition. This led to the hypothesis that natal-habitat-biased dispersal may be responsible for generating population genetic structure. However, direct evidence for the concordant ecological and genetic differentiation between populations of highly mobile mammals is rare. To address this we analyzed stable isotope profiles (δ(13)C and δ(15)N values) for Eastern European wolves (Canis lupus) as a quantifiable proxy measure of diet for individuals that had been genotyped in an earlier study (showing cryptic genetic structure), to provide a quantitative assessment of the relationship between individual foraging behavior and genotype. We found a significant correlation between genetic distances and dietary differentiation (explaining 46% of the variation) in both the marginal test and crucially, when geographic distance was accounted for as a co-variable. These results, interpreted in the context of other possible mechanisms such as allopatry and isolation by distance, reinforce earlier studies suggesting that diet and associated habitat choice are influencing the structuring of populations in highly mobile carnivores.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كشفت الدراسات الحديثة التي أجريت على الحيوانات آكلة اللحوم عالية الحركة عن هياكل وراثية سكانية خفية مرتبطة بالتحولات في أنواع الموائل وتكوين أنواع الفرائس. أدى ذلك إلى فرضية أن التشتت المتحيز لمواطن الولادة قد يكون مسؤولاً عن توليد البنية الوراثية السكانية. ومع ذلك، فإن الأدلة المباشرة على التمايز البيئي والجيني المتوافق بين مجموعات الثدييات عالية الحركة نادرة. لمعالجة هذا، قمنا بتحليل ملفات تعريف النظائر المستقرة (δ(13)C و δ(15)N) لذئاب أوروبا الشرقية (Canis lupus) كمقياس بديل قابل للقياس الكمي للنظام الغذائي للأفراد الذين تم تنميطهم وراثيًا في دراسة سابقة (تظهر البنية الوراثية الخفية)، لتوفير تقييم كمي للعلاقة بين سلوك البحث عن الطعام الفردي والنمط الجيني. وجدنا ارتباطًا كبيرًا بين المسافات الوراثية والتمايز الغذائي (مما يفسر 46 ٪ من التباين) في كل من الاختبار الهامشي والأهم من ذلك، عندما تم حساب المسافة الجغرافية كمتغير مشترك. وتعزز هذه النتائج، التي تفسر في سياق الآليات الممكنة الأخرى مثل التباين والعزلة عن بعد، الدراسات السابقة التي تشير إلى أن النظام الغذائي واختيار الموائل المرتبطة به يؤثران على هيكلة السكان في الحيوانات آكلة اللحوم عالية الحركة.

Translated Description (French)

Des études récentes sur des carnivores très mobiles ont révélé des structures génétiques de populations cryptiques corrélées à des transitions dans les types d'habitats et la composition des espèces de proies. Cela a conduit à l'hypothèse que la dispersion biaisée natale-habitat peut être responsable de la génération de la structure génétique de la population. Cependant, les preuves directes de la différenciation écologique et génétique concordante entre les populations de mammifères très mobiles sont rares. Pour résoudre ce problème, nous avons analysé les profils isotopiques stables (valeurs δ(13)C et δ(15)N) pour les loups d'Europe de l'Est (Canis lupus) en tant que mesure de substitution quantifiable du régime alimentaire pour les individus qui avaient été génotypés dans une étude antérieure (montrant une structure génétique cryptique), afin de fournir une évaluation quantitative de la relation entre le comportement de recherche de nourriture individuel et le génotype. Nous avons trouvé une corrélation significative entre les distances génétiques et la différenciation alimentaire (expliquant 46 % de la variation) à la fois dans le test marginal et de manière cruciale, lorsque la distance géographique était prise en compte en tant que co-variable. Ces résultats, interprétés dans le contexte d'autres mécanismes possibles tels que l'allopatrie et l'isolement par la distance, renforcent les études antérieures suggérant que le régime alimentaire et le choix d'habitat associé influencent la structuration des populations chez les carnivores très mobiles.

Translated Description (Spanish)

Estudios recientes sobre carnívoros altamente móviles revelaron estructuras genéticas de poblaciones crípticas correlacionadas con transiciones en los tipos de hábitat y la composición de las especies de presas. Esto llevó a la hipótesis de que la dispersión sesgada por el hábitat natal puede ser responsable de generar la estructura genética de la población. Sin embargo, la evidencia directa de la diferenciación ecológica y genética concordante entre las poblaciones de mamíferos altamente móviles es rara. Para abordar esto, analizamos los perfiles de isótopos estables (valores de δ(13)C y δ(15)N) para lobos de Europa del Este (Canis lupus) como una medida indirecta cuantificable de la dieta para individuos que habían sido genotipados en un estudio anterior (que muestra la estructura genética críptica), para proporcionar una evaluación cuantitativa de la relación entre el comportamiento de alimentación individual y el genotipo. Encontramos una correlación significativa entre las distancias genéticas y la diferenciación dietética (que explica el 46% de la variación) tanto en la prueba marginal como, de manera crucial, cuando la distancia geográfica se contabilizó como una covariable. Estos resultados, interpretados en el contexto de otros posibles mecanismos como la alopatría y el aislamiento por distancia, refuerzan estudios anteriores que sugieren que la dieta y la elección del hábitat asociado están influyendo en la estructuración de las poblaciones en carnívoros altamente móviles.

Files

journal.pone.0039341&type=printable.pdf

Files (412.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2e9660e54e98739f7fad0a62afe364fe
412.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التمايز الغذائي وتطور البنية الوراثية السكانية في آكلة اللحوم عالية الحركة
Translated title (French)
Différenciation alimentaire et évolution de la structure génétique de la population chez un carnivore très mobile
Translated title (Spanish)
Diferenciación dietética y la evolución de la estructura genética de la población en un carnívoro altamente móvil

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1965625947
DOI
10.1371/journal.pone.0039341

Is supplement to
https://openalex.org/W4210576527 (Other)
https://openalex.org/W3158259315 (Other)
https://openalex.org/W2796857470 (Other)
https://openalex.org/W2772192873 (Other)
https://openalex.org/W2743468525 (Other)
https://openalex.org/W2740948746 (Other)
https://openalex.org/W2585477915 (Other)
https://openalex.org/W2130772139 (Other)
https://openalex.org/W1973491468 (Other)
https://openalex.org/W1898788067 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Venezuela

References

  • https://openalex.org/W1641381811
  • https://openalex.org/W1775424450
  • https://openalex.org/W1991522017
  • https://openalex.org/W1993764335
  • https://openalex.org/W2004444667
  • https://openalex.org/W2011423887
  • https://openalex.org/W2011943765
  • https://openalex.org/W2016035670
  • https://openalex.org/W2031148529
  • https://openalex.org/W2040220358
  • https://openalex.org/W2052056716
  • https://openalex.org/W2056007573
  • https://openalex.org/W2058023368
  • https://openalex.org/W2058327638
  • https://openalex.org/W2073073728
  • https://openalex.org/W2073565925
  • https://openalex.org/W2087436007
  • https://openalex.org/W2096546283
  • https://openalex.org/W2101470920
  • https://openalex.org/W2101995165
  • https://openalex.org/W2102315958
  • https://openalex.org/W2103507112
  • https://openalex.org/W2105706314
  • https://openalex.org/W2109868247
  • https://openalex.org/W2114164542
  • https://openalex.org/W2121735528
  • https://openalex.org/W2123997858
  • https://openalex.org/W2131000806
  • https://openalex.org/W2133311848
  • https://openalex.org/W2138695046
  • https://openalex.org/W2143344533
  • https://openalex.org/W2144132031
  • https://openalex.org/W2148974581
  • https://openalex.org/W2149421543
  • https://openalex.org/W2165406384
  • https://openalex.org/W2170784505
  • https://openalex.org/W2173344083
  • https://openalex.org/W2183045466
  • https://openalex.org/W2323234481
  • https://openalex.org/W2803231579
  • https://openalex.org/W4241722143
  • https://openalex.org/W4388546306