On the edge: a genetic assessment of Aplodontia rufa from the edge of their distribution

Antoinette J. Piaggio, Jennifer Jeffers

Abstract


Aplodontia rufa (mountain beaver) is considered the sole remaining extant genus and species of an ancient lineage that once broadly inhabited the Great Basin and is now restricted to the Pacific Northwest and portions of California and Nevada. Aplodontia rufa californica in Nevada is distributed patchily at the edge of mountain beaver distribution. Due to concern over the status of these populations this subspecies is listed in Nevada as sensitive. The Nevada Department of Wildlife is concerned about the status of Aplodontia rufa californica populations scattered across areas of central western Nevada and has worked to gain an understanding of the subspecies’ current distribution and numbers. Because there is a lack of a thorough genetic analysis of these populations in Nevada, this study aims to assess the evolutionary relationships and connectivity of populations within Nevada and California. Therefore, we sampled each of the 9 known localities of Aplodontia rufa in Nevada, as well as 4 sites from the type locality region of the central Sierra Nevada Mountains of California for comparison, using mitochondrial DNA for phylogenetic and network analyses. Additionally, we used microsatellite markers to assess connectivity of populations within Nevada and to proximate California populations. We found that Nevada populations share mitochondrial DNA haplotypes with California populations and therefore belong to the same subspecies. Furthermore, we found evidence of gene flow between Nevada and California populations. Within Nevada, we detected population differentiation that suggested fragmented populations with restricted connectivity. The results of this study will allow Nevada wildlife managers to develop targeted management strategies to enhance connectivity between populations where it is lacking, to protect connectivity that exists, and also to conserve habitat required by this species. This study increases our understanding of this unique and ancient rodent species at the edge of its distribution.

 

Aplodontia rufa (castor de montaña) es considerado el único género y especie aún existente de un linaje antiguo que habitó en la Gran Cuenca, en la actualidad, se limita al noroeste del Pacífico y a algunas partes de California y Nevada. Aplodontia rufa californica en Nevada tiene una distribución dispersa y está en disminución. Como el estado de estas poblaciones es preocupante, esta subespecie se encuentra entre las especies susceptibles de Nevada. Este estudio se originó debido a la falta de un análisis genético exhaustivo de estas poblaciones en Nevada y la necesidad de comprender mejor cómo viven para desarrollar estrategias de manejo efectivas. El Departamento de Vida Silvestre (Department of Wildlife) de Nevada tiene interés en la conservación de las poblaciones de Aplodontia rufa californica que se encuentran en las áreas centro oeste de Nevada y ha intentado obtener información sobre su actual distribución y cifras concretas. En este estudio, analizamos la conexión y las relaciones evolutivas de las poblaciones que se encuentran dentro de Nevada y California. Por lo tanto, tomamos muestras de cada una de las 9 áreas conocidas donde se encuentra Aplodontia rufa en Nevada y de 4 lugares de la región tipo de la parte central de las Montañas Sierra Nevada de California para compararlas utilizando ADN mitocondrial con el fin de llevar a cabo análisis filogenéticos y de relación entre las especies. Además, utilizamos microsatélites como marcadores para evaluar la conexión de las poblaciones dentro de Nevada y poblaciones cercanas de California. Encontramos que las poblaciones de Nevada comparten haplotipos de ADN mitocondrial con las poblaciones de California; por lo tanto, ambas pertenecen a la misma subespecie. Además, encontramos indicios de flujo génico entre ambas poblaciones. En Nevada detectamos que las poblaciones se diferenciaban, lo cual sugirió la existencia de poblaciones fragmentadas con conexión limitada. Los resultados de este estudio permitirán a los directores de los espacios de conservación de vida silvestre de Nevada desarrollar estrategias de control bien enfocadas para mejorar la conexión entre las poblaciones donde la especie no está presente, proteger la conexión ya existente y conservar el hábitat que estas especies necesitan. Este studio nos permite un mejor entendimiento de esta especie de roedores única y antigua en el borde de su distribución.


Keywords


mountain beaver; Aplodontia rufa californica; microsatellite; mitochondrial DNA

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