Is chytridiomycosis a threat to the Darwin’s frog (Rhinoderma darwinii)? : a multi-approach disease risk assessment = ¿es la quitridiomicosis una amenaza para la Ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii)? : una evaluación de riesgo de la enfermedad con múltiples aproximaciones
| dc.contributor.advisor | Azat Soto, Claudio | |
| dc.contributor.advisor | Cunningham, Andrew A. | |
| dc.contributor.author | Valenzuela-Sánchez, Andrés | |
| dc.date.accessioned | 2023-12-28T20:27:27Z | |
| dc.date.available | 2023-12-28T20:27:27Z | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.description | Tesis (Doctor en Medicina de la Conservación) | es |
| dc.description.abstract | Cada día existe mayor evidencia de que la biodiversidad de la Tierra está entrando en la sexta extinción masiva. Quizás el ejemplo más alarmante de este problema se observa en el grupo de los anfibios. La quitridiomicosis de los anfibios, una enfermedad causada por el hongo Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), es considerada una de la principales causas de la crisis global de declinación de este grupo taxonómico. Un linaje pandémico global de Bd (BdGPL) está asociado con eventos de mortalidad masiva, con la extirpación de poblaciones locales, y con la extinción de especies en múltiples continentes. Por ejemplo, se sospecha que en Chile Bd puede ser el responsable de la extinción de poblaciones locales de las ranitas de Darwin (Rhinoderma darwinii y R. rufum). Existe evidencia de que individuos de R. darwinii son susceptibles a desarrollar quitridiomicosis fatal en la naturaleza y se sospecha que esta enfermedad fue la causante de un evento de mortalidad en esta especie ocurrido en cautiverio. Sin embargo, nunca se han reportado epidemias ni mortalidades masivas de R. darwinii en vida silvestre. Por sobre todo, no existe evidencia sobre la diversidad de cepas de Bd que podrían estar presentes en Chile, así como tampoco sobre los efectos directos de la infección con Bd sobre la sobrevivencia de los hospederos y la dinámica poblacional en R. darwinii. En esta tesis, mi objetivo es evaluar el riesgo que representa la quitridiomicosis para la persistencia de las poblaciones locales de R. darwinii. Adicionalmente, proveo hallazgos aplicables a otros procesos poblacionales que podrían ser relevantes para la dinámica poblacional de anfibios en general, y para la dinámica hospedero-Bd en particular. Por primera vez Bd fue cultivado desde anfibios silvestres en Chile. Dos aislados fueron obtenidos: AVS2 desde Batrachyla antartandica desde Melimoyu y AVS4 desde Xenopus laevis desde Hualañé. Los aislados chilenos se agrupan dentro del BdGPL y los aislados más cercanos genómicamente fueron cepas obtenidas desde Estados Unidos y Reino Unido. Un estudio de captura-recapture (CR) llevado a cabo durante de 24 meses en cuatro poblaciones Bd-positivas y cuatros poblaciones Bd-negativas de R. darwinii, reveló que la infección con Bd tiene efectos devastadores sobre la sobrevivencia de los hospederos, tanto en juveniles como en adultos. Modelos matriciales poblacionales parametrizados con datos empíricos predijeron que los efectos observados a nivel individual de la infección con Bd tienen el potencial de disminuir marcadamente el crecimiento de poblaciones locales de R. darwinii, produciendo (en promedio) una lenta declinación poblacional hasta la extirpación. Un análisis de datos espaciales de CR en tres poblaciones de R. darwinii proveyó evidencia de dispersión edad-dependiente, siendo la dispersión natal más común que la dispersión para criar. Un modelo de caminatas aleatorias reveló que las diferencias en los desplazamientos anuales de juveniles y adultos se deben muy probablemente a estados de comportamiento edad-específicos. La dispersión de larga distancia estimada para R. darwinii puede permitir la conexión de poblaciones locales y la existencia de dinámicas metapoblacionales en la especies. En conjunto, mis resultados proveen evidencia contundente de que la quitridiomicosis en una seria amenaza para la conservación de R. darwinii y dan soporte a la hipótesis de que Bd estuvo involucrado en la extirpación de poblaciones locales de R. darwinii y R. rufum. Además, extiendo la distribución conocida de BdGPL en América del Sur, proveyendo soporte adicional al rol de la actividad antropogénica en la dispersión global de BdGPL. Mis hallazgos también indican que las extirpaciones poblacionales mediadas por Bd pueden ocurrir incluso en la ausencia de dinámicas epidémicas y donde la prevalencia es relativamente baja. Mi tesis contribuye con información esencial para desarrollar una estrategia de conservación para R. darwinii. Algunas medidas de manejo, como exclusiones, pueden ser una medida de corto a mediano plazo para la mitigación de Bd en poblaciones locales de esta especie. Ahora es el tiempo para dar un salto definitivo en favor de la conservación de esta especie. El manejo adaptativo parecer ser una aproximación adecuada para lidiar con la incerteza en la respuesta de las poblaciones de R. darwinii a diferentes opciones de manejo. | es |
| dc.description.abstract | There is increasing evidence indicating that Earth’s biodiversity is entering the sixth mass extinction. Perhaps the most alarming example of this issue is observed in amphibians. Amphibian chytridiomycosis, a disease caused by the fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), is considered to be one of the main causes of the world’s amphibian decline crisis. A global panzootic lineage of Bd (BdGPL) is associated with mass mortality events, the extirpation of local populations and the extinction of species on multiple continents. For instance in Chile, Bd has been proposed to be responsible for the extirpation of local populations of the Darwin’s frogs (Rhinoderma darwinii and R. rufum). There is evidence that R. darwinii individuals are susceptible to develop fatal chytridiomycosis in the wild and this disease is suspected to have caused a mortality event affecting this species occurred in captivity. Epidemic disease and mass die-offs, however, have not been reported in R. darwinii in the wild. Overall, there is a lack of evidence about the diversity of Bd strains occurring in Chile, as well as about the direct effects of Bd infection on host survival and population dynamics in Rhinoderma spp. In this dissertation, I aim to assess the risk represented by chytridiomycosis to the persistence of local populations of R. darwinii. Additionally, I provide findings applicable to other population processes that might be relevant to amphibian population dynamics in general, and for host-Bd dynamics in particular. For the first time, Bd was cultured from wild amphibians in Chile. Two isolates were obtained: AVS2 from Batrachyla antartandica from Melimoyu and AVS4 from Xenopus laevis from Hualañé. Chilean isolates group within the BdGPL and their closest relatives were genotypes isolated from the United States and the United Kingdom. A 24-month capture-recapture (CR) study conducted in four Bd-positive and four Bd-negative populations of R. darwinii, revealed that Bd infection has devastating effects on host survival, both in juveniles and adults. Matrix population models parameterized with empirical data predicted that the observed individual-level effects of Bd infection has the potential to markedly decrease the growth rate of R. darwinii local populations, producing (on average) a slow population decline until extirpation. An analysis of spatial CR data in three populations of R. darwinii provided evidence of age-dependent dispersal, with natal dispersal being more common than breeding dispersal. A random walk model revealed that differences in annual displacements between juveniles and adults are likely due to age-specific behavioural states. The estimated long-distance dispersal in R. darwinii may allow the connection of local populations and the existence of metapopulation dynamics in this species. Altogether, my results provide strong evidence that chytridiomycosis is a serious threat to the conservation of R. darwinii and gives additional support for Bd to be involved in the extirpation of local populations of Rhinoderma spp. Additionally, I extend the known distribution of BdGPL in South America, providing additional support to the role of anthropogenic activity in the global spread of BdGPL. My findings also indicate that the Bdinduced extirpation of local populations may occur even in the absence of epidemic infection dynamics and where parasite prevalence is relatively low. My dissertation contributes with critical information to develop a conservation strategy for R. darwinii. Management interventions, such as enclosures, to limit inter-specific Bd transmission might be a feasible (short-to-medium term) mitigation measure for the conservation of local populations of R. darwinii. Now seems to be the time to make a decisive leap forward in the management and conservation of this imperiled species. Adaptive management appears to be a sound approximation to cope with uncertainty in species response to management options. | en |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.unab.cl/xmlui/handle/ria/54554 | |
| dc.language.iso | en | es |
| dc.publisher | Universidad Andrés Bello | es |
| dc.subject | Anfibios | es |
| dc.subject | Enfermedades | es |
| dc.subject | Ranita de Darwin | es |
| dc.subject | Quitridiomicosis | |
| dc.title | Is chytridiomycosis a threat to the Darwin’s frog (Rhinoderma darwinii)? : a multi-approach disease risk assessment = ¿es la quitridiomicosis una amenaza para la Ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii)? : una evaluación de riesgo de la enfermedad con múltiples aproximaciones | es |
| dc.title.alternative | ¿es la quitridiomicosis una amenaza para la Ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii)? : una evaluación de riesgo de la enfermedad con múltiples aproximaciones | es |
| dc.type | Tesis | es |
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