Moulay Abdeljalil Ait Baamrane

1 Laborator de biodiversitate și dinamică a ecosistemelor [BioDEcos], Facultatea de Științe-Semlalia, Universitatea Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc,

Wasim Shehzad

2 Laborator de ecologie alpină [LECA], CNRS UMR 5553, Universitatea Joseph Fourier, Grenoble, Franța,

Ahmed Ouhammou

3 Laboratorul de ecologie și mediu [L2E], Facultatea de Științe-Semlalia, Universitatea Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc,

Abdelaziz Abbad

4 Laboratorul de biotehnologii, protecția și valorificarea resurselor vegetale [Biotec-VRV], Facultatea de Științe-Semlalia, Universitatea Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc,

Mohamed Naimi

1 Laborator de biodiversitate și dinamică a ecosistemelor [BioDEcos], Facultatea de Științe-Semlalia, Universitatea Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc,

Eric Coissac

2 Laborator de ecologie alpină [LECA], CNRS UMR 5553, Universitatea Joseph Fourier, Grenoble, Franța,

Pierre Taberlet

2 Laborator de ecologie alpină [LECA], CNRS UMR 5553, Universitatea Joseph Fourier, Grenoble, Franța,

Mohammed Znari

1 Laborator de biodiversitate și dinamică a ecosistemelor [BioDEcos], Facultatea de Științe-Semlalia, Universitatea Cadi Ayyad, Marrakech, Maroc,

Conceput și proiectat experimentele: MZ MAA PT. Au efectuat experimentele: MAA WS EC. Analiza datelor: MAA PT EC. Reactivi/materiale/instrumente de analiză contribuite: PT. Am scris lucrarea: MZ MAA. Identificare taxonomică: AA AO. Asistență pe teren: MN. Eșantionare pe teren: MAA. Manuscris revizuit și răspuns la comentariile arbitrului: MZ PT. Asistență tehnică de laborator: CE.

Date asociate

Abstract

Introducere

Gazela Dorcas a fost clasificată ca fiind vulnerabilă de Comisia de supraviețuire a speciilor din Uniunea Mondială pentru Conservare [24] din 1988 și considerată pe cale de dispariție în Maroc [25], [26]. Gazela marocană dorcas (Gazella dorcas massaesyla) este endemică a platourilor atlantice [27]. Ultima populație sălbatică care a supraviețuit din această subspecie este adunată în rezervația M’Sabih Talaa, la nord de Munții Atlas, unde trăiesc o turmă de aproximativ 100 de indivizi [28]. Unele caracteristici demografice ale acestei populații au fost investigate [29], [30], iar variația sezonieră a obiceiurilor sale alimentare a fost, de asemenea, examinată în urmă cu mai bine de 20 de ani (1987) utilizând analiza fecală microhistologică [31]. Conform acestui studiu ulterior, se pare că gazela marocană dorcas este mai degrabă un erbivor specialist care se hrănește cu un subgrup mic de specii de plante, independent de disponibilitatea lor.

Freeland și Jansen [32] și Westoby [33] au arătat că erbivorele mari maximizează aportul de nutrienți selectând o gamă largă de specii furajere, datorită complementarității disponibilității nutrienților între speciile de plante. Mai mult, Freeland și Jansen [32] au propus ca erbivorele să evite depășirea pragurilor toxice ale metaboliților secundari ai plantelor prin hrănirea cu o varietate de specii de plante. Pe baza proteinei brute din fecale care a fost mai mare decât cea măsurată la speciile de plante, gazela Dorcas din deșertul Negev, Israel, a fost sugerată să-și selecteze dieta la nivelul părților plantelor, nu al speciilor [34]. În plus, și datorită dimensiunii reduse a corpului și a modului său de hrănire de tip intermediar «Grazer-Browser», gazela dorcas ar necesita alimente de o calitate nutrițională relativ ridicată pentru a-și satisface nevoile, ceea ce ar afecta produsele alimentare selectate.

În această lucrare, prezentăm prima utilizare a tehnicii genetice neinvazive din ce în ce mai populară, abordarea trnL [35] - [40] pentru a determina compoziția dietei și variația sa sezonieră în gazela dorcas marocană din M'Sabih Rezervația Talaa. Rezultatele obținute sunt comparate cu cele raportate anterior de Loggers [31] pentru aceeași populație în urmă cu 22 de ani, folosind metoda microhistologică. Rezultatele obținute vor fi luate în considerare la elaborarea unui plan de conservare și gestionare a populației studiate și a habitatului acesteia.

Materiale și metode

Declarație de etică

Nu este nevoie de o declarație de etică, deoarece lucrările noastre actuale de cercetare nu au presupus capturarea sau orice manipulare directă sau perturbare a animalelor. Am colectat doar probe de plante și fecale pentru analize moleculare. Accesul la rezervație a fost sub permisiunea Haut Commissariat aux Eaux et Forêts et à la Lutte Contre la Désertification [HCEFLCD], care este responsabil pentru gestionarea zonelor protejate și a faunei sălbatice din Maroc. Pentru munca noastră de teren nu ni s-a permis să captăm sau să deranjăm gazelele.

Zonă de studiu

Studiul a fost realizat în rezervația M’Sabih Talaa (MT), la nord-vest de Munții Atlas, Maroc (Fig. 1). Rezervația MT este o parte a câmpiei aride Haouz (31 ° 48′N- 8 ° 30 ′ V, 380 m s.a.), este situată la 68 km vest de Marrakech și 80 km sud-est de Safi. Habitatul este dominat de pajiști Stipa retorta punctate cu arbuști Zizyphus lotus și Retama monosperma [31]. Această rezervă a fost creată pentru a fi o zonă de experiment cu scopul de a testa în ce măsură unele plante (copaci, arbuști și plante erbacee) vor rezista aridității acestei zone. Rezervația se află într-un climat arid, ploile neregulate cad între noiembrie și martie, cu o medie de 238 mm pe an (± 88,27, n = 52). Temperatura variază de la 5 ° C în ianuarie la aproape 40 ° C în iulie și august.

obiceiurilor

Locația locului de studiu este indicată de pătrat.

Eșantionarea fecalelor și inventarul plantelor

Un total de 60 de probe de fecale au fost colectate de trei ori în timpul vârfului producției anuale de vegetație (primăvara: 22-27 martie, 2009), mijlocul (vara: 25 iulie - 02 august, 2009) și sfârșitul sezonului uscat. (toamna: 15-19 octombrie 2009) pentru analiză. Cele 20 de probe de fecale colectate în fiecare sezon au fost conservate uscate în silicagel și probele de fecale mai vechi de o săptămână au fost excluse pentru a optimiza costul și beneficiul analizelor genetice. Mai mult, pentru fiecare probă fecală, data eșantionării și coordonatele geografice au fost înregistrate de un receptor GPS (Garmin eTrex).

Au fost colectate eșantioane din toate speciile de plante întâlnite în rezervă în cele trei sezoane studiate, identificate la cel mai scăzut nivel taxonomic folosind cheile de identificare [41] - [47] și lista speciilor de plante care apar în regiune.

Extracția ADN din fecale

Toate extracțiile au fost efectuate într-o cameră dedicată extracției acizilor nucleici. ADN-ul total a fost extras din aproximativ 10 mg de fecale cu trusa DNeasy Blood and Tissue (QIAgen GmbH, Hilden, Germania), urmând instrucțiunile producătorului. Extractele de ADN au fost recuperate într-un volum total de 250 uL. Extracțiile simulate fără probe au fost efectuate în mod sistematic pentru a monitoriza eventualele contaminări.

Amplificarea ADN-ului

tabelul 1

NumeExemplu de secvență (5′- 3 ′)Referințe
G GGGCAATCCTGAGCCAA Taberlet și colab. (2007)
H CCATTGAGTCTCTGCACCTATC Taberlet și colab. (2007)
ITS1-F GATATCCGTTGCCGAGAGTC Acest studiu
ITS1Poa-R CCGAAGGCGTCAAGGAACAC Acest studiu
ITS1Ast-R CGGCACGGCATGTGCCAAGG Acest studiu

Secvențierea ADN-ului

Secvențierea s-a efectuat pe Illumina/Solexa Genome Analyzer IIx (Illumina, San Diego, California), folosind Paired-End Cluster Generation Kit V4 și Sequencing Kit V4 (Illumina, San Diego, California) și urmând instrucțiunile producătorului. Un total de 108 nucleotide au fost secvențiate pe fiecare extremitate a fragmentelor de ADN.

Analiza secvenței și atribuirea taxonului

Datele se bazează pe variația secvenței buclei P6 a intronului cloroplast trnL (UAA) folosind fecale (colectate în rezervația M’Sabih Talaa) ca sursă de ADN.

Discuţie

Per ansamblu, atunci când comparăm rezultatele noastre cu cele raportate de Loggers [31] pentru aceeași populație din rezerva MT, acum 22 de ani (1986-1987), compoziția dietei sa dovedit a fi în prezent (2009) mult mai diversificată (71 vs. 29 taxoni identificați) cu 40-41 taxoni în primăvara-vară și 49 taxoni în toamnă vs. respectiv 23–22 și 26 în 1986–1987. Bogățiile specifice corespunzătoare din întreaga rezervă au fost 130 și, respectiv, 171 de specii. Taxonii identificați au diferit semnificativ între cele două perioade (2009 și 1986–87) cu numere de impozite comune de numai 8, 10 și 11, respectiv pentru primăvară, vară și toamnă. Principalii taxoni comuni sunt o specie de iarbă (Stipa retorta), trei taxoni prohibiți (Cladanthus arabicus, Plantago spp. Și Medicago spp.) Și trei specii de arbusti (Acacia gummifera, Atriplex halimus și Zizyphus lotus).

Unele specii de plante care prezintă un risc de toxicitate pentru erbivorele de mamifere precum Anagallis arvensis, Lotus arenarius și Chenopodium murale [79] - [81] au fost detectate în dieta gazelei dorcas din rezerva MT, sugerând că gazela dorcas poate consuma chiar și plante toxice care ar putea fi bogat în unii nutrienți potențial necesari. Acest lucru ar putea fi interpretat și ca o strategie antiparazitară. Cu toate acestea, s-a raportat că gazela dorcas din deșertul Negev se poate hrăni cu crinul Pancratium sickenbergeri (Amarylidaceae) care este foarte toxic datorită unui conținut ridicat de oxalat de calciu; dar gazela pare să mănânce doar acele părți ale frunzelor în care sunt absente raphidele de oxalat de calciu [82].

Din punctul de vedere al gestionării arealului și al conservării acestei rămășițe pe cale de dispariție a populației de gazelă dorcas marocană, ar trebui să fie necesară păstrarea diversității floristice existente în rezervație. Speciile de arbuști, și anume Acacia gummifera, Atriplex halimus și Zizyphus lotus, care au o importanță nutrițională considerabilă în timpul sezonului uscat, ar trebui promovate în special în programele de reîmpădurire. Mai mult, așa cum s-a sugerat că populația gazelei dorcas MT ar trebui împărțită în două subpopulații pentru a-și reduce susceptibilitatea la stochasticitatea mediului [83] selecția noului sit potențial care ar găzdui subpopulația translocată ar trebui să aibă o plantă diversă similară. comunități, inclusiv majoritatea speciilor consumate.

informatii justificative

Tabelul S1

Taxoni vegetali identificați în dieta gazelei marocane dorcas în rezervația M’Sabih Talaa, Maroc. Datele se bazează pe variația secvenței buclei P6 a intronului cloroplast trnL (UAA) folosind fecalele ca sursă de ADN. % Din: frecvența apariției în%.