Estudio del grado de hibridación entre la codorniz común (Coturnix coturnix) y la codorniz japonesa (Coturnix japonica) en Cataluña

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1 UNIVERSITAT DE BARCELONA U B Estudio del grado de hibridación entre la codorniz común (Coturnix coturnix) y la codorniz japonesa (Coturnix japonica) en Cataluña Investigador principal: Investigadores: Dr. José Domingo Rodríguez-Teijeiro Dr. Manuel Puigcerver Oliván Novembre de 2006

2 Introducción La Codorniz Común (Coturnix coturnix) es una especie galliforme y migradora perteneciente a la familia de las Fasiánidas que presenta en la actualidad un estado de conservación desfavorable en Europa (SPEC 3), considerándose que sus poblaciones han quedado muy mermadas (Burfield 2004). El área de distribución de esta especie comprende el Paleártico Occidental, así como el Oeste y parte central de Asia (Gallego et al. 1997). Actualmente se la considera una aloespecie de la Codorniz Japonesa, Coturnix japonica (Clements 2000); esta segunda especie está distribuida en la mayor parte de Rusia y Este de Asia, incluyendo Japón, Corea, China y la India. Aunque ambas aloespecies difieren ligeramente en algunos aspectos morfológicos y de canto (Barilani et al. 2005, Guyomarc h 2003), es difícil identificar claramente los híbridos de primera generación en base a dichos caracteres fenotípicos (Derégnaucourt 2000), y prácticamente imposible identificar los híbridos resultantes de retrocruzamientos tras una o varias generaciones. Aunque el área de distribución de las dos especies es mayoritariamente alopátrica, existe una pequeña área de simpatría en la región del lago Baïkal en Rusia (Fefelov 1998) y en la región de Kentei en Mongolia (Kozlova 1932). Aunque hasta hace muy poco tiempo no se conocía la hibridación natural en esta zona (Guyomarc h et al. 1998), análisis moleculares recientes con muy pocos ejemplares confirman la existencia de hibridismo en dicha área (Barilani et al. 2005). Dada la extendida costumbre de varios países mediterráneos de efectuar sueltas de Codorniz Japonesa o híbridos con fines cinegéticos es factible que la hibridación se pueda dar en la naturaleza fuera de aquella pequeña área de simpatría natural. En efecto, miles de codornices japonesas e híbridos han sido soltadas en los últimos años en países como España, Francia e Italia, generalmente previamente a la apertura de la media veda (Rodríguez-Teijeiro et 2

3 al. 1993; Guyomarc'h 2003). Aunque la suelta de codorniz previamente a la apertura de la media veda está prohibida en Cataluña desde 1995 (Orden de 7 de junio de 1995, D.O.G.C.), sigue autorizándose la suelta de ejemplares a lo largo de todo el año en áreas privadas de caza con reglamentación especial (cotos intensivos de caza). Si tenemos en cuenta los últimos 17 años, en los que se cuenta con un registro de las actividades de las áreas privadas de caza, en Cataluña se han liberado codornices con fines cinegéticos (Dep. de Medi Ambient i Habitatge, Generalitat de Catalunya, datos no publicados), una cifra enormemente elevada si se tiene en consideración que la estima de población de machos en Cataluña oscila entre y individuos por temporada de reproducción (Estrada et al. 2004). Existen estudios realizados en cautividad que muestran que las barreras reproductoras entre las dos especies no son lo suficientemente fuertes para prevenir la hibridación. Así, con respecto a las barreras pre-cigóticas, es bien conocido que ambas especies presentan unos requerimientos de hábitat que son virtualmente idénticos. Por otra parte, Derégnaucourt y Guyomarc'h (2003) han demostrado, en condiciones de cautividad, que las hembras de Codorniz Común emiten el máximo número de cantos sexuales en respuesta a los cantos de anuncio emitidos por los machos coespecíficos, el mínimo número en respuesta a los cantos de machos de Codorniz Japonesa, y un número intermedio en respuesta a los cantos emitidos por machos híbridos. Por otra parte, la hembra de Codorniz Japonesa produce un tipo de respuesta muy similar frente a cualquier canto de anuncio de macho, sea de la especie que sea; ello indica que la codorniz presenta solamente una discriminación parcial en la elección de pareja. Asimismo, experimentos llevados a cabo en el campo con jaulas-nasa han mostrado que las hembras de Codorniz Japonesa pueden incluso atraer más machos de Codorniz Común que las hembras coespecíficas (Puigcerver et al. 2000). Complementariamente, se ha podido comprobar que un reclamo sexual de hembra de Codorniz Común es capaz de atraer en el campo no solamente a 3

4 machos de Codorniz Común, sino también a machos de Codorniz Japonesa e híbridos (obs. pers.). Con respecto a las barreras post-cigóticas, está bien documentado que la hibridación entre Codorniz Común y Codorniz Japonesa puede darse en condiciones de cautividad, y que no se han encontrado diferencias entre la tasa de fertilidad, eclosión de huevos y supervivencia de pollos de parejas de híbridos comparadas con las de parejas de Codorniz Común. La segunda generación y los retrocruzamientos también pueden obtenerse en cautividad (Derégnaucourt et al. 2002). Dadas las masivas sueltas de Codorniz Japonesa e híbridos efectuadas durante décadas en países fundamentales del área de distribución de la Codorniz Común (como España, Francia e Italia), y dado que las barreras reproductoras no son lo suficientemente fuertes para prevenir la hibridación, existe el riesgo evidente de que pueda darse una hibridación y una introgresión de ADN de Codorniz Japonesa en las poblaciones naturales de Codorniz Común. En este punto, la pregunta clave es: puede esta introgresión constituir una amenaza para las poblaciones nativas de Codorniz Común? Nuevamente, existen estudios llevados a cabo en laboratorio que indican la existencia de un potencial peligro de conservación de la Codorniz Común. Así, de acuerdo con Guyomarc'h (2003), la Codorniz Común es una especie migradora parcial; sin embargo, la Codorniz Japonesa ha perdido, durante su proceso de domesticación, su impulso migratorio (Derégnaucourt et al. 2005). De acuerdo con estos investigadores, dado que los híbridos liberados en la naturaleza presentan una menor frecuencia de fenotipos migradores, éstos podrían aparearse con fenotipos largo migradores de Codorniz Común que todavía alcanzan latitudes por encima de los 40 º N; ello podría provocar un descenso en las tendencias migradoras de los individuos largo migradores que llegan a Europa. Incluso, como la frecuencia de fenotipos migradores en individuos híbridos es considerablemente 4

5 menor pero aún no están completamente erradicados, existe un riesgo real de que se extienda una contaminación genética por toda el área de distribución, especialmente hacia las áreas de invernada en África y en los hábitats favorables de reproducción en el Magreb. Siempre según estos investigadores, estas sueltas con fines cinegéticos pueden haber contribuido (o contribuirán a corto plazo) a una reducción en el impulso migrador en la Codorniz Común, lo que comportaría un incremento de estas poblaciones en el norte de África y a un dramático descenso en las de Europa. En coherencia con este riesgo de contaminación genética, la "Association of European Rarities Committees" considera que las sueltas con Codorniz Japonesa o híbridos podría ser denunciable ante la Unión Europea, al chocar frontalmente con la Directiva 79/409/CEE relativa a la conservación de aves silvestres. Esta práctica también ha sido criticada explícitamente en el Parlamento Europeo (Europarl 2002), y ha sido considerada como uno de los factores que provoca unos efectos más negativos en las poblaciones de Codorniz Común por el Common Quail Action Plan (en prep.) que está elaborando actualmente la Comisión Europea. Si la hipótesis de que las sueltas de Codorniz Japonesa o híbridos pudieran comportar la práctica erradicación de Codorniz Común en Europa fuera cierta, sería de esperar un rápido incremento de codornices híbridas en las poblaciones de Codorniz Común, puesto que una vez que la hibridación ha comenzado (como sugieren Derégnaucourt et al. 2002), es un proceso muy difícil de detener, especialmente cuando los híbridos son fértiles y se aparean con otros híbridos y con individuos paternos (Allendorf et al. 2001), como es el caso que nos ocupa. Después de unas pocas generaciones, este proceso permitiría una expansión total de híbridos ( hybrid swarm ), provocando que la mayoría de individuos fueran de este origen (Huxel 1999; Allendorf et al 2001) y llevando consecuentemente al colapso a la población de Codorniz Común. 5

6 El equipo investigador que firma el presente informe lleva efectuando un seguimiento de las poblaciones de Codorniz Común en Cataluña desde 1983 hasta la actualidad (24 años), y ha detectado por primera vez la presencia de Codorniz Japonesa o híbridos en el campo en 1990 (Rodríguez-Teijeiro et al. 1993). Sin embargo, desde entonces hasta ahora, aplicando técnicas moleculares (ADN mitocondrial y ADN nuclear), ha podido observar, en un único año de estudio (1998), que la presencia de híbridos en la naturaleza es prácticamente testimonial, de un 12 % del total de la población de machos capturados (Barilani et al 2005, Rodríguez-Teijeiro y Puigcerver 2005). Por otra parte, mediante análisis fenotípicos basados en el canto, los datos recogidos por el equipo investigador muestran que no existe una tendencia significativa al aumento de estos híbridos en la naturaleza (Rodríguez-Teijeiro y Puigcerver 2005, Puigcerver et al, en rev.) a lo largo de los años. Esta aparente contradicción entre lo que cabría esperar y lo que el equipo investigador realmente ha encontrado en la naturaleza, debe confirmarse mediante el empleo de técnicas moleculares (marcadores de ADN nuclear), y abre la puerta a numerosas y sugerentes preguntas que conviene investigar si se quiere efectuar una gestión de la especie basada en un profundo conocimiento ecoetológico de la misma. Cabría pensar si la inesperada escasez de Codorniz Japonesa e híbridos detectados en el campo pueda deberse a que las codornices soltadas presentan en condiciones naturales una elevada tasa de mortalidad y/o una baja eficacia biológica, al estar mal adaptadas a las condiciones de libertad y con una baja habilidad para defenderse del frío, de los depredadores y para buscar y seleccionar alimento (Guyomarc'h 2003). Estudios llevados a cabo con perdices patirrojas criadas en granja y liberadas con radioemisores (Duarte y Vargas 2004) sugieren y apoyan fuertemente esta posibilidad. Incluso podría plantearse la cuestión de si realmente se produce hibridación en condiciones naturales entre las codornices soltadas y la Codorniz Común o si no 6

7 se produce, siendo entonces los híbridos detectados en el campo los individuos que previamente se han liberado con fines cinegéticos y no el resultado de un proceso de hibridación en condiciones naturales entre éstos y codornices comunes. De hecho, no existen a día de hoy evidencias directas en ningún país de que éste proceso se produzca, si bien los resultados de estudios llevados a cabo en condiciones de cautividad sugieren que puede ocurrir con gran facilidad, como se ha expuesto anteriormente. Ello abre la puerta a interrogarnos acerca de si existen barreras reproductoras en condiciones naturales que no han sido detectadas en estudios en cautividad. En este sentido, está ampliamente documentado (Pierotti & Annet 1993) que muchas especies de las que no existe constancia de hibridación en condiciones naturales, pueden ser fácilmente cruzadas en cautividad, simplemente colocando juntos a un macho de una especie con una hembra de la otra especie. Ello implica la existencia de unas barreras ecológicas o comportamentales que se soslayan en condiciones de cautividad. La finalidad de este proyecto ha sido la de investigar en condiciones naturales la proporción de híbridos existente en dos poblaciones catalanas de Codorniz Común, así como analizar la posible hibridación entre la Codorniz Común y la Codorniz Japonesa o híbridos, empleando técnicas moleculares aplicadas a una muestra total de 181 codornices capturadas durante los años 1999, 2002 y 2005 en dos localidades de cría (Querol y Alp). Ello permite, por tanto, conocer la auténtica dimensión del posible problema de conservación derivado de las sueltas de codornices no nativas en zonas de cría de la Codorniz Común, así como su evolución a lo largo del tiempo. Por otra parte, los resultados de este proyecto permiten tener un mayor y mejor conocimiento de la dimensión real del problema de conservación que se le atribuye a la hibridación entre la Codorniz Común y la Codorniz Japonesa, lo que 7

8 posibilita establecer las medidas de gestión más adecuadas para la conservación de la Codorniz Común. Material y métodos A partir del seguimiento continuado de las poblaciones de Cataluña, se tomaron muestras de plumas cobertoras de codornices capturadas, mediante reclamo magnético y red, durante las épocas reproductoras de 1999 a 2005 en nueve localidades distribuidas en un gradiente norte-sur a distintas altitudes. Por razones de tipo económico, se analizó una submuestra de aproximadamente 30 individuos por año en dos localidades de estudio (Querol, 41º 25,1' N 1º 32,3' E, y Alp, 42º 11,4' N 1º 53,4' E) durante los años 1999, 2002 y 2005, lo que comporta un tamaño total de muestra de 181 individuos. Además, se analizaron 30 individuos de tres granjas diferentes, que correspondían a individuos criados con finalidad de sueltas. Finalmente, se analizaron también seis individuos obtenidos de la Universidad de Uppsala y que eran Codorniz Japonesa pura (tabla 1). Tabla 1. Número de muestras para cada localidad y año de muestreo. Localidad de estudio Año Código Tamaño de muestra Alp (Girona) 1999 ALP99 31 Alp (Girona) 2002 ALP02 30 Alp (Girona) 2005 ALP05 31 Querol 1999 ME99 30 Querol 2002 ME02 29 Querol 2005 ME05 30 Granja 1 (híbridos) (Lleida) 2006 Farm 10 Granja 2 (híbridos) (Lleida)) 2006 Farm 10 Granja 3 (híbridos) (Lleida) 2006 Farm 10 Univ. de Uppsala (C. japonica) 2006 JAP (UU) 6 Con respecto a los análisis moleculares, dada la dificultad que entraña identificar codornices híbridas utilizando rasgos morfológicos, se han empleado marcadores genéticos, como ya se hizo en Barilani et al. (2005). En dicho estudio, 8

9 se emplearon seis microsatélites, lo que permitió establecer una ligera diferenciación entre las dos especies (F ST =0.05); ello hace que la detección de híbridos sea difícil. Para incrementar el poder de detección de híbridos, en el presente proyecto se ha empleado un mayor número de microsatélites no ligados (9 en vez de 6). Además, se han utilizado cuatro microsatélites ligados adicionales, siguiendo las recomendaciones de Falush et al. (2003), para detectar eventos de mezclas genéticas más antiguas; por tanto, se han empleado un total de 13 microsatélites (tabla 2). Esta estrategia ha sido aplicada con éxito para detectar hibridación entre lobos y perros (Verardi et al. 2006) y entre gatos salvajes y gatos domésticos (Lecis et al. 2006), y garantiza una eficiencia de detección de híbridos en torno al 90 % (Vähä & Primmer 2006). Tabla 2. Nombre del microsatélite, nombre del cromosoma (CJA para cromosomas homólogos de pollo, Q para cromosomas únicos de codorniz), situación en el cromosoma para los marcadores ligados, número de acceso GenBank y formación repetida (todo ello basado en Kayang et al. 2004). Los marcadores en negrita fueron excluídos de los análisis debido, respectivamente, a su carácter monomórfico y a dificultades en el tanteo de alelos. Nombre del locus Cromosoma Situación Nº Genbank Formación repetida No ligados: GUJ0028 Q08 AB (CA)9 GUJ0039 CJA05 AB (CA)19 GUJ0057 Q03 AB (CA)12 GUJ0065 Q10 AB (CA)13 GUJ0093 CJA02 AB (CA)16 GUJ0097 CJA14 AB (CA)14 Ligados: Grupo 1 GUJ0017 CJA AB (CA)14 GUJ0062 CJA AB (CA)13 GUJ0068 CJA AB (CA)13 Grupo 2 GUJ0001 CJA27 0 AB (CA)7TG(CA)13 GUJ0014 CJA27 9 AB (CA)9 Grupo 3 GUJ0033 Q04 12 AB (CA)13 GUJ0044 Q04 36 AB (CA)16 Excluídos: GUJ0052 CJA01 19 AB (CA)12 GUJ0085 Q11 AB (GT)14 9

10 El ADN se extrajo a partir de plumas cobertoras. Para ello, primeramente se efectuó una incisión en el cálamo; las barbas y el raquis se desestimaron (ver figura 1). Para cada extracción, se emplearon 2-3 plumas. Fig. 1. Extracción de ADN a partir de la pluma. La línea negra que atraviesa el cálamo en diagonal indica la línea de corte, donde se encuentra la mayor concentración de ADN de acuerdo con Horváth et al. (2005). Los protocolos de extracción de ADN y de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) seguidos son los habituamente empleados en el Department of Evolutionary Biology de la Universidad de Uppsala, y que pueden encontrarse detallados en Huisman (2006). El cálculo de los indicadores de diferenciaciones entre poblaciones (F ST de Weir & Cockerham) se realizó mediante la aplicación informática GENETIX, que realiza asimismo un análisis factorial de correspondencias. La distancia genética F ST entre la Codorniz Común y la Codorniz Japonesa fue estimada a partir de la F ST entre las dos poblaciones silvestres con el menor número de híbridos versus la muestra de individuos de granja con el menor número de híbridos combinada con las codornices japonesas de la Universidad de Uppsala. El estudio de la subestructura genética de la población analizada se ha realizando aplicando la aplicación informática Structure 2.1 (Pritchard et al. 2001, Falush et al. 2003). Esta aplicación efectúa una aproximación bayesiana para asignar probabilidades de que los individuos tengan ancestros recientes en dos o más poblaciones, y sus prestaciones se incrementan con un mayor nivel de divergencia en la población parental y un mayor número de loci (Vähä & Primmer, 2006). Dado que el nivel de divergencia entre la Codorniz Común y la Codorniz 10

11 Japonesa es bajo (F ST =0.05 según Barilani et al. 2005), es aconsejable la utilización de un mayor número de microsatélites. Aunque en este estudio no se han utilizado los 24 loci recomendados por Vähä y Primmer (2006) para un F ST =0.06, el uso de loci ligados lo compensa parcialmente. Con respecto al umbral del valor q, empleado para distinguir individuos puros de híbridos, se ha optado por elegir un valor de 0.10; la razón de ello estriba en el hecho de que, cuanto menor sea el valor de q, mayor es la eficiencia para detectar híbridos, pero al mismo tiempo menor es su precisión: aunque se detectan más híbridos, éstos incluyen también falsos positivos. Con un valor de 0.10, se ha preferido obtener falsos positivos a clasificar incorrectamente híbridos como individuos puros. Por otra parte, la clasificación de individuos en la categoría de híbridos puede aportar evidencias de una posible hibridación en condiciones naturales y no solo en las granjas. Ahora bien, dado que los híbridos F1 están presentes en las granjas, la presencia de éstos en las poblaciones silvestres no necesariamente sería el resultado de apareamientos entre Codorniz Común silvestre y Codorniz Japonesa o híbridos soltados con fines cinegéticos. Sin embargo, los individuos híbridos que provienen de retrocruzamientos con Codorniz Común sí lo probarían, puesto que puede asumirse que todas las hembras de cría en las granjas son Codorniz Japonesa, dado que es sobradamente conocido el hecho de que las hembras de Codorniz Común crían mal en condiciones de cautividad. Para tal fin, se ha utilizado el programa bayesiano NewHybrids 1.1 beta (Anderson & Thompson, 2002), que permite estimar para cada individuo la probabilidad de que pertenezca a una de las siguientes clases: pura Codorniz Común, pura Codorniz Japonesa, F1, F2, retrocruzamientos con Codorniz Común y retrocruzamientos con Codorniz Japonesa. Los análisis moleculares se han llevado a cabo por Jisca Huisman en el 11

12 Department of Evolutionary Biology de la Universidad de Uppsala (Suecia), bajo la dirección del Dr. Carles Vilà. RESULTADOS a) Características de los marcadores y diferenciación genética Los marcadores genéticos utilizados han mostrado ser más polimórficos de lo esperado, basándonos en el número de unidades de microsatélite repetidas: el número medio de alelos fue de 22 (mínimo 10, máximo 33). Para todos los loci, el número de alelos fue menor en la Codorniz Japonesa que en la Codorniz Común. La F ST hallada entre la Codorniz Común y la Codorniz Japonesa ha sido de 0.13, valor éste muy superior al obtenido en Barilani et al. (2005). b) Diferenciación entre poblaciones Como puede apreciarse en la tabla 3, las diferencias genéticas entre las poblaciones silvestres (Querol y Alp) y entre los diferentes años en la misma localidad de muestreo, son mucho menores que entre poblaciones silvestres por un lado y muestras de individuos de granja por el otro, como era de esperar. La diferencia entre la Codorniz Japonesa pura de la Universidad de Uppsala y las codornices de granja de Cataluña (F ST =0.110) es mayor que la diferencia existente entre los individuos silvestres y los individuos de granja (F ST =0.065). Ello puede ser debido a una selección para diferentes propósitos y a la deriva genética; también puede ser debido a la presencia de híbridos en las poblaciones silvestres, o ambas causas a la vez. Las diferencias en la proporción de híbridos pueden, asimismo, explicar parcialmente las diferencias existentes entre la F ST entre los diferentes años y poblaciones. 12

13 Tabla 3. Estima Weir & Cockerham de la F ST para cada par de poblaciones (calculado en GENETIX). ME = Querol; 99, 02 y 05 indican los años de muestreo. ME 02 ME 05 ALP 99 ALP 02 ALP 05 Granja Jap Uppsala ME ME ME ALP ALP ALP Farm Jap (UU) En concordancia con los valores hallados de F ST, el análisis factorial de correspondencias (figura 2) sitúa a las codornices japonesas de la Universidad de Uppsala más lejos de la nube de puntos formada por las codornices silvestres que de las codornices de granja. Aparecen algunos individuos sospechosos de ser híbridos (puntos amarillos), que aparecen hacia el centro de la figura, mezclados con codornices de granja (puntos grises). Fig. 2. Análisis factorial de correspondencias producido por GENETIX, combinando los diferentes años dentro de cada población. Rosa: Codorniz Japonesa (UU); gris: codorniz de granja; Amarillo: Querol; Azul: Alp. 13

14 c) Identificación de híbridos La aplicación STRUCTURE estima la proporción de ascendencia en cada una de las K poblaciones ancestrales. La proporción de ascendencia de Codorniz Común q EUR para cada individuo, se muestra en la figura 3 mediante la longitud de la barra de color verde. Las barras rojas de los grupos 1,2 y 3 indican que algunos híbridos y probablemente Codorniz Japonesa están presentes en las poblaciones silvestres de Codorniz Común. No se observa ninguna tendencia en el tiempo, ya que la proporción de híbridos es menor en el año 2002 y aproximadamente igual en los otros dos años (1999 y 2005). Fig. 3. Histograma de STRUCTURE empleando K=2 agrupaciones. Grupo 1=Querol y Alp 1999; grupo 2= Querol y Alp 2002; grupo 3=Querol y Alp 2005; grupo 5= Codorniz Japonesa (Univ. Uppsala); grupo 6=codornices de granja. Cada línea vertical representa la proporción de origen (q) de un individuo en la primera agrupación (Codorniz Común, en verde) y en la segunda (Codorniz Japonesa, en rojo). Para asegurar que las estimas de las proporciones de origen son fiables, el siguiente paso a realizar consiste en investigar las denominadas regiones de credibilidad (CR) alrededor del punto estimado. Estas regiones de credibilidad son las variantes bayesianas de los intervalos de confianza empleados en la estadística, e indican la incerteza alrededor de las proporciones estimadas de origen q EUR. En el caso que nos ocupa, se ha hallado que esta CR es muy amplia para algunos individuos, por lo que el punto estimado no es muy fiable (figura 4). 14

15 Europea pura Retrocruzamiento europea Japonesa pura Fig. 4. Cada línea vertical representa el 90% de las regiones de credibilidad (CR) para una fracción q EUR individual (verde en la figura 4); a la izquierda están las codornices silvestres, a la derecha las codornices de granja. Todo los CR que está por encima de la línea roja superior son europeas puras, y por debajo de la línea roja inferior son japonesas puras. Los CR que cruzan la línea azul por encima y por debajo son potencialmente retrocruzamientos europeos y híbridos F 1 respectivamente. La mayor parte de las codornices silvestres tienen un origen puro de Codorniz Común, puesto que muestran un CR estrecho (entre 0.9 y 1), Hay al menos tres individuos de origen puro de Codorniz Japonesa en la población salvaje. Algunos otros individuos muestran una amplia CR que excluye la posibilidad de q EUR =1; ello indica que no son Codorniz Común pura, pero pueden ser Codorniz Japonesa pura, F1 o retrocruzamientos con Codorniz Japonesa. Estos individuos están referenciados en la tabla 4 bajo la categoría Japonesa/híbridos. La categoría más compleja es la formada por individuos que tienen una CR que incluye q EUR =1; ello quiere decir que estos individuos pueden ser tanto Codorniz Común como híbridos de cualquier categoría; en los dos casos en los que la CR varía entre 0 y 1, estos individuos incluso podrían ser Codorniz Japonesa pura. Sin embargo, si considerásemos únicamente el punto estimado, la mayor parte de estos individuos se clasificarían como Codorniz Común pura (q EUR <0.9); lógicamente, si se tiene en cuenta la CR, esta clasificación es cuestionable. Todos los individuos en los que q EUR =0.5 está incluida en la CR 15

16 pueden ser F1, y todos los individuos en los que q EUR =0.75 está incluida en la CR, pueden ser retrocruzamientos con Codorniz Común; estos individuos han sido referenciados en la tabla 4 bajo la categoría Inciertos. d) Proporción de híbridos por población Como puede apreciarse en la tabla 4, el número de individuos incluidos en la categoría de Japonesa/híbridos difiere entre poblaciones: de los 8 individuos identificados (4.41 % del total de individuos capturados en el campo), seis (3.31 %) corresponden a Querol (2/30 en 1999 y 4/30 en 2005) y dos (1.10 %) corresponden a Alp (2 /31 en 1999). El número de individuos de origen incierto (20, es decir, un 11 %) es ligeramente mayor en Querol (11/89) que en Alp (9/92), aunque no existen diferencias significativas entre ambas localidades. Con respecto a la existencia de posibles tendencias a lo largo del tiempo, en Alp parece que hay una tendencia a la disminución a lo largo del tiempo en el número de híbridos e individuos inciertos: de 2-7 (híbridos-suma de híbridos más incciertos) en 1999 a 0-2 tanto en 2002 como en 2005; sin embargo, esta tendencia no es estadísticamente significativa. En Querol, se observa una tendencia inversa a lo largo del tiempo: en 1999 se encontraron 2-5, en y en , que tampoco es estadísticamente significativa. Analizando el conjunto total de híbridos de las dos poblaciones a lo largo de los años de estudio (4-12 en 1999, 0-6 en 2002 y 4-10 en 2005), tampoco se han encontrado tendencias estadísticamente significativas. 16

17 Tabla 4: Individuos de poblaciones silvestres con ascendencia de Codorniz Japonesa (P (qeur < 0.05), Japonese / Híbridos ) y con ascendencia incierta (se referencian los individuos con un límite de CR menor del 90% CR < 0.7). FCA indica los individuos que están representados en la fig. 2 (Análisis Factorial de Correspondencias, FCA) a la izquierda de la línea de Ambiguos indica los individuos que fueron clasificados como híbridos cuando se emplearon subconjuntos de marcadores. Nombre de individuo qeur 90% CR qeur FCA Ambiguos Japonesa / Híbridos ME_05_ ( ) * ME_05_ ( ) * ME_99_ ( ) ME_05_ ( ) * ME_05_ (0-0.61) * ME_99_ ( ) * ALP_99_ ( ) ALP_99_ ( ) Incierto ME_02_ (0-1) * ME_05_ (0-1) * ME_05_ ( ) * ME_02_ ( ) * ALP_99_ ( ) * ME_99_ ( ) * ME_05_ ( ) * ALP_99_ ( ) * ME_02_ ( ) ALP_02_ ( ) ME_99_ ( ) ALP_05_ ( ) * ME_05_ ( ) ME_02_ ( ) * ALP_99_ ( ) * ME_99_ ( ) * ALP_05_ ( ) ALP_02_ ( ) * ALP_99_ ( ) ALP_99_ ( ) 17

18 e) Individuos de granja Los individuos de granja analizados son mayoritariamente Codorniz Japonesa pura, aunque también se observa la presencia de híbridos. Ello se confirma por la CR de estos individuos, que excluyen valores de q EUR tanto de 0 como de 1, indicando que es improbable que pertenezcan a una u otra especie pura. La mayor parte de los híbridos mostró ser F1 o retrocruzamientos con Codorniz Japonesa, aunque en dos individuos la posibilidad de que sean el resultado de retrocruzamientos con Codorniz Común no puede ser totalmente excluido; no obstante, esta posibilidad parece remota en la práctica, por las dificultades que entrañan realizar en cautividad este tipo de retrocruzamiento. f) Complemento de los análisis genéticos con técnicas de radioseguimiento De los 8 individuos que se pueden clasificar sin lugar a dudas como Codorniz Japonesa o híbridos, seis de ellos habían sido objeto de radioseguimiento mediante técnicas de radiotelemetría. De éstos, cinco individuos eran machos y no se pudo constatar en ningún caso que se aparearan; sin embargo, el sexto individuo era una hembra (ME_05_030) que se capturó mediante trasmallo y que en el momento de la captura estaba apareada con un macho de Codorniz Común. Al cabo de dos días, se pudo constatar por radiotelemetría que había desaparecido de la zona y sus alrededores. Por tanto, aunque podemos confirmar que es posible la interacción entre individuos de Codorniz Común e híbridos en el campo, con el establecimiento de vínculos sexuales, no podemos aportar datos acerca de la eficacia biológica (número de descendientes que dejan en la siguiente generación) de estos híbridos soltados en el campo. Por otra parte, y aunque el tamaño muestral es bajo, los datos recogidos se muestran de acuerdo con la hipótesis de que efectivamente la hibridación en el campo sería unidireccional (una hembra no nativa se reproduciría con un macho de Codorniz 18

19 Común), ya que de los seis individuos radiomarcados, únicamente pudimos constatar un apareamiento híbrido en el caso de la hembra. De los 20 ejemplares clasificados como inciertos (y, por tanto, potencialmente híbridos), tres (todos machos) fueron radiocontrolados; en dos casos, pudo constatarse que se produjeron apareamientos con hembras silvestres (no podemos asegurar que fueran hembras de Común o de alóctona). De todas formas, si tenemos en cuenta la razón común/alóctona encontrada en este trabajo es muy probable que fueran hembras de Común. Tampoco se pudo determinar su eficacia biológica. Ello permite afianzar el hecho de que los híbridos soltados en el campo pueden aparearse con Codorniz Común, si bien en este caso los datos sugerirían la posibilidad de que los apareamientos puedan ser bidireccionales (es decir, que también se podrían producir apareamientos entre un macho de codorniz no nativa y una hembra de Codorniz Común). DISCUSIÓN Los resultados obtenidos muestran que, a pesar de que en términos generales la hibridación puede alterar adaptaciones locales e incluso conducir a la formación de un auténtico enjambre de híbridos ( hybrid swarm ) capaz de desplazar a la especie nativa, en el caso de la Codorniz Común ello no se ha dado. Así, el total de individuos clasificados como Codorniz Japonesa o híbridos encontrados en las dos áreas de estudio entre 1999 y 2005 es de 8, lo que representa menos del 5 % del total de individuos analizados (n=181). Dado que la región de credibilidad nos indica que la clasificación realizada puede ser poco fiable en ciertos individuos, si incluimos el total de individuos de dudosa clasificación y que, por tanto, podrían ser potencialmente individuos híbridos (20), tendríamos que, en el peor de los escenarios, se habría encontrado un total de 28 individuos no nativos en las poblaciones naturales de Codorniz Común; ello representa un 15,5 % del total de la muestra analizada, que continúa siendo un valor sorprendentemente bajo si se tiene en cuenta el volumen de las sueltas que se efectúan. Si asumimos una 19

20 estima intermedia entre el 4.41 % y el 15.5 %, obtendríamos un valor del 9.95 %. Este bajo porcentaje hallado podría explicarse por: a) Una extremadamente alta tasa de mortalidad de los individuos soltados, que estarían mal adaptados a las condiciones naturales al carecer de habilidades básicas como la defensa contra el frío, tener un comportamiento antidepredador bien desarrollado y buscar alimento de forma eficiente (Guyomarc h, 2003). Esta hipótesis está apoyada por los datos recogidos en la Perdiz Patirroja (Alectoris rufa): un estudio realizado sobre 20 perdices de granja radiomarcadas y posteriormente liberadas, mostró una tasa global de supervivencia del 15 % de los individuos tan solo tres meses después de la suelta (Duarte y Vargas 2004). b) Que la actividad cinegética se constituya como un importante factor de mortalidad para las codornices no nativas. En este sentido, Guyomarc h (2003) encontró que, en un área de caza de ha en la Haute- Garonne, de las codornices que se cazaron, el 75% de ellas correspondía a codornices de granja c) Que, aunque no hayan barreras reproductivas en condiciones de cautividad, sí existan en condiciones naturales barreras de tipo ecológico o comportamental que las mismas condiciones de cautividad soslayen. Entre ellas, podría apuntarse que, debido a la hipótesis de la selección sexual, los machos de la especie rara (no nativa) pueden cortejar hembras de Codorniz Común, pero en presencia de machos coespecíficos, estas hembras los rechazarían (Randler 2002). Otro tipo de barrera reproductiva podría ser la existencia de competencia espermática heteroespecífica, que se ha podido demostrar en otras especies animales (Simmons 2005). 20

21 Dado que el análisis efectuado en los individuos de granja ha mostrado que prácticamente no hay en las mismas individuos resultantes del retrocruzamientos con Codorniz Común, la presencia de este tipo de individuos en su hábitat natural indicaría que las codornices de granja liberadas y las codornices comunes silvestres se muy probablemente se habrían reproducido en el campo; es más, como el método de captura se basa en la atracción de machos mediante la utilización del canto sexual de la hembra durante la época de cría, la presencia en el campo de individuos resultantes de éste retrocruzamiento indicaría que los descendientes de la hibridación habrían sobrevivido al invierno, bien en África bien en Cataluña. Sin embargo, las altas CR encontradas impiden tener la certeza de si los retrocruzamientos con Codorniz Común se hallan realmente presentes en la muestra analizada. Por tanto, aunque existen indicios de que pueda haber hibridación entre la Codorniz Común y los individuos de granja en condiciones naturales, los datos de los que disponemos no permiten afirmarlo de forma inequívoca. Por otra parte, el análisis efectuado a lo largo del tiempo no muestra tendencias significativas hacia el aumento de híbridos en las poblaciones silvestres de Codorniz Común, como ya se ha comentado en el apartado d) de resultados (Proporción de híbridos por población). De hecho, en Alp incluso se podría insinuar una tendencia a la disminución en el número de híbridos encontrados a lo largo del período En Querol, el año 2002 mostró menos presencia de híbridos que los años extremos (1999 y 2005), lo que confirma la idea de que el hybrid swarm no es muy probable a día de hoy. Finalmente, cabe señalar que las codornices de granja analizadas no son de origen nativo (Codorniz Común), como a veces se suele comentar; por el contrario, mayoritariamente son Codorniz Japonesa e híbridos. Ante todo ello, se podría caer en la tentación de considerar que las sueltas de codornices de granja no tendrían porqué limitarse o prohibirse, dado que parecen 21

22 tener efectos escasos en las poblaciones silvestres de Codorniz Común en Cataluña. Sin embargo, y aunque el actual escenario (alta presión cinegética combinada con unos híbridos probablemente pobremente adaptados a las condiciones naturales) no cambiase en años, no se debe olvidar que en las invasiones bióticas, la progresión de una especie no nativa a especie invasora comporta a menudo una fase de demora que puede durar varias décadas, seguida de una fase de rápido crecimiento exponencial, tanto en número como en distribución, que progresa hasta desplazar a la especie nativa (Mack et al., 2000). Por esta razón, consideramos necesario adoptar el principio de precaución y adoptar una atenta actitud vigilante en el futuro próximo. Sugerimos, pues, una política prudente de prevención de potenciales invasiones biológicas derivadas de sueltas que, aparte de contaminación genética, pueden tener otros efectos negativos sobre las poblaciones naturales de Codorniz Común, tales como la transmisión de enfermedades, el desarrollo de una competencia interespecífica que podría comportar el cumplimiento de exclusión competitiva, etc. Conclusiones y recomendaciones de gestión 1.- A la vista de los resultados obtenidos, podemos concluir que los análisis moleculares de ADN nuclear efectuados permiten identificar híbridos con un 90 % de fiabilidad, así como un cierto número de individuos potencialmente híbridos con una fiabilidad incierta. En el presente estudio, podemos pues asegurar la existencia de 8 individuos que son Codorniz Japonesa o híbridos sobre una muestra de 181 ejemplares, así como de 20 individuos que podrían serlo pero cuya clasificación es incierta. Por tanto, en el peor de los casos (que estos 20 individuos de clasificación incierta fueran realmente híbridos), se habrían detectado un total de 28 individuos híbridos sobre 181 individuos capturados en su medio natural. 2.- El muestreo efectuado en individuos de granjas (tres granjas elegidas al 22

23 azar) ha mostrado que éstos son Codorniz Japonesa o híbridos, por lo que se puede descartar categóricamente que los ejemplares que se comercializan pertenezcan a líneas puras de Codorniz Común. Por lo tanto, las técnicas genéticas pueden detectar, a partir de ADN mitocondrial (Balirani et al. 2005) y de ADN nuclear (presente trabajo y Balirani et al. 2005), la presencia de codornices japonesas o híbridos en las granjas de cría. Por ello, mientras exista la posibilidad de soltar ejemplares criados en cautividad en las áreas de caza extensiva, la Administración debería exigir controles genéticos sobre la pureza de los ejemplares soltados. Evidentemente, en las condiciones actuales, no se puede hablar de refuerzo poblacional o de reintroducciones. 3.- Los datos obtenidos muestran que, desde que se detectó el primer individuo híbrido en Cataluña en 1990 hasta la actualidad, no ha habido una explosión de híbridos ("hybrid swarm"), como se muestra por el bajo número de híbridos detectados y la ausencia de tendencias a que aumente su proporción con el paso de los años. Sin embargo, se trata de una especie muy móvil, con poblaciones naturales corto y largo migrantes y es factible hipotetizar que los ejemplares híbridos liberados y/o nacidos en la naturaleza se pudieran concentrar en ciertos hábitats mas favorables como por ejemplo, las zonas del centro de Portugal donde las codornices permanecen durante el invierno (Fontoura y Guyomarc h 1993). Por ello es recomendable, como en otros aspectos de la biología de las especies migratorias, potenciar estudios que superen los límites de las Comunidades Autónomas e incluso supranacionales. 4.- Se ha comprobado que en el campo se producen interacciones entre Codorniz Común y Codorniz Japonesa o híbridos, con el establecimiento de vínculos sexuales. Queda por investigar la eficacia biológica de estos individuos híbridos y si los apareamientos que se producen son unidireccionales (lo que limitaría estas interacciones sexuales) o bidireccionales (que las facilitaría). 5.- Los resultados obtenidos muestran que la extensión del potencial 23

24 problema de conservación derivado de las sueltas de Codorniz Japonesa o híbridos es muy baja para la población de reproducción de Cataluña. Sin embargo, recomendamos aplicar el principio de precaución y evitar las sueltas con codornices no nativas, ya que existen evidencias empíricas que muestran que este tipo de situaciones no garantizan que en un futuro a medio o largo plazo, se pueda dar una explosión de híbridos. Ello sin tener en cuenta que, aparte de los problemas expuestos en el apartado introductorio relativos a la contaminación genética, las sueltas pueden dar lugar a problemas de otro tipo, como de transmisión de parásitos y de enfermedades, de competencia interespecífica, etc. (ver también el apartado 3 de conclusiones) Bibliografía Burfield, I Birds in Europe. Population estimates, trends and conservation status. Birdlife Conservation Series (Vol. 12). Birdlife International. Cambridge. Allendorf, F.W., Leary, R.F., Spruell, P. & Wenburg, J.K The problems with hybrids: setting conservation guidelines. Trends in Ecology and Evolution, 16 (11): Barilani, M., Gallego, S., Galli, L., Mucci, N., Piombo, R., Puigcerver, M., Rimondi, S., Rodríguez-Teijeiro, J.D., Spano, S. & Randi, E Detecting hybridization in wild (Coturnix c. Coturnix) and domesticated (Coturnix c. japonica) quail populations. Biological Conservation, 126: Clements, J.F Birds of the world: a checklist. Vista, California. Derégnaucourt, S Hybridization entre la Caille des blés (Coturnix c. coturnix) et la caille japonaise (Coturnix c. japonica): mise en evidence des risques de pollution génetique des populations naturelles par les cailles domestiques. Thèse doctorat nº 2381, Université Rennes I. Rennes, France. Derégnaucourt, S. & Guyomarc'h, J.C Mating call discrimination in female European (Coturnix c. coturnix) and Japanese Quail (Coturnix c. japonica). Ethology 109, Deregnaucourt, S., Guyomarc h, J.C. & Aebischer, N.J Hybridization 24

25 between European Quail Coturnix coturnix and Japanese Quail Coturnix japonica. Ardea, 90 : Deregnaucourt, S. Guyomarc h, J.C. & Belhamra, M Comparison of migratory tendency in European Quail Coturnix c. coturnix, domestic Japanese Quail Coturnix c. japonica and their hybrids. Ibis, Duarte, J. y Vargas, J.M Field interbreeding of released farm-reared redlegged partridges (Alectoris rufa) with wild ones. Game and Wildlife Science 21, Europarl es.pdf. Last access Falush, D., Stephens, M. & Pritchard, J.K Inference of population structure using multilocus genotype data: linked loci and correlated allele frequencies. Genetics, 164: Fefelov, I.V The japanese quail in the Baikal Region. Russkiy Ornithologischeskiy Zhurnal, Express Issue 50, Fontoura, P. & Guyomarc h, J.C Structure et statut étho-physiologique de populations de cailles des blés (Coturnix C. coturnix) présentes en automne-hiver au Portugal (Structure and ethophysiological status of European quail (Coturnix c. coturnix) winter and autumn populations in Portugal). Gibier Faune Sauvage 10: Gallego, S., Puigcerver, M. & Rodríguez-Teijeiro, J.D Quail Coturnix coturnix. In: Hagemeijer, W.J.M., Blair, M.J. (Eds.).The EBCC Atlas of European breeding birds: their distribution and abundance. T & A. D. Poyser, London. Guyomarc h, C.H Elements for a Common Quail (Coturnix c. coturnix) management plan. Game and Wildlife Science, 20: Guyomarc h, C.H., Combreau, O., Puigcerver, M., Fontoura, P.A. & Aebischer, N.J Coturnix coturnix quail. In : BWP Update 2. Oxford Univ. Press, Oxford : Horváth, M.B., Negro, M.C.J.J., Godoy, L.K. & Godoy, J An overlooked source for non-invasive genetic analysis in birds. Journal of avian biology 36:

26 Huisman, J Hybridization Between European Quail (Coturnix coturnix) and Released Japanese Quail (C. japonica). Informe inédito. Universidad de Uppsala. Suecia. Huxel, G. R Rapid displacement of native species by invasive species: effects of hybridization. Biological Conservation 89, Kayang, B.B., Vignal, A., Inoue-Muruyama, M., Miwa, M., Monvoisin, J.L., Ito, S. & Minvielle, F A first-generation microsatellite linkage map of the Japanese quail. Animal Genetics 35: Kozlova, E.V The birds of south-west Transbaïkalia, northern Mongolia, and central Gobi, Part II. Ibis 13, Lecis, R., Pierpaoli, M., Biro, Z.S., Szemethy, L., Ragni, B., Vercillo, F. & Randi, E Bayesian analysis of admicture in wild and domestic cats (Felis silvestris) using linked microsatellite loci. Molecular Ecology 15: Mack, R.N., Simberloff, D., Lonsdale, W.M., Evans, H., Clout, M. & Bazzaz, F Biotic invasions: causes, epidemiology, global consequences and control. Ecological Applications, 10 (3): Pierotti, R. & Annett, C.A Hybridization and male parental care in birds. Condor 95, Puigcerver, M., Vinyoles, D. & Rodríguez-Teijeiro, J.D. Does restocking with Japanese quail or hybrids affect native populations of Common quail Coturnix coturnix? Sometido a revisión en Biological Conservation. Puigcerver, M., Gallego, S., Rodriguez-Teijeiro, J.D., D Amico, S. & Randi, S Hybridization and introgression of Japanese Quail mitochondrial DNA in common quail populations: a preliminary study. In: Perdix VIII, Proc. Intern. Symposium on Partridge, Quails and Pheasants in the Western Palearctic and Nearctic, Sopron, Hungary, Oct. 1998, S. Faragó, ed. Hungarian Small Game Bulletin, 5: Randler, C Hybridization, mixed pairing and female choice. Animal Behaviour 63, Rodríguez-Teijeiro, J.D. y Puigcerver, M Estudio del grado de hibridación entre la codorniz común (Coturnix coturnix) y la codorniz japonesa (Coturnix 26

27 japonica) en Cataluña (I). Informe presentado en diciembre de 2005 al Dep. de Medi Ambient i Habitatge de la Generalitat de Catalunya. Rodríguez-Teijeiro, J.D., Puigcerver, M. i Gallego, S Guatlla. En: Estrada, J., Pedrocchi, V., Brotons, L. i Herrando, S. (Eds.). Atles dels ocells nidificants de Catalunya Lynx Ed. Barcelona. Rodríguez-Teijeiro, J.D.; Rodrigo-Rueda, F.J.; Puigcerver, M.; Gallego, S. y Nadal, J Codornices japonesas en nuestros campos. Trofeo, 277: Vähä, J.P. & Primmer, C.R Efficiency of model-based Bayesian methods for detecting hybrid individuals under different hybridization scenarios and with different numbers of loci. Molecular Ecology 15: Verardi, A., Luccini, V. & Randi, E Detecting introgressive hybridization between free-ranging domestic dogs and wild wolves (Canis lupus) by admixture linkage disequilibrium analysis. Molecular Ecology, 15: