Genetic variability of earthworm populations in soils with different perturbation levels

Abstract

La densidad y variabilidad genética de la macro y mesofauna del suelo se ven perturbadas por las prácticas productivas. Este estudio tuvo como objetivo analizar la diversidad genética y la estructura genética de las poblaciones de la lombriz de tierra Aporrectodea caliginosa caliginosa (Briones, 1996) en dos sitios de la Pampa Argentina bajo diferentes niveles de perturbación: i) pastizal, ii) parcela ganadera, iii) parcelas agrícola-ganaderas y iv) parcela agrícola (la más perturbada). La diversidad genética de la población de lombrices de tierra se determinó en base al número de alelos, el porcentaje de polimorfismo y el Índice de Similitud. El número de alelos y el porcentaje de polimorfismo fueron menores en las poblaciones de uno de los suelos bajo prácticas agrícola-ganaderas, pero difirieron significativamente solo de los valores de la otra parcela agrícola-ganaderas y la parcela ganadera. La estructura poblacional fue baja aunque significativa. Este estudio muestra que el número de alelos y el polimorfismo son métricas muy útiles para brindar información histórica y funcional de los suelos. Sin embargo, las diferencias genéticas registradas aquí probablemente dependan de múltiples causas históricas y recientes. Se debe considerar la estabilidad de las condiciones ambientales junto con el grado de perturbación para comprender su impacto en la estructura genética de la población.

Density and genetic variability of both soil macro- and meso-fauna are disturbed by productive practices. This study aimed to analyze the genetic diversity and genetic structure of populations of the earthworm Aporrectodea caliginosa caliginosa (Briones, 1996) in two sites of the Argentine Pampa under different levels of disturbance: i) grassland, ii) livestock-raising plot, iii) agricultural-livestock raising plots and iv) agricultural plot (the most disturbed). The genetic diversity of the earthworm population was determined based on the allele number, polymorphism percentage and Similarity Index. Allele number and polymorphism percentage were lower in populations from one of the soils under agricultural-livestock practices, but differed significantly only from the values of the other agricultural-livestock raising plot and the livestock-raising plot. Population structure was low although significant. This study shows that allele number and polymorphism are very useful metrics to provide historical and functional information of soils. However, the genetic differences here recorded probably depend on multiple historical and recent causes. The stability of environmental conditions along with the degree of disturbance must be considered to understand their impact on population genetic structure.

A densidade e a variabilidade genética da macro e mesofauna do solo são perturbadas por práticas produtivas. Este estudo teve como objetivo analisar a diversidade genética e a estrutura genética de populações da minhoca Aporrectodea caliginosa caliginosa (Briones, 1996) em dois locais do Pampa Argentino sob diferentes níveis de perturbação: i) pastagem, ii) parcela de criação de gado, iii) parcelas agropecuárias e iv) parcela agrícola (a mais perturbada). A diversidade genética da população de minhocas foi determinada com base no número de alelos, porcentagem de polimorfismo e Índice de Similaridade. O número de alelos e a porcentagem de polimorfismo foram menores em populações de um dos solos sob práticas agropecuárias, mas diferiram significativamente apenas dos valores da outra parcela agropecuária e da parcela de criação de gado. A estrutura populacional foi baixa, embora significativa. Este estudo mostra que o número de alelos e o polimorfismo são métricas muito úteis para fornecer informações históricas e funcionais de solos. No entanto, as diferenças genéticas aqui registradas provavelmente dependem de múltiplas causas históricas e recentes. A estabilidade das condições ambientais, juntamente com o grau de perturbação, deve ser considerada para compreender seu impacto na estrutura genética da população.