Autor: María Cecilia Provensal

M. Cecilia Provensal, María C. Provensal, Cecilia Provensal

Anthropogenic changes in land use and their consequences on rodent populations reservoirs of zoonotic viruses

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The ecology of animal host species can be altered when their habitats are modified, affecting the transmission of their pathogens and the probability of disease risk in the human population. Predicting how zoonotic diseases emerge and spread in response to anthropogenic land use changes requires an understanding of how these changes influence hosts and pathogens. The objective of this paper is to analyze how urbanization, agricultural intensification, and invasive species have favored the increase in population abundance of host species and the transmission of zoonotic viruses. This work seeks to synthetize research conducted from the 1990s to the present day in different regions of Argentina on species of rodent reservoirs of the viruses that cause Argentine Hemorrhagic Fever, Lymphocytic Choriomeningitis and Hantavirus Pulmonary Syndrome. The data collected link the ecology of their host species, Calomys musculinus, Mus musculus, and Oligoryzomys longicaudatus, to anthropogenic processes in different types of environments (rural, urban, peri-urban, semi-natural, and natural).

Cambios antropogénicos en el uso de la tierra y sus consecuencias en poblaciones de roedores reservorios de virus zoonóticos. La ecología de especies animales hospedadoras puede alterarse cuando se modifican sus hábitats, y se afectan la transmisión de sus patógenos y la probabilidad de riesgo de enfermedad en la población humana. Predecir cómo surgen y se propagan las enfermedades zoonóticas en respuesta a los cambios antropogénicos del uso de la tierra requiere una comprensión de cómo estos cambios influyen en los hospedadores y patógenos. El objetivo del presente estudio es analizar cómo la urbanización, la intensificación agrícola y la introducción de especies exóticas han favorecido el aumento de la abundancia poblacional de especies hospedadoras y la transmisión de virus zoonóticos. Este estudio busca realizar una síntesis de las investigaciones desarrolladas desde la década de 1990 hasta la actualidad en diferentes regiones de Argentina sobre especies de roedores reservorios de los virus que producen fiebre hemorrágica argentina, coriomeningitis linfocitaria y síndrome pulmonar por hantavirus. Los datos relevados vinculan la ecología de sus especies hospedadoras Calomys musculinus, Mus musculus y Oligoryzomys longicaudatus, y su relación con los procesos antropogénicos en diferentes tipos de ambientes (rurales, urbanos, periurbanos, seminaturales y naturales).

Graphical abstract for the article “Anthropogenic changes in land use and their consequences on rodent populations reservoirs of zoonotic viruses” (Gomez et al., 2024)

Efecto de la condición social de alojamiento en cautiverio sobre comportamientos individuales: Calomys musculinus como especie modelo ecológico

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Numerosos estudios experimentales realizados en varias especies de mamíferos, pero principalmente en ratones y ratas de laboratorio, demostraron que el aislamiento social afecta profundamente los comportamientos individuales. Este estudio fue diseñado para comprender cómo los comportamientos agresivos y exploratorios de machos de Calomys musculinus, sexualmente maduros, podrían verse afectados por las condiciones de alojamiento. El estudio se realizó en bioterio durante marzo y mayo de 2018. Durante una semana, 35 machos fueron alojados en condición solitaria y 30 en condición agrupada (3 individuos por caja). Para estudiar el comportamiento de exploración se utilizó una cámara de desplazamiento. Para el estudio de agresividad, en una arena circular se realizaron enfrentamientos diádicos de 5 minutos de duración cada uno de ellos, entre individuos provenientes del mismo tratamiento. Los resultados obtenidos en este estudio experimental apoyaron la hipótesis planteada: los machos de C. musculinus alojados individualmente fueron más exploradores y menos agresivos que los provenientes de la condición agrupada. La mayor agresividad de los machos de C. musculinus alojados en grupo se vio reflejada por la intensidad de las aproximaciones ofensivas, ataques o persecuciones exhibidos durante los enfrentamientos intrasexuales. Nuestros resultados constituyen un aporte importante para la interpretación de futuros estudios en C. musculinus que requieran tanto del alojamiento transitorio de individuos, como del establecimiento de colonias fundadoras de breve permanencia en bioterio, de la conformación de una colonia bioterio o de la constitución de grupos experimentales.

Effect of the social status of housing in captivity on individual behaviors: Calomys musculinus as species ecological model. Several experimental studies conducted in various mammalian species, but mainly in laboratory mice and rats, demonstrated that social isolation deeply affects individual behaviors. This study was designed to understand how aggressive and exploratory behaviors of sexually mature Calomys musculinus males could be affected by housing conditions. The study was conducted in laboratory during March and May 2018. During one week, 35 males were housed in solitary condition and 30 in grouped condition (3 individuals per box). A displacement camera was used to study the scanning behavior. For the study of aggressiveness, dyadic confrontations of 5 minutes each were carried out in a circular arena, between individuals from the same treatment. The results obtained in this experimental study supported our hypothesis: C. musculinus males housed alone were more exploratory and less aggressive than those from the grouped condition. The greater aggressiveness of the C. musculinus males housed in a group was reflected by the intensity of the offensive approaches, attacks or persecutions exhibited during intra-sexual trials. Our results constitute an important contribution for the interpretation of future studies in C. musculinus that require both the transitory accommodation of individuals, the establishment of founder colonies of short stay in the bioterium, the formation of a bioterium colony, or the constitution of experimental groups.

Graphical abstract for the article “Efecto de la condición social de alojamiento en cautiverio sobre comportamientos individuales: Calomys musculinus como especie modelo ecológico” (Battistini et al., 2021)

Challenging population dynamics models with new data: how accurate were our inferences?

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Given the lack of further data, many studies in population dynamics and in ecology in general fail to demonstrate the forecasting or predictive power of the models they propose. Meanwhile, this is basic to scientific research growth in that it allows to verify/refute our working hypotheses. In this work, we used 7 years of new data to test population dynamics models’ predictions for two sympatric rodent species in agro-ecosystems of central Argentina. This has allowed us to give further support to the hypothesis of intra-specific competition as the only regulatory mechanism of Akodon azarae‘s abundances and challenge our previous inferences regarding Calomys venustus‘ dynamics. Our forecasting exercise highlights the relevance of confronting former results with new data to increase or decrease support for previous inferences and improve our understanding of population dynamics.

Desafiando los modelos de dinámica de poblaciones con nuevos datos: ¿qué tan precisas fueron nuestras inferencias? Dada la falta de datos adicionales, muchos estudios de dinámica de poblaciones y de ecología en general no muestran el poder predictivo de los modelos que proponen. Mientras tanto, esto es básico para el desarrollo de la ciencia en tanto que permite dar o no soporte a nuestras hipótesis. En este trabajo, utilizamos 7 años de datos nuevos para evaluar las predicciones de distintos modelos de dinámica poblacional de dos especies de roedores simpátricos en los agro-ecosistemas del centro de Argentina. Esto nos ha permitido dar mayor soporte a la hipótesis de competencia intra-específica como único mecanismo regulador de las abundancias de Akodon azarae y desafiar nuestras inferencias previas sobre la dinámica de Calomys venustus. Nuestro ejercicio de predicción destaca la relevancia de confrontar resultados anteriores con nuevos datos para aumentar o disminuir el apoyo a las inferencias previas y mejorar nuestra comprensión de la dinámica de las poblaciones que estudiamos.

Microhabitat use by Sigmodontinae rodents in crop-field borders of Pampean agroecosystems

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The aims of this work were to assess the relevance of some variables in the use of microhabitats by two rodent species, and to contribute to models predicting their presence in agroecosystems in the south of Córdoba province, Argentina. Rodent sampling was conducted in crop-field borders seasonally from spring 2013 to winter 2014. Floristic composition, litter cover and bare soil percentage were determined at each trap site. Variables influencing the use and not-use of trapping stations by each species were identified with a logistic regression. We suggest a differential microhabitat use by both species.

Uso de microhábitat de roedores sigmodontinos en bordes de cultivo de agroecosistemas pampeanos. Los objetivos de este trabajo fueron determinar la relevancia de algunas variables en el uso del microhábitat por dos especies de roedores, y contribuir a modelos que predigan su presencia en agroecosistemas del sur de la provincia de Córdoba, Argentina. El muestreo de roedores fue realizado estacionalmente en bordes de campos desde primavera de 2013 hasta invierno de 2014. En cada sitio de trampeo se determinaron la composición florística y el porcentaje de mantillo y de suelo desnudo. Las influencias de las variables en el uso o no uso de los sitios de trampeo por cada especie fueron identificadas con regresión logística. Se puede sugerir un uso diferencial de los microhábitats para ambas especies.

Parámetros poblacionales de Oligoryzomys longicaudatus en Cholila (Chubut, Argentina)

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El objetivo de este estudio fue describir y cuantificar parámetros poblacionales de Oligoryzomys longicaudatus en Cholila (Chubut, Argentina). Para el muestreo se utilizaron líneas de remoción ubicadas estacionalmente durante cinco años en hábitats de bosques y arbustales. Además se usaron tres grillas de captura, marcado y recaptura en hábitats de arbustal, de manera bimensual durante tres años. Se estimó abundancia para cada hábitat y estación. Los animales fueron clasificados reproductivamente como activos o inactivos, realizándose conteo de embriones en hembras capturadas muertas y se estableció prevalencia de preñez en ambos hábitats. La edad de los individuos se estimó en base a la masa corporal. Se estableció tasa de sobrevida y condición de animales residentes o transeúntes para los individuos capturados en grillas. O. longicaudatus presentó fluctuaciones estacionales y diferencias interanuales entre hábitats en los valores de abundancia, siendo máximas en otoño-invierno en el arbustal y en verano-otoño en el bosque. Los adultos estuvieron más representados en todo el periodo de estudio, seguido por subadultos y bajos porcentajes de juveniles. La actividad reproductiva presentó diferencias estacionales e interanuales y entre hábitats. El número de transeúntes fue superior al de residentes, especialmente para machos. La sobrevida fue mayor en otoños e inviernos. Las diferencias de los valores de abundancia entre los años podrían ser explicadas por los parámetros reproductivos y la estructura de la población.

Population parameters of Oligoryzomys longicaudatus in Cholila (Chubut, Argentina). The objective of this study was to describe and quantify population parameters of O. longicaudatus in Cholila (Chubut, Argentina). Individuals were sampled seasonally over 5 years by removal trapping in forest and shrubland habitats, and bimonthly over 3 years with capture-mark-recapture trapping in 3 grids located in shrubland habitats. Abundance was estimated for each habitat and season. Animals were classified as reproductively active or inactive, the number of embryos in females captured dead was tallied, and the frequency of pregnancy was recorded for both habitats. Ages of individuals were estimated from body mass. Survival rate and residency status (resident vs. transient) were determined for individuals from live-trap grids. O. longicaudatus showed seasonal fluctuations and inter-annual differences in abundances between habitats; abundances were greatest in autumn-winter in shrubland and in summer-autumn in forest. Adults dominated the population throughout the study period, followed by sub-adults and juveniles in low percentages. Reproductive activity exhibited seasonal and inter-annual differences as well as differences between habitats. The number of transients was higher than residents, especially for males. Survival was higher in autumn and winter than in spring and summer. Differences in abundance among years can be explained by reproductive parameters and population structure.

Estructura de la dieta de roedores sigmodontinos en arbustales del ecotono bosque-estepa del suroeste de Argentina

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El objetivo de este estudio es conocer la dieta de especies de roedores que coexisten en arbustales del ecotono bosque-estepa de la Patagonia Argentina. La composición de las heces colectadas en las trampas de captura viva, durante el período reproductivo de tres años (2004–2006), fue determinada con técnicas microhistológicas, utilizando una clave de identificación de plantas representativas del área de estudio. Considerando la afinidad general, los ítems alimenticios fueron agrupados en las siguientes categorías: partes vegetativas, frutos-granos y artrópodos. Para evaluar la similitud de las dietas se utilizaron los ítems diferenciados por especie o género para cada especie de roedor, a los que se aplicó un análisis de agrupamiento. Los resultados revelaron diferencias tróficas entre las poblaciones de pequeños mamíferos del ensamble. Las especies Abrothrix longipilis, A. olivaceus y Chelemys macronyx pueden ser caracterizadas como artropodívoras, mientras que Loxodontomys micropus y Reithrodon auritus se comportaron como herbívoras-graminívoras y Oligoryzomys longicaudatus como frugívora-granívora. Nuestros datos fueron insuficientes para poner a prueba hipótesis sobre uso de hábitats y competencia, pero expresan la plasticidad trófica que tienen algunas de las especies cuando nuestros resultados se comparan con los obtenidos por distintos autores en otras regiones de Argentina, Perú y Chile.

Diet structure of sigmodontine rodents in shrubland environments of the steppe-forest ecotone in southwest Argentina. The aim of this study is to characterize the diet of six rodent species which coexist in shrubland environments of the steppe-forest ecotone of Argentinean Patagonia. Composition of fecal pellets collected from live-trap captures, during the reproductive period of three years (2004–2006), was determined by microhistological techniques using an identification key for representative plants of our study areas. Food items were grouped into vegetative parts, fruits-grains and arthropods, considering general affinity. To evaluate the similarity of diets, items identified by species or genus consumed for each rodent species were used in a cluster analysis. The results showed trophic differences between populations of the small mammal assemblage. Abrothrix longipilis, A. olivaceus and Chelemys macronyx could be characterized as artropodivorous, while Loxodontomys micropus and Reithrodon auritus as herbivorous-graminivorous, and Oligoryzomys longicaudatus as frugivorous-granivorous. Our data were not enough to test hypothesis about habitat use and competence, but they show the trophic plasticity of some rodent species when we compared them with the results obtained by previous authors in other regions of Argentina, Peru and Chile.

Survival and reproductive potential of different cohorts of Calomys venustus

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In order to determine winter survival and reproductive potential in cohort 2 (C2) and cohort 3 (C3) of Calomys venustus we compared these parameters between individuals of these cohorts and their offspring. Forty six males (13 C2 and 33 C3) and 29 females (21 C2 and 8 C3) were observed from June to September to determine winter survival. There were no significant differences in male and female survival between cohorts. Twenty three male-female pairs of C2 and 14 of C3 were placed in different shelters from October to January to determine the reproductive potential, which was measured as litter size, number of litters, post-partum pregnacies utilization, offspring survival and growth at weaning. There were not any significant differences in the considered reproductive parameters between the two cohorts, except for post-partum pregnancies. C2 and C3 individuals as overwintering cohort would not contribute differently to cohort 1 abundance.

Sobrevida y potencial reproductivo en diferentes cohortes de Calomys venustus. Con el objetivo de de determinar la sobrevida invernal y el potencial reproductivo de las cohortes 2 (C2) y 3 (C3) de C. venustus, dichos parámetros fueron comparados entre individuos de ambas cohortes y su progenie. Para determinar sobrevida invernal, 46 machos (13 C2 y 33 C3) y 29 hembras (21 C2 y 8 C3) fueron monitoreados desde junio a septiembre. No se encontraron diferencias significativas en la sobrevida de machos y hembras entre las cohortes. Veintitrés parejas C2 y 14 C3 fueron ubicadas en refugios desde octubre a enero para determinar potencial reproductivo medido como: tamaño de camada, número de camadas, utilización de celo post-parto y sobrevida y crecimiento de la progenie hasta el momento del destete. No se encontraron diferencias significativas en los parámetros reproductivos considerados, excepto para la utilización del celo post-parto. Los individuos de C2 y C3 no contribuirían de forma diferente a la abundancia de la cohorte 1.

Resúmenes de tesis

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María C. Provensal | Age and density in the population regulation of Calomys venusta (Rodentia: Muridae)

Cristina Vargas Cademartori | Reproductive biology and daily and seasonal abundance patterns of Delomys dorsalis (Hensel, 1872) —Cricetidae, Sigmodontinae— in an area of mixed forest with conifers, Rio Grande do Sul State, Brazil

Morphological variation and age determination in Calomys venustus (Thomas, 1894) (Rodentia, Muridae)

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The morphological and morphometric characters of Calomys venustus are studied to recognize variations according to age and sex. Measurements were obtained from litters born in laboratory from mating of wild mice. The litters were distributed into age classes by sex. Eighteen cranial measurements, body length, tail length, body weight and eye lens weight were recorded for each individual as well as the tooth wear. A selection of characters was done, previous to a two-way ANOVA (age and sex). The D² of Mahalanobis between each pair of age group was calculated by considering all characters simultaneously. Discriminant functions were performed according to sex for each age group by using the selected characters in order to develop a technique for assigning individuals to age groups. A Chi-Square test was applied to compare the class of tooth wear and the chronological age of the animals. A significant correlation was established between age and the following characters: length of bone palate, mandible length, mandible height, nasal width, interorbital width, maximum width of neurocrania, distance between yugular processes, condylo-molar 1 length, zygomatic width, basal length, condylo-zygomatic length, incisive-molar 3 length and length of diastema. Characters can discriminate from two to four homogeneous morphological groups. The assignment to a tooth wear class showed significant differences with respect to the real age. The great variability in tooth wear renders this method inappropriate for an accurate assignation of individuals of C. venustus to an age class. The discriminant functions allow a better assignment of specimens to morphologically homogeneous groups, distinguishable among themselves.

Variación morfológica y determinación de la edad en Calomys venustus (Thomas, 1894) (Rodentia, Muridae). Con el propósito de reconocer variaciones respecto a la edad y sexo en ejemplares de Calomys venustus, se analizaron caracteres morfológicos y morfométricos. El estudio se llevó a cabo en crías obtenidas en laboratorio a partir de parejas de campo. Las crías fueron distribuidas en clases de edades por sexo. Para cada animal fueron registradas medidas craneales, longitud corporal, longitud de la cola, masa corporal y peso de cristalinos, como así también desgaste molar. Los caracteres fueron seleccionados mediante un ANOVA de dos vías (edad y sexo). La D² de Mahalanobis entre cada par de grupos de edades fue calculada, considerando todos los caracteres simultáneamente. Fueron construidas funciones discriminantes para cada grupo de edad y sexo utilizando los caracteres seleccionados a fin de poder asignar los individuos a los grupos de edades. Para la comparación entre la clase de desgaste y la edad de los animales fue aplicada una Chi-cuadrada. Trece caracteres craneométricos mostraron variación significativa con la edad, pudiendo reconocerse desde dos hasta cuatro grupos morfológicamente homogéneos. La asignación a la clase de desgaste molar mostró diferencias significativas con respecto a la edad real.