Genética de cóndor Andino en Colombia a partir de extracción de DNA de muestras de plumas no invasivas

Maria Alejandra Parrado Vargas1, María Alejandra Parrado Vargas1, María Alejandra Parrado Vargas2, Infraestructura Institucional de Datos2

1 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Avenida Paseo Bolívar # 16-20, Bogotá, D.C., Colombia; 2 Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt, Avenida Paseo Bolívar # 16-20, Bogotá, D.C., Colombia

Corresponding author(s): Maria Alejandra Parrado Vargas (alejapvargas07@gmail.com)

Received {date}; Revised {date}; Accepted {date}; Published {date}

Citation: Combination of authors, year of data paper publication (in parentheses), Title, Journal Name, Volume, Issue number (in parentheses), and doi of the data paper.

Resource Citation

Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt (2021). Genética de cóndor andino en Colombia a partir de extracción de DNA de muestras de plumas no invasivas.
37 registros. http://i2d.humboldt.org.co/ceiba/resource.do?r=rrbb-vulturgryphus_andes_2021 http://i2d.humboldt.org.co/ceiba/resource.do?r=rrbb-vulturgryphus_andes_2021

Abstract

I2D-BIO_2021_078. Considerando el grado de amenaza en el que se encuentra el Cóndor Andino (Vultur gryphus), no hay información sobre aspectos genéticos poblacionales en Colombia y, por otro lado, tampoco se conocen los efectos de las reintroducciones sobre las poblaciones silvestres en el país. En este proyecto se pretende caracterizar la diversidad y el grado de estructura genética del Cóndor Andino en Colombia a partir de técnicas de muestreo no invasivas y el análisis de marcadores moleculares. El proyecto se desarrollará en varias fases: la primera fase corresponde al desarrollo del trabajo de campo mediante la implementación del contrato No. 21-21-269-303PS.
Esta primera fase se enfoca en la recolección en campo de muestras genéticas no-invasivas de Cóndor Andino en los departamentos de Santander y Norte de Santander y en el área de amortiguación del Parque Nacional Natural los Nevados en los departamentos de Caldas, Risaralda y Tolima. Estas áreas se escogieron por su importancia para la conservación de la especie; estas localidades se caracterizan por presentar zonas con altas probabilidades de selección de hábitat por individuos de la especie, así como presencia de cóndor andino confirmada y verificada durante el Censo Nacional de Cóndor Andino en Colombia y evidencia de éxito reproductivo de individuos.
Adicionalmente durante el desarrollo de este contrato, se colectaron hasta la fecha muestras de plumas y sangre de cóndores al cuidado de zoológicos y que hacen parte del programa de cría en cautiverio. Hasta la fecha se han recopilado 33 muestras para el análisis genético de los individuos de la especie.

Keywords: Metadata, Specimen, tejidos, cóndor, páramo, zoológico, Occurrence

General description

Purpose: El Condor Andino Vultur gryphus es una especie de amplia distribución en Sur America, vulnerable a la
extinción y muy susceptible al cambio de hábitat que ha generado la urbanización humana, la
deforestación, la cacería de control, el envenenamiento, entre otros, provocando una disminución en sus poblaciones. En Colombia, a finales de los años 80’s, los escasos registros de la especie sugerían que sus poblaciones se encontraban muy reducidas en número y su distribución se restringía a los dos extremos de su rango geográfico original: sur de Nariño en límites con Ecuador y Sierra Nevada de Santa Marta.
Por esta razón se llevó a cabo un programa de reintroducción, mediante el cual se liberaron 69 individuos, en 8 núcleos de repoblación a lo largo de los Andes Colombianos, con el fin de reestablecer las poblaciones de la especie en áreas donde había sido extirpada [5,6]. Este programa hasta la fecha no ha sido evaluado de manera sistemática, se desconoce el éxito de las reintroducciones realizadas y estado de conservación actual de las poblaciones silvestres. En nuestro proyecto, buscamos evaluar el estado  actual de conservación de las poblaciones de Condor Andino en Colombia con
información genética de las poblaciones silvestres. Los objetivos específicos del proyecto son:
(1) caracterizar la diversidad y estructura genética de la especie en Colombia, (2) buscar la información
genética reportada de los individuos de Condor Andino que se usaron en las reintroducciones para
comparar estos datos genéticos con la información genética generada de las poblaciones silvestres de
Condor Andino, (3) realizar inferencias sobre la história demográfica del Condor Andino en Colombia. De tal forma que sea posible generar conocimiento científico que permita orientar la toma de decisiones para la conservación de especies endémicas y en peligro de extinción en Colombia.
Para cumplir con los objetivos (1) y (3), se realizarán muestreos genéticos no invasivos de la especie que consisten en la recolección de plumas encontradas en la base de riscos usados por los cóndores como lugares de refugio, dormidero y anidación, y que han sido previamente identificados mediante el análisis de datos de seguimiento satelital. Las plumas proveen una fuente de ADN para la identificación de individuos y el sexado molecular. Solo se utilizarán plumas primarias y secundarias frescas y con apariencia física que no exhiba afectaciones por la exposición al sol o al agua. Las plumas serán almacenadas en bolsas ziploc, a temperatura ambiente y se mantendran en sitios frescos y secos hasta su posterior análisis molecular en el laboratorio del Instituto Alexander von Humboldt. La extracción de ADN se realizará a partir de 1 cm de la punta basal del cálamo o cañón de la pluma y a partir del ombligo superior de la misma.. Se seguirá un protocolo standard de extracción de ADN y se amplificarán genes de ADN mitocondrial y nuclear (microsatélites) según protocolos de Padró et al. 2018.

Project details

Project title: Genética de la conservación de Cóndor Andino en Colombia
Personnel: María Alejandra Parrado Vargas
Funding: Contrato No. 21-21-269-303PS entre el Instituto Humboldt y Maria Alejandra Parrado Vargas.
Study area descriptions/descriptor: Andes colombianos con presencia de cóndor Andino  y con condiciones propicias para que la especie seleccione sitios para descansar.  El esfuerzo de muestreo de la primera fase que se desarrolló entre Septiembre y Diciembre se llevó a cabo en los departamentos de Santander, Norte de Santander, Quindío y Caldas. Así como en zoológicos para una primera aproximación. 
Estos departamentos se escogieron teniendo en cuenta que eran áreas de importancia para la especie (Porque según datos de censos regionales y nacionales se encuentran los mayores hallazgos de éxito reproductivo en parejas reintroducidas) como es el caso del área de influencia del parque los nevados o porque es la región con mayor número de cóndor avistados de manera simultánea (30 cóndores para Santander y Norte de Santander).
Design description: Con el fin de evaluar la estructura genética de la población de Cóndor Andino en Colombia, se planteo una fase inicial que permitirá la estandarización de un protocolo de extracción de ADN de plumas de cóndor Andino. Obtenidas mediante dos metodologías: 1. La colecta de muestras en áreas con observaciones frecuentes de individuos de la especie que cumpla con las condiciones propicias para que la especie descanse o se alimente; y 2. Muestras de sangre o plumas de cóndores manejado ex situ en zoológicos y que hagan parte del programa de cría en cautiverio de la especies con fines de repoblación. 
Para el muestreo en campo, inicialmente se escogieron los departamentos de Santander, Norte de Santander, Quindío y Caldas, regiones donde a partir de datos recopilados durante el censo nacional de cóndor andino y monitoreo constante en estas regiones se conoce la presencia de la especie y que nos puede dar información sobre el estado de los individuos silvestres y del aporte de las reintroducciones al estado poblacional de la especie.
Posteriormente después de identificar las localidades con mayor éxito de muestreo y por medio de muestreos comunitarios  se recolectaron muestras de individuos de cóndores y de otras especies de carroñeros que conviven con la especie. 
Este proyecto, pretende contestar múltiples preguntas en torno al estado de la población de la especie: 1 ¿Cuál es la diversidad y estructura genética de la población de cóndor Andino en Colombia?
2. ¿Cuáles han sido los aportes genéticos o los impactos generados por el programa de repoblación de la especie en el país? 
3. ¿Porqué la especie se redujo en número durante el siglo XX?
4. ¿Cuál es el tamaño efectivo poblacional de la especie? 
Entre otras, contestar estas preguntas permitirán generar las bases para reorientar y fortalecer las acciones de conservación realizadas hasta el momento para la especie en el país.

Data published through GBIF: http://i2d.humboldt.org.co/resource?r=rrbb-vulturgryphus_andes_2021

Taxonomic coverage

General taxonomic coverage description: 20 muestras de plumas y/o de sangre de Cóndor Andino (V. gryphus) colectadas en campo
1 muestra con dos plumas de Chulo (C. atratus)
3 muestras indeterminadas para especie pero que han sido identificadas hasta el nivel de familia: cathartidae.
8 muestras entre plumas y sangre de Cóndor Andino en cautiverio proveniente de zoológico.
Taxonomic ranks
Species: Vultur gryphus, Coragyps atratus
Common names: Cóndor Andino, Chulo o golero

Spatial coverage

General spatial coverage: Andes colombianos con presencia de cóndor Andino  y con condiciones propicias para que la especie seleccione sitios para descansa.  
En esta primera fase se abarcaron los muestreos, en los departamentos de Santander, Norte de Santander, Caldas y Risaralda. Así como se colectaron muestras de cóndores manejados en el programa de cría en cautiverio con fines de liberación, los cuales están bajo el cuidado de los zoológicos del país. Hasta el momento, los zoológicos participantes son Zoológico de Cali, Bioparque Wakatá, Parque de la conservación y Aviario Nacional de Barú.
Coordinates: 4°37'48''N and 7°45'50.4''N Latitude; 75°34'48''W and 72°31'48''W Longitude 

Temporal coverage: May 20, 2019 - November 28, 2021

Natural collections description

Parent collection identifier: IAvH
Collection name: Colección de Tejidos del Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt (IAvH-CT)
Collection identifier: IAvH-CT
Specimen preservation method: Alcohol

Methods

Method step description: Para el desarrollo de esta propuesta se llevó a cabo el protocolo diseñado en el marco del contrato y se siguieron al pie de la letra los pasos presentados a continuación. 
PROTOCOLO PARA BÚSQUEDA, RECOLECCCIÓN Y PRESERVACIÓN DE PLUMAS PARA ESTUDIOS DE GENÉTICA DE CÓNDOR ANDINO
I.	Materiales
El día anterior a la toma de la muestra, asegúrese de tener a la mano:
o	Bolsa plástica transparente con cierre hermético (Una por muestra)
o	Bolsa de papel kraft (Una por muestra)
o	Ficha de colecta (Una por muestra)
o	Tapabocas
o	Guantes plásticos desechables (Un par por muestra. Nunca repetir)
o	Perlas de gel de sílice con indicador de humedad 
o	Lápiz o marcador permanente punta fina
o	GPS
o	Cámara fotográfica

II.	Búsqueda de las plumas:
1.	Previamente al recorrido indague sobre la disponibilidad de información relacionada con sitios de descanso del cóndor andino (dormideros o nidos) o áreas de forrajeo en el área de estudio a partir de información geo-referenciada obtenida en visitas de campo o seguimiento satelital, literatura o reportes en SIB o GBIF. (Los dormideros o nidos generalmente son establecidos en riscos rocosos de gran altura y de pendiente pronunciada).
2.	Una vez en el lugar indague con guías locales acerca de avistamientos recientes de cóndores alimentándose o perchados.
3.	Una vez en las proximidades del lugar diríjase en lo posible a la base del risco en donde se han identificado los sitios de descanso para la especie y realice una búsqueda activa alrededor de la base del risco. Preste atención a las rocas o vegetación en los alrededores en los cuales las plumas pueden acumularse por efecto del viento
a.	En el caso de encontrar carroñas o restos de animales en los cuales los cóndores pudieron alimentarse revise en un radio de 10 m alrededor del punto del hallazgo.
4.	Al encontrar una pluma o grupo de plumas tome fotografías acompañadas de una escala de referencia y georeferencie el punto antes de levantar la pluma.
III.	Recolección y preservación
5.	Colóquese los guantes desechables y el tapabocas
6.	Colecte la pluma levantándola desde la punta del estandarte. Evite tocar el cañón para no contaminar la muestra. En lo posible recolecte plumas no degradadas ni dañadas. Las plumas frescas son aquellas cuya apariencia física no se ha visto dramáticamente afectada por la exposición al sol y al clima.
7.	A partir de la forma de la pluma, si es posible identifique el tipo de pluma encontrada. Se recomienda colectar las plumas más grandes, considerando que están incrustadas profundamente en el cuerpo del ave y, por lo tanto, es más probable que retengan ADN, sin embargo, cualquier pluma, dependiendo de su estado, puede ser de utilidad.
8.	Deposite las plumas en la bolsa de papel kraft (previamente marcada con su código y número de colecta). Ejemplo: si su nombre es Pepito Torres entonces su código de colector es PT y el número de colecta es 001. Posteriormente, el código de colector se mantiene igual pero los números de colecta cambian para cada muestra, por ejemplo: PT001, PT002, PT003, etc. 
**Nunca repita números de colecta entre muestras diferentes 
9.	Deposite la bolsa de papel en la bolsa plástica ziploc (previamente marcada con su código y número de colecta).
10.	Agregue perlas de gel de sílice con indicador de humedad en la bolsa plástica
11.	Diligencie todos los datos de la ficha de colecta
12.	Deposite la ficha de colecta dentro de la bolsa plástica 
13.	Diligencie, en la ficha de colecta bajo observaciones adicionales, datos sobre las plumas que recolectó. Por ejemplo: el color de las plumas. Las aves inmaduras (juveniles de 0 a 4 años) tienen un plumaje gris parduzco mate, (subadultos de 4 a 8 años) tienen patrones de coloración que varía de café grisáceo a negro con plumón de color blanco en el cuello y plumas secundarias en la parte dorsal de sus alas en transición a la coloración blancuzca, mientras que los adultos (+8 años) son negros con coberteras de un blanco puro en la parte superior del ala y un collar blanco.

14.	Asegúrese de cerrar muy bien la bolsa plástica con muestra. 

**Mantenga las bolsas plásticas con muestra en un lugar fresco y seco (16-20 °C)
Study extent description: El estudio se llevó a cabo en áreas de los Andes colombianos donde se tuvieran registros de cóndores de manera frecuente, así como en áreas con altas probabilidades de selección de hábitat por la especie para anidar o descansar. A partir de esta información e información de seguimiento en campo y satelital, se identificaron áreas de alta frecuencia de uso de dormideros y de zonas de forrajeo.
Sampling description: Se accedió a las bases de los riscos en búsqueda de plumas y se recorrió en radios de hasta 3 Km con el fin de identificar carroñas donde la probabilidad de detectabilidad de las plumas puede ser mayor. 
Se seleccionaron los departamentos de Santander, Norte de Santander, Risaralda y Quindío, debido que son áreas de importancia para la conservación de la especie y porque según datos de monitoreo son sectores donde los cóndores pueden verse diariamente y han tenido éxito reproductivo.

Datasets

Dataset description
Object name: Darwin Core Archive Genética de cóndor Andino en Colombia a partir de extracción de DNA de muestras de plumas no invasivas
Character encoding: UTF-8
Format name: Darwin Core Archive format
Format version: 1.0
Distribution: http://i2d.humboldt.org.co/archive.do?r=rrbb-vulturgryphus_andes_2021
Publication date of data: 2024-11-28
Language: Spanish
Licences of use: Libre a nivel interno y externo (Creative Commons Attribution Non Commercial (CC-BY-NC) 4.0)

Metadata language: Spanish
Date of metadata creation: 2021-11-29
Hierarchy level: Dataset

References
Perrig, P. L., Lambertucci, S. A., Alarcón, P. A., Middleton, A. D., Padró, J., Plaza, P. I., ... & Pauli, J. N. (2021). Limited sexual segregation in a dimorphic avian scavenger, the Andean condor. Oecologia, 196(1), 77-88. https://doi.org/10.1007/s00442-021-04909-8
Padró, J., Lambertucci, S. A., Perrig, P. L., & Pauli, J. N. (2018). Evidence of genetic structure in a wide‐ranging and highly mobile soaring scavenger, the Andean condor. Diversity and Distributions, 24(11), 1534-1544.  https://doi.org/10.1111/ddi.12786
Padró, J., Pauli, J. N., Perrig, P. L., & Lambertucci, S. A. (2019). Genetic consequences of social dynamics in the Andean condor: the role of sex and age. Behavioral ecology and sociobiology, 73(7), 1-11. https://doi.org/10.1007/s00265-019-2714-8