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Effective population size and genetic structure of a Piute ground squirrel (Spermophilus mollis) population

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Abstract:

Piute ground squirrels (Spermophilus mollis) are distributed continuously in habitat dominated by native shrubs and perennial grasses in the Snake River Birds of Prey National Conservation Area in Idaho, U.S.A. This habitat is being fragmented and replaced by exotic annual plants, changing it to a wildfire-dominated system that provides poor habitat for ground squirrels. To assess potential effects of this fragmentation on ground squirrel populations, we combined an estimate of effective population size (Ne) based upon a demographic study with a population genetic analysis. The study area included three subpopulations separated from each other by 8–13 km. The ratio of effective population size to census number (Ne/N) was 0.57. Combining Ne/N with dispersal distances from a radio-tracking study, we calculated that neighborhood size was 62.2 ha, which included between 204 and 480 individuals. Our population genetic analysis (based on randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) and microsatellite markers) showed relatively low levels of genetic differentiation (Θpopulations 0.07–0.10) between subpopulations and no inbreeding within subpopulations (f = 0.0003). These estimates of population subdivision translate into an effective migration rate (Nem) of 2.3–3.3 per year, which represents a high level of gene flow. Invasion by exotics will reduce the overall productivity of the habitat, and will lead to isolation among subpopulations if favorable habitat patches become isolated.

Les spermophiles Spermophilus mollis ont une répartition continue dans l'habitat dominé par les buissons indigènes et les herbes vivaces dans la zone de conservation Snake River Birds of Prey National Conservation Area, Idaho, É.-U. L'habitat est en voie de fragmentation et les plantes indigènes sont remplacées par des plantes exotiques annuelles, ce qui a transformé l'habitat en un système dominé par les feux de brousse, un milieu inadéquat pour les spermophiles. Pour mesurer les effets potentiels de cette fragmentation sur les populations de spermophiles, nous avons utilisé une estimation de la taille effective de la population (Ne), basée sur une étude démographique, combinée à une analyse génétique de la population. La zone étudiée comportait trois sous-populations séparées par une distance de 8 à 13 km. Le rapport entre la taille effective de la population et le nombre au recensement (Ne/N) a été évalué à 0,57. En combinant ce rapport aux distances de dispersion enregistrées lors d'une étude télémétrique, nous avons calculé que l'aire habitée mesurait 62,2 ha et comptait entre 204 et 480 individus. Notre analyse génétique (basée sur des marqueurs ADN polymorphe amplifié au hasard (RAPD) et des marqueurs microsatellites) a démontré qu'il y avait peu de différenciation génétique(Qpopulations 0.07–0.10) entre les sous-populations et pas de consanguinité au sein des sous-populations ( f = 0,0003). Ces estimations de la subdivision de la population se traduisent par un taux effectif de migration Nem = 2,3–3,3 par an, ce qui représente un flux de gènes important. L'invasion des plantes exotiques est appelée à réduire la productivité globale de l'habitat et risque de mener à l'isolement des sous-populations si des parcelles d'habitat favorable deviennent isolées[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-01-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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