Challenges and prospects of population genetic studies in terns (Charadriiformes, Aves)

Abstract

Little information is available about the population structure of communally nesting terns (Sternidae) and skimmers (Rynchopidae) throughout the world. In order to fill this gap, a survey of molecular markers was carried out for six species of terns (Anous stolidus, Sterna hirundinacea, S. fuscata, S. superciliaris, Thalasseus maximus and Phaetusa simplex) and one species of skimmer (Rynchops niger). First, we describe the results of the construction of genomic DNA libraries and document problems encountered during this procedure. Secondly, we tested the cross-amplification of 18 microsatellite loci previously described for related species (the number of polymorphic loci ranged from three to seven). Thirdly, we tested the usefulness of mtDNA (control region, ND2, Cytochrome b and ATPase 6/8) for phylogeographic studies in this group of birds. The occurrence of nuclear copies of the mitochondrial control region is reported. Nucleotide divergence in the mtDNA genes analyzed ranged from 0.0 to 0.006. Despite the difficulties associated with the selection of variable markers in this group of seabirds, we were able to select polymorphic markers for each species tested and we anticipate these results will help the development of genetic studies concerning important biological questions in terns.

Population structure in the South American tern Sterna hirundinacea in the South Atlantic: two populations with distinct breeding phenologies

“…The most suitable mtDNA region for vertebrate population genetic and phylogeographic studies is usually the control region (Avise 2004). However, previous attempts to obtain these sequences failed and we have reported the occurrence of nuclear copies in this region in terns (Faria et al 2007). As a result, additional mtDNA gene sequences were required to conduct such studies and partial sequences of the Cytochrome b (Cyt b) and ND2 genes were selected.…”

“…To date, there have been no microsatellites loci isolated from South American terns, with previous attempts to generate species‐specific primers (through the construction of genomic libraries) being unsuccessful (Faria et al 2007). As a result, we conducted cross‐species amplification tests using 14 microsatellite primers published for two species of gulls (Given et al 2002, Tirard et al 2002) and four isolated from the roseate tern (Szczys et al 2005).…”

Taxonomia e biogeografia de Rynchops niger (Rynchopinae) e Phaetusa simplex (Sterninae) (Aves, Charadriiformes): utilizando a morfologia e marcadores moleculares para investigar a estrutura populacional e o papel dos rios na evolução e migração de aves aquáticas

“…Assim sendo, a população é a unidade ecológica evolutivamente funcional, na qual mudanças genéticas e adaptações locais ocorrem. Em termos conservacionistas, a população parece ser a unidade mais importante de preservação da biodiversidade (Meffe & Caroll, 1997;Faria et al, 2007).…”

“…Desta maneira, informação sobre a distribuição da variação genética intra e interpopulacional são necessárias para identificação de unidades evolutivamente significantes (ESU -Evolutionary Significant Units) (Moritz, 1994a;1994b;Faria et al, 2007;Dantas et al, 2013). Essa identificação de ESUs é ainda mais importante em espécies ameaçadas ou expostas a graves distúrbios antrópicos, para que esforços conservacionistas possam ser direcionados de maneira mais eficiente (Haig, 1998;Petit et al, 1998;Faria et al, 2007;.…”

“…Desta maneira, informação sobre a distribuição da variação genética intra e interpopulacional são necessárias para identificação de unidades evolutivamente significantes (ESU -Evolutionary Significant Units) (Moritz, 1994a;1994b;Faria et al, 2007;Dantas et al, 2013). Essa identificação de ESUs é ainda mais importante em espécies ameaçadas ou expostas a graves distúrbios antrópicos, para que esforços conservacionistas possam ser direcionados de maneira mais eficiente (Haig, 1998;Petit et al, 1998;Faria et al, 2007;. Desta maneira, estudos de estrutura populacional se fazem necessários no grupo dos trinta-réis e dos talha-mares, pois, apesar da grande importância ecológica destas aves no equilíbrio do ecossistema e das cadeias tróficas das quais fazem parte, elas sofrem diversos tipos de ameaças à sua sobrevivência (Ashmole et al, 1994;Nisbet, 1994;Courchamp et al, 2003;Blackburn et al, 2004;Gurevitch & Padilla, 2004;Faria et al, 2007;Cameron, 2008;Erwin et al, 2011;Dantas et al, 2012).…”