Severely fragmented habitats increase the risk of extirpation of native mammal populations through isolation, increased edge effects, and predation. Therefore, monitoring the movement of mammal populations through anthropogenically altered landscapes can inform conservation. We used metabarcoding of invertebrate-derived DNA (iDNA) from carrion flies (Calliphoridae and Sarcophagidae) to track mammal populations in the wheat belt of southwestern Australia, where widespread clearing for agriculture has removed most of the native perennial vegetation and replaced it with an agricultural system. We investigated whether the localization of the iDNA signal reflected the predicted distribution of 4 native species-echidna (Tachyglossus aculeatus), numbat (Myrmecobius fasciatus), woylie (Bettongia penicillata), and chuditch (Dasyurus geoffroii)-and 2 non-native, invasive mammal species-fox (Vulpes vulpes) and feral cat (Felis catus). We collected bulk iDNA samples (n = 150 samples from 3428 carrion flies) at 3 time points from 3 conservation reserves and 35 road edges between them. We detected 14 of the 40 mammal species known from the region, including our target species. Most detections of target taxa were in conservation reserves. There were a few detections from road edges. We detected foxes and feral cats throughout the study area, including all conservation reserves. There was a significant difference between the diversity (F3, 98 = 5.91, p < 0.001) and composition (F3, 43 = 1.72, p < 0.01) of taxa detections on road edges and conservation reserves. Conservation reserves hosted more native biodiversity than road edges. Our results suggest that the signals from iDNA reflect the known distribution of target mammals in this region. The development of iDNA methods shows promise for future noninvasive monitoring of mammals. With further development, iDNA metabarcoding could inform decision-making related to conservation of endangered taxa, invasive species management, and impacts of habitat fragmentation.
Caracterización genética del ADNi de la mosca carroñera para monitorear mamíferos invasores y nativos Resumen Los hábitats con mucha fragmentación aumentan el riesgo de extirpación de las poblaciones de mamíferos nativos debido al aislamiento, el aumento de los efectos de borde y la depredación. Por lo tanto, el monitoreo del movimiento de las poblaciones de mamíferos a través de paisajes alterados antropogénicamente puede guiar a la conservación. Utilizamos la caracterización genética del ADN derivado de invertebrados (ADNi) de moscas de la carroña (Calliphoridae y Sarcophagidae) para rastrear poblaciones de mamíferos en la región de Wheatbelt del suroeste de Australia, en donde la tala generalizada ha sustituido la mayor parte de la vegetación perenne nativa por un sistema agrícola. Investigamos si la localización de la señal de ADNi reflejaba la distribución prevista de cuatro especies autóctonas: equidna (Tachyglossus aculeatus), numbat (Myrmecobius fasciatus), rata canguro (Bettongia penicillata) y cuol occidental (Dasyurus geoffroii), y dos especies de mamíferos invasores no autóctonos: el zorro (Vulpes vulpes) y el gato feral (Felis catus). Recogimos muestras masivas de ADNi (n = 150 muestras de 3,428 moscas de la carroña) en tres puntos temporales de tres reservas ecológicas y 35 bordes de carreteras entre ellas. Detectamos 14 de las 40 especies de mamíferos conocidas en la región, incluidas nuestras especies objetivo. La mayoría de las detecciones de los taxones objetivo se produjeron en las reservas ecológicas. Pocas detecciones ocurrieron en los bordes de las carreteras. Detectamos zorros y gatos ferales en toda la zona de estudio, incluidas todas las reservas ecológicas. Hubo una diferencia significativa entre la diversidad (F3, 98 = 5.91, p<0.001) y la composición (F3, 43 = 1.72, p<0.01) de los taxones detectados en los bordes de las carreteras y en las reservas ecológicas. Las reservas ecológicas albergaron más biodiversidad nativa que los bordes de las carreteras. Nuestros resultados sugieren que las señales de ADNi reflejan la distribución conocida de los mamíferos objetivo en esta región. El desarrollo de métodos de ADNi es prometedor para el futuro monitoreo no invasivo de mamíferos. Con un mayor desarrollo, la caracterización genética del ADNi podría servir de base para decidir sobre la conservación de taxones amenazados, la gestión de especies invasoras y los impactos de la fragmentación del hábitat.
严重破碎化的生境通过隔离、增加边缘效应和捕食增加了原生哺乳动物的种群灭绝风险。因此, 监测哺乳动物种群在人为改造景观中的移动可以为保护提供信息。我们利用来自腐尸蝇 (Calliphoridae 和 Sarcophagidae) 的无脊椎动物 DNA (invertebrate-derived DNA, iDNA) 宏条形码来追踪澳大利亚西南部小麦产区的哺乳动物种群, 该地区为发展农业已广泛清除了大部分的多年生原生植被, 并替换为农业系统。我们调查了 iDNA 信号的定位是否能反映4种原生物种--针鼹 (Tachyglossus aculeatus) 、袋食蚁兽 (Myrmecobius fasciatus) 、毛尾袋鼠 (Bettongia penicillata) 和加氏袋鼬 (Dasyurus geoffroii), 以及2种外来入侵哺乳动物物种--赤狐 (Vulpes vulpes) 和野猫 (Felis catus) 的预测分布。我们在 3 个时间点从 3 个保护地和它们之间的 35 条道路边缘收集了大量的 iDNA 样本 (n=150, 来自 3, 428 只腐尸蝇) 。我们检测到该地区已知的 40 种哺乳动物中的 14 种, 包括我们的目标物种。大多数检测到目标类群的样本都来自保护地内部, 而在公路边缘也有少量的检测结果。我们在整个研究区域都检测到了狐狸和野猫, 包括所有保护地。在道路边缘和保护地内部检测到的类群多样性 (F3, 98 =5.91, p<0.001) 和组成 (F3, 43 =1.72, p<0.01) 之间存在着显著差异。保护区比道路边缘具有更高的原生生物多样性。我们的结果表明, iDNA 信号反映了该地区目标哺乳动物的已知分布。发展 iDNA 方法对于未来哺乳动物无损伤监测有很好的前景。随着进一步的发展, iDNA 宏条形码还可以为濒危类群保护、入侵物种管理和生境破碎化影响提供决策依据。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.
Keywords: 生境破碎化; ADN derivado de invertebrados; cat; conservación; conservation; distribución de mamíferos; fox; fragmentación del hábitat; gato; habitat fragmentation; invertebrate-derived DNA; mammal distribution; marsupial; zorro; 保护; 哺乳动物分布; 无脊椎动物 DNA; 有袋类; 狐狸; 猫.
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