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Interacciones ecológico-evolutivas entre aves y bacterias: implicaciones en huevos y plumas

Rafael Ruiz de Castañeda Blum defended the PhD Thesis at the Faculty of Biology of the Complutense University of Madrid

March 16th, 2012

Esta tesis doctoral se encuadra dentro del campo de investigación de la ecología microbiana aviar. Se estudiaron las interacciones ecológicas y evolutivas entre diversos tipos de bacterias cultivables y un paseriforme troglodita modelo, el papamoscas cerrojillo Ficedula hypoleuca en una población montana del centro de España. Por tratarse de un campo de investigación altamente novedoso esta tesis tiene un importante carácter descriptivo. El primer bloque temático de la tesis, que incluye tres capítulos, ofrece una descripción cuantitativa y cualitativa de las bacterias cultivables potencialmente patógenas para el embrión que colonizan la superficie de los huevos de papamoscas cerrojillo en condiciones silvestres. Se estudiaron también los factores ambientales (temperatura y humedad) y maternos que afectan a estas bacterias. Se encontró que valores crecientes de temperatura ambiental se asociaban positivamente a la carga de bacterias heterótrofas totales sobre los huevos. Además, parece que las hembras transfieren verticalmente bacterias desde su cloaca a la superficie de los huevos, tal y como se deduce de la asociación positiva detectada entre la carga de bacterias heterótrofas totales de las cloacas de las hembras y de sus huevos. Las bacterias pertenecientes a la Familia de Pseudomonadaceae fueron las más representativas tanto en la cloaca materna como sobre los huevos, pero no afectaron al éxito de eclosión de estos. La población de estudio no parece ser un reservorio de bacterias del género Salmonella y Yersinia, potenciales patógenos con importantes implicaciones en la sanidad publica. El segundo bloque temático de esta tesis está dedicado a las defensas comportamentales, en concreto la incubación durante la puesta, que presentan las aves frente a las bacterias. Se realizó un estudio preciso y continuado de la actividad de incubación diurna y nocturna de las hembras de papamoscas cerrojillo durante el periodo crítico de la puesta para el inicio de la incubación. La mayoría de las hembras de la población en estudio empezaron a incubar durante el día de puesta del cuarto huevo y la intensidad de incubación durante este día se asoció negativamente con la carga de bacterias heterótrofas totales sobre los huevos. La incubación nocturna era mínima. En el capítulo cinco se profundizó en esta cuestión e se intentó comprender un posible mecanismo por el cual la actividad de incubación durante la puesta parece inhibir a las bacterias sobre los huevos. Se encontró que, por medio de los incrementos térmicos de temperatura asociados a la incubación, las hembras consiguen secar el ambiente que circunda a los huevos y por tanto inhibir a las bacterias. De esta manera, se encontró una asociación positiva entre la humedad relativa dentro del nido y la carga bacteriana sobre los huevos para tres tipos de bacterias cultivables diferentes. El último bloque temático de la tesis está dedicado a los efectos de las llamadas bacterias degradadoras de plumas, en concreto de Bacillus liqueniformis, sobre la expresión de patrones de coloración negros y blancos a nivel intrapluma asociados a la melanización o desmelanización de barbas respectivamente. Si bien ya se había demostrado que las plumas blancas eran más degradables que las plumas negras in vitro, en esta tesis se demuestra por primera vez que estas diferencias en degradabilidad bacteriana de plumas también se cumple a nivel intra-pluma. La banda blanca de las primarias, un ornamento sexualmente seleccionado, era más vulnerable a la degradación bacteriana que su porción contigua de color oscuro melanizados dentro de la misma pluma. Además, la banda blanca era de mayor tamaño y más degradable en machos que en hembras, de acuerdo con las mayores presiones para señalizar que existen sobre estos. Finalmente, en el séptimo y último capítulo de la tesis se estudian las asociaciones entre la degradabilidad de la banda blanca de las primarias y su porción melanizada contigua con el esfuerzo parental durante la cría y la fenología reproductiva (fecha de puesta). Machos a cargo de nidadas mayores podrían haber sufrido un desgaste mayor en sus plumas de vuelo y mostrar mayores valores de degradabilidad in vitro posterior de su banda blanca, tal y como sugiere la asociación positiva detectada entre el tamaño de nidada y degradabilidad. Tanto machos como hembras tardíos mostraban una mayor degradabilidad bacteriana in vitro de su banda blanca, algo que podría relacionarse con la generalidad de que individuos tardíos son de peor calidad. Esta tesis supone una contribución novedosa al estudio de las interacciones ecológico-evolutivas entre bacterias y aves.





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Rafael Ruiz de Castañeda Blum PhD Thesis: Interacciones ecológico-evolutivas entre aves y bacterias: implicaciones en huevos y plumas Rafael Ruiz de Castañeda Blum

TITLE: Interacciones ecológico-evolutivas entre aves y bacterias: implicaciones en huevos y plumas


TYPE: PhD Thesis


AUTHOR: Rafael Ruiz de Castañeda Blum


DIRECTORS: Briones V., Moreno J. and Vela AI.


DATE: March 16th, 2012


LANGUAGE: Spanish



CITE THIS PUBLICATION:

Rafael Ruiz de Castañeda Blum. Interacciones ecológico-evolutivas entre aves y bacterias: implicaciones en huevos y plumas. Universidad Complutense de Madrid. March 16th, 2012. (PhD Thesis)