Biodiversidad bacteriana de la secreción uropigial y la cáscara de los huevos de abubillas (Upupa epops): estabilidad y adquisición

Abstract

Esta tesis se ocupa del estudio de las comunidades bacterianas del ambiente del nido de las abubillas, incluida la de su glándula uropigial, y las relaciones existentes entre ellas. Por medio de análisis moleculares, caracterizamos las comunidades bacterianas de la glándula uropigial, pico, placa incubadora de las hembras y cáscaras de los huevos al final del periodo de incubación, y exploramos las similitudes entre ellas. En términos de número de unidades taxonómicas operacionales (OTUs), la comunidad bacteriana de la secreción uropigial fue el lugar de muestreo más rico (124 OTUs), seguido por el pico (106 OTUs), la cáscara del huevo (98 OTUs) y la placa de incubación (97 OTUs). Sin embargo, la mayoría de estos OTUs sólo apareció esporádicamente, por lo que el número medio de cepas bacterianas por individuo da una mejor representación de lo que se encuentra en esas comunidades: secreción uropigial 22 OTUs, pico 9 OTUs, placa incubadora 9 OTUs y cáscaras de los huevos 8 OTUs. Las comunidades bacterianas del pico y la placa incubadora fueron bastante similares entre sí en composición, y significativamente diferentes de las de la secreción y cáscaras de los huevos, que a su vez también difirieron entre sí. Varios de los OTUs detectados aparecieron en todas las comunidades estudiadas y algunos de los más prevalentes en las muestras de secreción uropigial también aparecieron en las del pico, en la placa incubadora y en las cáscaras de los huevos con frecuencias relativamente altas, lo que sugiere que las bacterias de la secreción uropigial juegan un papel determinante en la comunidad bacteriana de las cáscaras del huevo. De acuerdo con esta posibilidad, se detectó un patrón de anidamiento entre las comunidades bacterianas exploradas. La comunidad bacteriana de las cáscaras de los huevos está anidada dentro de la comunidad de la placa incubadora; a su vez, la de la placa incubadora está anidada dentro de la comunidad del pico, y la comunidad del pico dentro de la comunidad de la secreción uropigial. Todos estos resultados sugieren que el comportamiento de acicalamiento de las hembras de abubilla, usando para ello la secreción uropigial que contiene bacterias simbiontes, se utiliza para transmitirlas a las cáscaras de los huevos y poder proteger al embrión de infecciones por patógenos. Con el objetivo de explorar el posible papel de las comunidades bacterianas existentes en los nidos de abubilla como fuentes de bacterias simbióticas para las hembras y sus polluelos se realizaron dos experimentos diferentes. Por un lado, manipulamos las comunidades bacterianas presentes en el material del nido, caracterizamos la comunidad bacteriana de la cloaca de las hembras, y exploramos sus asociaciones con las comunidades de la secreción de las hembras y de las cáscaras de los huevos. Los resultados mostraron que la comunidad bacteriana de la secreción de las hembras no dependía de la del material de nido o de la cloaca. Sin embargo, la modificación experimental de la comunidad bacteriana de los materiales del nido afectó a la comunidad bacteriana de las cáscaras de los huevos y, por lo tanto, a la probabilidad de infección del embrión. Por otro lado, hemos realizado experimentos de intercambio de pollos (cross-fostering) entre parejas de nidos para los que habíamos previamente caracterizado las comunidades bacterianas de las hembras. Los resultados mostraron un importante componente genético determinante de la comunidad bacteriana existente en la glándula uropigial de los polluelos, dado que el nido de origen explicó una mayor cantidad de varianza que el nido de crianza. Las comunidades bacterianas de los polluelos que se cambiaron de nido fueron más similares a las de sus hermanos y madre que a las de sus hermanastros y madre adoptiva. Estos resultados podrían explicarse por una transmisión vertical de simbiontes de madre a hijo antes del experimento, o por la existencia de particularidades de la glándula uropigial de los polluelos que fueran heredadas de las madres y, que de alguna forma, aumentaran la probabilidad de adquirir determinadas bacterias simbiontes de entorno (el nido).