Madile Hjelt, Marco (2023) Estudio del movimiento de poblaciones animales: redes complejas de interacción inspiradas en datos de campo / Study of animal population movement: complex interaction networks inspired by field data. Maestría en Ciencias Físicas, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
A pesar de ser una de las especies más comercializadas en el mercado ilegal de mascotas de Argentina, se conoce muy poco sobre la tortuga terrestre Chelonoidis chilensis en su hábitat natural. Debido a la creciente fragmentación de su hábitat producida principalmente por la reciente introducción de ganado, esta tortuga está catalogada como especie en estado vulnerable. Por estos motivos resulta muy importante el estudio de sus refugios, su área de movimiento y las relaciones entre las tortugas dentro de la comunidad. La población de estudio se encuentra en el límite sur de su distribución geográfica, en las cercanías de San Antonio Oeste, Patagonia, Argentina. Por ser reptiles se los considera solitarios, aunque se sabe muy poco sobre su red de interacción social. En este trabajo, seis individuos de Chelonoidis chilensis fueron monitoreados continuamente durante sus diferentes períodos de actividad, utilizando un dispositivo GPS autónomo. Se implementó un método de filtrado de trayectorias y se construyó una grilla de zonas de interés para las tortugas, utilizando las trayectorias filtradas. Se estudiaron las interacciones diurnas, armando redes de encuentros entre tortugas y se encontró el máximo de densidad de red de encuentros en el período asociado al apareamiento, disminuyendo a cero para el período de brumación. Curiosamente, las interacciones entre machos se encontraron más probables durante el período de apareamiento, lo que podría estar relacionado con la observación de peleas frecuentes durante este período. Realizando simulaciones numéricas usando pasos y tamaños de campo observados, concluimos que las densidades de la red de encuentros diurnos son mucho más altas que las observadas por casualidad. Esto añade evidencia a la presencia de comportamiento social dentro de este reptil vulnerable. Para muchas especies, los refugios son un recurso esencial para la protección de depredadores y las extremas condiciones ambientales. Los refugios también pueden servir para interacciones sociales como el apareamiento. Por lo tanto, el conocimiento de los patrones de uso de refugios puede proporcionar información sobre la estructura social. En este trabajo, se implementó un criterio para identificar los refugios nocturnos de las tortugas. Sobre estos se calculó la distancia media entre refugios y su centro de masa, tanto para machos como para hembras y no se encontraron diferencias significativas en el área abarcada por los refugios para ambos sexos. Se armaron redes bipartitas de nodos tortuga y refugio, y se encontró que la tortuga comparte menos refugios y utiliza una menor cantidad diferente de los mismos en cuanto se acerca el período de brumación. Este hecho puede ser importante al considerar la eventual propagación de enfermedades. Finalmente, se descubrió la existencia de refugios preferidos y que la tortuga utiliza refugios cercanos entre sí respecto a los demás refugios de la población.
Resumen en inglés
Despite being one of the most traded species in the illegal pet market in Argentina, very little is known about the land turtle Chelonoidis chilensis in its natural habitat. Due to the increasing fragmentation of its habitat caused mainly by the recent introduction of livestock, this turtle is listed as a vulnerable species. For these reasons, the study of their burrows, their area of movement, and the relationships between turtles within the community is very important. The study population is located at the southern limit of its geographical distribution, near San Antonio Oeste, Patagonia, Argentina. Being reptiles, they are considered solitary, although very little is known about their social interaction network. In this work, six individuals of Chelonoidis chilensis were continuously monitored during their different periods of activity, using an autonomous GPS device. A method of trajectory filtering was implemented and a grid of zones of interest for the turtles was constructed, using the filtered trajectories. Daytime interactions were studied, assembling networks of encounters between turtles and the maximum density of the encounter network was found in the period associated with mating, decreasing to zero for the brumation period. Interestingly, interactions between males were found more likely during the mating period, which could be related to the observation of frequent fights during this period. Conducting numerical simulations using observed steps and field sizes, we concluded that the densities of the daytime encounter network are much higher than those observed by chance. This adds evidence to the presence of social behavior within this vulnerable reptile. For many species, burrows are an essential resource for protection from predators and extreme environmental conditions. Burrows can also serve for social interactions such as mating. Therefore, knowledge of burrow usage patterns can provide information about social structure. In this work, a criterion for identifying the turtles’ nocturnal burrows was implemented. On these, the average distance between burrows and their center of mass was calculated, both for males and females, and no significant differences were found in the area covered by the burrows for both sexes. Bipartite networks of turtle and burrow nodes were constructed, and it was found that the turtle shares fewer burrows and uses a smaller different number of them as the brumation period approaches. This fact may be important when considering the eventual spread of diseases. Finally, the existence of preferred burrows was discovered and that the turtle uses burrows close to each other compared to other burrows in the population.
| Tipo de objeto: | Tesis (Maestría en Ciencias Físicas) |
|---|---|
| Palabras Clave: | [Complex networks; Redes complejas; Chelonoidis chilensis; Tortuga terrestre argentina; Burrow usage; Madriguera; Animal movement; Movimiento animal; Trajectory analysis; Análisis de trayectorias] |
| Referencias: | [1] Morales, J. M., Fortin, D., Frair, J. L., Merrill, E. H. Adaptive models for large herbivore movements in heterogeneous landscapes. Landscape Ecology, 20 (3), 301–316, 2005. 1 [2] Morales, J. M., Moorcroft, P. R., Matthiopoulos, J., Frair, J. L., Kie, J. G., Powell, R. A., et al. Building the bridge between animal movement and population dynamics. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 365 (1550), 2289–2301, 2010. 1 [3] Nathan, R. An emerging movement ecology paradigm. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105 (49), 19050–19051, 2008. 1 [4] Chebez, J. Los que se van. Fauna argentina amenazada, 2008. 1 [5] Prado, W. S.,Waller, T., Albareda, D. A., Cabrera, M. R., Etchepare, E., Giraudo, A. R., et al. Categorizaci´on del estado de conservaci´on de las tortugas de la Rep´ublica Argentina. Cuadernos de herpetolog´ıa, 26, 375–387, 2012. 2 [6] Kubisch, E. L., Echave, M. E., Echave, L. A. Chelonoidis chilensis (Chaco tortoise), 2014. 2 [7] Zacarias, G. G., Diaz Gomez, J. M., de la Fuente, M. S. Biolog´ıa, ecolog´ıa, paleontolog ´ıa y filogenia de nuestra tortuga chaque˜na (Chelonoidis chilensis): Peque˜no pariente de las tortugas terrestres de las islas Gal´apagos, 2016. 2 [8] Kubisch, E., investigadora de CONICET, especialista en biolog´ıa de campo. Comunicaci ´on directa, 2022. 3, 16, 25 [9] Hagberg, A., Swart, P., S Chult, D. Exploring network structure, dynamics, and function using NetworkX. Inf. t´ec., Los Alamos National Lab.(LANL), Los Alamos, NM (United States), 2008. 7, 17 [10] Brask, J. B., Ellis, S., Croft, D. P. Animal social networks: an introduction for complex systems scientists. Journal of Complex Networks, 9 (2), cnab001, 2021. 8 [11] Sah, P., Nussear, K. E., Esque, T. C., Aiello, C. M., Hudson, P. J., Bansal, S. Inferring social structure and its drivers from refuge use in the desert tortoise, a relatively solitary species. Behavioral Ecology and Sociobiology, 70 (8), 1277–1289, 2016. 8, 23, 31 [12] C´odigos realizados en el trabajo, repositorio github. https://github.com/ MaestriaIBMarco/MaestriaMarco. 9, 10, 12, 26, 27 [13] Wu, Q. Leafmap: A python package for interactive mapping and geospatial analysis with minimal coding in a jupyter environment. Journal of Open Source Software, 6 (63), 3414, 2021. 9, 24, 26, 27 [14] Langley, R. B. The utm grid system. GPS world, 9 (2), 46–50, 1998. 11, 20 [15] Aguirre, G., Adest, G. A., Morafka, D. J. Home range and movement patterns of the bolson tortoise, Gopherus flavomarginatus. Acta Zool´ogica Mexicana (ns), (1), 1–28, 1984. 13 [16] Eubanks, J. O., Michener, W. K., Guyer, C. Patterns of movement and burrow use in a population of gopher tortoises (Gopherus polyphemus). Herpetologica, 59 (3), 311–321, 2003. [17] Guyer, C., Johnson, V. M., Hermann, S. M. Effects of population density on patterns of movement and behavior of gopher tortoises (Gopherus polyphemus). Herpetological Monographs, 26 (1), 122–134, 2012. 13 [18] Carr JW (2015) MantelTest . https://github.com/jwcarr/mantel. 32 |
| Materias: | Física > Sistemas complejos |
| Divisiones: | Gcia. de área de Investigación y aplicaciones no nucleares > Gcia. de Física > Sistemas complejos y altas energías > Física estadística interdisciplinaria |
| Código ID: | 1239 |
| Depositado Por: | Marisa G. Velazco Aldao |
| Depositado En: | 30 Abr 2024 11:56 |
| Última Modificación: | 30 Abr 2024 12:01 |
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