Search

Achondrostoma salmantinum is a small, endangered freshwater fish endemic to Spain. Although the species is a member of the widely distributed family Leuciscidae, its geographic range is restricted to a few rivers in the southwestern Duero Basin. Its populations are in decline, with some now extirpated from rivers within its historical distribution. A captive breeding program has already been implemented for the species; however, there are no population genetic studies on A. salmantinum, despite the importance of information on genetic variability and variation as fundamentals tools for management and conservation efforts. Here, we assessed the genetic diversity of A. salmantinum and defined its Operational Conservation Units (OCUs). We sampled throughout the entire known distribution area of A. salmantinum, and analysed both nuclear and mitochondrial genes and 4123 single nucleotide polymorphisms (SNPs). Contrary to expectations, due to its small distribution area within the same basin, A. salmantinum showed signs of marked genetic erosion and a strong population structure that is not associated with the current hydrogeographic configuration of the region, but rather with historical geomorphological processes. On the basis of our genetic analyses, we identified four OCUs for the species: (I) Águeda Sub-basin; (II) Uces Sub-basin, Huebra River and the right-bank tributaries of Huebra Sub-basin; (III) left-bank tributaries of Huebra Sub-basin and (IV) Camaces River, a small left-bank tributary of the Huebra River. Overall, our findings provide insight on the population genetic structure of A. salmantinum and on some intrinsic and extrinsic factors that threaten the viability of the species., This study was also supported by a management commission funded by the Duero Hydrographic Confederation in Spain (Análisis y estudios filogeográficos y de variabilidad genética de endemismos ibéricos de ciprínidos: Life13 nat/es/000772 “Actuaciones para la protección y conservación de ciprínidos ibéricos de interés comunitario”) and by grant IND2017/AMB‐7699 to AC‐L, funded by the Community of Madrid (Spain) through its Industrial Doctorate programme.

Tesis leída en la Universidad Complutense de Madrid, en la Facultad de Ciencias Biológicas., [ES] Métodos moleculares aplicados a la conservación de la ictiofauna de la cuenca del Duero Debido a la escasa capacidad de dispersión de los peces primarios de agua dulce, su distribución suele estar limitada a la cuenca hidrográfica donde están presentes. Como consecuencia de ello, tanto la endemicidad como la diversificación de la ictiofauna continental de la Península Ibérica y los patrones evolutivos asociados han sido relacionados con la compleja historia hidrogeomorfológica y las oscilaciones climáticas que ocurrieron en el pasado. Todo ello ha dado lugar a que la ictiofauna dulceacuícola ibérica se caracterice por pocos, pero muy diversificados géneros de peces. Una excepción es el género Phoxinus, donde sólo la especie P. bigerri había sido descrita en la Península Ibérica, encontrándose ampliamente distribuida en pequeñas cuencas cantábricas y catalanas, en la cuenca del Ebro y en la cuenca del Duero, donde la especie fue traslocada. Un número de especies representativas de la ictiofauna primaria ibérica puede ser encontrada en la cuenca del Duero, la cuenca más grande de la Península Ibérica, la cual alberga el 70% de los géneros y el 30% de las especies de peces primarios de agua dulce de toda España. De todas las especies de peces primarios de agua dulce presentes en la cuenca del Duero el 64% se encuentran catalogadas bajo alguna de las tres categorías de amenaza de la lista roja de la IUCN, estando catalogadas como En Peligro de Extinción las especies A. salmantinum y C. vettonica las cuales poseen un área de distribución muy reducida y, en el caso de A. salmantinum limitada a la cuenca del Duero. Por lo tanto, la cuenca del Duero actúa como una unidad imprescindible para la conservación de las especies de peces de España. Los principales objetivos de la tesis fueron, conocer la diversidad genética de P. bigerri, A. salmantinum y C. vettonica, aumentar el conocimiento sobre los principales patrones que han afectado a su diversificación, proponer recomendaciones, ajustadas a las necesidades de cada especie y por último desarrollar una técnica no invasiva de detección para la ictiofauna presente en la cuenca del Duero. Por un lado, el estudio genético de diferentes poblaciones de las especies fue llevado a cabo a través de muestras de tejido, cubriendo toda su área de distribución conocida. El análisis genético fue llevado a cabo a través de un marcador mitocondrial (el gen del citocromo b; MT-CYB), un marcador nuclear (el gen nuclear reactivador de recombinación 1; RAG1) y además para A. salmantinum y C. vettonica también se utilizó una batería de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Por otro lado, el estudio de la biodiversidad de la ictiofauna del Duero se llevó a cabo a través de la tecnología de metabarcoding con muestras de ADN ambiental, usando como marcador el gen mitocondrial ribosomal 12S (12S). A través de diferentes aproximaciones filogeográficas y filogenéticas aportamos conocimiento sobre la diversificación de las diferentes especies estudiadas. Así mismo, el estudio genético del género Phoxinus reveló la existencia de tres especies coexistiendo en la Península Ibérica (P. bigerri, P. dragarum y P. septimaniae). Mientras que para P. dragarum discutimos su origen en la Península Ibérica y se plantea la posibilidad de un origen natural, para la especie P. septimaniae aportamos evidencias para pensar que su origen en la Península Ibérica fue consecuencia de una introducción artificial en las cuencas catalanas y en la parte baja de la cuenca del Ebro, donde, además, detectamos una zona de hibridación entre P. dragarum y P. septimaniae. Para las especies C. vettonica y A. salmantinum descubrimos una fuerte estructura genética poblacional, la cual no se correspondía con la configuración actual de las cuencas hidrográficas y establecimos las diferentes Unidades Operativas de Conservación (OCUs) para cada especie, discutiendo sobre la conservación de cada una de ellas. Además, para todas las especies explicamos los diferentes procesos hidrogeomorfológicos y climáticos del pasado que podrían haber condicionado la estructura genética actual detectada. Por último, el monitoreo de peces ibéricos de agua dulce a través de ADN ambiental usando metabarcoding fue más eficiente para la detección de especies que los métodos tradicionales, resultando en una técnica potente y no invasiva de seguimiento para la biodiversidad de la ictiofauna continental ibérica., [EN] Molecular methods applied to the conservation of the ichthyofauna of the Duero Basin The low dispersal abilities of primary freshwater fish species often limits their distribution to the hydrographic basins where they are present. As a consequence, both the endemicity and the diversification of the Iberian continental ichthyofauna, and the patterns related to them, are associated with the region’s complex hydrogeomorphological history and past climatic oscillations. The complex patterns of diversification shaped by these events have given rise to a group of fishes comprised of few but highly diversified genera. An exception to this is the genus Phoxinus: only the species Phoxinus bigerri is thought to occur in the Iberian Peninsula, specifically in small Cantabrian and Catalan basins, the Ebro Basin and, due to translocation, the Duero Basin. Around 70% of the genera and 30% of the species of Spain’s primary freshwater fishes are found in the Duero Basin, the greatest basin of the Iberian Peninsula. Approximately 64% of these species are classified under one of the three threatened categories of the IUCN Red List. Among them are the endangered species Achondrostoma salmantinum and Cobitis vettonica, both of which have a highly restricted distribution area. In the case of A. salmantinum, its distribution is limited to only the Duero Basin. As a result, the Duero Basin acts as an essential unit for the conservation of fish species in Spain. The main aims of this thesis were to (1) determine the genetic diversity of P. bigerri, A. salmantinum and C. vettonica, (2) increase our understanding about the main patterns that have affected the diversification of these species, (3) propose recommendations specific to the conservation needs of each species and, lastly, (4) develop a non-invasive detection technique to monitor the composition of the ichthyofauna present in the Duero Basin. For the first three aims, populations across the entire known distribution area of each species were surveyed, and tissue samples were collected for molecular analysis. For each species, a variety of population genetics analyses were performed using the mitochondrial marker cytochrome b (MT-CYB) and the nuclear marker recombination reactivator gene 1 (RAG1); for A. salmantinum and C. vettonica, a battery of single nucleotide polymorphisms (SNPs) was also used. For the last aim, a metabarcoding approach based on environmental DNA (eDNA) samples, and the mitochondrial ribosomal gene 12S (12S) as a marker, was undertaken to assess the current biodiversity of the Duero ichthyofauna. In addition, various phylogeographic and phylogenetic approaches were used to make inferences about the diversification of the studied fish species. The genetic study of Phoxinus revealed the existence of three species coexisting in the Iberian Peninsula: P. bigerri, P. dragarum and P. septimaniae. In the case of P. dragarum, we argue that it is native to the Iberian Peninsula. For P. septimaniae, we provide evidence indicating that its presence in the peninsula is due to its artificial introduction into Catalan and lower Ebro basins, where we also detected a zone of hybridization between P. dragarum and P. septimaniae. For the species C. vettonica and A. salmantinum, we discovered a strong genetic population structure that does not correspond to the current configuration of the hydrographic basins. For these species, we established ‘operational conservation units’ (OCUs) and discuss factors related to their conservation. In addition, for all the species, we discuss past hydrogeomorphological and climatic processes that likely shaped the current genetic structure of their populations. Finally, we showed that, compared with traditional methods (e.g., electrofishing), the eDNA metabarcoding approach is more efficient at species detection, making it a powerful non-invasive tool for monitoring the biodiversity of the Iberian freshwater fish fauna.

We studied the population genetic structure of

Proyecto CIPRIBER: Análisis y estudio filogeográfico y de variabilidad genética de endemismos ibéricos de ciprínidos. 78 páginas. Ilustrado. Bibliografía, De todos los vertebrados son los peces de agua dulce de la península ibérica el grupo más amenazado de extinción. Para frenar este riesgo de desaparición, de esas pequeñas joyas que son nuestros pequeños ciprínidos endémicos, algunos esfuerzos se han hecho desde las administraciones, pero todavía queda un largo recorrido por hacer si queremos frenar esa pérdida de biodiversidad. Uno de los problemas existentes es el desajuste que existe entre la información científica disponible y las actuaciones de conservación sobre estas especies. Así por ejemplo las categorías propuestas por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN), que suelen coincidir con las propuestas realizadas por diferentes expertos, no tienen un reflejo en la legislación Nacional y Autonómica que debiera de amparar la protección de estas especies a través del Catálogo Nacional o de los Catálogos Regionales de Especies Amenazadas. Sin embargo, son las acciones directas y decididas, llevadas a cabo por las administraciones, sobre el control de especies invasoras, la eliminación de obstáculos en los ríos, el mantenimiento de caudales, la depuración de las aguas, el control sobre fertilizantes y herbicidas y un largo etc., las que deben frenar el declive de nuestros peces. Al fin y al cabo, las cuencas fluviales resumen en sus aguas, y la vida que contienen, la buena o mala gestión de un territorio. Cualquier acción agrícola, ganadera, urbana o industrial tiene repercusión por infiltración o escorrentía en las aguas que discurren en ese territorio y afectan a los peces que viven en sus ríos que no pueden escapar como otras especies de insectos o vertebrados volando, caminado, etc. Pero, la protección de las especies, y la de los peces en particular, no se garantiza sólo a través de obras de restauración, algunas muy loables como la eliminación de presas y obstáculos en la cuenca del Duero o la depuración de las aguas e incluso haciendo una planificación integral de la cuenca., Este proyecto está financiado por el programa LIFE de la Unión Europea LIFE 13 NAT/ES/000772

The genus Phoxinus is comprised of at least 15 currently recognized species inhabiting Eurasia. Morphological traits have been traditionally used to delineate species in Phoxinus; however, the high level of phenotypic plasticity observed in the genus has confounded this process. Molecular genetic analyses have revealed a higher than expected genetic structure within Phoxinus. Here, we analyzed both nuclear and mitochondrial molecular genetic markers to infer the phylogeography and divergence times of Phoxinus in the Iberian Peninsula. Our results show that the Iberian lineages of Phoxinus were polyphyletic. They also support the co-existence of three species in the Iberian Peninsula, two corresponding to two previously recognized species (Phoxinus bigerri and Phoxinus septimaniae) and a third undescribed species (Phoxinus sp.). Phoxinus bigerri is structured into western Cantabrian, eastern Cantabrian, and Artibai basins. We hypothesize that this structure is a consequence of glaciation–deglaciation cycles during the Pleistocene. While the presence of P. septimaniae in the Iberian Peninsula is possibly the result of human translocation, that of Phoxinus sp. in lower Ebro rivers may be attributed to past fluvial captures. Our study represents the first report to show a relationship among Phoxinus populations from central Pyrenean rivers of Spain and France. Furthermore, we found genetic hybridization between Phoxinus sp. and P. septimaniae in the shared localities, a likely consequence of anthropogenic activities. Overall, our findings provide insight into the genetic structure of Iberian Phoxinus populations, including the presence of an undescribed species and the putative introduction of some species that may have implications for conservation., This study was also supported by a management commission funded by the Duero Hydrographic Confederation in Spain (Análisis y estudios filogeográficos y de variabilidad genética de endemismos ibéricos de ciprínidos: Life13 nat/es/000772 “Actuaciones para la protección y conservación de ciprínidos ibéricos de interés comunitario”) and by the grant number to AC‐L funded by the Community of Madrid (Spain) through its program of Industrial Doctorate.

En este trabajo se desea introducir al lector en el análisis de series de tiempo familiarizándolo con los conceptos y resultados básicos. El trabajo posee dos partes fácilmente diferenciables, la primera (capítulos 1 y 2) se trata de una parte más teórica donde se explican los conocimientos teóricos básicos para proceder al análisis de una serie temporal. En la segunda parte (capítulo 3) se muestra una sencilla aplicación del análisis de una serie temporal concreta a través de R.

Una de las disciplinas más jóvenes de la ingeniería, que está creciendo y estableciéndose como uno de los polos de mayor desarrollo en este país, es la bioingeniería. Es un campo que conjuga aspectos médicos con ingenieriles pero que no sería posible sin la colaboración y experiencia de otras disciplinas como la biología, la física o las matemáticas. Se enfrenta a situaciones y problemas médicos mediante el diseño y la construcción de productos y tecnologías sanitarias como equipos médicos, prótesis, dispositivos médicos, dispositivos de diagnóstico (imagenología médica) y de terapia, etc. En el presente proyecto se desarrolla la caracterización del comportamiento mecánico de las arterias aorta y pulmonar mediante la elaboración y aplicación de una metodología numérico-experimental, para su aplicación posterior en otros trabajos de investigación enfocados en el diseño de dispositivos intravasculares como stents o balones. En el Instituto de Investigación Universitario en Ingeniería de Aragón de la Universidad de Zaragoza (I3A), junto con la directora del proyecto, se procedió a la extracción de muestras de arteria pulmonar y de arteria aorta (aorta ascendente), provenientes de seis corazones de cerdo. Como se trata en ambos casos de tejido anisótropo, ha sido necesaria su caracterización en las dos direcciones preferentes de anisotropía, circunferencial y longitudinal. Se les realizaron ensayos uniaxiales y biaxiales, tanto del conjunto como de cada una de las capas por separado, para la obtención de las propiedades mecánicas de los tejidos. Durante el proceso se realizaron fotos y distintas mediciones geométricas que ayudaron en el posterior procesado de datos. A partir de los ensayos se obtuvieron los datos brutos directamente de las máquinas, se postprocesaron haciendo un filtrado de aquellos que no eran significativos debidos al ruido u otros factores, y se calcularon las curvas de comportamiento tensión-deformación de las muestras. Además se obtuvieron las propiedades mecánicas gracias a que dichos ensayos tienen solución analítica. Con todas ellas, se calcularon medidas uniaxiales y biaxiales promedio para cada tipo de tejido, y se introdujeron en un software de elementos finitos, donde se procedió a la simulación de los ensayos aplicando el mismo protocolo de actuación seguido en el laboratorio. Con los resultados obtenidos en la parte computacional del proyecto se pudo comparar la distribución de tensión obtenida del modelo experimental (no uniforme) con la distribución teórica (uniforme) en lo zona central de las muestras, frente a dos situaciones distintas de condiciones de contorno. Finalmente se concluyó que la formulación universalmente aceptada para grandes deformaciones se ajusta más en el caso en el que las uniones permitan desplazamiento libre en las dos direcciones del plano, que en el caso en el que no esté permitido el desplazamiento en la dirección perpendicular.