Deforestation patterns shape population structure of the Magellanic Woodpecker (Campephilus magellanicus) in southern Chile

Abstract

One important landscape-scale consequence of deforestation is reduced connectivity, which has the potential to isolate populations in ways that affect genetic diversity and population structure. Among the many regions of the world where this scenario has played out is the South American temperate forest (SATF) in southern Chile, and there is now strong concern about the population viability of forest taxa. We studied one such species, the Magellanic Woodpecker (Campephilus magellanicus), a forest specialist that is now listed as vulnerable in parts of its range in Chile. We characterized genetic variability and population structure from 33 samples of Magellanic Woodpeckers from two large but isolated populations in Nahuelbuta National Park in the Coastal mountain range and the Conguillío National Park in the Andes using ddRAD-seq method. We found lower genetic variability in Nahuelbuta than Conguillío, but inbreeding values (FIS) did not show evidence for inbreeding depression. Results suggest the presence of two genetic clusters, with an average FST value of 0.04. Phylogenetic analysis showed that the Nahuelbuta population forms a clade that is nested within the individuals from Conguillío, suggesting limited gene flow between these populations. Our results support the idea that extensive deforestation has played a role in shaping the genetic patterns that we have identified. Because of this, we emphasize the need for regional planning to increase the structural connectivity between fragments of mature native forests, to provide an opportunity for the persistence of Magellanic Woodpeckers in this region.

Une conséquence importante de la déforestation à l'échelle du paysage est la diminution de la connectivité, qui peut à son tour entraîner l'isolement des populations jusqu'à affecter leur diversité génétique et leur structure. La Forêt tempérée d'Amérique du Sud dans le sud du Chili figure parmi les nombreuses régions du monde où ce scénario s'est produit, et on s'inquiète désormais fortement de la viabilité des populations des taxons forestiers qui s'y trouvent. Nous avons étudié une de ces espèces, le Pic de Magellan (Campephilus magellanicus), spécialiste des forêts maintenant classé comme vulnérable dans certaines parties de son aire de répartition au Chili. Nous avons caractérisé la variabilité génétique et la structure de la population à partir de 33 échantillons de Pics de Magellan provenant de deux populations importantes mais isolées, dans le parc national de Nahuelbuta dans la chaîne de montagnes côtières et dans le parc national de Conguillío dans les Andes au moyen de la méthode ddRAD-seq. Nous avons trouvé une variabilité génétique plus faible à Nahuelbuta qu'à Conguillío, mais les valeurs de consanguinité (FIS) n'ont pas montré de signes de dépression de la consanguinité. Nos résultats indiquent la présence de deux groupes génétiques et une valeur FIS moyenne de 0,04. L'analyse phylogénétique a révélé que la population de Nahuelbuta forme un clade imbriqué dans les individus de Conguillío, laissant entendre qu'il existe un flux génétique limité entre ces populations. Nos résultats corroborent l'idée voulant que la déforestation extensive a joué un rôle dans la formation des modèles génétiques que nous avons identifiés. Nous croyons donc qu'il est nécessaire de planifier régionalement pour accroître la connectivité structurelle entre les fragments de forêts indigènes matures, afin d'assurer la pérennité du Pic de Magellan dans cette région.