Genetic structure and diversity of Bombus dahlbomii (Hymenoptera: Apidae): historical and contemporary data

Os polinizadores, principalmente as abelhas, exercem um papel muito importante na manutenção das comunidades vegetais e possuem grande relevância na produtividade agrícola. Nas últimas décadas, várias evidências têm apontado para um quadro mundial de declínio das populações naturais dos polinizadores. Dentre as abelhas, já foi documentado o declínio de várias espécies do gênero Bombus. Essas espécies são de grande importância na polinização, em especial, em regiões frias e temperadas. Esse é o caso da espécie B. dahlbomii, uma das 26 espécies de Bombus nativas da América do Sul. Sua distribuição, originalmente, cobria desde a região Central até Sul do Chile e da Argentina. No entanto, a introdução de espécies exóticas de Bombus e seus patógenos acarretaram o desaparecimento de B. dahlbomii de grande parte de sua distribuição. Nas últimas duas décadas, estima-se que B. dahlbomii tenha desaparecido de aproximadamente 80% dos locais que anteriormente habitava. O objetivo deste trabalho foi testar as hipóteses de que o recente declínio na distribuição de B. dahlbomii, verificado após a introdução das espécies exóticas de Bombus, reduziu a diversidade genética nas suas populações chilenas remanescentes e que as populações contemporâneas de B. dahlbomii possuem maior grau de estruturação genética em relação às populações históricas, devido ao isolamento recente. Para tanto, foram analisadas sequências de DNA mitocondrial e loci de microssatélites para acessar e comparar os níveis de diversidade genética e a estruturação populacional entre amostras de museu de B. dahlbomii coletadas antes (1964 a 1993) e após (2007 a 2008) a introdução das espécies exóticas de Bombus. Os resultados mostraram que houve uma diminuição significativa da diversidade genética (número de haplótipos e HE) após o declínio causado pelas espécies exóticas. Ao contrário, a estruturação populacional temporal/geográfica não foi significativa (FST e Dest), porém, de acordo com o programa Structure, a população contemporânea do extremo sul do Chile possui composição genética parcialmente diferente das demais populações. Entretanto, como essa região não foi amostrada antes do declínio, duas hipóteses são propostas: houve um aumento da estruturação populacional após o isolamento recente; ou a população da região extremo sul já apresentava baixo fluxo gênico com as populações da região sul e central mesmo antes do declínio. Este trabalho ressalta os riscos da introdução de espécies exóticas para as espécies nativas e pretende servir de orientação para possíveis projetos de conservação desse importante polinizador.Pollinators, especially bees, have a very important role in the maintenance of native plant communities and agricultural crops. In the last decades, the decline of these natural pollinators populations has been substantially reported worldwide. Among bees, the decline of several bumble bee (Bombus) species has been documented. This genus is recognized as the one of the most important pollinators, especially in cold and temperate regions. Out of 26 South America native bumble bees, the species B. dahlbomii deserves attention. Its geographic distribution used to run from the Central to the South region of Chile and Argentina. However, the introduction in South America of exotic bumble bee species and their pathogens has led to a decrease on B. dahlbomii distributional ranges. In the last two decades, it is estimated that B. dahlbomii has disappeared in approximately 80% of its original distribution. The aim of this project was to test whether the genetic diversity in the remaining Chilean populations was affected by the recent population decline and whether the current populations present higher genetic structure in comparison to the historical ones due to recent isolation. Therefore, mitochondrial DNA sequences and microsatellite loci were analyzed to assess and compare levels of genetic diversity and population structure among B. dahlbomii pinned museum specimens collected before (1964 to 1993) and after (2007 to 2008) the introduction of the exotic bumble bee species. Our results suggest that there was a reduction in genetic diversity (number of haplotypes and HE) after the decline of B. dahlbomii led by the exotic species introductions. Furthermore, no significant population differentiation was verified (FST and Dest), however, according to the Structure program the southernmost population is different from the other current populations. Unfortunately, this region was not sampled before the decline, thus here we propose two hypotheses to explain our data: the population structure is a consequence of the recent isolation due to the species decline; or this population was already isolated even before the decline due probably low gene flow with populations from the south and central regions. Therefore, our work highlights the genetic consequence and risks to native species after the introduction of exotic species. We hope our data could be helpful to guide future conservation projects of this important pollinator