Sex-mediated Gene Flow in Grayfoot Chacma Baboons (Papio ursinus griseipes) in Gorongosa National Park, Mozambique
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2025
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Abstract
Dispersal behavior influences gene flow and the spatial distribution of genetic diversity, which is crucial for a species' evolutionary trajectory and population persistence under environmental changes. We used gene flow as a proxy to investigate dispersal patterns in the grayfoot chacma baboon (Papio ursinus griseipes) in Gorongosa National Park (GNP), central Mozambique. The baboons inhabit a mosaic landscape with a seasonally variable environment. Thirty-two years ago, GNP was the epicenter of a major war that severely reduced apex predators, resulting in limited mammalian predation on baboons. We aimed to characterize genetic diversity, examine the extent and direction of sex-biased gene flow at different time frames and investigate changes in population size and recent migration events. We collected 121 non-invasive DNA samples and analyzed uni- and bi-parentally inherited markers, comprising mitochondrial DNA, autosomal and Y-linked microsatellites, at two geographic locations (GNP and Catapú Forest Reserve) 150 km apart. We observed high genetic diversity and no evidence of a recent population decline. We identified six mitochondrial haplotypes, including a genetically distinct one in Catapu Forest Reserve. We found molecular evidence for historical and current male-mediated gene flow and female philopatry. Our results highlight the resilience of dispersal patterns in Papio sp. in diverse and seasonally variable ecosystems which have been disturbed by anthropogenic activities.
O comportamento de dispersão influencia o fluxo genético e a distribuição espacial da diversidade genética, o que é crucial para a trajetória evolutiva da espécie e para a persistência das populações durante mudanças ambientais. Este estudo investiga padrões de dispersão no babuíno chacma de pés cinzentos (Papio ursinus griseipes) no Parque Nacional da Gorongosa (PNG), no centro de Moçambique, usando o fluxo genético como proxy. No PNG, os babuínos habitam uma paisagem em mosaico e mudanças sazonais do ambiente. Há trinta e dois anos, o PNG foi o epicentro de uma guerra civil que reduziu severamente os predadores mamíferos dos babuínos, o que resultou num baixo nível de predação. O impacto da guerra e respetivas perturbações do ecossistema no comportamento dos babuínos, incluindo padrões de dispersão, o fluxo genético, e a trajetória demográfica da população, permanecem pouco compreendidos. Nosso objetivo foi caracterizar a diversidade genética, investigar a extensão e a direção do fluxo genético mediado pelos sexos em diferentes períodos e investigar mudanças no tamanho da população e eventos migratórios recentes. Recolhemos 121 amostras de DNA não invasivas em duas localizações geográficas (PNG e Reserva Florestal de Catapú), que estão distanciadas cerca de 150 km, e analisamos marcadores herdados uni e bi-parentalmente, incluindo o DNA mitocondrial, microssatélites autossómicos e um associado ao cromossoma Y. Os nossos resultados sugerem alta diversidade genética e nenhuma evidência de declínio populacional recente. Identificamos seis haplótipos mitocondriais, incluindo um haplótipo geneticamente diferente na Reserva Florestal de Catapú. O nosso trabalho sugere evidências moleculares para o fluxo genético mediado por machos e a filopatria das fêmeas, tanto histórico como nas últimas gerações. Os nossos resultados evidenciam a resiliência dos padrões de dispersão em Papio sp. em ecossistemas diversas e sazonalmente variáveis, que foi perturbado por atividades antropogénicas.
Description
Keywords
Male-biased dispersal, Southern Africa, Zambezi River, Warfare, Behavioral flexibility