Características del hábitat y exposición a metales de la rata de campo (Neotoma sp.) del Centro-Norte de México.

Abstract

La rata de campo (Neotoma sp.) contribuye con servicios ecosistémicos, es una fuente de proteína para pobladores del Centro-Norte de México, ha sido poco estudiada y se desconoce su uso como bioindicador. Esta tesis consta de dos capítulos, en el primero los objetivos fueron: a) caracterizar el hábitat de la rata de campo, b) identificar las variables del hábitat con las que se asocia la rata de campo y c) complementar la información con el conocimiento local. En el segundo capítulo los objetivos fueron: a) cuantificar las concentraciones de As y metales en el suelo superficial donde la rata construye sus madrigueras y b) determinar las concentraciones de As y metales en tejidos de la rata de campo (hígado, riñón y músculo). El hábitat se caracterizó en 44 sitios con madrigueras y 44 aleatorios, en los cuales se cuantificó; % de pendiente, altitud, exposición de la pendiente, número de plantas (maguey, nopal, cardenche, arbustos), cobertura de suelo y se encuestó a 21 cazadores-recolectores (C-R). Se obtuvo estadística descriptiva de la cobertura de suelo y de la densidad de plantas y se identificaron las variables del hábitat con las que la rata se asocia. Se recolectaron 44 muestras compuestas de suelo en los sitios de estudio y se capturaron 44 ejemplares de rata, las cuales se sacrificaron in situ para la extracción de tejidos. Las concentraciones de As y metales en suelo y tejido se determinaron en un espectrómetro de masas (ICP-MS). Para identificar diferencias significativas (p<0.05) entre las concentraciones de As y metales en suelo y tejido de sitios mineros y no mineros, se realizaron pruebas de U Mann-Whitney, y para identificar diferencias significativas (p<0.05) entre cada muestra y por municipio, se utilizaron pruebas de Kruskal Wallis. La rata de campo construyó sus madrigueras en la base de magueyes y nopales en pendientes bajas (4%); sin embargo, el 47.6 % de los C-R aseguró que es más común encontrarlas en el nopal. La cobertura y densidad de arbustivas fueron dominantes en los sitios con madrigueras, mientras que los sitios aleatorios se caracterizaron por cobertura de roca y densidad de arbustivas. Se encontró que la rata se asocia con la densidad de nopales y arbustivas, así como la cobertura de gramíneas y roca. Las concentraciones de As y metales fueron estadísticamente mayores en los sitios mineros, excepto para Fe. Noria de Ángeles tuvo las mayores concentraciones de As, Pánfilo Natera de Cu, Cd, Fe, Mn, Pb y Zn, y Charcas de Hg. No obstante, las concentraciones de Cd, Mn, Pb, y Zn en Pánfilo Natera, Pb y Zn en charcas; Mn y Pb en San Felipe y Mn en Ahualulco fueron mayores a los niveles de fondo geológico. De acuerdo a la NOM-147-SEMARNAT-2004, CEQG y la Eco-SSL; Noria de Ángeles, Pánfilo Natera, Charcas y Ahualulco muestran contaminación por As. El hígado fue el tejido diana (tejido usado como referencia de la bioacumulación de un metal) para As, Cu, Fe y Mn, el riñón para Cd y Hg y el músculo para el Zinc. Las concentraciones de As y metales en hígado y músculo de sitios mineros y no mineros no mostraron diferencias significativas; no obstante, se encontraron diferencias en las concentraciones de Fe y Hg, las cuales fueron mayores en el riñón de los ejemplares recolectados en sitios no mineros. Las concentraciones de As y metales fueron estadísticamente diferentes en tejidos por municipio. Las concentraciones de Cd, Hg y Pb en ratas de campo muestreadas en Ahualulco, San Felipe, Charcas y Noria de Ángeles superaron los niveles de seguridad establecidos por la Unión Europea y el Codex Alimentarius. Los roedores son excelentes bioindicadores de las condiciones ambientales, además evidencian la presencia de estresores ambientales. Este estudio representa un aporte de información ecotoxicológica valiosa en México.

The white-toothed woodrat (Neotoma sp.) contributes with ecosystem services, it is a source of protein for inhabitants of the north central Mexico, it has been little studied and its use as a bioindicator is unknown. This thesis consists of two chapters, in the first the objectives were: a) characterize the habitat of the white-toothed woodrat b) identify the habitat variables with which the white-toothed woodrat is associated and c) complement the information with local knowledge. In the second chapter, the objectives were: a) to quantify the concentrations of metals in the superficial soil where the rat builds its burrows and in the tissues of the white-toothed woodrat (liver, kidney and muscle).The habitat was characterized in 44 burrowing sites and 44 randomized sites, in which it was quantified; % slope, altitude, exposure of the slope, number of plants (agave, prickly-pear, cholla, shrubs), ground cover and 21 hunter-gatherers (H-G) were surveyed. Descriptive statistics of soil cover and plant density were obtained and the habitat variables with which the rat associates were identified. 44 composite soil samples were collected from the study sites and 44 white-thoothed woodrat specimens were captured, which were sacrificed in situ for tissue extraction. The concentrations of As and metals in soil and tissues were determined in a mass spectrometer (ICP-MS). To identify significant differences (p <0.05) between the concentrations of As and metals in soils and tissues of the mining and non-mining sites, U Mann-Whitney tests were performed and to identify significant differences (p <0.05) between each sample and by municipality, Kruskal Wallis tests were used. The white-toothed woodrat its burrows at the base of agave and prickly-pear on low slopes (4%); however, 47.6% of the H-G said that it is more common to find them in the cactus. Shrub cover and density were dominant at burrow sites, while random sites were characterized by rock cover and shrub density. It was found that the rat is associated with the density of prickly-pears and shrubs, as well as the cover of grasses and rock. Concentrations of As and metals were statistically higher in the mining sites, except for Fe. Noria de Ángeles had the highest concentrations of As, Pánfilo Natera of Cu, Cd, Fe, Mn, Pb and Zn, and Charcas de Hg. However, the concentrations of Cd, Mn, Pb and Zn in Pánfilo Natera and Charcas were higher than the geological background levels. According to NOM-147-SEMARNAT-2004, CEQG and Eco-SSL; Noria de Ángeles, Pánfilo Natera, Charcas and Ahualulco show contamination by As. The liver was the target tissue (tissue used as a reference for the bioaccumulation of a metal) for As, Cu, Fe and Mn, the kidney for Cd and Hg and the muscle for Zinc. The concentrations of As and metals in liver and muscle of the mining and non-mining sites did not show significant differences; however, differences were found in the concentrations of Fe and Hg, which were higher in the kidney of the specimens collected in non-mining sites. The concentrations of As and metals were statistically different in tissues by municipality. The concentrations of Cd, Hg and Pb in white-thoothed woodrat sampled in Ahualulco, San Felipe, Charcas and Noria de Ángeles exceeded the safety levels established by the European Union and the Codex Alimentarius. Rodents are excellent bioindicators of environmental conditions, and they also show the presence of environmental stressors. This study represents a contribution of valuable ecotoxicological information in Mexico.