Research Article

Does host socio-spatial behavior lead to a fine-scale spatial genetic structure in its associated parasites?

Le comportement socio-spatial de l’hôte conduit-il à une structure génétique à fine échelle de ses parasites ?

¹ Université de Lyon, Université Lyon 1, CNRS, Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive UMR 5558, 69622 Villeurbanne, France
² Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage, Unité Ongulés Sauvages, 5 allée de Bethléem, Z.I. Mayencin, 38610 Gières, France
³ Department of Comparative Biology and Experimental Medicine, University of Calgary, Faculty of Veterinary Medicine, CA-T3B 2C3 Calgary, Canada
⁴ GIEC du Caroux-Espinouse, Fagairolles, 34610 Castanet-Le-Haut, France
⁵ Université de Lyon, VetAgro Sup, Campus Vétérinaire de Lyon, 1 Avenue Bourgelat, BP 83, 69280 Marcy l’Etoile, France

^* Corresponding author: elodie.portanier@gmail.com

Received: 20 June 2019
Accepted: 16 October 2019

Abstract

Gastro-intestinal nematodes, especially Haemonchus contortus, are widespread pathogenic parasites of small ruminants. Studying their spatial genetic structure is as important as studying host genetic structure to fully understand host-parasite interactions and transmission patterns. For parasites having a simple life cycle (e.g., monoxenous parasites), gene flow and spatial genetic structure are expected to strongly rely on the socio-spatial behavior of their hosts. Based on five microsatellite loci, we tested this hypothesis for H. contortus sampled in a wild Mediterranean mouflon population (Ovis gmelini musimon × Ovis sp.) in which species- and environment-related characteristics have been found to generate socio-spatial units. We nevertheless found that their parasites had no spatial genetic structure, suggesting that mouflon behavior was not enough to limit parasite dispersal in this study area and/or that other ecological and biological factors were involved in this process, for example other hosts, the parasite life cycle, or the study area history.

Résumé

Les nématodes gastro-intestinaux, et plus particulièrement Haemonchus contortus, sont cosmopolites et pathogènes chez les petits ruminants. Étudier leur structure génétique spatiale est aussi important que d’étudier celle des hôtes pour pleinement comprendre les interactions hôtes-parasites et les processus de transmission. Pour les parasites ayant des cycles de vie simples (par exemple, les parasites monoxènes), on s’attend à ce que les flux de gènes et la structure génétique spatiale dépendent fortement du comportement socio-spatial de leurs hôtes. En utilisant cinq loci microsatellites, nous avons testé cette hypothèse pour des H. contortus échantillonnés dans une population sauvage de mouflons méditerranéens (Ovis gmelini musimon × Ovis sp.) dans laquelle les caractéristiques de l’espèce et de l’environnement génèrent des unités socio-spatiales. Nous avons néanmoins mis en évidence que leurs parasites ne présentent pas de structure génétique spatiale, ce qui suggère que le comportement des mouflons ne restreint pas la dispersion des parasites dans cette aire d’étude et/ou que d’autres facteurs biologiques et écologiques tels que d’autres hôtes, le cycle de vie du parasite, ou l’histoire de l’aire d’étude jouent un rôle dans ce processus.