Forty-two Blarina brevicauda and 50 Sorex cinereus from various locations in Delaware County, Indiana, were examined for helminth parasites. From zero to eight parasites were found in 98 percent of the B. brevicauda. From zero to five parasites were found in 92 percent of the S. cinereus. Longistriata depressa, Porrocaecum americanum, P. encapsulatum, Capillaria blarinae, Protogynella sp., Hymenolepis anthocephalus, Panopistus pricei, Entosiphonus thompsoni, Brachylaima rhomboideus, Trichuris sp., Parastrongyloides winchesi, and a larval spirurid nematode, probably Physaloptera limbata, parasitized B. brevicauda. Larval nematodes, which may be Angiostrongylus michiganensis were abundant in the digestive and respiratory tracts. B. brevicauda also contained a minute, unidentifiable nematode from the small intestine. Tapeworms from four different B. brevicauda were in such poor condition as to make positive identification difficult. These were probably H. blarinae. H. parva; H. serrula; H. faculata; H, longi; two different unidentifiable hymenolepids; P. americanum; P. encapsulatum; A. michiganensis; Pseudophysaloptera formosana soricina; L. depressa; P, pricei; C. rauschi; P. winchesi; larval capillarid nematodes from the liver, probably C. hepatica; and three small unidentifiable nematodes parasitized S. cinereus.First reports include: P. winchesi in an American Sorex sp., Trichuris sp. from the intestine of B. brevicauda, P, pricei in S. cinereus, and larval capillarids, possibly C. hepatica, from the liver of S. cinereus.Possible relationships between the parasites' life cycles and the hosts' habitats were discussed.

Environ 3500 tonnes de pesticides sont étendues chaque année sur les terres agricoles du Québec. L’utilisation de plusieurs de ces substances a été interdite, car les ingrédients actifs qui les composaient avaient des effets toxiques sur les humains et/ou l’environnement. Malheureusement, certains qui sont toujours en vente ont aussi des effets secondaires non désirables. En effet, ces molécules exogènes ont le potentiel de moduler l’activation de protéines régulatrices comme le récepteur aux dioxines (AhR). AhR active, entre autres, l’expression de gènes faisant partie de la famille du cytochrome P450 (CYP1A1 et CYP1B1) qui sont impliqués dans la détoxification. Or, dans certains cas, ces enzymes mènent à la production de molécules mutagènes en augmentant la toxicité des ingrédients actifs en les métabolisant. Le projet global dans lequel s’insère ce projet de maîtrise vise à déterminer les effets génomiques des pesticides environnementaux sur des organismes vivants en milieu naturel dans les environs de la région de l’Estrie. Les espèces choisies comme modèles d’étude sont des insectivores, car les pesticides s’accumulent dans les lipides et que les insectes en sont une excellente source. Les consommateurs d’insectes sont donc d’excellents marqueurs du niveau de contamination de leur environnement par les pesticides. Les deux espèces sélectionnées sont l’hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor) et la grande musaraigne (Blarina brevicauda). De façon plus spécifique, le projet de maîtrise se divise en deux principaux objectifs. Le premier objectif est de valider que les pesticides présents dans l’environnement sont en concentration suffisante pour modifier la régulation génétique d’animaux en milieu naturel. Cette validation se fera en comparant le taux d’expression de CYP1A1 et CYP1B1 (suite de leur activation par AhR) chez des bêtes ayant été exposées (ou non) à des pesticides. Comme le génome des deux modèles d’étude n’est pas encore séquencé, le clonage partiel des gènes à étudier (AhR et CYP1) a été entamé de même que la conception d’amorces qui permettra de quantifier le niveau d’expression de ces gènes par des réactions en chaîne par polymérase en temps réel (qPCR). À ce jour, une partie de la séquence d’AhR, de CYP1B1 et de trois gènes contrôles ont été séquencés pour l’hirondelle, ce qui a permis de concevoir des amorces pour la quantification de l’expression d’AhR et de deux contrôles. Pour la musaraigne, ce sont les gènes AhR, potentiellement CYP1A1 et trois contrôles qui ont été séquencés partiellement et ce sont les gènes AhR et les contrôles pour lesquels des amorces sont prêtes à être utilisées pour la quantification par qPCR. Le deuxième objectif est d’observer les effets génétiques des pesticides de manière globale sur des organismes vivants. Un génome de référence est donc nécessaire pour identifier les régions qui vont être régulées (directement ou indirectement) par les polluants d’origine agricole. Pour la grande musaraigne, c’est le génome de la musaraigne commune (Sorex araneus) qui sera utilisé, car ces deux espèces sont très proches phylogénétiquement. Par contre, pour l’hirondelle bicolore, le séquençage, l’assemblage et l’annotation de son génome seront essentiels parce que les espèces d’oiseaux actuellement séquencées sont trop éloignées pour permettre l’identification des régions qui seront régulées différemment en présence de pesticides. Le séquençage a été fait et l’assemblage a permis de couvrir 55% du génome de l’hirondelle bicolore. Cependant, il est très fractionné avec un N50 de 1339 et un peu plus de 600 000 contigs. Quelques étapes restent à accomplir pour optimiser l’assemblage tel que l’élimination de la contamination (estimée à 5%). L’annotation pourra être faite lorsque l’étape précédente sera finie. Compte tenu de l’ampleur du projet, ce qui a été effectué dans le cadre de la maîtrise contribuera grandement à la bonne continuation de celui-ci. Le projet global permettra de mieux comprendre l’impact des pesticides sur des organismes sauvages.

Thesis--University of Michigan. / Bibliography: p. 75-82.

Research on the chronic effects of toxic chemicals on individuals, populations, communities, and ecosystems is imperative to regulate pollutants and preserve threatened species and habitats. I designed a two-pronged study to investigate the effects of heavy metal contaminants on small mammal populations, communities and body condition. To compare population and community metrics, I conducted a year-long mark-and-release study from over 5,400 trap nights on a contaminated and reference site within Crab Orchard National Wildlife Refuge, a Superfund site. During the second phase, I compared contaminant residues to body condition in 29 white-footed mice (Peromyscus leucopus) and 21 southern short-tailed shrews (Blarina carolinensis) from the Refuge and from three reference sites. Body weight, age structure, trapping success or species diversity did not differ between sites. Mice from the contaminated site were more abundant with lower reproduction (as number of juveniles per adult female). Cadmium in both livers and kidneys of mice and shrews was significantly greater on the contaminated site. Elevated renal cadmium in mice (96 ± 79 mg/kg dry weight) and shrews (242 ± 166 mg/kg dry weight) from the contaminated site could likely impair physiologic functions with long-term effects. For white-footed mice, increasing renal copper, lead, and nickel were good predictors of low ash, water, and protein but did not correlate significantly with crude lipid content. In shrews, however, metals either showed no relationship or, in the case of renal cadmium and copper were positively related to body condition as increased protein content. Simply comparing animals from reference versus contaminated sites provided few insights into overall community structure or population dynamics of white-footed mice. While metals explained as much as 40% of body condition (ash) in mice, findings in both species are counter-intuitive or refute predictions. Future studies should include manipulative field experiments that pair higher-resolution, biologic responses such as histologic and biomarker assays with population and community dynamics.

The distribution of short-tailed shrews, Blarina carolinensis and B. brevicauda, demonstrates contiguous allopatry in peninsular situations in the Coastal Plain of Virginia, and in other areas. The distribution of these two species is unusual in that they do not exhibit syntopy except within a narrow corridor along the borders of their ranges. Interestingly, along the Coastal Plain of Virginia, B. carolinensis is generally found only at the distal ends of the peninsular areas, existing as local populations that appear to be isolated from each other and from the primary population that exists in south-central Virginia. It is thought that the disjunct distribution of B. carolinensis populations results from the unique physiography of Chesapeake Bay, namely peninsular water barriers, and that the intervening distribution of its congener, B. brevicuada, should promote morphometric and population differentiation due to isolation. Whether populations of B. carolinensis along the Coastal Plain of Virginia are truly isolated (and possibly morphologically and/or genetically dissimilar to the continuous southeastern Unites States distribution) is unknown. I examined cranial morphometrics and molecular genetic characters (mitochondrial DNA control region and exon-primed intron-crossing nuclear DNA, EPIC) from peninsular populations of B. carolinensis and compared them to shrews of the mainland population to address this question. The sources of specimens were shrews ensnared in discarded bottles along roadsides, museum skins, and specimens frozen in alcohol. Principle coordinate analyses did not indicate a correlation between cranial morphology and genetic structuring of the populations. MANOVA analyses correlate distinct geographic regions with variation of four cranial measurements related to length. A 492 base pair region of the mitochondrial control region was obtained for many specimens and found to be polymorphic resulting in 27 unique haplotypes evenly partitioned across populations reflecting low levels of differentiation. Nuclear DNA markers were not found to exhibit repeatable amplification and therefore were not useful. Genetic variance detected among populations ranged from ΦPT = 0.001 to 0.045. The effective number of migrants (Nem), as estimated from the standard relationship with ФPT values, indicated panmixia. Both sets of observations indicated that physiography and B. brevicauda are not as severe factors limiting migration among the Coastal Plain populations of B. carolinensis as was thought.