Landscape genetics of the Southern Flying Squirrel (Glaucomys volans) in the northeastern United States

Understanding how changes in landscape properties influence common species is relevant as it allows us to identify patterns that could be shared with co-distributed species that occupy the same landscapes. The northeastern United States (NE-USA: New York state and the six states of New England) is heavily urbanized and affected by continuous and prolonged anthropogenic activities, leading to intensive landscape fragmentation and loss of natural forests. Here, we used a landscape genetics approach to explore the genetic diversity and structure of the Southern Flying Squirrel, Glaucomys volans, and how resulting patterns may be related to landscape fragmentation and forest loss in the NE-USA. To study G. volans genetic variation and population structure, we amplified and genotyped 10 microsatellites loci from DNA extracted from tissue samples stored in biological collections and natural history museums. To assess the influence of landscape on gene flow and connectivity, we used two genetic distances metrics–proportion of shared alleles and codominant marker, and tested two landscape cost models approaches–least cost path and isolation by resistance. We identified three genetic clusters, with low but significant genetic differentiation between them. We did not find correlation between geographic distance and genetic variation in these populations. According to landscape models, land cover and elevation were the best predictors of genetic connectivity of G. volans, although were poorly related to genetic distances. Our results suggest that gene flow occurs between G. volans populations across the NE-USA despite the changed landscape configuration, implying potential dispersal of individuals between patches. Nonetheless, individuals from the eastern periphery of the distribution may have been temporarily isolated in the past due to historical deforestation. The current regeneration of hardwood forests represents a positive outlook for the genetic integrity of G. volans populations in the NE-USA because more possibilities for corridors and patches of habitable forests emerge. These changes would improve the connectivity of the species in the region and avoid possible local extinction events. Entender cómo los cambios en las propiedades del paisaje influyen a las especies comunes es relevante porque nos permite identificar patrones que pueden compartirse con especies co-distribuidas que ocupan el mismo paisaje. El Noreste de Estados Unidos de América (NE-EEUU: el estado de Nueva York y los seis estados de Nueva Inglaterra) es un área altamente urbanizada e impactada por actividades antropogénicas continuas y prolongadas, que han provocado una intensiva fragmentación del paisaje y pérdida de bosques naturales. Aquí, utilizamos el enfoque de la genética del paisaje para explorar la diversidad y estructura genética de la ardilla voladora del sur, Glaucomys volans, y cómo los patrones resultantes pueden estar relacionados con la fragmentación del paisaje y la pérdida de bosques en el NE-EEUU. Para estudiar la variación genética y la estructura poblacional de G. volans, amplificamos y genotipificamos 10 loci de microsatélites a partir de ADN extraído de muestras de tejido almacenado en colecciones biológicas y museos de historia natural. Para evaluar la influencia del paisaje en el flujo genético y la conectividad, utilizamos dos métricas de distancias genéticas, la proporción de alelos compartidos y marcadores codominantes, y evaluamos dos enfoques de modelos de costos del paisaje, la ruta del menor coste y el aislamiento por resistencia. Identificamos tres grupos genéticos, con diferenciación genética baja pero significativa entre ellos. No encontramos correlación entre las distancias geográficas y la variación genética en estas poblaciones. Según los modelos del paisaje, el uso del suelo y la elevación fueron los mejores predictores de la conectividad genética de G. volans, aunque estuvieron poco relacionados con las distancias genéticas. Nuestros resultados sugieren que hay flujo genético entre las poblaciones a lo largo del NE-EEUU a pesar de la configuración del paisaje, implicando una dispersión potencial de los individuos entre parches. No obstante, los individuos de la periferia oriental de la distribución pueden haber estado temporalmente aislados en el pasado debido a la deforestación histórica. La regeneración actual de los bosques de frondosas representa un panorama positivo para la integridad genética de las poblaciones de G. volans en el NE-EEUU porque brinda más posibilidades de corredores y parches de bosques habitables. Estos cambios podrían mejorar la conectividad de la especie en la región y evitar posibles eventos de extinción local.