A community approach to the Neotropical ticks-hosts interactions

Abstract

The relationships between ticks and hosts are relevant to capture the ecological background driving the evolution of these parasites. We used a set of 4,764 records of ticks of the genera Amblyomma, Ixodes, and Haemaphysalis and their hosts in the Neotropics to approach the tick-host relationships using a network-based construct. The network identified 9 clusters of interacting hosts and ticks partially connected by 22 tick species that switch their host range according to their life cycle stage. These links among clusters do not confer an extra resilience to the network following removal of hosts and subsequent cascade extinctions of ticks: the robustness of the network slightly changed when these inter-clusters links are considered. Phylogenetic clustering of ticks to hosts at cluster level was not significant (p > 0.15) but if examined individually 63 tick species/stages (59%) displayed such clustering, suggesting that their hosts have a related phylogenetic background. We interpreted these results under an ecological perspective in which ticks could track its environmental niche associating to vertebrates that would maximize tick survival under the range of abiotic traits. We encourage these integrated analyses to capture the patterns of circulation of tick-transmitted pathogens, a topic still unaddressed in the Neotropical region.

Las relaciones entre las garrapatas y los huéspedes son relevantes para captar el trasfondo ecológico que impulsa la evolución de estos parásitos. Utilizamos un conjunto de 4.764 registros de garrapatas de los géneros Amblyomma , Ixodes y Haemaphysalisy sus anfitriones en el Neotrópico para abordar las relaciones garrapata-anfitrión utilizando una construcción basada en redes. La red identificó 9 grupos de huéspedes y garrapatas que interactúan y están parcialmente conectados por 22 especies de garrapatas que cambian su rango de huéspedes según la etapa de su ciclo de vida. Estos enlaces entre clústeres no confieren una resiliencia adicional a la red luego de la eliminación de hosts y las subsiguientes extinciones en cascada de ticks: la solidez de la red cambió ligeramente cuando se consideraron estos enlaces entre clústeres. El agrupamiento filogenético de garrapatas a huéspedes a nivel de grupo no fue significativo (p > 0,15), pero si se examinaron individualmente, 63 especies/etapas de garrapatas (59 %) mostraron dicho agrupamiento, lo que sugiere que sus huéspedes tienen antecedentes filogenéticos relacionados. Interpretamos estos resultados bajo una perspectiva ecológica en la que las garrapatas podrían rastrear su nicho ambiental asociándose a vertebrados que maximizarían la supervivencia de las garrapatas bajo el rango de rasgos abióticos. Alentamos estos análisis integrados para capturar los patrones de circulación de patógenos transmitidos por garrapatas, un tema aún sin abordar en la región Neotropical.