Population biology and population genetics of wild Coffea canephora (Robusta coffee) in the Democratic Republic of the Congo

Jonas Depecker, Yves Hatangi, Justin Asimonyio, Ronald Miteho, Filip Vandelook

Abstract - The conservation of tropical forests is crucial to safeguard a myriad of species, habitats, and ecosystems, and important to counter climatic changes. Yet, anthropogenic disturbance is threatening these forests at unprecedented rates. Coffea canephora is a tropical forest understorey species with great commercial interests. Research on this coffee species can serve for its conservation and for the conservation of the tropical forests as a whole. This project of Meise Botanic Garden, KU Leuven and University of Kisangani focused on the gene flow and population genetic structure of wild C. canephora in the Congo Basin. Within the Yangambi (DR Congo) landscape we installed a total of ten new forest inventory plots. These plots were thoroughly surveyed for C. canephora, their forest structure was assessed and abiotic variables, such as soil pH, were measured. A total of 107 C. canephora individuals were found over the ten plots. Leaf material of each coffee plant was collected and dried on silica gel for later genetic analyses. Whenever possible, herbarium vouchers were made and deposited in the herbaria of Yangambi and Meise Botanic Garden. Cuttings of several shrubs were taken and added to the INERA Yangambi ex-situ coffee collection.

The full report can be consulted here: https://drive.google.com/file/d/1HIrkr75tDzxS9vXj4i8R7S9JXXvOnzEz/view?usp=sharing

On freshwater snails, their microbiome and parasite diversity: The epidemiological implications of invasive snails for Zimbabwe

Aspire Mudavanhu, Ruben Schols and Ruben Put (2021)

Abstract - Freshwater snails are an integral part of the aquatic ecosystem and are pivotal for the transmission of many trematode parasites. These parasites affect about 300 million people world-wide of which 92% live in sub-Saharan Africa. Animals, including livestock and wildlife, are also affected with severe economic and ecological consequences. Disease control has proven to be difficult due to the lifecycle complexity, zoonotic reservoirs, reinfections and drug resistance. The global spread of invasive snail species further complicates disease management and can locally threaten wildlife species. Therefore, snail and trematode surveys became more critical than ever while also contributing to the inventarisation of African biodiversity. Notably, recent research indicates that the microbiome of freshwater snails might play an important role in its resistance to trematode parasite infection, opening up an array of potential disease control mechanisms. Moreover, this could lead to the development of non-lethal probiotic treatments, effectively replacing the use of detrimental molluscicides in our efforts to interrupt the snail link in the parasite’s lifecycle.

Our sampling campaign focused on two regions in Zimbabwe known for their high prevalence of human schistosomiasis, encompassing two wildlife reserves (The Malilangwe Trust and Imire Rhino & Wildlife Conservancy). Based on morphology alone we uncovered an impressive biodiversity consisting of 1) ten freshwater snail species, of which three are known to be non-endemic and invasive; 2) larval stages of at least nine different trematode parasites released from a variety of snail species and 3) adults of four trematode, two cestode and one nematode species from domestic and wild ruminants. The collected specimens will be identified to species level and a possible link between the microbiome of the collected snails and their infection status assessed through molecular methods.

Contribution à la connaissance des Podostemaceee africaines : inventaire, taxonomie et identification des espèces méconnues et menacées du Gabon

Nicola Texier et Igor Nguimbit

Dans le cadre des travaux de thèse de Nicolas Texier sur la « Biogéographie, écologie et conservation de la flore endémique du Gabon » et du projet de mémoire de Master 2 d’Igor Nguimbit sur la « Contribution à la connaissance des Podostemaceae africaines : inventaire, taxonomie et identification des espèces méconnues et menacées du Gabon », une mission de terrain a été effectué du 22 Juillet au 8 Août 2019. Cette mission a été menée par Igor Nguimbit et des membres du Missouri Botanical Garden (MBG), en collaboration avec le Wildlife Conservation Society (WCS) et l’Université des Sciences et Techniques de Masuku. Durant les 16 jours de travail sur le terrain, un total de 82 spécimens ont été collectés et mis en alcool ; dont 27 d’entre eux ont également été mis en herbier, puis déposés dans les herbariums de Libreville (LBV), Saint-Louis (MO), Bruxelles (BRLU), Meise (BR), Leiden (WAG) et Paris (P). Des échantillons en silicagel pour des analyses ADN ont également été collectés. Des photos en complément aux échantillons collectés ont été prises pour tous les spécimens.

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Sampling campaign of Tilapia fish in Katanga (DRC)

Mare Geraerts & Gyrhaiss Kapepula Kasembele (2019)

Nile tilapia is one of the most important fish species for aquaculture in Africa. For this reason, it has been introduced in many countries outside its native range. The other side of this coin, however, is that unintentionally-introduced Nile tilapias can cause serious damage to native fauna and flora. They can predate on local aquatic plants, invertebrates and fish, they can compete with local tilapias for food and habitat, and they can introduce alien parasites.

The historical introduction of Nile tilapia in African countries is badly documented, and its impact on native fish fauna in terms of parasite introduction is underexplored. Given the worldwide importance of this fish as a protein source and the major threats of its introduction to local biodiversity, a more intensive monitoring of the introduction of tilapia species and their associated parasites is of paramount importance.

We focus in this project on monogenean flatworms, a group of parasites commonly found on bony fish. With respect to African tilapia stocks, monogeneans are known to be high-risk parasites in terms of host-switching. Host-switches from introduced tilapias to native (and even phylogenetically quite distant) cichlids have been recorded. In contrast, there are also cases where introduced tilapias do not even harbour co-introduced monogeneans at all. Altogether, the introduction of monogenean parasites with non-native species is poorly studied in freshwater invasion ecology, particularly in Africa, and the biological factor(s) that determine the chance for host switching are poorly understood.

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The extraordinary aquatic fauna of inselbergs of northwestern South Africa

Joren Snoeks, Edward Charles Netherlands, Bram Vanschoenwinkel (2019)

Inselbergs, i.e. outcrops of granitic rock, are common features of many landscapes around the globe that are renowned for their high levels of plant endemism. However, much less is known about their aquatic biodiversity that resides in the eroded depressions on inselbergs that periodically fill with water after rains. The goal of this field expedition was to, for the first time, document the aquatic fauna that persists on the granite inselbergs of the Northern Cape province, the Kamiesberge in South Africa. In addition, we sampled Paarl Mountain, the southernmost granite inselberg from Africa. In total, we sampled aquatic communities in three distinct inselberg clusters and documented the abiotic environment in detail with pool cluster size, pool morphometry, and physico-chemical variables. The samples have undergone preliminary identifications. We found many typical rock pool taxa and here, we describe distinct differences between Paarl and the Kamiesberge. So far, we did not find indications of Gondwana relict taxa. However, we found giant ostracods, which could be the rare Liocypris gigans. In addition, in one rock pool, we found two genera of fairy shrimp and the first observation of leeches in a rock pool community. Finally, in the Kamiesberge, we found a tadpole, which could be a mountainous endemic in this region.

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Étude du rôle de facteurs environnementaux et de mécanismes de compétition intra- et interspécifique dans le succès invasif de Cecropia peltata au Cameroun

Claire Baudoux & Achille Biwolé (2019)

En Afrique centrale, les écosystèmes forestiers et les processus d’invasion biologique restent peu étudiés (Pysek et al., 2008). C’est le cas au Cameroun, où une progression de Cecropia peltata, arbre pionnier d’origine néotropicale, est enregistrée dans la partie sud-ouest du pays depuis 1988 (McKey 1988). En outre, les relevés scientifiques de 1988 ont suggérés que C. peltata tend à remplacer l’espèce indigène Musanga cecropioides là où elle progresse (McKey 1988). M. cecropioides est également un arbre à caractère pionnier, typique des forets africaines guinéo-congolaise, et qui tout comme C. peltata initie la succession forestière (Lebamba et al., 2009). Actuellement, les mécanismes de compétition possibles entre ces deux espèces, occupant à priori la même niche écologique, restent inconnus.

Lors de cette mission, deux expériences portant sur la compétition intra- et interspécifique chez ces deux espèces ont été mises en place (délimitation d’une zone d’étude permanente, construction de deux combrières, et perspective de mémoires de fin d’étude sur le sujet permettant leurs suivis). Celles-ci débuteront à partir de février 2020. Les plantules ce C. peltata et M. cecropioides nécessaires à ces expériences ont été produites en grand nombre.

En parallèle, des expériences préliminaires à l’étude de la compétition ont permis d’obtenir des données fondamentales quant à la germination des deux espèces. Notamment ; les conditions favorisant la germination et le délai de germination.

De plus, deux types de prédation sur les akènes et les plantules des deux espèces ont été découverts. Cette prédation est réalisée respectivement par les fourmis et les rongeurs.

L’entièreté de cette mission a pu être valorisée comme stage pratique pour 5 étudiants ayant suivi la conception et la mise en place de toutes les expériences. La plupart de ces étudiants continueront le suivi de ces expériences lors de leur travail de fin d’année d'études de leur parcours de licence en sciences et gestion forestières, durant l’année académique 2019 – 2020.

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Contribution à l’évaluation de la viabilité des populations et de la reproduction d'une espèce endémique de l'Arc Cuprifère Katangais: Aeollanthus saxatilis

Audrey Labonte en Serge Langunu (2018)

La mission de terrain a eu lieu au Katanga, dans le Sud-Est de la République Démocratique du Congo, entre le 21 février et le 15 avril 2018. Cette mission s’est déroulée en deux phases principales : la première phase a consisté en la collecte de données sur site pour le travail de fin d’études à Tenke Fungurume Mining et la deuxième, au conditionnement des échantillons, à l’identification des insectes et à la réalisation d’activités complémentaires à la Faculté des sciences agronomiques de l’Université de Lubumbashi (FSA/UNILU).

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Inventaire et diversité des sites à Coffea dans les formations forestières du bassin du Congo. Cas de la province de la Tshopo, Est de la République Démocratique du Congo

Ithe Jean-Claude Mwanga Mwanga, Samuel Vanden Abeele, Filip Vandelook (2018)

Etant une culture si importante et économique, le caféier nécessite une étude élargie en vue de connaitre sa distribution et sa diversité compte tenue de trouble climatique observé ce dernier temps.

A partir de cette enquête préliminaire, on observe que dans les réserves de la Tshopo, des populations de Coffea sont rencontrées à plusieurs endroits. Mais, il est tôt de confirmer que les coordonnées de distribution enregistrées dans ce travail reprennent tous les sites à Coffea. L’itinéraire suivi, montre qu’une bonne partie des forêts prospectées n’ont pas été pénétrées. Dans le but de présenter définitivement les sites à Coffea dans les réserves de la Yoko et de Ngazi ainsi que de toute la province de la Tshopo, il convient de poursuivre la prospection dans les zones partiellement parcourues et celles qui n’ont pas du tout été prospectées.

En rapport avec la variation de type d’habitat à Coffea et les ressemblances des espèces malgré qu’ils sont récoltés dans différents milieu ; nous recommandons :

- Des analyses génétiques moléculaires des espèces.

- Un élargissement des champs d’étude en vue de bien connaitre la distribution de Coffea dans la région.

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Plant-pollinator interactions: Reproductive biology study of Cyrtorchis letouzeyi, a rare and (sub) endemic orchid in the Dja Faunal Reserve, Cameroon

Laura Azandi Ngnintedem, João Nunes de Matos Farminhão & Marie Savignac (2018)

Quoique nos connaissances sur la flore des orchidées d’Afrique centrale se soient grandement améliorées ces dernières années, on ne sait presque rien de leur mode de pollinisation, limitant ainsi notre compréhension de leur écologie et par conséquent notre capacité à développer des mesures de conservation efficace in situ. C’est dans cette optique que nous avons recensé et monitoré une population de 31 individus de Cyrtorchis letouzeyi, une espèce rare et endémique d’Afrique Centrale, dans la Réserve de faune du Dja au Cameroun. L’enregistrement de 1301 heures de vidéos à l’aide de caméras numériques à vision diurne et nocturne et d’un dispositif de piège à insecte nous a permis de découvrir un pollinisateur potentiel, un sphinx au proboscis de 18 cm de long dont l’identification est en cours. Le suivi phénologique de la floraison nous a également permis de déterminer que seulement 7% des fleurs se sont finalement développées en fruit, ce qui pourrait expliquer en partie la rareté de cette espèce. Une nouvelle ombrière construite dans la station de recherche de Bouamir pendant cette étude permettra la collecte de spécimens d’herbier fertiles et un suivi phénologique approfondi.

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Climatic and anthropogenic impacts on African ecosystems - Christine Cocquyt (2008)

Phytoplankton ecology of Lake Kivu - Hugo Sarmento (2004)