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Abstract: The Whooping Crane (Grus americana) is an endangered bird that suffered a severe population bottleneck; only 14 adults survived in 1938. We assessed the genetic effect of this human-caused bottleneck by sequencing 314 base pairs ( bp) of the mitochondrial DNA control region from cranes that lived before, during, and after this bottleneck. The maximum length of DNA amplifiable from museum specimens was negatively correlated with age, and only 10 of 153 specimens yielded the entire 314 bp sequence. Six haplotypes were present among the prebottleneck individuals sequenced, and only one of these persists in the modern population. The most common modern haplotype was in low frequency in the prebottleneck population, which demonstrates the powerful effect of genetic drift in changing allele frequencies in very small populations. By combining all available data, we show that no more than one-third of the prebottleneck haplotypes survived the human-caused population bottleneck. High levels of variation of substitution rates among nucleotide sites prevented us from estimating the prebottleneck population size. Our data will be incorporated into the captive breeding program to allow better management decisions regarding the preservation of current genetic diversity. These data offer the first glimpse into the genetic toll this species has paid for human activities.

Resumen: La Grulla Americana (Grus americana) es un ave amenazada que sufrió un cuello de botella poblacional severo con tan solo 14 adultos sobreviviendo en 1938. Evaluamos el efecto genético de este cuello de botella causado por humanos secuenciando 314 pb de la región control del ADN mitocondrial de grullas que vivieron antes, durante y después de este cuello de botella. La longitud máxima de ADN amplificable de especímenes de museo estuvo negativamente correlacionada con la edad, y solo 10 (de 153) especímenes produjeron la secuencia completa con los 314 pb. Cinco haplotipos estuvieron presentes entre los individuos pre-cuello de botella secuenciados y solo uno de estos persiste en las poblaciones modernas. El haplotipo moderno más común era de baja frecuencia en la población pre-cuello de botella, lo cual demuestra el poderoso efecto de la deriva génica en frecuencias cambiantes de alelos en poblaciones muy pequeñas. Al combinar todos los datos a la mano, mostramos que no más de una tercera parte de los haplotipos pre-cuello de botella sobrevivieron a un cuello de botella ocasionado por humanos. Los altos niveles de la tasa de variación entre sitios, impidió la estimación del tamaño poblacional previo al cuello de botella. Nuestros datos pueden ser incorporados al programa de reproducción en cautiverio para permitir decisiones de manejo mejor enfocadas para la preservación de la diversidad genética actual. Estos datos ofrecen un primer vistazo a el precio genético que esta especie ha pagado debido a actividades humanas.