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Keywords:

  • captive breeding;
  • ex situ conservation;
  • genetic variation;
  • Gyrodactylus;
  • immunocompetence;
  • inbreeding depression;
  • MHC;
  • parasites;
  • Poecilia reticulata;
  • resistance to gyrodactylids;
  • sterile equivalents
  • conservación ex situ;
  • depresión por endogamia;
  • equivalentes estériles;
  • Gyrodactylus;
  • inmunocompetencia;
  • MHC;
  • parásitos;
  • Poecilia reticulata;
  • reproducción en cautiverio;
  • resistencia a girodactílidos;
  • variación genética

Abstract: Ex situ conservation is of increasing importance to prevent the extinction of endangered animals in the wild. Despite low success rates of reintroduction programs few researchers have investigated empirically the efficacy of captive breeding regimes for the release of captive-bred vertebrates. We used guppies (Poecilia reticulata) from two populations in Trinidad to compare different conservation breeding regimes. The upper Aripo population was chosen for its small effective population size (Ne≈ 100) and genetic isolation, which makes it representative of many endangered natural populations. By contrast, the lower Aripo population is a genetically diverse, much larger population (Ne≈ 2400). We examined three captive-breeding regimes: (1) inbreeding fish crossed with their full siblings, (2) minimized inbreeding, no consanguineous matings, and (3) control fish crossed at random. We kept pedigree records for all regimes so that we could calculate inbreeding coefficients over four generations. The body size and fertility of guppies was significantly reduced due to inbreeding depression. The genetic load of sterile equivalents was particularly high for the lower Aripo population. Body size also declined due to breeding conditions in the captive environment. After four generations in captivity, the fish were released into a mesocosm in Trinidad. Captive-bred guppies were extremely susceptible to gyrodactylid parasites (58% survival rate) compared with their wild counterparts (96% survival). A reduced level of immunogenetic variation due to inbreeding and lack of exposure to natural parasites may have rendered captive-bred individuals more prone to infectious disease. The threat of disease outbreak is particularly high when naive captive-bred hosts are released in wild populations. Susceptible, captive-bred hosts could facilitate the transmission of parasites throughout the wild population, thus initiating an epidemic. This risk could potentially be reduced by prior exposure to parasites before release and gradual release of captive-bred individuals.

Resumen: La conservación ex situ cada vez es más importante para la prevención de la extinción de animales silvestres en peligro. No obstante las bajas tasas de éxito de los programas de reintroducción, pocos investigadores han estudiado empíricamente la eficacia de los métodos para la liberación de vertebrados criados en cautiverio. Utilizamos guppies (Poecilia reticulata) de dos poblaciones en Trinidad para comparar diferentes métodos de reproducción para la conservación. La población de la cuenca alta del río Aripo fue seleccionada por su aislamiento y tamaño poblacional efectivo pequeño (Ne≈ 100), lo que la hace representativa de muchas poblaciones naturales en peligro. En contraste, la población de la cuenca baja del Aripo es una población mucho más grande (Ne≈ 2400) y diversa genéticamente. Examinamos tres métodos de reproducción en cautiverio: (1) endogamia, peces cruzados con sus hermanos, (2) endogamia minimizada, sin cruzas consanguíneas, y (3) control, peces con cruzas aleatorias. Registramos el pedigrí de todos los métodos para poder calcular los coeficientes de endogamia a lo largo de 4 generaciones. La talla corporal y la fertilidad de los guppies se redujo significativamente debido a la depresión por endogamia. La carga genética de los equivalentes estériles fue particularmente alta para la población de la cuenca baja del Aripo. La talla corporal también decline debido a las condiciones de reproducción del medio en cautiverio. Después de 4 generaciones en cautiverio los peces fueron liberados en un mesocosmos en Trinidad. Los guppies criados en cautiverio fueron extremadamente susceptibles a parásitos girodactílidos (tasa de supervivencia 58%) en comparación cu contraparte silvestre (tasa de supervivencia 96%). Un nivel reducido de variación debido a la endogamia y a la falta de exposición a parásitos naturales pudo haber aumentado la susceptibilidad de los individuos criados en cautiverio a la enfermedad infecciosa. La amenaza de un brote de enfermedad es particularmente alta cuando huéspedes criados en cautiverio son liberados en poblaciones silvestres. Los huéspedes criados en cautiverio susceptibles pudieran facilitar la transmisión de parásitos en la población silvestre iniciando, por lo tanto, una epidemia. Potencialmente, este riesgo se reduciría con la exposición a parásitos previo la liberación y la liberación gradual de individuos criados en cautiverio.