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Keywords:

  • artificial selection;
  • Batrachochytrium dendrobatidis;
  • Cactoblastis cactorum;
  • cactus moth;
  • captive breeding;
  • chytridiomycosis;
  • non-native species;
  • tolerance
  • Batrachochytrium dendrobatidis;
  • Cactoblastis cactorum;
  • especie no nativa;
  • polilla del cacto;
  • quitridiomicosis;
  • reproducción en cautiverio;
  • selección artificial;
  • tolerancia

Abstract:  Some species have insufficient defenses against climate change, emerging infectious diseases, and non-native species because they have not been exposed to these factors over their evolutionary history, and this can decrease their likelihood of persistence. Captive breeding programs are sometimes used to reintroduce individuals back into the wild; however, successful captive breeding and reintroduction can be difficult because species or populations often cannot coexist with non-native pathogens and herbivores without artificial selection. In captive breeding programs, breeders can select for host defenses that prevent or reduce pathogen or herbivore burden (i.e., resistance) or traits that limit the effects of parasitism or herbivory on host fitness (i.e., tolerance). We propose that selection for host tolerance may enhance the success of reintroduction or translocation because tolerant hosts generally have neutral effects on introduced pathogens and herbivores. The release of resistant hosts would have detrimental effects on their natural enemies, promoting rapid evolution to circumvent the host resistance that may reduce the long-term probability of persistence of the reintroduced or translocated species. We examined 2 case studies, one on the pathogenic amphibian chytrid fungus ( Batrachochytrium dendrobatidis [Bd]) and the other on the herbivorous cactus moth ( Cactoblastis cactorum) in the United States, where it is not native. In each case study, we provide recommendations for how captive breeders and managers could go about selecting for host tolerance. Selecting for tolerance may offer a promising tool to rescue hosts species from invasive natural enemies as well as new natural enemies associated with climate change-induced range shifts.

Resumen:  Algunas especies no tienen suficientes defensas contra el cambio climático, enfermedades infecciosas emergentes y especies no nativas porque no han sido expuestas a estos factores a lo largo de su historia evolutiva, y esto puede disminuir su probabilidad de persistencia. El éxito de la reproducción en cautiverio y de la reintroducción puede ser difícil porque las especies o poblaciones a menudo no pueden coexistir con patógenos y herbívoros no nativos sin selección artificial. En programas de reproducción en cautiverio, los criadores pueden seleccionar defensas que prevengan infecciones o herbivoría o que reducen la carga de patógenos o herbívoros atacando directamente al patógeno o herbívoro (i.e., resistencia) o atributos que limitan los efectos del parasitismo o la herbivoría sobre la adaptabilidad del huésped (i.e., tolerancia). Proponemos que la selección de tolerancia del huésped puede incrementar el éxito de los programas de reintroducción o translocación. Nuestra hipótesis es que los huéspedes tolerantes generalmente tienen efectos neutros sobre patógenos y herbívoros introducidos. En contraste, planteamos la hipótesis que los huéspedes resistentes tienen efectos perjudiciales sobre los patógenos y herbívoros porque promueven la evolución rápida para sortear la resistencia del huésped, lo cual puede reducir la probabilidad de persistencia a largo plazo de la especie reintroducida o translocada. Examinamos dos casos de estudio, uno en el hongo quitridio patógeno de anfibios ( Batrachochytrium dendrobatidis [Bd]) y el otro en la polilla herbívora ( Cactoblastis cactorum) en los Estados Unidos, donde es no nativa. Con anfibios, la tolerancia a Bd puede provenir de respuestas inmunológicas o de atributos fisiológicos que mantienen la función osmorguladora. En cactos, la tolerancia a la herbivoría puede ser mediada por incremento en la producción de brotes o por redistribución de energía de las raíces a la reproducción. El conocimiento de la importancia relativa de la tolerancia de huéspedes versus la resistencia podría tener implicaciones para taxa de plantas y animales amenazados.