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Keywords:

  • artificial propagation;
  • domestication selection;
  • hatcheries;
  • migration load;
  • Oncorhynchus spp;
  • quantitative genetic model;
  • rapid evolution;
  • Carga de migración;
  • criaderos;
  • evolución rápida;
  • modelo genético cuantitativo;
  • Oncorhynchus spp;
  • propagación artificial;
  • selección de domesticación

Abstract

Artificial propagation strategies often incur selection in captivity that leads to traits that are maladaptive in the wild. For propagation programs focused on production rather than demographic contribution to wild populations, effects on wild populations can occur through unintentional escapement or the need to release individuals into natural environments for part of their life cycle. In this case, 2 alternative management strategies might reduce unintended fitness consequences on natural populations: (1) reduce selection in captivity as much as possible to reduce fitness load (keep them similar), or (2) breed a separate population to reduce captive-wild interactions as much as possible (make them different). We quantitatively evaluate these 2 strategies with a coupled demographic–genetic model based on Pacific salmon hatcheries that incorporates a variety of relevant processes and dynamics: selection in the hatchery relative to the wild, assortative mating based on the trait under selection, and different life cycle arrangements in terms of hatchery release, density dependence, natural selection, and reproduction. Model results indicate that, if natural selection only occurs between reproduction and captive release, the similar strategy performs better. However, if natural selection occurs between captive release and reproduction, the different and similar strategies present viable alternatives to reducing unintended fitness consequences because of the greater opportunity to purge maladaptive individuals. In this case, the appropriate approach depends on the feasibility of each strategy and the demographic goal (e.g., increasing natural abundance, or ensuring that a high proportion of natural spawners are naturally produced). In addition, the fitness effects of hatchery release are much greater if hatchery release occurs before (vs. after) density-dependent interactions. Given the logistical challenges to achieving both the similar and different strategies, evaluation of not just the preferred strategy but also the consequences of failing to achieve the desired target is critical.

Evaluación de Estrategias Alternativas para Minimizar las Consecuencias No Inesperadas en la Adecuación de Individuos Criados en Cautiverio sobre Poblaciones Silvestres

Resumen

Las estrategias de propagación artificial a menudo incluyen selección en cautiverio que conduce a atributos que no son adaptativos en el medio silvestre. En programas de propagación enfocados a la producción en lugar de contribuciones demográficas a las poblaciones silvestres, los efectos sobre las poblaciones silvestres pueden ocurrir por medio de escapes no intencionales o la necesidad de liberar individuos en ambientes naturales durante parte de su ciclo de vida. Para reducir consecuencias no esperadas de la propagación artificial sobre poblaciones naturales, los manejadores pueden reducir la selección en cautiverio lo más posible para reducir la carga de adaptabilidad o criar una población separada para reducir, lo más posible, las interacciones cautiverio-medio silvestre. Evaluamos cuantitativamente estas estrategias de manejo con un modelo demográfico-genético que basamos en pesquerías de salmón del Pacífico. El modelo incorporó una variedad de procesos y dinámicas relevantes: selección en el criadero relativo al medio silvestre, apareamiento selectivo con base en el atributo seleccionado, y ordenamiento diferente de los eventos en el ciclo de vida (liberación del criadero, densodependencia, selección natural y reproducción). Cuando la selección natural ocurrió entre la reproducción y la liberación, la reducción de la selección en cautiverio fue más efectiva en la reducción de consecuencias no esperadas en la adecuación que la cría de una población separada. Sin embargo, cuando la selección natural ocurrió entre la liberación y la reproducción, ambas estrategias redujeron las consecuencias no esperadas en la adecuación por la oportunidad de la selección natural de purgar individuos no adaptativos antes de que ocurra el entrecruzamiento. En este caso, el método apropiado dependería de la factibilidad de cada estrategia y de la meta demográfica (e.g., incremento de la abundancia natural o asegurar que una alta proporción de reproductores naturales sea producida naturalmente). Los efectos sobre la adaptabilidad de la liberación de individuos criados en cautiverio fueron mucho mayores cuando la liberación ocurrió antes (versus después) de las interaccione densodependientes. Debido a los retos logísticos de reducir la selección en cautiverio y la cría de una población separada, la evaluación de la estrategia preferida y de las consecuencias de no alcanzar la meta deseada son de importancia crítica.