Conservation genetics of the largest captive population of the critically endangered Orinoco crocodile (Crocodylus intermedius): a contribution for its survival

Abstract

During the last century, many species have become endangered, and conservation through captive breeding programs has become crucial for their survival. One of the primary considerations for the design of reintroduction programs is the preservation of genetic variability, which provides the raw material for adaptation. If management is based only on recorded pedigrees, information may be incomplete or inaccurate and may lead to an underestimation of relatedness. Incorrect management actions can alter the viability of reintroductions due to the loss of genetic diversity and genetic depression of the source population. In this Master thesis, we used a 17 microsatellite loci system to characterize the extent of the genetic variation of the biggest ex-situ population of the critically endangered Crocodylus intermedius in Colombia in charge of the Roberto Franco Tropical Biology Station (EBTRF) aiming at proposing management guidelines and at assessing past and future reintroductions. In Chapter 1 we compared genetic indexes of the Founder and Alive populations and we found that the living crocodiles maintain much of the founder diversity, high levels of heterozygosity, and a low overall inbreeding. In Chapter 2 we developed a powerful tool that combined information of relatedness, individual diversity, age, sex, size, and location of the living crocodiles that allowed us to build combinations of individuals to plan future breeding groups that maximize the population´s genetic diversity. We propose different reproductive nuclei, and we demonstrate that molecular data can be used to improve the management of the program, well beyond of what can be achieved with pedigree information alone. To provide insights on the genetic component of the released individuals and to suggest the improvement of crocodile’s reintroductions, in Chapter 3 we evaluated the genetic composition of four groups of crocodiles already reintroduced and of juveniles to be released. We propose that in the short term, reintroductions should only be carried out in places where it is certain that the populations have become completely extinct. In case the species is present before implementing reintroduction measures it is necessary to accurately assess its genetic profile and situation as well as to estimate population size.

En el último siglo ha habido un aumento en el número de especies amenazadas y la conservación a través de programas de cría en cautiverio se ha vuelto crucial para su supervivencia. Una de las principales consideraciones para el diseño de programas de reproducción es la preservación de la variabilidad genética que proporciona la materia prima para la adaptación. Si el manejo se basa solo en los pedigrí registrados, la información puede estar incompleta o inexacta y puede llevar a una subestimación de las relaciones de parentesco. Las acciones de manejo incorrectas pueden alterar la viabilidad de las reintroducciones debido a la pérdida de diversidad y depresión genética de la población de origen. En esta tesis de Maestría, utilizamos un sistema de 17 loci de microsatélites para caracterizar la variación genética de la mayor población ex-situ del críticamente amenazado Crocodylus intermedius en Colombia a cargo de la Estación de Biología Tropical Roberto Franco (EBTRF) con el objetivo de proponer pautas de manejo y evaluar reintroducciones pasadas y futuras. En el Capítulo 1 comparamos los índices genéticos de las poblaciones Fundadora y Viva y encontramos que los cocodrilos vivos mantienen gran parte de la diversidad fundadora, altos niveles de heterocigosidad y una baja consanguinidad. En el Capítulo 2 desarrollamos una poderosa herramienta que combina información de parentesco, diversidad individual, edad, sexo, tamaño y ubicación de los cocodrilos vivos por medio de la cual construimos combinaciones de individuos para planificar futuros grupos reproductores que maximicen la diversidad genética de la población. Proponemos diferentes núcleos reproductivos y demostramos que los datos moleculares pueden ser utilizados para mejorar la gestión del programa mucho más allá de lo que se puede lograr solo con la información del pedigrí. Para proporcionar información sobre el componente genético de los individuos liberados y sugerir mejoras en las reintroducciones, en el Capítulo 3 evaluamos la composición genética de cuatro grupos de cocodrilos reintroducidos y de los juveniles que serán liberados. Proponemos que, a corto plazo, las reintroducciones solo se realicen en lugares donde se tenga la certeza de que las poblaciones se han extinguido por completo. En caso de que la especie esté presente, antes de implementar medidas de reintroducción, es necesario evaluar con precisión su perfil genético y su situación, así como estimar el tamaño de la población. (Texto tomado de la fuente)