Have refuge programs for the desert pupfis h complex been effective in conserving genetic diversity?

Authors: Ronald A.

Year: 2007 (xxxix)

Abstract

Successful management of artificially propagated stocks of threatened organisms is measured largely on the basis of how much of the wild genetic diversity is preserved. Refuge stocks of the federally endangered desert pupfish complex, Cyprinodon macularius (desert pupfish) and C. eremus (Sonoyta pupfish), have been maintained in semi-natural situations in a variety of private and public facilities since the 1970s. In this analysis, we examined microsatellite DNA variation in mo st wild populations (7 loci for each species) and 30 refuge populations (4 loci for each species), some of which have been maintained since the 1970s. These included 10 refuge lineages (31 populations), each comprising a group of populations descended from an original translocation from the wild. Wild populations showed high within-population genetic diversity (avg. heterozygosity = 0.84-0.93; alleles/locus = 11.9-17.1) . About 22% of total genetic diversity in the wild populations was attributable to diff erences between the two species. With in species, only about 3% of total diversity was attributable to differences among populations. Individual refuge populations showed consistently large declines from the diversity present in the wild. Ho wever, global diversity of the refuge programs for the two species was within the range of variation in w ild populations. The global effective population size (N e) of the refuge program between the present and the time of the original translocations from the wild was 742 (95% CI = 477-1156) for C. eremus and 1059 (CI = 777-1404) for C. macularius. These are moderately greater than the minimum (N e = 500) recommended by some authors for longterm preservation of evolutionary adaptability. The effectiveness of the refuge program can be heightened by implementing artificial immigration among lineages and by periodic inoculation from wild populations, in combination with genetic monitoring.

Resumen

Los programas de refugio para el complejo de los cachorritos del desierto, ¿han sido eficientes para la conservación de la diversidad genética? El manejo exitoso de las poblaciones diseminadas artificialmente de organismos amenazados se cuantifica en gran medida con base en qué tanto de la diversidad genética silvestre es preservada. Las poblaciones refugio del complejo taxonómico de las especies de cachorritos del desierto, Cyprinodon macularius (cachorrito del desierto) y C. eremus (cachorrito del Sonoyta), consideradas como en peligro a nivel federal, han sido mantenidas en condiciones semi-naturales en diversos lugares privados y públicos desde los años 1970. En el presente análisis, examinamos la variación de ADN micr osatelital en la mayoría de las poblaciones silvestres (7 loci para cada especie) y 30 poblaciones refugio (4 loci para cada especie), algunas de las cuales han sido mantenidas desde los años 1970. Estas incluyen 10 linajes de refugio (31 poblaciones), cada una consta un grupo de poblaciones que descienden de una translocación original del medio silvestre. Las poblaciones silvestres mostraron una alta diversidad genética intrapoblacional (heterocigocidad promedio = 0.84-0.93; alelos/locus = 11.9-17.1). Cerca del 22% de la diversidad genética en las poblaciones silvestres fue atribuída a las diferencias entre las dos especies. Intraespecíficamen te, sólo cerca del 3% del total de la diversidad fue atribuída a las diferencias interpoblacionales. Las poblaciones refugio individuales mostraron de manera consistente grandes declives de la diversidad presente en el medio silvestre. Sin embargo, la diversidad global de los programas para refugio para las dos especies estuvo dentro del intervalo de variación en poblaciones silvestres. El tamaño global efectivo de población (N e) del programa de refugio, entre lo presente y el tiempo