La cría en cautiverio , también conocida como "propagación en cautiverio", es el proceso de mantener plantas o animales en ambientes controlados, como reservas de vida silvestre, zoológicos , jardines botánicos y otras instalaciones de conservación . A veces se emplea para ayudar a especies que están siendo amenazadas por actividades humanas como la pérdida de hábitat, fragmentación , caza o pesca excesiva, contaminación , depredación , enfermedades y parasitismo . [1] En algunos casos, un programa de cría en cautividad puede salvar a una especie de la extinción., pero para tener éxito, los criadores deben considerar muchos factores, incluidos los aspectos genéticos, ecológicos, de comportamiento y éticos. Los intentos más exitosos involucran la cooperación y coordinación de muchas instituciones.
Historia
Las técnicas de cría en cautividad comenzaron con la primera domesticación humana de animales como cabras y plantas como el trigo, hace al menos 10.000 años. [2] Estas prácticas luego se expandieron con el surgimiento de los primeros zoológicos , que comenzaron como zoológicos reales en Egipto [3] y su popularidad, lo que llevó al aumento de zoológicos en todo el mundo. Los primeros programas reales de cría en cautividad no se iniciaron hasta la década de 1960. Estos programas, como el programa de cría de Arabian Oryx del Zoológico de Phoenix en 1962, tenían como objetivo la reintroducción de estas especies en la naturaleza. [4] Estos programas se expandieron bajo la Ley de Especies en Peligro de 1973 de la Administración Nixon que se centró en proteger las especies en peligro y sus hábitats para preservar la biodiversidad. [5] Desde entonces, investigación y conservación.
Se han alojado en zoológicos, como el Instituto de Investigación para la Conservación del Zoológico de San Diego, fundado en 1975 y ampliado en 2009, [6] que han contribuido a los esfuerzos de conservación exitosos de especies como el cuervo hawaiano . [7]
Coordinación
La cría de especies de interés para la conservación está coordinada por programas de cría cooperativos que contienen libros genealógicos y coordinadores internacionales, que evalúan las funciones de los animales y las instituciones individuales desde una perspectiva global o regional. Estos libros genealógicos contienen información sobre la fecha de nacimiento, el género, la ubicación y el linaje (si se conoce), lo que ayuda a determinar las tasas de supervivencia y reproducción, el número de fundadores de la población y los coeficientes de consanguinidad. [8] Un coordinador de especies revisa la información en los libros genealógicos y determina una estrategia de reproducción que produciría la descendencia más ventajosa.
Si se encuentran dos animales compatibles en diferentes zoológicos, los animales pueden ser transportados para el apareamiento, pero esto es estresante, lo que a su vez podría hacer que el apareamiento sea menos probable. Sin embargo, este sigue siendo un método de reproducción popular entre las organizaciones zoológicas europeas. [9] La fertilización artificial (mediante el envío de semen) es otra opción, pero los machos pueden experimentar estrés durante la recolección de semen, y lo mismo ocurre con las hembras durante el procedimiento de inseminación artificial. Además, este enfoque produce semen de menor calidad, porque el envío requiere extender la vida útil de los espermatozoides durante el tiempo de tránsito.
Existen programas regionales para la conservación de especies amenazadas :
- Américas : Plan de supervivencia de especies SSP ( Asociación de Zoológicos y Acuarios AZA, Asociación Canadiense de Zoológicos y Acuarios CAZA)
- Europa : Programa Europeo de Especies en Peligro EEP ( Asociación Europea de Zoológicos y Acuarios EAZA)
- Australasia : Programa de Manejo de Especies de Australasia ASMP ( Asociación de Zoológicos y Acuarios ZAA)
- África : APP del Programa de Preservación Africana (Asociación Africana de Jardines Zoológicos y Acuarios PAAZAB)
- Japón : Actividades de conservación de la Asociación Japonesa de Zoológicos y Acuarios JAZA
- Asia meridional : actividades de conservación de la Asociación de zoológicos de Asia meridional para la cooperación regional SAZARC
- Sudeste de Asia : actividades de conservación de la Asociación de Zoológicos del Sudeste Asiático SEAZA
Desafíos
Genética
El objetivo de muchas poblaciones cautivas es mantener niveles similares de diversidad genética a los que se encuentran en las poblaciones silvestres. Como las poblaciones en cautiverio suelen ser pequeñas y se mantienen en entornos artificiales, los factores genéticos como la adaptación, la endogamia y la pérdida de diversidad pueden ser una preocupación importante.
Domesticación (adaptación)
Las diferencias de adaptación entre las poblaciones de plantas y animales surgen debido a variaciones en las presiones ambientales. En el caso de la cría en cautiverio antes de la reintroducción en la naturaleza, es posible que las especies evolucionen para adaptarse al entorno cautivo, en lugar de su entorno natural. [11] Reintroducir una planta o un animal en un entorno diferente al del que era originalmente puede provocar la fijación de rasgos que pueden no ser adecuados para ese entorno y dejar al individuo en desventaja. La intensidad de la selección, la diversidad genética inicial y el tamaño efectivo de la población pueden afectar la adaptación de la especie a su entorno cautivo. [10] Los trabajos de modelización indican que la duración de los programas (es decir, el tiempo desde la fundación de la población cautiva hasta el último evento de liberación) es un determinante importante del éxito de la reintroducción. El éxito se maximiza durante la duración intermedia del proyecto, lo que permite la liberación de un número suficiente de individuos, al tiempo que se minimiza el número de generaciones que se someten a una selección relajada en cautiverio. [11] Puede minimizarse reduciendo el número de generaciones en cautiverio, minimizando la selección para adaptaciones en cautiverio creando un ambiente similar al ambiente natural y maximizando el número de inmigrantes de poblaciones silvestres. [12]
Diversidad genetica
Una consecuencia del pequeño tamaño de la población en cautiverio es el mayor impacto de la deriva genética , donde los genes tienen el potencial de fijarse o desaparecer completamente por casualidad, reduciendo así la diversidad genética. Otros factores que pueden afectar la diversidad genética en una población cautiva son los cuellos de botella y el tamaño de la población inicial. Los cuellos de botella , como la rápida disminución de la población o una pequeña población inicial, impactan en la diversidad genética. La pérdida se puede minimizar estableciendo una población con un número suficientemente grande de fundadores para representar genéticamente la población silvestre, maximizar el tamaño de la población, maximizar la relación entre el tamaño efectivo de la población y el tamaño real de la población y minimizar el número de generaciones en cautiverio. [11]
Endogamia
La endogamia es cuando los organismos se aparean con individuos estrechamente relacionados, lo que reduce la heterocigosidad en una población. Aunque la endogamia puede ser relativamente común, cuando se traduce en una reducción de la aptitud se conoce como depresión endogámica . Los efectos perjudiciales de la depresión por endogamia son especialmente frecuentes en poblaciones más pequeñas y, por lo tanto, pueden ser extensos en poblaciones cautivas. [13] Para hacer que estas poblaciones sean las más viables, es importante monitorear y reducir los efectos de la expresión de alelos deletéreos causados por la depresión endogámica y restaurar la diversidad genética. [13] La comparación de poblaciones consanguíneas con poblaciones no consanguíneas o menos consanguíneas puede ayudar a determinar el alcance de los efectos perjudiciales, si los hay. [14] El monitoreo de cerca la posibilidad de endogamia dentro de la población criada en cautiverio también es clave para el éxito de la reintroducción en el hábitat nativo de la especie.
Exogamia
La consanguinidad es cuando los organismos se aparean con individuos no emparentados, lo que aumenta la heterocigosidad en una población. Aunque la nueva diversidad a menudo es beneficiosa, si hay grandes diferencias genéticas entre los dos individuos, puede resultar en una depresión exógena. Esta es una reducción en la aptitud, similar a la de la depresión endogámica, pero surge de varios mecanismos diferentes, que incluyen cuestiones taxonómicas, diferencias cromosómicas, incompatibilidad sexual o diferencias adaptativas entre los individuos. [15] Una causa común son las diferencias de ploidía cromosómica y la hibridación entre individuos que conducen a la esterilidad. El mejor ejemplo es el orangután , que, antes de las revisiones taxonómicas en la década de 1980, se aparearía comúnmente en poblaciones cautivas que producían orangutanes híbridos con menor aptitud [ cita requerida ] . Si se ignora la ploidía cromosómica durante la reintroducción, los esfuerzos de restauración fracasarían debido a los híbridos estériles en la naturaleza. Si existen grandes diferencias genéticas entre individuos originarios de poblaciones distantes, esos individuos solo deben criarse en circunstancias en las que no existan otras parejas.
Cambios de comportamiento
La cría en cautividad puede contribuir a cambios en el comportamiento de los animales que se han reintroducido en la naturaleza. Los animales liberados suelen ser menos capaces de cazar o buscar comida, lo que conduce a la inanición , posiblemente porque los animales jóvenes pasaron el período crítico de aprendizaje en cautiverio. Los animales liberados a menudo muestran un comportamiento más arriesgado y no evitan a los depredadores . [16] Las madres de tití león dorado a menudo mueren en la naturaleza antes de tener descendencia porque no pueden trepar ni buscar alimento. Esto conduce a una disminución continua de la población a pesar de la reintroducción, ya que las especies no pueden producir descendencia viable . El entrenamiento puede mejorar las habilidades anti-depredadores, pero su efectividad varía. [17] [18]
Los salmones criados en cautiverio han mostrado disminuciones similares en precaución y son asesinados por depredadores cuando son jóvenes. Sin embargo, los salmones que fueron criados en un ambiente enriquecido con presas naturales mostraron comportamientos menos riesgosos y tenían más probabilidades de sobrevivir. [19]
Un estudio en ratones ha encontrado que después de que la cría en cautiverio estuvo en el lugar durante varias generaciones y estos ratones fueron "liberados" para reproducirse con ratones salvajes, los ratones nacidos en cautiverio criaron entre ellos en lugar de con los ratones salvajes. Esto sugiere que la cría en cautividad puede afectar las preferencias de apareamiento y tiene implicaciones para el éxito de un programa de reintroducción. [20]
La recuperación de especies mediada por humanos puede promover involuntariamente comportamientos desadaptativos en poblaciones silvestres. En 1980, el número de petirrojos negros salvajes de la isla Chatham se redujo a una sola pareja de apareamiento. El manejo intenso de las poblaciones ayudó a que la población se recuperara y en 1998 había 200 individuos. Durante la recuperación, los científicos observaron la "puesta en el borde", un hábito de la puesta de huevos en el que los individuos ponen huevos en el borde del nido en lugar del centro. Rim puso huevos que nunca eclosionaron. Para combatir esto, los administradores de la tierra empujaron el huevo al centro del nido, lo que aumentó considerablemente la reproducción. Sin embargo, al permitir que persista este rasgo de mala adaptación, más de la mitad de la población ahora eran capas del borde. Los estudios genéticos encontraron que se trataba de un rasgo mendeliano autosómico dominante que se seleccionó debido a la intervención humana [21]
Éxitos
El De Wildt Cheetah and Wildlife Center , establecido en Sudáfrica en 1971, tiene un programa de cría en cautividad de guepardos . Entre 1975 y 2005 nacieron 242 camadas con un total de 785 cachorros. La tasa de supervivencia de los cachorros fue del 71,3% durante los primeros doce meses y del 66,2% para los cachorros mayores, lo que confirma el hecho de que los guepardos se pueden criar con éxito (y su peligro disminuyó). También indicó que la falla en otros hábitats de reproducción puede deberse a una morfología "pobre" de los espermatozoides . [22]
El caballo de Przewalski , la única especie de caballo que nunca ha sido domesticada, se recuperó del borde de la extinción mediante un programa de cría en cautividad y se reintrodujo con éxito en la década de 1990 en Mongolia , con más de 750 caballos de Przewalski en libertad en la actualidad. [23]
La población de tortugas de Galápagos , que una vez alcanzó una población tan baja como 12 individuos restantes, se recuperó a más de 2000 en la actualidad mediante un programa de cría en cautividad. [24] [25] Otras ocho especies de tortugas fueron apoyadas por programas de cría en cautividad en la cadena de islas. [25]
Los demonios salvajes de Tasmania han disminuido en un 90% debido a un cáncer transmisible llamado Enfermedad del tumor facial del diablo . [26] Se ha iniciado un programa de población de seguros en cautividad, pero las tasas de reproducción en cautividad en este momento son más bajas de lo necesario. Keeley, Fanson, Masters y McGreevy (2012) buscaron "aumentar nuestra comprensión del ciclo estral del diablo y dilucidar las causas potenciales de los emparejamientos fallidos entre hombres y mujeres" mediante el examen de los patrones temporales de las concentraciones de progestágenos fecales y metabolitos de corticosterona . Descubrieron que la mayoría de las hembras que no tuvieron éxito nacieron en cautiverio, lo que sugiere que si la supervivencia de la especie dependiera únicamente de la cría en cautiverio, la población probablemente desaparecería. [27]
En 2010, el zoológico de Oregón descubrió que las parejas de conejos pigmeos de la cuenca de Columbia basadas en la familiaridad y las preferencias dieron como resultado un aumento significativo en el éxito reproductivo. [28]
En 2019, los investigadores que intentaron criar peces espátula estadounidense y esturión ruso en cautiverio por separado criaron peces sturddle , un pez híbrido entre los dos peces. [29]
Métodos utilizados
Para encontrar una población reproductora en cautividad con una diversidad genética adecuada , los criadores generalmente seleccionan individuos de diferentes poblaciones de origen, idealmente, al menos 20-30 individuos. Las poblaciones fundadoras para programas de cría en cautividad a menudo han tenido menos individuos de los ideales debido a su estado amenazado, lo que los hace más susceptibles a desafíos como la depresión por endogamia. [30]
Para superar los desafíos de la cría en cautividad, como las diferencias de adaptación, la pérdida de diversidad genética, la depresión por endogamia y la depresión por exogamia, y obtener los resultados deseados, los programas de cría en cautividad utilizan muchos métodos de seguimiento. La inseminación artificial se utiliza para producir la descendencia deseada de individuos que no se aparean de forma natural para reducir los efectos del apareamiento de individuos estrechamente relacionados, como la consanguinidad. [30] Los métodos que se ven en la pornografía de pandas permiten a los programas aparearse con individuos elegidos fomentando el comportamiento de apareamiento. [31] Como una preocupación en la cría en cautiverio es minimizar los efectos de la cría de individuos estrechamente relacionados, las regiones de microsatélites del genoma de un organismo se pueden utilizar para determinar la cantidad de parentesco entre los fundadores para minimizar el parentesco y elegir los individuos más distantes para criar. [30] Este método se ha utilizado con éxito en la cría en cautividad del cóndor de California y el riel de Guam . El esquema de máxima evitación de la consanguinidad (MAI) permite el control a nivel de grupo en lugar de a nivel individual mediante la rotación de individuos entre grupos para evitar la consanguinidad. [30]
Nuevas tecnologías
Tecnología de reproducción asistida (ART): Inseminación artificial
Lograr que los animales salvajes en cautiverio se reproduzcan de forma natural puede ser una tarea difícil. Los pandas gigantes, por ejemplo, pierden interés en aparearse una vez que son capturados, y los pandas gigantes hembras solo experimentan celo una vez al año, que solo dura de 48 a 72 horas. [32] Muchos investigadores han recurrido a la inseminación artificial en un intento por aumentar las poblaciones de animales en peligro de extinción. Puede usarse por muchas razones, incluso para superar las dificultades físicas de reproducción, para permitir que un macho insemine a un número mucho mayor de hembras, para controlar la paternidad de la descendencia y para evitar lesiones durante el apareamiento natural. [33] También crea poblaciones en cautiverio más diversas genéticamente, lo que permite que las instalaciones en cautiverio compartan fácilmente material genético entre sí sin la necesidad de trasladar animales. Un científico de la Universidad Justus-Liebig de Giessen, Alemania, del grupo de trabajo de Michael Lierz, desarrolló una técnica novedosa para la recolección de semen y la inseminación artificial en loros que producen el primer guacamayo del mundo por reproducción asistida [34]
Criopreservación
Las especies animales pueden conservarse en bancos de genes , que consisten en instalaciones criogénicas que se utilizan para almacenar espermatozoides , óvulos o embriones vivos en condiciones ultrafrías. La Sociedad Zoológica de San Diego ha establecido un " zoológico congelado " para almacenar tejido congelado de las muestras de especies más raras y amenazadas del mundo utilizando técnicas de criopreservación . En la actualidad, ha habido más de 355 especies, incluidos mamíferos, reptiles y aves. La criopreservación se puede realizar como criopreservación de ovocitos antes de la fertilización o como criopreservación de embriones después de la fertilización. Los especímenes conservados criogénicamente se pueden utilizar potencialmente para revivir razas en peligro de extinción o extintas , para la mejora de razas, el cruzamiento, la investigación y el desarrollo. Este método se puede utilizar para el almacenamiento virtualmente indefinido de material sin deterioro durante un período de tiempo mucho mayor en comparación con todos los demás métodos de conservación ex situ. Sin embargo, la crioconservación puede ser una estrategia costosa y requiere un compromiso higiénico y económico a largo plazo para que los germoplasmas sigan siendo viables. La crioconservación también puede enfrentar desafíos únicos basados en la especie, ya que algunas especies tienen una tasa de supervivencia reducida de germoplasma congelado, [35] pero la criobiología es un campo de investigación activa y se están realizando muchos estudios sobre plantas.
Un ejemplo del uso de la crioconservación para prevenir la extinción de una raza de ganado es el caso del ganado gris húngaro o Magya Szurke. El ganado gris húngaro fue una vez una raza dominante en el sureste de Europa con una población de 4,9 millones de cabezas en 1884. Se utilizaba principalmente para tracción y carne. Sin embargo, la población había disminuido a 280.000 cabezas al final de la Segunda Guerra Mundial y finalmente alcanzó la baja población de 187 hembras y 6 machos de 1965 a 1970. [36] La disminución del uso de la raza se debió principalmente a la mecanización de la agricultura y la adopción de las principales razas, que producen una mayor producción de leche. [37] El gobierno húngaro lanzó un proyecto para preservar la raza, ya que posee características valiosas, como resistencia, facilidad de parto, resistencia a enfermedades y fácil adaptación a una variedad de climas. El programa del gobierno incluyó varias estrategias de conservación, incluida la criopreservación de semen y embriones. [36] El esfuerzo de conservación del gobierno húngaro elevó la población a 10,310 en 2012, lo que muestra una mejora significativa mediante la crioconservación. [38]
Clonación
Las mejores técnicas de clonación actuales tienen una tasa de éxito promedio del 9,4 por ciento, [39] cuando se trabaja con especies familiares como los ratones, mientras que la clonación de animales salvajes suele tener menos del 1 por ciento de éxito. [40] En 2001, una vaca llamada Bessie dio a luz a un gaur asiático clonado , una especie en peligro de extinción, pero el ternero murió después de dos días. En 2003, se clonó con éxito un banteng , seguido de tres gatos monteses africanos de un embrión congelado descongelado. Estos éxitos proporcionaron la esperanza de que se pudieran utilizar técnicas similares (utilizando madres sustitutas de otra especie) para clonar especies extintas. Anticipándose a esta posibilidad, las muestras de tejido del último bucardo ( cabra montés de los Pirineos ) se congelaron en nitrógeno líquido inmediatamente después de su muerte en 2000. Los investigadores también están considerando la clonación de especies en peligro de extinción como el panda gigante y el guepardo. Sin embargo, los grupos de animales se oponen a la clonación de animales debido al número de animales clonados que sufren malformaciones antes de morir. [41]
Embarazo interespecífico
Una técnica potencial para ayudar en la reproducción de especies en peligro de extinción es el embarazo interespecífico , implantando embriones de una especie en peligro en el útero de una hembra de una especie relacionada, llevándola a término. [42] Se ha utilizado para el Ibex español [43] y la avutarda hubara. [44]
Consideraciones éticas
Con éxitos como el de 1986, cuando una población de solo 18 hurones negros que quedaban en el mundo volvió a subir a 500 en estado salvaje, y cuando el oryx árabe volvió de la extinción en 1972 a una población de 1.000 en los desiertos de los Estados Unidos. Oriente Medio, los programas de cría en cautividad han demostrado su eficacia a lo largo de la historia. [45] Si bien la cría en cautividad parece una solución ideal para evitar que los animales en peligro de extinción se enfrenten a serias amenazas de extinción, todavía hay razones para creer que estos programas ocasionalmente pueden hacer más daño que bien. Algunos efectos perjudiciales incluyen retrasos en la comprensión de las condiciones óptimas requeridas para la reproducción, no alcanzar niveles de autosuficiencia o proporcionar suficiente stock para la liberación, pérdida de diversidad genética debido a la endogamia y escaso éxito en las reintroducciones a pesar de las crías criadas en cautividad disponibles. [46] Aunque se ha demostrado que los programas de cría en cautividad han producido efectos genéticos negativos en la disminución de la aptitud de los organismos criados en cautividad, no hay evidencia directa que demuestre que este efecto negativo también disminuye la aptitud general de sus descendientes nacidos en la naturaleza. [47]
Hay motivos para exigir la liberación de los animales de los programas de cautiverio por cuatro razones principales: la falta de espacio suficiente debido a programas de cría demasiado exitosos, el cierre de las instalaciones debido a razones financieras, la presión de los grupos de defensa de los derechos de los animales y para ayudar a la conservación. de especies en peligro de extinción. [48] Además, existen muchas complicaciones éticas para reintroducir animales nacidos en cautiverio en la naturaleza. Por ejemplo, cuando los científicos estaban reintroduciendo una especie rara de sapo en la naturaleza mallorquina en 1993, se introdujo involuntariamente un hongo potencialmente mortal que podría matar ranas y sapos. [49] También es importante mantener el hábitat original del organismo o replicar ese hábitat específico para la supervivencia de las especies.
Ver también
- Crianza en la naturaleza
- Programa europeo de especies en peligro de extinción (EEP)
- Conservación ex situ
- Panda pornografía
- Plan de supervivencia de especies o SSP
- Conferencia mundial sobre la cría de especies en peligro de extinción en cautiverio como ayuda para su supervivencia o WCBESCAS
- ZooBorns
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enlaces externos
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