La conservación ex situ significa literalmente " conservación fuera del sitio". Es el proceso de proteger una especie, variedad o raza en peligro de extinción, de planta o animal fuera de su hábitat natural; por ejemplo, sacando parte de la población de un hábitat amenazado y colocándola en una nueva ubicación, un ambiente artificial similar al hábitat natural del animal respectivo y al cuidado de los humanos, por ejemplo, los parques zoológicos y los safaris de vida silvestre. [1] [2] El grado en que los humanos controlan o modifican la dinámica natural de la población administrada varía ampliamente, y esto puede incluir la alteración de los entornos de vida, patrones reproductivos, acceso a los recursos y protección contra la depredación y la mortalidad.El manejo ex situ puede ocurrir dentro o fuera del rango geográfico natural de una especie. Los individuos mantenidos ex situ existen fuera de un nicho ecológico . Esto significa que no están bajo las mismas presiones de selección que las poblaciones silvestres y pueden sufrir una selección artificial si se mantienen ex situ durante varias generaciones. [3]
La biodiversidad agrícola también se conserva en colecciones ex situ . Esto se realiza principalmente en forma de bancos de genes donde se almacenan muestras para conservar los recursos genéticos de las principales plantas de cultivo y sus parientes silvestres .
Instalaciones
Jardines botánicos, zoológicos y acuarios
Los jardines botánicos y los zoológicos son los métodos más convencionales de conservación ex situ. También en conservación ex situ, todas las cuales albergan especímenes enteros protegidos para su reproducción y reintroducción en la naturaleza cuando sea necesario y posible. Estas instalaciones brindan no solo alojamiento y cuidado de especímenes de especies en peligro de extinción, sino que también tienen un valor educativo. Informan al público del estado de amenaza de las especies en peligro de extinción y de los factores que causan la amenaza, con la esperanza de crear interés público en detener y revertir aquellos factores que ponen en peligro la supervivencia de una especie en primer lugar. Son los sitios de conservación ex situ más visitados públicamente, y la WZCS (Estrategia Mundial de Conservación de Zoológicos) estima que los 1100 zoológicos organizados en el mundo reciben más de 600 millones de visitantes al año. A nivel mundial, hay un total estimado de 2.107 acuarios y zoológicos en 125 países. Además, muchos recolectores privados u otros grupos sin fines de lucro tienen animales y participan en esfuerzos de conservación o reintroducción. [4] De manera similar, hay aproximadamente 2.000 jardines botánicos en 148 condados que cultivan o almacenan aproximadamente 80.000 taxones de plantas. [5]
Técnicas para plantas
Criopreservación
La criopreservación de plantas consiste en el almacenamiento de semillas, polen, tejidos o embriones en nitrógeno líquido. 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 . La criopreservación también se utiliza para la conservación de la genética del ganado mediante la crioconservación de los recursos zoogenéticos . Las limitaciones técnicas impiden la criopreservación de muchas especies, pero la criobiología es un campo de investigación activa y se están realizando muchos estudios sobre plantas.
Banco de semillas
El almacenamiento de semillas en un ambiente con temperatura y humedad controladas. Esta técnica se utiliza para taxones con semillas ortodoxas que toleran la desecación . Las instalaciones del banco de semillas varían desde cajas selladas hasta cámaras frigoríficas o cámaras acorazadas con clima controlado. Los taxones con semillas recalcitrantes que no toleran la desecación generalmente no se mantienen en los bancos de semillas durante períodos prolongados.
Banco de genes de campo
Una plantación extensiva al aire libre utilizada mantiene la diversidad genética de especies silvestres, agrícolas o forestales. Por lo general, las especies que son difíciles o imposibles de conservar en bancos de semillas se conservan en bancos de genes de campo. Los bancos de genes de campo también se pueden utilizar para cultivar y seleccionar la progenie de especies almacenadas mediante otras técnicas ex situ .
Colecciones de cultivo
Plantas bajo cuidados hortícolas en un paisaje construido, típicamente un jardín botánico o arboreta. Esta técnica es similar a un banco de genes de campo en el sentido de que las plantas se mantienen en el medio ambiente, pero las colecciones no suelen ser tan diversas o extensas genéticamente. Estas colecciones son susceptibles de hibridación, selección artificial, deriva genética y transmisión de enfermedades. Las especies que no pueden conservarse mediante otras técnicas ex situ a menudo se incluyen en colecciones cultivadas.
Inter situ
Las plantas están bajo el cuidado de la horticultura, pero el medio ambiente se maneja casi en condiciones naturales. Esto ocurre con entornos restaurados o seminaturales. Esta técnica se usa principalmente para taxones que son raros o en áreas donde el hábitat ha sido severamente degradado.
Técnicas para animales
Las especies y razas de animales en peligro de extinción se conservan utilizando técnicas similares. [6] Las especies animales pueden conservarse en bancos de germoplasma , que consisten en instalaciones criogénicas que se utilizan para almacenar espermatozoides , óvulos o embriones vivos . Por ejemplo, la Sociedad Zoológica de San Diego ha establecido un " zoológico congelado " para almacenar tales muestras utilizando técnicas de criopreservación de más de 355 especies, incluidos mamíferos, reptiles y aves.
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. [7] Se ha realizado para la cabra montés española . [8]
Manejo genético de poblaciones cautivas
Las poblaciones cautivas están sujetas a problemas como depresión endogámica , pérdida de diversidad genética y adaptaciones al cautiverio. Es importante manejar las poblaciones en cautiverio de una manera que minimice estos problemas para que los individuos que se introduzcan se parezcan lo más posible a los fundadores originales, lo que aumentará las posibilidades de reintroducciones exitosas . [9] Durante la fase de crecimiento inicial, el tamaño de la población se expande rápidamente hasta que se alcanza un tamaño de población objetivo. [10] El tamaño de la población objetivo es el número de individuos que se requieren para mantener niveles apropiados de diversidad genética, que generalmente se considera que es el 90% de la diversidad genética actual después de 100 años. [10] El número de individuos necesarios para alcanzar este objetivo varía según la tasa de crecimiento potencial, el tamaño efectivo, la diversidad genética actual y el tiempo de generación. [9] Una vez que se alcanza el tamaño de la población objetivo, el enfoque cambia a mantener la población y evitar problemas genéticos dentro de la población cautiva. [10]
Minimizar el parentesco mezquino
El manejo de las poblaciones basado en la minimización de los valores medios de parentesco es a menudo una forma eficaz de aumentar la diversidad genética y evitar la endogamia dentro de las poblaciones cautivas. [10] El parentesco es la probabilidad de que dos alelos sean idénticos por descendencia cuando se toma un alelo al azar de cada individuo que se aparea. El valor de parentesco medio es el valor de parentesco medio entre un individuo dado y todos los demás miembros de la población. Los valores medios de parentesco pueden ayudar a determinar qué individuos deben emparejarse. Al elegir individuos para la reproducción, es importante elegir individuos con los valores de parentesco medio más bajos porque estos individuos están menos relacionados con el resto de la población y tienen los alelos menos comunes. [10] Esto asegura que se transmitan los alelos más raros , lo que ayuda a aumentar la diversidad genética. También es importante evitar el apareamiento de dos individuos con valores de parentesco medio muy diferentes porque dichos emparejamientos propagan tanto los alelos raros que están presentes en el individuo con el valor de parentesco medio bajo como los alelos comunes que están presentes en el individuo con el valor alto de parentesco. valor medio del parentesco. [10] Esta técnica de gestión genética requiere que se conozca la ascendencia, por lo que en circunstancias en las que se desconoce la ascendencia, podría ser necesario utilizar la genética molecular, como los datos de microsatélites , para ayudar a resolver las incógnitas. [9]
Evitando la pérdida de diversidad genética
La diversidad genética a menudo se pierde dentro de las poblaciones cautivas debido al efecto fundador y los subsiguientes tamaños de población pequeños. [10] Minimizar la pérdida de diversidad genética dentro de la población cautiva es un componente importante de la conservación ex situ y es fundamental para reintroducciones exitosas y el éxito a largo plazo de la especie, ya que las poblaciones más diversas tienen un mayor potencial de adaptación . [9] La pérdida de diversidad genética debido al efecto fundador puede minimizarse asegurando que la población fundadora sea lo suficientemente grande y representativa genéticamente de la población silvestre. [10] Esto a menudo es difícil porque eliminar un gran número de individuos de las poblaciones silvestres puede reducir aún más la diversidad genética de una especie que ya es motivo de preocupación para la conservación. Una alternativa a esto es recolectar esperma de individuos silvestres y usarlo mediante inseminación artificial para traer material genético fresco. [11] Maximizar el tamaño de la población cautiva y el tamaño efectivo de la población puede disminuir la pérdida de diversidad genética al minimizar la pérdida aleatoria de alelos debido a la deriva genética . [10] Minimizar el número de generaciones en cautiverio es otro método eficaz para reducir la pérdida de diversidad genética en poblaciones cautivas. [10]
Evitando adaptaciones al cautiverio
La selección favorece características diferentes en las poblaciones en cautiverio que en las poblaciones silvestres, por lo que esto puede resultar en adaptaciones que son beneficiosas en cautiverio pero que son perjudiciales en la naturaleza. [10] Esto reduce el éxito de las reintroducciones, por lo que es importante gestionar las poblaciones cautivas para reducir las adaptaciones al cautiverio. Las adaptaciones al cautiverio pueden reducirse minimizando el número de generaciones en cautiverio y maximizando el número de migrantes de poblaciones silvestres. [10] Minimizar la selección en poblaciones cautivas mediante la creación de un entorno similar a su entorno natural es otro método para reducir las adaptaciones al cautiverio, pero es importante encontrar un equilibrio entre un entorno que minimice la adaptación al cautiverio y un entorno que permita una adecuada reproducción. [10] Las adaptaciones al cautiverio también pueden reducirse gestionando la población cautiva como una serie de fragmentos de población. En esta estrategia de manejo, la población cautiva se divide en varias subpoblaciones o fragmentos que se mantienen por separado. Las poblaciones más pequeñas tienen menores potenciales de adaptación, por lo que es menos probable que los fragmentos de población acumulen adaptaciones asociadas con el cautiverio. Los fragmentos se mantienen por separado hasta que la endogamia se convierte en una preocupación. Luego, los inmigrantes se intercambian entre los fragmentos para reducir la endogamia, y luego los fragmentos se administran nuevamente por separado. [10]
Manejo de trastornos genéticos
Los trastornos genéticos son a menudo un problema dentro de las poblaciones cautivas debido al hecho de que las poblaciones generalmente se establecen a partir de un pequeño número de fundadores. [10] En poblaciones grandes, exogamiantes , las frecuencias de la mayoría de los alelos deletéreos son relativamente bajas, pero cuando una población sufre un cuello de botella durante la fundación de una población cautiva, los alelos previamente raros pueden sobrevivir y aumentar en número. [9] Una mayor consanguinidad dentro de la población cautiva también puede aumentar la probabilidad de que se expresen alelos deletéreos debido al aumento de la homocigosidad dentro de la población. [9] La alta incidencia de trastornos genéticos dentro de una población cautiva puede amenazar tanto la supervivencia de la población cautiva como su eventual reintroducción en la naturaleza. [12] Si el trastorno genético es dominante , es posible eliminar la enfermedad por completo en una sola generación evitando la reproducción de los individuos afectados. [10] Sin embargo, si el trastorno genético es recesivo , es posible que no sea posible eliminar completamente el alelo debido a su presencia en heterocigotos no afectados . [10] En este caso, la mejor opción es intentar minimizar la frecuencia del alelo eligiendo selectivamente parejas de apareamiento. En el proceso de eliminación de los trastornos genéticos, es importante considerar que cuando se impide que ciertos individuos se reproduzcan, los alelos y, por lo tanto, la diversidad genética se eliminan de la población; si estos alelos no están presentes en otros individuos, pueden perderse por completo. [12] Evitar que ciertos individuos se reproduzcan también reduce el tamaño efectivo de la población, que se asocia con problemas como la pérdida de diversidad genética y el aumento de la endogamia. [10]
Ejemplos de
El llamativo trébol indio , Trifolium amoenum , es un ejemplo de una especie que se creía extinta, pero que fue redescubierta en 1993 [13] en forma de una sola planta en un sitio en el oeste del condado de Sonoma . [14] Las semillas se recolectaron y las especies se cultivaron en instalaciones ex situ .
El pino Wollemi es otro ejemplo de una planta que se conserva mediante la conservación ex situ , ya que se cultivan en viveros para su venta al público en general.
Inconvenientes
La conservación ex situ , si bien es útil en los esfuerzos de la humanidad por sustentar y proteger nuestro medio ambiente, rara vez es suficiente para salvar a una especie de la extinción. Debe utilizarse como último recurso o como complemento de la conservación in situ porque no puede recrear el hábitat en su conjunto: la variación genética completa de una especie, sus contrapartes simbióticas o aquellos elementos que, con el tiempo, podrían ayudar. una especie se adapta a su entorno cambiante. En cambio, la conservación ex situ saca a la especie de sus contextos ecológicos naturales, preservándola en condiciones semi-aisladas en las que la evolución natural y los procesos de adaptación se detienen temporalmente o se alteran al introducir el espécimen en un hábitat no natural. En el caso de los métodos de almacenamiento criogénico , los procesos de adaptación de la muestra conservada se congelan (literalmente) por completo. La desventaja de esto es que, cuando se vuelve a liberar, la especie puede carecer de las adaptaciones y mutaciones genéticas que le permitirían prosperar en su hábitat natural en constante cambio.
Además, las técnicas de conservación ex situ son a menudo costosas, y el almacenamiento criogénico es económicamente inviable en la mayoría de los casos, ya que las especies almacenadas de esta manera no pueden generar ganancias, sino que agotan lentamente los recursos financieros del gobierno o la organización decidida a operarlas. Los bancos de semillas son ineficaces para ciertos géneros de plantas con semillas recalcitrantes que no permanecen fértiles durante largos períodos de tiempo. Las enfermedades y plagas ajenas a la especie, para las que la especie no tiene defensa natural, también pueden paralizar los cultivos de plantas protegidas en plantaciones ex situ y en animales que viven en criaderos ex situ . Estos factores, combinados con las necesidades ambientales específicas de muchas especies, algunas de las cuales son casi imposibles de recrear por el hombre, hacen imposible la conservación ex situ de una gran cantidad de la flora y fauna en peligro de extinción del mundo.
Ver también
- Conservación del perro salvaje africano
- La cría de animales
- Inseminación artificial
- Guepardo asiático
- Cría en cautividad
- Clonación
- Biología de la Conservación
- Convenio sobre la diversidad biológica
- Crioconservación de recursos zoogenéticos
- De extinción
- Transferencia de embrión
- Especie en peligro
- Inyección intracitoplasmática de espermatozoides
- Especies introducidas
- Fertilización en vitro
- Lista Roja de la UICN
- Lista de animales que han sido clonados
- Lista de especies introducidas
- Parque pleistoceno
- Reintroduccion
- Conservacion de vida salvaje
- Unión Mundial para la Naturaleza (UICN)
Referencias
- ^ "Directrices de la Comisión de supervivencia de especies de la UICN sobre el uso de la gestión ex situ para la conservación de especies" (PDF) . UICN. 2014 . Consultado el 27 de mayo de 2016 .
- ^ "Convenio sobre la diversidad biológica" (PDF) . Naciones Unidas. 1992 . Consultado el 27 de mayo de 2016 .
- ^ Ramanatha Rao, V .; Brown, AHD; Jackson, M. (2001). Gestión de la diversidad fitogenética . CABI. pag. 89.
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Otras lecturas
- Engels, JMM y L. Visser, editores. (2003). Una guía para el manejo eficaz de las colecciones de germoplasma . CABI, IFPRI, IPGRI, SGRP. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2007.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) 174 p.
- FAO. (2007). El Plan de acción mundial para los recursos zoogenéticos y la Declaración de Interlaken. Roma.
- FAO. (2015). El segundo informe sobre el estado de los recursos zoogenéticos mundiales para la alimentación y la agricultura. Roma.
- Guerrant, Edward O., Kayri Havens y Mike Maunder, editores. (2004). Conservación de plantas ex situ: apoyo a la supervivencia de las especies en la naturaleza . Island Press.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- Kameswara, N., J. Hanson, ME Dulloo, K. Ghosh, A. Nowell y M. Larinde. Manual de manejo de semillas en bancos de germoplasma . Bioversity International, CTA (Centro Técnico de Cooperación Agrícola y Rural), FAO, ILRI. Archivado desde el original el 21 de enero de 2008.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace ) 147 p.
- Koo, B .; Pardey, PG; Wright, BD; et al. (2004). Ahorro de semillas . CABI, IFPRI, IPGRI, SGRP. Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2008.
enlaces externos
- Clonación para revivir especies extintas, 28 de mayo de 2002, Grant Holloway, CNN
- Tecnologías reproductivas y conservación de gatos en peligro de extinción
- Arca congelada de Luisiana
- LIBRO EN LÍNEA: "Conservación in situ de ganado y aves de corral" , 1992, Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación y Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
- "Los desafíos de la conservación ex situ de las orquídeas", Coalición para la conservación de las orquídeas
- Botanic Gardens Conservation International: organización internacional que apoya la conservación ex situ de especies de plantas prioritarias
- Sistema de información sobre diversidad de animales domésticos
- Implementación del Plan de acción mundial para los recursos zoogenéticos