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Lineage Loss in Serengeti Cheetahs: Consequences of High Reproductive Variance and Heritability of Fitness on Effective Population Size

2001; Wiley; Volume: 15; Issue: 1 Linguagem: Espanhol

10.1046/j.1523-1739.2001.99033.x

1523-1739

Marcella J. Kelly,

Genetic and phenotypic traits in livestock

Abstract: In natural populations, many breeders do not leave surviving offspring, and as a result many potential genetic lineages are lost. I examined lineage extinction in Serengeti cheetahs (Acinonyx jubatus) and found that 76% of matrilines were lost over a 25-year period. Production of future breeders was nonrandom and generally confined to a few families. Five out of 63 matrilines accounted for 45% of the total cheetah population over the course of the study. Lineage persistence is perhaps best illustrated by the variance in lifetime reproductive success ( LRS) and heritability in this parameter. In female cheetahs, variance in LRS was high, and new data show that this LRS was heritable. Variance in LRS and heritability in LRS have dramatic consequences for effective population size, Ne. I calculated Ne for cheetahs, taking into account fluctuating population size, unequal sex ratio, non-Poisson distribution of reproductive success, and heritability of fitness. The Ne was most strongly affected by variance in reproductive success and especially heritability in reproductive success. The variance Ne was 44% of the actual population size, and the inclusion of heritability further reduced Ne to only 15% of the actual population, a ratio similar to that of a social carnivore with reproductive suppression. The current cheetah population in the Serengeti is below numbers suggested by Ne estimates as sufficient to maintain sufficient genetic diversity. Resumen: En poblaciones naturales, muchos reproductores no dejan descendencia sobreviviente y como resultado se pierden muchos linajes genéticos potenciales. Examiné la extinción del linaje en Cheetas del Serengueti (Acynonyx jubatus) y encontré que un 76% de las líneas maternas se pierden a lo largo de un período de 25 años. La producción de futuros reproductores no fue azarosa y generalmente estuvo confinada a unas pocas familias. Cinco de 63 líneas maternas fueron responsables de un 45% del total de la población de Cheetas a lo largo del estudio. La persistencia de linajes se ilustra quizá mejor por la varianza de la duración de la reproducción exitosa ( LRS) y de la heredabilidad de este parámetro. En las hembras, la varianza de LRS fue alta y los datos muestran que esta LRS es heredable. La varianza en LRS y la heredabilidad en LRS tiene consecuencias dramáticas para el tamaño poblacional efectivo, Ne. CalculéNe para los Cheetas tomando en consideración la fluctuación del tamaño poblacional, la proporción desigual de sexos, la distribución del éxito reproductivo diferente a la distribución de Poisson y la heredabilidad de la adaptabilidad en el éxito reproductivo. La varianza de Ne fue de un 44% de la población actual y la inclusión de la herencia redujo aún más Ne hasta solo un 15% de la población actual, una proporción similar a la de un carnívoro social con reproducción suprimida. La población actual de Cheetas en el Serengueti está por debajo de los números sugeridos por las estimaciones de Ne para mantener una diversidad genética suficiente.