Criação em cativeiro - Captive breeding

Entrada do De Wildt Cheetah and Wildlife Center na África do Sul . Os programas de reprodução desempenham um papel na conservação e preservação da chita e do cão selvagem africano

A reprodução em cativeiro , também conhecida como "propagação em cativeiro", é o processo de manutenção de plantas ou animais em ambientes controlados, como reservas de vida selvagem, zoológicos , jardins botânicos e outras instalações de conservação . Às vezes, é empregado para ajudar espécies que estão sendo ameaçadas por atividades humanas, como perda de habitat, fragmentação , caça ou pesca, poluição , predação , doenças e parasitismo . Em alguns casos, um programa de reprodução em cativeiro pode salvar uma espécie da extinção , mas para ter sucesso, os criadores devem considerar muitos fatores - incluindo questões genéticas, ecológicas, comportamentais e éticas. As tentativas mais bem-sucedidas envolvem a cooperação e coordenação de muitas instituições.

História

Equipe do USFWS com dois filhotes de lobo vermelho criados em cativeiro
O Oryx árabe é um dos primeiros animais reintroduzidos por meio de um programa de reprodução em cativeiro.

As técnicas de reprodução em cativeiro começaram com a primeira domesticação humana de animais como cabras e plantas como o trigo, há pelo menos 10.000 anos. Essas práticas foram então expandidas com o surgimento dos primeiros zoológicos , que começaram como zoológicos reais no Egito e sua popularidade, o que levou ao aumento dos zoológicos em todo o mundo. Os primeiros programas reais de reprodução em cativeiro foram iniciados apenas na década de 1960. Esses programas, como o programa de reprodução Arabian Oryx do The Phoenix Zoo em 1962, visavam à reintrodução dessas espécies na natureza. Esses programas se expandiram sob a Lei de Espécies Ameaçadas de 1973 da Administração Nixon, que se concentrou na proteção de espécies ameaçadas e seus habitats para preservar a biodiversidade. Desde então, pesquisa e conservação.

Foram alojados em zoológicos, como o Instituto de Pesquisa em Conservação do Zoológico de San Diego, fundado em 1975 e expandido em 2009, que contribuíram para o sucesso dos esforços de conservação de espécies como o corvo havaiano .

Coordenação

A criação de espécies de interesse para a conservação é coordenada por programas de reprodução cooperativa contendo studbooks e coordenadores internacionais, que avaliam os papéis de animais individuais e instituições de uma perspectiva global ou regional. Esses livros genealógicos contêm informações sobre data de nascimento, sexo, localização e linhagem (se conhecida), o que ajuda a determinar as taxas de sobrevivência e reprodução, o número de fundadores da população e os coeficientes de endogamia. Um coordenador de espécies revisa as informações nos livros genealógicos e determina uma estratégia de reprodução que produziria uma prole mais vantajosa.

Se dois animais compatíveis forem encontrados em zoológicos diferentes, os animais podem ser transportados para o acasalamento, mas isso é estressante, o que pode, por sua vez, tornar o acasalamento menos provável. No entanto, este ainda é um método de criação popular entre as organizações zoológicas europeias. A fertilização artificial (por transporte de sêmen) é outra opção, mas os animais machos podem sofrer estresse durante a coleta de sêmen, e o mesmo vale para as fêmeas durante o procedimento de inseminação artificial. Além disso, essa abordagem produz sêmen de qualidade inferior, porque o transporte requer o prolongamento da vida útil do esperma durante o tempo de trânsito.

Existem programas regionais para a conservação de espécies ameaçadas de extinção :

Veja também: Associação Mundial de Zoológicos e Aquários

Desafios

Genética

O objetivo de muitas populações em cativeiro é manter níveis semelhantes de diversidade genética ao que é encontrado em populações selvagens. Como as populações em cativeiro são geralmente pequenas e mantidas em ambientes artificiais, fatores genéticos como adaptação, endogamia e perda de diversidade podem ser uma grande preocupação.

Domesticação (Adaptação)

As diferenças adaptativas entre as populações de plantas e animais surgem devido a variações nas pressões ambientais. No caso da reprodução em cativeiro antes da reintrodução na natureza, é possível que as espécies evoluam para se adaptar ao ambiente de cativeiro, ao invés de seu ambiente natural. [11] Reintroduzir uma planta ou animal em um ambiente diferente daquele de origem pode causar a fixação de características que podem não ser adequadas para aquele ambiente, deixando o indivíduo em desvantagem. A intensidade da seleção, a diversidade genética inicial e o tamanho efetivo da população podem impactar o quanto a espécie se adapta ao seu ambiente de cativeiro. Trabalhos de modelagem indicam que a duração dos programas (ou seja, o tempo desde a fundação da população cativa até o último evento de soltura) é um determinante importante do sucesso da reintrodução. O sucesso é maximizado para a duração intermediária do projeto, permitindo a liberação de um número suficiente de indivíduos, enquanto minimiza o número de gerações submetidas à seleção relaxada em cativeiro. Pode ser minimizado reduzindo o número de gerações em cativeiro, minimizando a seleção para adaptações em cativeiro, criando um ambiente semelhante ao ambiente natural e maximizando o número de imigrantes de populações selvagens.

Diversidade genética

Uma consequência do pequeno tamanho da população em cativeiro é o aumento do impacto da deriva genética , onde os genes têm o potencial de se consertar ou desaparecer completamente por acaso, reduzindo assim a diversidade genética. Outros fatores que podem impactar a diversidade genética em uma população cativa são os gargalos e o tamanho inicial da população. Gargalos , como o rápido declínio da população ou uma pequena população inicial afetam a diversidade genética. A perda pode ser minimizada estabelecendo-se uma população com um número grande o suficiente de fundadores para representar geneticamente a população selvagem, maximizar o tamanho da população, maximizar a proporção do tamanho efetivo da população para o tamanho real da população e minimizar o número de gerações em cativeiro.

Consanguinidade

A consanguinidade ocorre quando os organismos se acasalam com indivíduos intimamente relacionados, reduzindo a heterozigosidade em uma população. Embora a consanguinidade possa ser relativamente comum, quando resulta em uma redução na aptidão, é conhecida como depressão por endogamia . Os efeitos prejudiciais da depressão por endogamia são especialmente prevalentes em populações menores e podem, portanto, ser extensos em populações de cativeiro. Para tornar essas populações mais viáveis, é importante monitorar e reduzir os efeitos da expressão alélica deletéria causada pela depressão por endogamia e restaurar a diversidade genética. Comparar populações consanguíneas com populações não consanguíneas ou menos consanguíneas pode ajudar a determinar a extensão dos efeitos prejudiciais, se houver algum presente. Monitorar de perto a possibilidade de endogamia dentro da população criada em cativeiro também é a chave para o sucesso da reintrodução no habitat nativo da espécie.

O Speke's Gazelle foi o foco de um programa de reprodução em cativeiro centrado na determinação do efeito da seleção na redução da carga genética.
Exangue

A consanguinidade ocorre quando os organismos se acasalam com indivíduos não aparentados, aumentando a heterozigosidade em uma população. Embora a nova diversidade seja frequentemente benéfica, se houver grandes diferenças genéticas entre os dois indivíduos, isso pode resultar em depressão por exogamia. Esta é uma redução na aptidão, semelhante à depressão por endogamia, mas surge de uma série de mecanismos diferentes, incluindo questões taxonômicas, diferenças cromossômicas, incompatibilidade sexual ou diferenças adaptativas entre os indivíduos. Uma causa comum são diferenças de ploidia cromossômica e hibridização entre indivíduos levando à esterilidade. O melhor exemplo está no orangotango , que, antes das revisões taxonômicas na década de 1980, era comumente acasalado em populações cativas produzindo orangotangos híbridos com menor aptidão. Se a ploidia cromossômica for ignorada durante a reintrodução, os esforços de restauração falhariam devido aos híbridos estéreis na natureza. Se houver grandes diferenças genéticas entre indivíduos originários de populações distantes, esses indivíduos só devem ser criados em circunstâncias onde não existam outros parceiros.

Mudanças de comportamento

A reprodução em cativeiro pode contribuir para mudanças no comportamento de animais que foram reintroduzidos na natureza. Animais soltos são comumente menos capazes de caçar ou forragear para comida, o que leva à fome , possivelmente porque os animais jovens passaram o período crítico de aprendizagem em cativeiro. Animais soltos freqüentemente exibem mais comportamento de risco e falham em evitar predadores . As mães de micos-leões-dourados costumam morrer na natureza antes de terem filhos porque não podem escalar e forragear. Isso leva a declínios populacionais contínuos, apesar da reintrodução, pois as espécies são incapazes de produzir descendentes viáveis . O treinamento pode melhorar as habilidades anti-predador, mas sua eficácia varia.

Salmões criados em cativeiro mostraram declínios semelhantes em cautela e são mortos por predadores quando jovens. No entanto, o salmão que foi criado em um ambiente enriquecido com presas naturais mostrou menos comportamentos de risco e tinha maior probabilidade de sobreviver.

Um estudo com camundongos descobriu que após a reprodução em cativeiro existir por várias gerações e esses camundongos foram "liberados" para cruzar com camundongos selvagens, os camundongos nascidos em cativeiro cruzaram entre si em vez de com os camundongos selvagens. Isso sugere que a reprodução em cativeiro pode afetar as preferências de acasalamento e tem implicações para o sucesso de um programa de reintrodução.

Chatham Island Black Robin na Ilha Rangatira, Nova Zelândia.

A recuperação de espécies mediada pelo homem pode, de forma não intencional, promover comportamentos mal-adaptativos em populações selvagens. Em 1980, o número de Black Robins selvagens de Chatham Island foi reduzido a um único par de acasalamento. O manejo intenso das populações ajudou a recuperar a população e em 1998 havia 200 indivíduos. Durante a recuperação, os cientistas observaram a "postura de ovos", um hábito de postura em que os indivíduos colocam os ovos na borda do ninho, em vez de no centro. Rim botou ovos nunca chocaram. Para combater isso, os administradores de terras empurraram o ovo para o centro do ninho, o que aumentou muito a reprodução. No entanto, ao permitir que esse traço mal-adaptativo persistisse, mais da metade da população agora eram camadas marginais. Estudos genéticos descobriram que este era um traço mendeliano autossômico dominante que foi selecionado devido à intervenção humana

Sucessos

Uma chita no De Wildt Cheetah and Wildlife Center.
King cheetah , uma variedade de chita com uma mutação rara no De Wildt Cheetah and Wildlife Center

O De Wildt Cheetah and Wildlife Centre , estabelecido na África do Sul em 1971, tem um programa de criação de chitas em cativeiro. Entre 1975 e 2005 nasceram 242 ninhadas com um total de 785 crias. A taxa de sobrevivência dos filhotes foi de 71,3% nos primeiros doze meses e 66,2% para os filhotes mais velhos, validando o fato de que as chitas podem ser reproduzidas com sucesso (e seu perigo diminuiu). Também indicou que a falha em outros habitats de reprodução pode ser devido à morfologia "pobre" dos espermatozoides .

O cavalo de Przewalski , a única espécie de cavalo que nunca foi domesticada, foi recuperado da beira da extinção por um programa de reprodução em cativeiro e reintroduzido com sucesso na Mongólia na década de 1990 , com mais de 750 cavalos selvagens de Przewalski vagando hoje.

A população de tartarugas de Galápagos , antes atingindo o mínimo de 12 indivíduos restantes, foi recuperada para mais de 2.000 hoje por um programa de reprodução em cativeiro. Outras 8 espécies de tartarugas foram apoiadas por programas de reprodução em cativeiro na cadeia de ilhas.

Os diabos selvagens da Tasmânia diminuíram 90% devido a um câncer transmissível chamado doença do tumor facial do diabo . Um programa de seguro de população em cativeiro foi iniciado, mas as taxas de reprodução em cativeiro no momento estão mais baixas do que deveriam ser. Keeley, Fanson, Masters e McGreevy (2012) procuraram "aumentar nossa compreensão do ciclo estral do diabo e elucidar as causas potenciais de pares falhados de macho e fêmea" examinando os padrões temporais de progestágeno fecal e concentrações de metabólitos de corticosterona . Eles descobriram que a maioria das fêmeas malsucedidas nasceu em cativeiro, sugerindo que se a sobrevivência da espécie dependesse exclusivamente da reprodução em cativeiro, a população provavelmente desapareceria.

Em 2010, o Zoológico de Oregon descobriu que os pares de coelhos pigmeus da Bacia de Columbia com base na familiaridade e preferências resultaram em um aumento significativo no sucesso reprodutivo.

Em 2019, os pesquisadores que tentaram criar peixes- remos americanos e esturjões russos em cativeiro criaram separadamente o sturddlefish - um peixe híbrido entre os dois peixes.


Métodos usados

Veja também: Inseminação artificial § Em animais
Cada indivíduo conhecido da população de condores da Califórnia foi capturado e, em seguida, criado usando pesquisas de regiões de microssatélites em seu genoma.

Para fundar uma população reprodutora em cativeiro com diversidade genética adequada , os criadores geralmente selecionam indivíduos de diferentes populações de origem - idealmente, pelo menos 20-30 indivíduos. Populações fundadoras para programas de reprodução em cativeiro freqüentemente tiveram menos indivíduos do que o ideal por causa de seu estado de ameaça, deixando-os mais suscetíveis a desafios como depressão por endogamia.

Para superar os desafios da reprodução em cativeiro, como diferenças adaptativas, perda de diversidade genética, depressão por endogamia e depressão por endogamia, e obter os resultados desejados, os programas de reprodução em cativeiro usam muitos métodos de monitoramento. A inseminação artificial é usada para produzir a prole desejada de indivíduos que não acasalam naturalmente para reduzir os efeitos do acasalamento de indivíduos intimamente relacionados, como a consanguinidade. Os métodos vistos na pornografia de pandas permitem que os programas acasalem indivíduos escolhidos, encorajando o comportamento de acasalamento. Como uma preocupação na reprodução em cativeiro é minimizar os efeitos da reprodução de indivíduos intimamente relacionados, as regiões de microssatélites do genoma de um organismo podem ser usadas para determinar as quantidades de relacionamento entre os fundadores para minimizar o parentesco e escolher os indivíduos mais distantes para procriar. Este método foi usado com sucesso na criação em cativeiro do condor da Califórnia e do trilho de Guam . O esquema de evitação máxima de endogamia (MAI) permite o controle em nível de grupo, em vez de em nível individual, girando os indivíduos entre os grupos para evitar a endogamia.

Novas tecnologias

Tecnologia de reprodução assistida (ART): inseminação artificial

Fazer com que animais selvagens em cativeiro se reproduzam naturalmente pode ser uma tarefa difícil. Os pandas gigantes, por exemplo, perdem o interesse em acasalar assim que são capturados, e as pandas gigantes fêmeas só têm estro uma vez por ano, que dura apenas 48 a 72 horas. Muitos pesquisadores se voltaram para a inseminação artificial na tentativa de aumentar as populações de animais ameaçados de extinção. Pode ser usado por muitas razões, incluindo para superar dificuldades físicas de procriação, para permitir que um macho insemine um número muito maior de fêmeas, para controlar a paternidade da prole e para evitar ferimentos ocorridos durante o acasalamento natural. Também cria populações em cativeiro geneticamente mais diversificadas, permitindo que as instalações em cativeiro compartilhem facilmente material genético entre si, sem a necessidade de mover os animais. Cientista da Justus-Liebig-University de Giessen, Alemanha, do grupo de trabalho de Michael Lierz, desenvolveu uma nova técnica para coleta de sêmen e inseminação artificial em papagaios produzindo a primeira arara do mundo por reprodução assistida

Criopreservação

As espécies animais podem ser preservadas em bancos de genes , que consistem em instalações criogênicas usadas para armazenar espermatozoides , óvulos ou embriões vivos em condições ultracold. A Sociedade Zoológica de San Diego estabeleceu um " zoológico congelado " para armazenar tecidos congelados das amostras de espécies mais raras e ameaçadas do mundo usando técnicas de criopreservação . Atualmente, existem mais de 355 espécies, incluindo mamíferos, répteis e pássaros. A criopreservação pode ser realizada como criopreservação de oócitos antes da fertilização ou como criopreservação de embriões após a fertilização. Espécimes preservados criogenicamente podem ser usados ​​para reviver raças ameaçadas de extinção ou extintas , para melhoramento da raça, cruzamento, pesquisa e desenvolvimento. Este método pode ser usado para armazenamento virtualmente indefinido de material sem deterioração por um período de tempo muito maior em relação a todos os outros métodos de conservação ex situ. No entanto, a crioconservação pode ser uma estratégia cara e requer um compromisso higiênico e econômico de longo prazo para que os germoplasmas permaneçam viáveis. A crioconservação também pode enfrentar desafios únicos com base nas espécies, já que algumas espécies têm uma taxa de sobrevivência reduzida de germoplasma congelado, mas a criobiologia é um campo de pesquisa ativa e muitos estudos relacionados a plantas estão em andamento.

Um exemplo do uso da crioconservação para prevenir a extinção de uma raça de gado é o caso do gado Grey Hungarian , ou Magya Szurke. O gado cinzento húngaro já foi uma raça dominante no sudeste da Europa, com uma população de 4,9 milhões de cabeças em 1884. Eles eram usados ​​principalmente para tração e carne. No entanto, a população diminuiu para 280.000 cabeças no final da Segunda Guerra Mundial e finalmente atingiu a baixa população de 187 fêmeas e 6 machos de 1965 a 1970. O uso diminuído da raça foi devido principalmente à mecanização da agricultura e à adoção de importantes raças, que geram maior produção de leite. O governo húngaro lançou um projeto para preservar a raça, pois possui características valiosas, como vigor, facilidade de parto, resistência a doenças e fácil adaptação a uma variedade de climas. O programa do governo incluiu várias estratégias de conservação, incluindo a criopreservação de sêmen e embriões. O esforço de conservação do governo húngaro elevou a população para 10.310 em 2012, o que mostra uma melhora significativa usando a crioconservação.

Clonagem

As melhores técnicas atuais de clonagem têm uma taxa média de sucesso de 9,4 por cento, ao trabalhar com espécies familiares, como ratos, enquanto a clonagem de animais selvagens geralmente tem menos de 1 por cento de sucesso. Em 2001, uma vaca chamada Bessie deu à luz um gaur asiático clonado , uma espécie em extinção, mas o bezerro morreu após dois dias. Em 2003, um banteng foi clonado com sucesso, seguido por três gatos selvagens africanos de um embrião congelado descongelado. Esses sucessos forneceram esperança de que técnicas semelhantes (usando mães substitutas de outra espécie) pudessem ser usadas para clonar espécies extintas. Antecipando essa possibilidade, amostras de tecido do último bucardo ( íbex dos Pirenéus ) foram congeladas em nitrogênio líquido imediatamente após sua morte em 2000. Os pesquisadores também estão considerando a clonagem de espécies ameaçadas de extinção, como o panda gigante e a chita. No entanto, a clonagem de animais é contestada por grupos de animais devido ao número de animais clonados que sofrem de malformações antes de morrer.

Gravidez interespecífica

Uma técnica potencial para auxiliar na reprodução de espécies ameaçadas é a gravidez interespecífica , implantação de embriões de uma espécie ameaçada no útero de uma fêmea de uma espécie relacionada, levando-o a termo. Foi usado para o Ibex espanhol e o abetarda Houbara.

Considerações éticas

Com sucessos como em 1986, quando uma população de apenas 18 furões negros restantes no mundo foi trazida de volta para 500 na natureza, e quando o órix árabe foi trazido de volta da extinção na natureza em 1972 para uma população de 1.000 na desertos do Oriente Médio, programas de reprodução em cativeiro provaram ser bem-sucedidos ao longo da história. Embora a reprodução em cativeiro pareça uma solução ideal para evitar que animais em extinção enfrentem sérias ameaças de extinção, ainda há razões para acreditar que esses programas podem ocasionalmente fazer mais mal do que bem. Alguns efeitos prejudiciais incluem atrasos na compreensão das condições ideais necessárias para a reprodução, falha em atingir níveis autossustentáveis ​​ou fornecer estoque suficiente para liberação, perda de diversidade genética devido à endogamia e baixo sucesso em reintroduções, apesar dos jovens criados em cativeiro disponíveis. Embora tenha sido provado que os programas de reprodução em cativeiro produziram efeitos genéticos negativos na redução da aptidão de organismos criados em cativeiro, não há evidência direta para mostrar que esse efeito negativo também diminui a aptidão geral de seus descendentes nascidos na natureza.

Há motivos para exigir a liberação de animais de programas de cativeiro por quatro motivos principais: falta de espaço suficiente devido a programas de criação excessivamente bem-sucedidos, fechamento de instalações por motivos financeiros, pressão de grupos de defesa dos direitos dos animais e para ajudar na conservação de espécies ameaçadas de extinção. Além disso, existem muitas complicações éticas na reintrodução de animais nascidos em cativeiro na natureza. Por exemplo, quando os cientistas estavam reintroduzindo uma espécie rara de sapo na natureza de Maiorca em 1993, um fungo potencialmente mortal que poderia matar rãs e sapos foi introduzido acidentalmente. Também é importante manter o habitat original do organismo ou replicar esse habitat específico para a sobrevivência das espécies.

Veja também

Referências

links externos