Sex‐Biased Inbreeding Effects on Reproductive Success and Home Range Size of the Critically Endangered Black Rhinoceros uri icon

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  • A central premise of conservation biology is that small populations suffer reduced viability through loss of genetic diversity and inbreeding. However, there is little evidence that variation in inbreeding impacts individual reproductive success within remnant populations of threatened taxa, largely due to problems associated with obtaining comprehensive pedigree information to estimate inbreeding. In the critically endangered black rhinoceros, a species that experienced severe demographic reductions, we used model selection to identify factors associated with variation in reproductive success (number of offspring). Factors examined as predictors of reproductive success were age, home range size, number of nearby mates, reserve location, and multilocus heterozygosity (a proxy for inbreeding). Multilocus heterozygosity predicted male reproductive success (p< 0.001, explained deviance >58%) and correlated with male home range size (p < 0.01, r(2) > 44%). Such effects were not apparent in females, where reproductive success was determined by age (p < 0.01, explained deviance 34%) as females raise calves alone and choose between, rather than compete for, mates. This first report of a 3-way association between an individual male's heterozygosity, reproductive output, and territory size in a large vertebrate is consistent with an asymmetry in the level of intrasexual competition and highlights the relevance of sex-biased inbreeding for the management of many conservation-priority species. Our results contrast with the idea that wild populations of threatened taxa may possess some inherent difference from most nonthreatened populations that necessitates the use of detailed pedigrees to study inbreeding effects. Despite substantial variance in male reproductive success, the increased fitness of more heterozygous males limits the loss of heterozygosity. Understanding how individual differences in genetic diversity mediate the outcome of intrasexual competition will be essential for effective management, particularly in enclosed populations, where individuals have restricted choice about home range location and where the reproductive impact of translocated animals will depend upon the background distribution in individual heterozygosity. Efectos de la Endogamia Sesgada por el Sexo sobre el Exito Reproductivo y el Rango del Tamano de Habitat del Rinoceronte Negro, Especie en Peligro Critico
  • Resumen Una premisa central de la biologia de la conservacion es que las poblaciones pequenas padecen de viabilidad reducida por medio de la perdida de la diversidad genetica y la endogamia. Sin embargo hay poca evidencia de que la variacion en la endogamia impacta el exito reproductivo individual dentro de las poblaciones remanentes de un taxon amenazado, principalmente debido a los problemas asociados con la obtencion de informacion integral del linaje para estimar la endogamia. Con el rinoceronte negro, especie en peligro critico que sufrio reducciones demograficas severas, usamos un modelo de seleccion para identificar factores asociados con el exito reproductivo (numero de descendientes). Los factores que se examinaron como indicadores del exito reproductivo fueron la edad, el tamano del habitat, el numero de parejas cercanas, ubicacion en la reserva y heterocigocidad multilocus (un indicador de endogamia). La heterocigocidad multilocus predijo el exito reproductivo de los machos (p < 0.01, desviacion explicada >58%) y tuvo correlacion con el tamano de habitat de los machos (p < 0.01, r(2) > 44%). Tales efectos no fueron aparentes con las hembras, donde el exito reproductivo estuvo determinado por la edad (p < 0.01, desviacion explicada 34%), ya que las hembras crian solas a los becerros y escogen a su pareja, en lugar de luchar por ella. El primer reporte de una asociacion de tres vias entre la heterocigocidad de un macho individual, la salida reproductiva y el tamano del territorio en un vertebrado de gran tamano es consistente con una asimetria en el nivel de competencia intrasexual y resalta la relevancia de la endogamia con sesgo de sexo para el manejo de muchas especies con prioridad de conservacion. Nuestros resultados contrastan con la idea de que las poblaciones silvestres de un taxon amenazado pueden poseer alguna diferencia inherente de la mayoria de las poblaciones no amenazadas que exige el uso de linajes detallados para estudiar los efectos de la endogamia. A pesar de la varianza sustancial en el exito reproductivo de los machos, la aptitud incrementada de mas machos heterocigotos limita la perdida de la heterocigocidad. Entender como las diferencias individuales en la diversidad genetica moderan el resultado de la competencia intrasexual sera esencial para un manejo efectivo, particularmente en poblaciones adjuntas, donde los individuos tienen opciones restringidas de tamano de habitat y donde el impacto reproductivo de animales translocados dependera del trasfondo de la distribucion en la heterocigocidad individual.

publication date

  • 2014
  • 2014