Inbreeding and outbreeding in African rhinoceros species

Toya S. Krummenacher, Samuel Zschokke

Abstract


English
Effective breeding strategies in ex situconservation require an optimal balance between inbreeding and outbreeding, as both can lead to a decrease in population fitness. Thus optimizing breeding strategies to maintain genetic diversity entails a profound knowledge of the actual situation (including conservation units). This study examines the consequences of inbreeding and outbreeding in captive populations of two threatened species, the white and the black rhinoceros (Ceratotherium simum and Diceros bicornis), based on data from recent studbooks (2004). We also assessed the conservation units of the black rhinoceros, whose classification into subspecies remains a matter of discussion. Theory predicts that juvenile mortality increases with increasing degree of inbreeding. We calculated inbreeding coefficients and examined possible correlations with juvenile mortality rates. To assess the conservation units of the black rhinoceros, we compared juvenile mortality rates of outbred animals with those of non-outbred animals and additionally performed a geographical distance analysis. With both approaches we aimed to draw breeding borderlines between putative conservation units to preserve genetic diversity. Our assessment of the current inbreeding situation based on records in international studbooks was severely limited by small sample sizes in both the white and the black rhinoceros. For the same reason we could not evaluate the conservation units in the black rhinoceros. Nonetheless, we conclude that inbreeding and outbreeding must be followed closely in both species, as their consequences can be severe.

French
Les stratégies efficaces de reproduction ex situ exigent un équilibre optimal entre les croisements consanguins (inbreeding) ou non (outbreeding), étant donné que chacun peut entraîner une dégradation de la santé de la population. Lʼoptimisation des stratégies de croisement, pour maintenir la diversité génétique, suppose une connaissance approfondie de la situation exacte des croisements (y compris les unités de conservation). Cette étude recherche les conséquences de lʼinbreeding et de lʼoutbreeding dans les populations captives de deux espèces menacées, les rhinocéros blancs et les noirs (Ceratotherium simum et Diceros bicornis), basées sur les données reprises dans les livres dʼorigine (2004). Nous avons aussi évalué les unités de conservation des rhinocéros noirs dont la classification en sous-espèces reste matière à discussion. La théorie prédit que la mortalité juvénile augmente avec le taux dʼinbreeding. Nous avons donc calculé les coefficients dʼinbreeding et examiné les corrélations possibles avec le taux de mortalité juvénile. Pour évaluer les unités de conservation des rhinos noirs, nous avons comparé le taux de mortalité juvénile des animaux résultant de croisements non consanguins avec celui dʼanimaux consanguins et nous avons aussi réalisé une analyse de la distance géographique. Par ces deux approches, nous avons voulu tracer les limites des croisements entre des unités de conservation putatives, pour préserver la diversité génétique. Notre évaluation de la situation de lʼinbreeding actuel, basée sur des rapports des livres dʼorigine internationaux, a été gravement limitée étant donné la très petite taille des échantillons, aussi bien chez les rhinos blancs que chez les noirs. Cʼest pour cette raison aussi que nous nʼavons pas pu évaluer les unités de conservation des rhinocéros noirs. Néanmoins, nous concluons quʼil faut suivre de près lʼinbreeding et lʼoutbreeding chez les deux espèces car leurs conséquences peuvent être très sérieuses.

Keywords


Ceratotherium simum; Diceros bicornis; distance analysis; evolutionary significant units; juvenile mortality; conservation units; studbook

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