Population viability analysis of the Uruguayan Creole cattle genetic reserve

Summary

Uruguayan Creole cattle are descended from animals brought by the Spanish conquerors. The population grew extensively without directional management and became semi-wild before the introduction of commercial breeds in the 19th century. Today only 575 animals remain, restricted to the San Miguel National Park. We performed a population viability analysis of this reserve using VORTEX v. 8.31 to study its demographic and genetic parameters, assess the environmental factors that affect its development, evaluate its future risk of extinction and test different management options. The probability of extinction in the next 100 years was always zero, even in the more pessimistic scenarios. The growth rate of the population was always positive and mostly affected by the mortality rate of calves. Population size increased rapidly up to carrying capacity, this being the only limiting factor for population growth. Retained heterozygosity was always above 90% and the inbreeding coefficient below 0.10. The analysis shows that the population is not at risk due to its genetic diversity and demographic structure, however all the individuals are concentrated in only one place. We suggest its subdivision into sub-populations located in different regions and connected by gene flow, decreasing the risk of extinction and accomplishing the conservation and self-sustainability goals.

Resumen

La raza vacuna Criolla uruguaya desciende de los animales traídos por los conquistadores españoles. La población creció de forma extensiva sin ningún tipo de gestión y se convirtió en semi-salvaje antes de la llegada de las razas comerciales en el siglo XIX. Hoy en día sólo quedan 575 animales, principalmente concentrados en la región del Parque Nacional de San Miguel. Se realizó un análisis de viabilidad de la población en esta reserva utilizando VORTEX v.8,31 para estudiar sus parámetros demográficos y genéticos, controlar los factores ambientales que afectan su desarrollo, evaluar los riesgos futuros de extinción y probar distintas formas de gestión. La probabilidad de extinción en los próximos 100 años fue cercana a cero, incluso considerando las opciones más pesimistas. La media de crecimiento de la población fue siempre positiva y mayormente se vio afectada por la media de mortalidad de las terneras. El incremento rápido de la población para desarrollar su capacidad fue el único factor limitante para el crecimiento poblacional. La heterocigosis fue siempre por encima del 90% y el coeficiente de consanguinidad por debajo de 0,10. El análisis mostró que la población no se encuentra en peligro gracias a su diversidad genética y a la estructura demográfica, sin embargo, todos los individuos están concentrados en un único lugar. Sugerimos subdividir las subpoblaciones localizadas en distintas regiones y conectarlas por un flujo de genes, para de esta manera disminuir el riesgo de extinción y llevar a cabo un programa de conservación con objetivos de auto sostenibilidad.