Ecología y conservación del cocodrilo cubano (Crocodylus rhombifer) en la "Ciénaga de Zapata", Cuba

El cocodrilo cubano, Crocodylus rhombifer, presenta la distribución geográfica más restringida dentro del Orden Crocodylia y la más amenazada del Nuevo Mundo. La Ciénaga de Zapata, en Cuba, constituye el último reducto natural del cocodrilo cubano, con un hábitat óptimo para esta especie. La existencia del cocodrilo cubano en la Ciénaga de Zapata se ha visto amenazada por la caza con fines comerciales para la obtención de pieles hasta 1959, y por la captura de animales vivos para la cría de en cautiverio hasta la década de los años '60 del siglo XX. La información sobre el número de animales silvestres y la distribución en actual en la Ciénaga del cocodrilo cubano es inexistente. El objetivo de este proyecto de tesis doctoral ha sido establecer el estado de conservación del cocodrilo cubano en la Ciénaga de Zapata, atendiendo a cuatro aspectos fundamentales de su biología: abundancia, distribución, reproducción e incidencia de hibridación con el cocodrilo americano, Crocodylus acutus, que convive simpátricamente en el área. La distribución geográfica del cocodrilo cubano se determinó mediante entrevista no formal a 61 personas mayores de 35 años, que estuvieron vinculados a la caza comercial de cocodrilos y a partir de la información obtenida se visitó alrededor del 90% del territorio indicado. Los resultados mostraron que la mayor proporción observada del cocodrilo cubano se encontró en la parte sur y central de la ciénaga occidental, en un rango de aproximadamente 776 km², compartiendo simpátricamente este hábitat con el cocodrilo americano y los cocodrilos denominados mixturados (posibles híbridos). Además, el macrohábitat del cocodrilo cubano resultó ser no solamente de agua dulce, sino que se encontró en una amplia variedad de hábitats asociados con la salinidad del agua. Los estudios para estimar el tamaño poblacional y la tendencia poblacional se realizaron en dos años diferentes 1993 y 1996. En 1993 se compararon las tres técnicas más comunes utilizadas en el conteo de cocodrilos en vida silvestre: conteo aéreo, conteo nocturno y el método de captura, marcaje y recaptura, seleccionándose este último método, como la técnica más adecuada en los estudios de los cocodrilos en esta zona. Se observaron 268 cocodrilos, el cocodrilo cubano estuvo representado en un 79.1%, un 17.9% por el cocodrilo americano y en un 3% de animales “Mixturados”. Se encontró una densidad de 19,8 (12,2–27,2) individuos por kilómetro cuadrado en 1993, y se estimó el tamaño poblacional de 5940 (3660 – 8160) en los 300km2 de área, con el 10% de la población (366 y 816 individuos) constituido por hembras adultas. En cuanto a la estructura de tallas encontradas para el cocodrilo cubano, la categoría considerada juvenil (60-149cm) fue la más representada con un 51%, seguida de la clase de subadultos (150-179cm), con un 35%; la clase considerada apta para la reproducción represento un 14%. La proporción de hembras en la muestra mayores de 60 cm fue de 0.76 (N= 179) y en la de adultos mayores o iguales que 180cm fue de 0.64 (N= 25), la que no difiere significativamente de lo esperado de igual cociente sexual (Prueba Chi-cuadrado χ2 = 2,46, g.l. 1, p 0,05). Se compararon los cambios alométricos en las dimensiones del huevo y las dimensiones de la nidada, para determinarlos cambios en el rendimiento reproductivo, en dos grupos de hembras: hembras de primera puesta y de múltiples puestas. Las hembras que han puesto en varias ocasiones y tienen mayores tallas y peso corporal ponen mayor cantidad de huevos, los cuales son más pesados, menos largos y más anchos, por lo que son más esféricos que los huevos de hembras de primera incorporación. Se encontraron 15 nidos silvestres que consistieron en montículos, construidos de turba aprisionada con raíces, hojarasca y ramas de diferentes tamaños de la vegetación que rodeaba al nido, lo que es obvio indicar que el material del nido depende del sitio. Existen diferencias significativas entre las dimensiones del montículo del nido y de su cámara, dimensiones del huevo y las dimensiones de la nidada entre hembras en vida libre y en cautiverio. Las pautas y comportamientos reproductivos descritos en este trabajo para C. rhombifer, en general mostró una serie de complejas posturas del cuerpo y de señales acústicas vocales y no vocales manifestándose principalmente en los machos, similares a los patrones ya descritos para otras especies del género. El comportamiento reproductivo del cocodrilo cubano en cautiverio mostró una serie de complejas posturas del cuerpo y de señales acústicas vocales y no vocales, manifestándose principalmente en los machos, muy semejantes a lo reportado para los cocodrilianos. El cocodrilo cubano está incluido en el Apéndice I de la Convención Internacional sobre Comercio de Especies Amenazadas de la Flora y Fauna Silvestre (CITES). Además dicha especie, de acuerdo a los nuevos criterios para listas de especies del Libro Rojo de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (SGS–UICN, 2008), se transfirió del estatus EN Peligro (EN) a EN Peligro Crítica (CR). Se concluye en este trabajo con las recomendaciones para actualizar el estado de conservación de la especie en la Ciénaga de Zapata y contribuir a crear un programa de conservación y manejo sostenible del cocodrilo cubano

Crecimiento y capacidad de biorremediación de Chlorella vulgaris (Trebouxiophycea, Chlorophyta) cultivada en aguas residuales generadas en el cultivo del pez dorado Seriola lalandi (Perciformes: Carangidae)

Abstract: Growth of microalgae Chlorella vulgaris and its efficiency in dissolved nutrients removal from effluent generated by yellowtail amberjack hatchery production were studied under laboratory scale conditions. This research evaluated indoor and outdoor conditions during 8 days, using filtered and UV light disinfected effluent, inoculated with an initial concentration of 2.06·106 cells mL-1 of Chlorella vulgaris. In the determination of the growth and removal of nutrients, 12 transparent cylindrical-conical ponds with a capacity of 50 L were used. Three ponds were used for each experimental condition, indoor (3) and outdoor (3), with effluent water from the dorado culture, the remaining six ponds were controls using 1 μm filtered seawater, disinfected and enriched with general culture medium F/2, in indoor (3) and outdoor (3), respectively. The result of growth under indoor condition reached a maximum value of 4.17·106 ± 7.57·105 cells mL-1 after 6 days. Similar growth was achieved in control tanks 4.75·106 ± 2.29·105 cells mL-1, whereas in outdoor experimental condition the maximum growth obtained was 2.81·106 ± 2.69·105 cells mL-1 reached on day 2, compared with controls that showed a maximum growth of 1.83·107 ± 2.29·105 cells mL-1. The best nutrient removal results recorded as nitrite removal were values of 91.67 and 88.41% indoor and outdoor conditions, respectively. Nitrate removed reach a 57.47% (indoor) and 29.31% (outdoor) and a similar ammonia removal of 42.22% for both experimental conditions. Finally, high phosphate removal of 65.78% (indoor) and 75.78% (outdoor) were observed. The results show that the use of the microalga Chlorella vulgaris for the absorption of nutrients and growth in wastewater is feasible, which opens up encouraging perspectives for its application in purification processes in the fish farming activity or another industry that generates effluents with these characteristics.Resumen: Se evaluó el crecimiento y la eficiencia de remoción de nutrientes disueltos por la microalga Chlorella vulgaris utilizando el efluente generado por la producción de Seriola lalandi. En un periodo de estudio de 8 días se evaluaron condiciones experimentales indoor y outdoor utilizando una concentración inicial de Chlorella vulgaris de 2,06·106 células mL-1. En la determinación del crecimiento y remoción de nutrientes se utilizaron 12 estanques cilíndrico-cónicos transparentes de 50 L de capacidad. Se emplearon tres (3) estanques para cada condición experimental, indoor (3) y outdoor (3), con agua efluente del cultivo de dorado, los restantes seis (6) estanques fueron los controles utilizando agua de mar filtrada a 1 µm, desinfectada y enriquecida con medio de cultivo general F/2, en la condición indoor (3) y outdoor (3), respectivamente. El resultado de crecimiento en la condición indoor alcanzó un valor máximo de 4,17·106 ± 7,57·105 células mL-1 en el día 6, crecimiento similar se alcanzó en los estanques controles que obtuvieron 4,75·106 ± 2,29·105 células mL-1, mientras que en la condición experimental outdoor el crecimiento máximo obtenido fue de 2,81·106 ± 2,69·105 células mL-1 alcanzado en el día 2, en comparación con los estanques controles que tuvieron un crecimiento máximo de 1,83·107 ± 2,29·105 células mL-1. Los mejores resultados de remoción de nutrientes se registraron con nitrito, alcanzando valores de 91,67 y 88,41%, en las condiciones indoor y outdoor, respectivamente. Por su parte, el nitrato fue removido en un 57,47 y 29,31% para las condiciones indoor y outdoor. En cuanto a la remoción de amonio el valor fue similar con 42,22% para ambas condiciones experimentales. Finalmente, el fosfato registró una remoción del 65,78% en indoor y 75,78% en outdoor. Los resultados demuestran que la utilización de la microalga Chlorella vulgaris para la absorción de nutrientes y crecimiento en aguas residuales es factible, lo que abre perspectivas alentadoras para su aplicación en procesos depurativos en la actividad piscícola u otra industria que genere efluentes con estas características

Capacidad de biofiltración de nutrientes y crecimiento de macroalgas utilizando efluentes generados en el cultivo del pez dorado Seriola lalandi (Perciformes: Carangidae)

The removal capacity of dissolved nutrients and growth of the red macroalgae Agarophyton chilense and Mazzaella canaliculata and the green Ulva lactuca were evaluated using the effluents from the Seriola lalandi culture. The three macroalgae species reached high nitrite and phosphate removal values between 84 and 87.5%, respectively. On the other hand, in the removal of ammonia the best results were achieved by U. lactuca and A. chilense, both with 46.4%. In nitrate removal, A. chilense and M. canaliculata achieve efficiencies of 40 and 50%, respectively. In relation to the growth achieved by algae, they show that the daily growth rate of M. canaliculata registered a loss of biomass quantified at 0.29%, while U. lactuca showed an increase of 0.78% and A. chilense reached the best performance with 2.8%. Based on the results obtained, it is possible to conclude on the feasibility of using macroalgae in the removal of nutrients, especially A. chilense, which, also, from the perspective of increasing biomass, the cultivation of A. chilense opens expectations to obtain secondary productions from Seriola lalandi fish farming in an integrated production system.Se evaluó la capacidad de biofiltración de nutrientes y el crecimiento de las especies de macroalgas rodófitas Agarophyton chilense y Mazzaella canaliculata y la clorófita Ulva lactuca utilizando los efluentes del cultivo de Seriola lalandi. Las tres macroalgas utilizadas alcanzan altos valores de remoción de nitrito y fosfato, entre 84,0 y 87,5%, respectivamente. En cambio, en la biofiltración de amonio los mejores resultados fueron alcanzados por U. lactuca y A. chilense, ambas con 46,4%. En la remoción de nitrato, A. chilense y M. canaliculata, alcanzaron eficiencias del 40 y 50%, respectivamente. En relación al crecimiento alcanzado por las algas, los resultados muestran que la tasa de crecimiento diario de M. canaliculata registró una pérdida de biomasa cuantificada en 0,29%, por su parte U. lactuca mostró un incremento de 0,78% y A. chilense alcanzó el mejor rendimiento con 2,8%. Este estudio concluye con la confirmación de la utilización de macroalgas en la remoción de nutrientes a partir de efluentes de piscicultura. Además, desde la perspectiva del incremento de biomasa, el cultivo de A. chilense promueve expectativas para la obtención de producciones secundarias a la piscicultura de Seriola lalandi en un sistema integrado de producción

Data from: Genetic evidence of hybridization between the critically endangered Cuban crocodile and the American crocodile: implications for population history and in situ/ex situ conservation

Inter-specific hybridization may be especially detrimental when one species is extremely rare and the other is abundant owing to the potential for genetic swamping. The Cuban crocodile (Crocodylus rhombifer) is a critically endangered island endemic largely restricted to Zapata Swamp, where it is sympatric with the widespread American crocodile (C. acutus). An on-island, C. rhombifer captive breeding program is underway with the goals of maintaining taxonomic integrity and providing a source of individuals for reintroduction, but its conservation value is limited by lack of genetic information. Here we collected mtDNA haplotypic and nuclear genotypic data from wild and captive C. rhombifer and C. acutus in Cuba to: (1) investigate the degree of inter-specific hybridization in natural (in situ) and captive (ex situ) populations; (2) quantify the extent, distribution and in situ representation of genetic variation ex situ; and (3) reconstruct founder relatedness to inform management. We found high levels of hybridization in the wild (49.1%) and captivity (16.1%), and additional evidence for a cryptic lineage of C. acutus in the Antilles. We detected marginally higher observed heterozygosity and allelic diversity ex situ relative to the wild population, with captive C. rhombifer exhibiting over twice the frequency of private alleles. Although mean relatedness was high in captivity, we identified 37 genetically important individuals that possessed individual mean kinship (MK) values lower than the population MK. Overall, these results will guide long-term conservation management of Cuban crocodiles for maintaining the genetic integrity and viability of this species of high global conservation value

CubanCroc_Heredity_DRYAD

CubanCroc_Heredity_DRYA

Molecular Phylogenetics of the New-World Crocodylia

During the late twentieth and early twenty-first centuries, there has been a revolution in evolutionary biology. Traditional methods that had been applied to understanding relationships and natural history for hundreds of years have been supplemented (and sometimes replaced) by biochemical and molecular techniques that now allow us to examine the entire genomes of non-model organisms. Herein we review the use of these new technologies as they apply to crocodylians in general and specifically to the New-World members of the Alligatoridae and Crocodylidae. While generally concordant with traditional analyses, in some cases they have permitted cryptic species to be recognized. In addition, they have allowed crocodylian biologists to detect hybridization events between species, both in captivity and in the wild, that would not have been possible before their use. Hybridization may lead to the formation of new species, but it may also allow a common species to “swamp out” a rarer one. Because there appears to be little hybrid dysgenesis between many of the potential hybridizing forms, hybridization is potentially a serious problem for several New-World species

Diverse aging rates in ectothermic tetrapods provide insights for the evolution of aging and longevity

Comparative studies of mortality in the wild are necessary to understand the evolution of aging; yet, ectothermic tetrapods are underrepresented in this comparative landscape, despite their suitability for testing evolutionary hypotheses. We present a study of aging rates and longevity across wild tetrapod ectotherms, using data from 107 populations (77 species) of nonavian reptiles and amphibians. We test hypotheses of how thermoregulatory mode, environmental temperature, protective phenotypes, and pace of life history contribute to demographic aging. Controlling for phylogeny and body size, ectotherms display a higher diversity of aging rates compared with endotherms and include phylogenetically widespread evidence of negligible aging. Protective phenotypes and life-history strategies further explain macroevolutionary patterns of aging. Analyzing ectothermic tetrapods in a comparative context enhances our understanding of the evolution of aging