Evaluating surrogates of genetic diversity for conservation planning

• Published in: Conservation biology Vol. 35; no. 2; pp. 634 - 642
• Main Authors: Hanson, Jeffrey O., Veríssimo, Ana, Velo‐Antón, Guillermo, Marques, Adam, Camacho‐Sanchez, Miguel, Martínez‐Solano, Íñigo, Gonçalves, Helena, Sequeira, Fernando, Possingham, Hugh P., Carvalho, Silvia B.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: United States Blackwell Publishing Ltd 01.04.2021; John Wiley and Sons Inc
• Subjects: allelic richness; Amphibians; Aquatic reptiles; Biodiversity; Conservation; Conservation of Natural Resources; Contributed Paper; Contributed Papers; Data; Ecosystem; Europe; evolutionary processes; Genetic diversity; Genetic Variation; Microsatellites; microsatélites; planeación sistemática de la conservación; Population genetics; prioritization; priorización; procesos evolutivos; protected‐area systems; refugia; refugios; Reptiles; reserve selection; riqueza de alelos; selección de reservas; sistemas de áreas protegidas; systematic conservation planning; 优先次序; 保护区系统; 保护区选择; 微卫星; 演化过程; 等位基因丰度; 系统保护规划; 避难所; Europe; refugios; systematic conservation planning; priorización; riqueza de alelos; protected-area systems; selección de reservas; evolutionary processes; allelic richness; procesos evolutivos; 优先次序; refugia; 演化过程; prioritization; microsatellites; microsatélites; 避难所; 等位基因丰度; sistemas de áreas protegidas; 微卫星; planeación sistemática de la conservación; reserve selection; 保护区系统; 保护区选择; 系统保护规划
• ISSN: 0888-8892; 1523-1739
• DOI: 10.1111/cobi.13602

Protected‐area systems should conserve intraspecific genetic diversity. Because genetic data require resources to obtain, several approaches have been proposed for generating plans for protected‐area systems (prioritizations) when genetic data are not available. Yet such surrogate‐based approaches remain poorly tested. We evaluated the effectiveness of potential surrogate‐based approaches based on microsatellite genetic data collected across the Iberian Peninsula for 7 amphibian and 3 reptilian species. Long‐term environmental suitability did not effectively represent sites containing high genetic diversity (allelic richness). Prioritizations based on long‐term environmental suitability had similar performance to random prioritizations. Geographic distances and resistance distances based on contemporary environmental suitability were not always effective surrogates for identification of combinations of sites that contain individuals with different genetic compositions. Our results demonstrate that population genetic data based on commonly used neutral markers can inform prioritizations, and we could not find an adequate substitute. Conservation planners need to weigh the potential benefits of genetic data against their acquisition costs. Evaluación de los Sustitutos de la Diversidad Genética para la Planeación de la Conservación Resumen Los sistemas de áreas protegidas deberían conservar la diversidad genética intraespecífica. Ya que para obtener datos genéticos se requieren recursos, se han propuesto distintas estrategias para generar los planes para los sistemas de áreas protegidas (priorizaciones) cuando los datos genéticos no están disponibles. A pesar de lo anterior, dichas estrategias basadas en sustitutos han sido poco evaluadas. Evaluamos la efectividad del potencial de las estrategias basadas en sustitutos cuya base son los datos genéticos de microsatélites obtenidos en toda la Península Ibérica y correspondientes a siete especies de anfibios y a tres de reptiles. La idoneidad ambiental a largo plazo no representó efectivamente los sitios que contienen una diversidad genética alta (riqueza de alelos). Las priorizaciones basadas en la idoneidad ambiental a largo plazo tuvieron un desempeño similar a las priorizaciones aleatorias. Las distancias geográficas y las distancias de resistencia basadas en la idoneidad ambiental contemporánea no siempre fueron sustitutos efectivos para la identificación de las combinaciones de sitios que contienen individuos con composiciones genéticas diferentes. Nuestros resultados demuestran que los datos genéticos de una población basados en marcadores neutrales de uso común pueden informar a las priorizaciones y que no pudimos encontrar un sustituto adecuado. Los planificadores de la conservación necesitan sopesar los beneficios potenciales de los datos genéticos contra sus costos de adquisición. 摘要 保护区系统应当保护物种种内的遗传多样性。然而, 由于遗传数据的获取需要较多资源, 因此, 当不能获得遗传数据时, 有几种方法可用于制定保护区系统规划 (优先排序) 。目前, 这些基于替代指标的方法尚未得到深入检测。本研究基于在伊比利亚半岛收集的7种两栖动物和3种爬行动物的微卫星遗传数据, 评估了替代方法的有效性。长期环境适宜性不能有效地代表含有高遗传多样性 (等位基因丰度) 的位点。因此, 基于长期环境适宜性进行保护优先排序的效果类似于随机排序。地理距离和基于当前环境适宜性的阻隔距离并不总能有效地作为识别含有不同遗传背景个体的位点组合的替代指标。以上研究结果表明, 基于常用中性标记的群体遗传数据可以为保护优先排序提供信息, 而我们未能找到合适的替代指标。因此, 保护规划者需要权衡基因数据的潜在效益和获取成本。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】 Article impact statement: Conservation plans based on supposed surrogates of genetic data can perform much worse than those based directly on genetic data.