Parentesco e sugestões dos melhores casais para reprodução

Os marcadores moleculares microssatélites são amplamente empregados nas estimativas de parentesco entre indivíduos, principalmente quando não se tem informações genealógicas ou quando essas estão incompletas (RUSSELO; AMATO, 2004; MITCHELL et al., 2011; WANG, 2011; WITZENBERGER; HOCHKIRCH, 2013). O conhecimento da diversidade genética e das relações dos indivíduos em cativeiro é uma ferramenta valiosa no manejo, especialmente de espécies ameaçadas de extinção, assegurando que a diversidade genética dos espécimes cativos será mantida em longo prazo (FRANKHAM 1995; O'BRIEN, 2006).

Os valores encontrados para PI e PE combinados com a alta capacidade informativa do painel de locos de microssatélites utilizados mostram que a individualização das amostras e as análises de parentesco foram conduzidas de maneira confiável.

Na literatura é amplamente aceito que não existe um coeficiente de parentesco que seja universalmente superior aos outros e que várias características do conjunto amostral e do

marcador molecular utilizado podem afetar os comportamentos absolutos e relativos dos estimadores (CSILLERY et al., 2006; VAN DE CASTEELE et al., 2001; WANG, 2002; WANG, 2011). No entanto, vários trabalhos apontam que as estimativas de máxima verossimilhança são mais precisas quando comparadas com outros estimadores (MILLIGAN, 2003; WAGNER et al., 2006; WANG, 2007, WANG, 2011). Os estimadores de parentesco utilizados nesse estudo tiveram seu desempenho comparado com outros e se mostraram os mais adequados para o conjunto amostral estudado e os marcadores utilizados. Além disso, o resultado final das relações entre os indivíduos de arara-azul-grande se deu por meio da combinação de duas abordagens de verossimilhança e um estimador momentum, o que nos permitiu realizar inferências com maior robustez e segurança.

Os valores de r gerados pelos dois estimadores de parentesco (TML e LynchLi) empregados nesse estudo foram coincidentes para maioria dos pares de indivíduos, com mais de 75% das combinações par a par resultando em valores para indivíduos não relacionados. Para alguns relacionamentos conhecidos os valores de r foram menores do que o valor esperado para a relação informada ou indicada pela verossimilhança. No entanto, como utilizamos valores de cortes teóricos isso era esperado. Os valores de r reais exibem variações dos valores teóricos, devido às características biológicas do conjunto amostral, como as várias categorias de relacionamento presentes, do número de locos e grau de polimorfismos desses (LYNCH; RITLAND, 1999; RITLAND, 1996; RUSSELO; AMATO, 2004). Cronin et al. (2009) analisando os valores de r entre indivíduos de urso polar (Ursus maritimus) com o parentesco conhecido encontraram variações grandes para as categorias de relacionamento em primeiro-grau, para mães e filhotes o r variou de 0,303-0,738, já para pais e potenciais filhotes de 0,2066-0,6306 e para irmãos-gêmeos a variação foi ainda maior de 0,1267-0,8080.

Nesse estudo, como utilizamos uma abordagem de verossimilhança para inferir a categoria de relacionamento entre os indivíduos e realizar testes de hipóteses, quando os valores de r, a categoria de relacionamento informada e/ou as informações genealógicos não eram concordantes, diminuímos a possibilidade de apontar espécimes aparentados como não relacionados devido a valores de r menores do que o esperado. Por outro lado, como as relações de PO e FS, parentes em primeiro-grau, são muito próximas elas nem sempre são diferenciadas (KALINOWSKI; WAGNER; TAPER, 2006), por isso alguns pares de FS (parentesco conhecido) foram indicados como PO e vice-versa; em todos esses casos realizamos teste de hipótese para a relação previamente informada. Assim, pudemos identificar informações genealógicas inconsistentes e determinar a paternidade correta com segurança, como o caso do espécime 11 da FPZSP.

A distribuição do número de alelos compartilhados entre indivíduos é um bom indicador do grau de proximidade existente entre eles (JIN; CHAKRABORTY, 1994). Os indivíduos aparentados geralmente apresentam maior similaridade genética do que indivíduos não relacionados (SCHWARTZ; ARMITAGE, 1993). Presti (2010) encontrou uma média de similaridade genética maior entre filhotes de arara-azul-grande do mesmo ninho, em estações reprodutivas consecutivas e alternadas, do que entre filhotes de ninhos diferentes. Os pares de espécimes de A. hyacinthinus desse estudo com relacionamento em primeiro-grau (PO e FS) apresentaram valores altos de similaridade genética. Já os pares de indivíduos com baixa similaridade genética apresentaram valores de r negativos (LynchLi) e iguais a zero (TML).

Dessa forma, na ausência de um pedigree completo e confiável para espécies em cativeiro a similaridade genética é uma opção para a escolha de casais para reprodução, podendo evitar endocruzamentos, que impactam negativamente a sobrevivência e adaptabilidade da espécie (FRANKHAM; BALLOU; BRISCOE, 2004). Spottiswoode e Møller (2004) mostraram que altos níveis de similaridade genética estão associados com a redução do sucesso de eclosão em uma ampla gama de espécies de aves, mesmo quando a reprodução não ocorre entre parentes próximos.

Os resultados encontrados para os espécimes cativos de arara-azul-grande indicam uma confirmação da hipótese de que indivíduos possivelmente relacionados e com alta similaridade genética se reproduziram ou estão pareados para esse fim. Porém, quando o foco é todo o conjunto amostral analisado percebemos que a maior parcela das combinações par a par entre os espécimes cativos de A. hyacinthinus apresentaram similaridade genética intermediária e valores de r para indivíduos não relacionados.

A combinação dos resultados das relações de parentesco, da similaridade genética e da atribuição populacional dos espécimes cativos de arara-azul-grande permitiu sugerir os melhores casais para reprodução dentro de cada instituição, na tentativa de garantir a preservação da história evolutiva, a saúde e sustentabilidade da espécie em cativeiro. Adicionalmente, outros casais são possíveis com espécimes de instituições diferentes, uma consulta aos dados genéticos gerados aqui (Apêndice B) permite que as próprias instituições visualizem as possibilidades.