Genetically informed captive breeding of hybrids of an extinct species of Galapagos tortoise

Hybridization poses a major challenge for species conservation because it threatens both genetic integrity and adaptive potential. Yet, hybridization can occasionally offer unprecedented opportunity for species recovery if the genome of an extinct taxon is present among living hybrids such that selective breeding could recapture it. We explored the design elements for establishing a captive-breeding program for Galapagos tortoises (Chelonoidis spp.) built around individuals with admixed ancestry involving an extinct species. The target individuals were hybrids between the extinct species from Floreana Island, C. niger, and an extant species, C. becki, which were recently found in the endemic range of C. becki, from Wolf Volcano on Isabela Island. We combined genotypic data from 35 tortoises with high ancestry from C. niger with forward-in-time simulations to explore captive breeding strategies that maximized overall genetic diversity and ancestry from C. niger while accommodating resource constraints, species biology, and the urgency to return tortoises to Floreana Island for facilitating ecosystem restoration. Overall genetic diversity was maximized when in the simulation tortoises were organized in relatively small breeding groups. Substantial amounts of the C. niger genome were captured despite limited resources available for selectively breeding tortoises in captivity. Genetic diversity was maximized when captive-bred offspring were released to the wild rather than being used as additional breeders. Our results provide genetic-based and practical guidance on the inclusion of hybrids with genomic representation from extinct taxa into species restoration programs and informs the ongoing debate on the value of hybrids in biodiversity conservation. Reproduccion en Cautiverio Informada Geneticamente de Hibridos de una Especie Extinta de Tortuga de las Galapagos La hibridacion representa un obstaculo importante para la conservacion de especies ya que amenaza tanto a la integridad genetica como al potencial adaptativo. Aun asi, la hibridacion ocasionalmente puede ofrecer una oportunidad sin precedentes para la recuperacion de una especie si el genoma de un taxon extinto esta presente entre los hibridos vivientes de tal manera que la reproduccion selectiva pudiera recuperarlo. Exploramos los elementos de diseno para el establecimiento de un programa de reproduccion en cautiverio de la tortuga de las Galapagos (Chelonoidis spp.) construido en torno a los individuos con linajes mixtos que incluyeran una especie extinta. Los individuos fueron los hibridos de la especie extinta en la Isla Floreana, C. niger, y la especie viviente C. becki, encontrados recientemente en la distribucion geografica endemica de la segunda especie en el Volcan Wolf (Isla Isabela). Combinamos los datos genotipicos de 35 tortugas con un linaje cargado de C. niger usando simulaciones futuras de la descendencia generada por el programa para explorar las estrategias de reproduccion en cautiverio que maximizaran en general la diversidad genetica y el linaje de C. niger a la vez que se ajustaba a las restricciones de recursos, la biologia de la especie y la urgencia por regresar las tortugas a la Isla Floreana para facilitar la restauracion del ecosistema. En general, la diversidad genetica se maximizo cuando en la simulacion las tortugas estuvieron organizadas en grupos de reproduccion relativamente pequenos y cuando cantidades sustanciales del genoma de C. niger fueron capturados con base en los recursos disponibles para reproducir selectivamente a las tortugas en cautiverio. La diversidad genetica se vio especialmente maximizada cuando las crias reproducidas en cautiverio fueron liberadas en lugar de ser utilizadas como reproductoras adicionales. Nuestros resultados proporcionan una guia practica y basada en la genetica para la inclusion de hibridos con representacion genomica de un taxon extinto en los programas de restauracion de especies. Cuando incorporamos a los hibridos con diversidad genetica que previamente se creia perdida en los programas con el proposito de la reintroduccion de especies, nuestro estudio informa al debate continuo sobre el valor de los hibridos para la conservacion de la biodiversidad. Resumen ?? ??????????????, ???????????????????????, ??????????????????????, ?????????????????????, ??????????????????????????????????????????????, ???????? (Chelonoidisspp.) ?????????????????????????? C. niger ??????????????????????????? C. becki ????????? 35 ??????? C. niger ?????????????????????????????, ??????????? C. niger ?????, ?????????????????????????????????????????, ??????????????????, ???????????????????????, ?????????????????????????? C. niger ??????????????????????????, ????????????????????????????????????????????????????????????????????, ???????????????????????????????, ???????????????????????????????: ???; ??: ???? Article impact statement: Hybrid individuals provide invaluable genomic resources for captive breeding and restoration of an extinct Galapagos giant tortoise.