Worrisome isolation: noninvasive genetic analyses shed light on the critical status of a remnant jaguar population

Abstract

Many carnivore species, particularly felids, are sensitive to land use changes and may disappear from landscapes with reduced natural habitat and increased fragmentation. The jaguar (Panthera onca) is highly affected by these factors and is particularly endangered in the Atlantic Forest (AF) of South America, one of the most threatened biomes in the world. We used noninvasive fecal sampling and microsatellite markers to investigate the genetic diversity of jaguars in one of the last remnant populations of this species in the entire coastal AF. This section of the biome is highly fragmented. We observed low levels of genetic diversity (HO = 0.621, HE = 0.532, AR = 3.195), and estimated a small effective size for the population (Nₑ = 7.9 individuals). We performed comparative analyses incorporating data from previously surveyed populations located farther inland (interior AF), revealing that the coastal population studied shows significant genetic differentiation. Our results support a scenario of anthropogenic, drift-induced differentiation among jaguar populations in small AF fragments, affecting both the interior and coastal components of this biome. Despite its low diversity, we detected putatively unique alleles present in the coastal population, supporting its importance in the context of maintaining the remaining genetic variability of jaguars in the AF. Our results highlight the urgent need to implement coordinated conservation actions for jaguars in this highly impacted biome, including management interventions that foster the restoration of genetic connectivity among isolated remnant populations. Muitas especies de carnivoros, particularmente felinos, sao sensiveis as mudancas no uso do solo e podem desaparecer de paisagens com proporcoes reduzidas de habitat natural e elevada fragmentacao. A onca-pintada (Panthera onca) e muito afetada por esses fatores e esta particularmente ameacada na Mata Atlântica, um dos biomas mais ameacados do mundo. Foram utilizadas amostras fecais nao-invasivas e marcadores microssatelite para investigar a diversidade genetica de oncas-pintadas em uma das ultimas populacoes remanescentes desta especie em toda Mata Atlântica costeira. Esta porcao do bioma esta altamente fragmentada e as poucas populacoes remanescentes de onca-pintada ainda nao foram avaliadas geneticamente. Foram observados baixos niveis de diversidade genetica (HO = 0,621; HE = 0,532; AR = 3,195) e estimado um pequeno tamanho populacional efetivo (Nₑ = 7,9 individuos). Analises comparativas incorporando dados de populacoes anteriormente amostradas e localizadas no interior do bioma (Mata Atlântica de interior) revelaram que a populacao costeira estudada apresenta significativa diferenciacao genetica em relacao aos outros remanescentes. Os resultados obtidos apoiam um cenario de diferenciacao induzida por deriva antropogenica entre populacoes de onca-pintada em pequenos fragmentos da Mata Atlântica, afetando tanto os componentes de interior quanto costeiros deste bioma. Apesar de sua baixa diversidade genetica, foram detectados alelos exclusivos na populacao costeira, indicando a importância deste remanescente para a manutencao do que ainda resta da variabilidade genetica das oncas-pintadas da Mata Atlântica como um todo. Mostra-se necessaria a urgente implementacao de acoes coordenadas de conservacao para as oncas-pintadas neste bioma altamente impactado, incluindo intervencoes de manejo que promovam a restauracao da conectividade genetica entre as populacoes remanescentes e isoladas.