RESUMEN
Ultrasonography is widely used to monitor pregnancy in viviparous species, but it is underutilized as a tool to characterize embryonic development in oviparous species. Currently, a multi-institutional effort is underway to re-wild the endangered zebra shark (Stegostoma tigrinum) to locations where this species was previously extirpated by leveraging the reproductive efforts of aquarium sharks as a source of brood stock. Zebra sharks are oviparous and fecund, but a large percentage of their yolked eggs do not result in hatchlings. Therefore, ultrasonography represents a potential tool for distinguishing fertile eggs with developing embryos from degrading eggs, and to diagnose changes in early embryonic development predictive of poor outcomes. The objectives of the current study were to use ultrasonography to assess egg fertility, monitor early embryonic development, and identify morphological indicators that may be predictive of early embryonic mortality. Freshly laid eggs from four female zebra sharks were collected and inventoried daily at Aquarium of the Pacific. Eggs were incubated undisturbed for 2 to 4 weeks and subsequently examined weekly via ultrasound to assess fertility and monitor embryo development. Among 120 fertile eggs, embryos were identified as early as 8 days post-oviposition, with average (±SD) time to first observation at 30 ± 7 days. Morphological and behavioral abnormalities were observed for most embryos (n = 84, 70%) as early as 16 days and up to 95 days post-oviposition. Common abnormalities included: bent or curled tails, vesicle(s) at the base of the yolk stalk, and slow or weak movement. Only one embryo survived to hatch during the study and was genetically-confirmed parthenogenetic, suggesting hatching success for parthenotes is low (<1%). Ultrasonography was demonstrated to be an effective and non-invasive method to determine egg fertility, identify embryos with developmental abnormalities, and monitor embryo growth.
RESUMEN
Many species are restricted to a marginal or suboptimal fraction of their historical range due to anthropogenic impacts, making it hard to interpret their ecological preferences from modern-day data alone. However, inferring past ecological states is limited by the availability of robust data and biases in historical archives, posing a challenge for policy makers . To highlight how historical records can be used to understand the ecological requirements of threatened species and inform conservation, we investigated sperm whale (Physeter macrocephalus) distribution in the Western Indian Ocean. We assessed differences in information content and habitat suitability predictions based on whale occurrence data from Yankee whaling logs (1792-1912) and from modern cetacean surveys (1995-2020). We built maximum entropy habitat suitability models containing static (bathymetry-derived) variables to compare models comprising historical-only and modern-only data. Using both historical and modern habitat suitability predictions we assessed marine protected area (MPA) placement by contrasting suitability in- and outside MPAs. The historical model predicted high habitat suitability in shelf and coastal regions near continents and islands, whereas the modern model predicted a less coastal distribution with high habitat suitability more restricted to areas of steep topography. The proportion of high habitat suitability inside versus outside MPAs was higher when applying the historical predictions than the modern predictions, suggesting that different marine spatial planning optimums can be reached from either data sources. Moreover, differences in relative habitat suitability predictions between eras were consistent with the historical depletion of sperm whales from coastal regions, which were easily accessed and targeted by whalers, resulting in a modern distribution limited more to steep continental margins and remote oceanic ridges. The use of historical data can provide important new insights and, through cautious interpretation, inform conservation planning and policy, for example, by identifying refugee species and regions of anticipated population recovery.
Contrastes del contenido de información ecológica entre los archivos de la caza de ballenas y los censos actuales de cetáceos para la planeación de la conservación y la identificación de cambios en la distribución histórica Resumen Muchas especies están restringidas a una fracción marginal o subóptima de su área de distribución histórica debido a impactos antropogénicos. Esto dificulta interpretar sus preferencias ecológicas con sólo usar los datos actuales. Sin embargo, la inferencia de estados ecológicos pasados está limitada a la disponibilidad de datos sólidos y a los sesgos de los archivos históricos, lo que plantea un reto para la conservación y los responsables de las políticas. Analizamos la distribución del cachalote (Physeter macrocephalus) en el Océano Índico occidental para resaltar cómo pueden utilizarse los registros históricos para comprender los requisitos ecológicos de las especies amenazadas y direccionar su conservación. Evaluamos las diferencias en el contenido de la información y las predicciones de idoneidad del hábitat basadas en los datos de presencia de ballenas de los registros balleneros Yanquis (1792-1912) y de los estudios actuales sobre cetáceos (1995-2020). Construimos modelos de idoneidad de hábitat con máxima entropía que incluían variables estáticas (derivadas de la batimetría) para comparar los modelos que abarcan datos históricos y actuales. Evaluamos la ubicación de las áreas marinas protegidas (AMP) contrastando las predicciones dentro y fuera de ellas con los modelos históricos y actuales de la idoneidad del hábitat. El modelo histórico predijo una alta idoneidad del hábitat en las regiones costeras y de la plataforma continental cercanas a los continentes e islas, mientras que el modelo moderno predijo una distribución menos costera con una alta idoneidad del hábitat más restringida a las zonas de topografía escarpada. La proporción de hábitats de alta idoneidad dentro y fuera de las AMP fue mayor con la aplicación de las predicciones históricas que con la de las modernas, lo que sugiere que se pueden alcanzar diferentes niveles óptimos de ordenación del espacio marino a partir de ambas fuentes de datos. Además, las diferencias entre los periodos en las predicciones relacionadas con la idoneidad del hábitat fueron coherentes con la reducción histórica de los cachalotes en las regiones costeras, las cuales eran fácilmente accesibles para los balleneros, lo que resultó en una distribución actual más limitada a los márgenes continentales escarpados y a las crestas oceánicas remotas. El uso de datos históricos puede aportar nuevos e importantes conocimientos e informar, mediante una interpretación prudente, a la planificación y la política de conservación; por ejemplo, con la identificación de especies refugiadas y regiones de recuperación poblacional.
