Genetic and functional characterization of the ‘Canarian Camel’ breed

Abstract

Originally domesticated in South-East Arabia and Central Asia around the transition between the 4th and 1st millennia before the Common Era (B.C.E.), camels (Camelus spp.) were later introduced in Africa and Europe for different utilitarian reasons (pack, draught, and ride activities). Dromedaries or one-humped camels (Camelus dromedarius) started to be introduced into the African continent during the commercial incursions from the Arabian Peninsula through Egypt in the 3rd century B.C.E. Given their supreme functionality under extreme environmental conditions, dromedaries rapidly became a key element of household economies throughout the extension of the Sahara desert and such role has been conserved until the present day. Since the Low Roman Empire period (284–476 C.E.), both dromedaries and Bactrian or two-humped camels (Camelus bactrianus) were also introduced in Europe. Although originally incorporated into the Roman army after campaigns in the Near East, camels in Europe participated additionally in leisure and draught activities, and were marginally used as food providers. Furthermore, direct imports of North African dromedaries into the Iberian Peninsula were prevalent during the Roman Empire period and these animals were predominantly linked to civilian sites (Roman villas and cities). At this last geographical emplacement, dromedary camels continued to be present, in relatively size-constant herds, during the Middle Ages (476–1492 C.E.). In the late Middle Ages, the dromedary camel first arrived in the Canary Islands (Spain) from the nearby African coast (around 1405 C.E.), accompanying the expeditions during the colonization of the archipelago by Franco-Norman troops. Its rapid adaptation to the climatic and orographic conditions of the islands favored its expansion throughout the archipelago and its conversion into a fundamental tool for the development and consolidation of the local socio-economic and cultural heritage. Dromedaries in the Canary Islands participated in multiple agricultural tasks, transport of goods over short and long distances, and ride activities. Mainly due to the limited suitable habitats, changing cultural roles, and reduced effective herd censuses, the presence of camels started to be almost anecdotal in practically all over Europe since the end of the 15th century, except for the Canary Islands. Indeed, ‘Canarian Camel’ (Camelus dromedarius) is, since 2012 (Order AAA/251/2012, Spanish Ministry of Agriculture, Food and Environment), the unique officially recognized camel breed in Europe. Nonetheless, the progressive mechanization of agricultural works and the adaptation of the road network to the rolling traffic from the last third of the 20th century on, relegated this local breed functionally to leisure tourism, which is still its main functional destination. A notable demographic recession of the local camel census has also occurred, being the ‘Canarian Camel’ additionally cataloged as an endangered autochthonous breed. Despite its conservation status, neither exhaustive phenotypic/functional characterization nor standardized selective breeding for leisure tourism-related traits with genetic improvement and conservation purposes have ever been carried out in an empirically-based manner for this camel breed. In fact, at a global level, although a relatively contemporaneous increase in the socio-economic interests in camel breeding and production is patent and considering the international basic and applied science results on the Camelus genus, the genetic and functional characterization of these livestock species, and the parallel evolution of specific welfare remains widely scarce. Hence, the design of programs for the phenotypic/functional characterization, and sustainable conservation and genetic improvement of the global camel biodiversity continues to be limited. In the present doctoral thesis, which focuses on the ‘Canarian Camel’ breed and its main functionality (camelback leisure riding), several methodologies for the phenotypic/functional (zoometrics, biomechanics, and behaviour) characterization of dromedary camels have been implemented, optimized, and validated. In addition, the genomic regions that are responsible for the variation at such phenotypic traits and that can be integrated into the development of marker-assisted selection schemes have been identified. Moreover, given the fact that camelback leisure riding implies a close interaction between humans and camels within a specific environment, an investigation was also carried out on the socio-cultural dimensions that largely influence the buying behaviour, general satisfaction, and loyalty of users within this tourism segment. In order to further diversify the opportunities for sustainable exploitation of Canarian dromedary camels, other possible economic niches (textile fibers production, and the identification and isolation of bioactive molecules in the camel livestock by-products) have been also explored.

Originariamente domesticados en el sudeste de la Península Arábiga y Asia Central en la transición entre el cuarto y primer milenio antes de la Era Común (A.E.C.), los camellos (Camelus spp.) fueron posteriormente introducidos en África y Europa por diferentes motivos utilitarios (actividades de carga, tiro y monta). En concreto, la primera introducción de dromedarios o camellos de una joroba (Camelus dromedarius) en el continente africano data alrededor del siglo III A.E.C., durante las incursiones comerciales realizadas con relativa frecuencia desde la Península Arábiga hasta Egipto. Dado su destacado potencial funcional aún en condiciones ambientales extremas, los dromedarios pronto se convirtieron en un elemento fundamental dentro de la economía familiar o doméstica a lo largo de la extensión del desierto del Sáhara, conservando esencialmente dicho rol hasta la actualidad. Desde el período del Bajo Imperio Romano (284-476 de la Era Común o E.C.), tanto dromedarios como camellos de dos jorobas o camellos bactrianos (Camelus bactrianus) comienzan a ser introducidos también en Europa. Aunque inicialmente estos animales eran incorporados a las tropas tras las campañas militares de ejércitos romanos en Oriente Próximo, los camellos introducidos en Europa también participaron en actividades de ocio y tiro, y fueron usados de forma marginal como proveedores de alimentos. No obstante, durante este periodo histórico, se llevaron a cabo, asimismo, importaciones directas de dromedarios desde el norte de África hasta la Península Ibérica. Según registros históricos, la presencia de dromedarios en Iberia estaba vinculada, predominantemente, a entornos civiles (villas y ciudades romanas). En este último emplazamiento geográfico, los dromedarios continuaron estando presentes, en rebaños de tamaño relativamente constante, hasta finales de la Edad Media (476–1492 C.E.). Durante el último periodo de la Edad Media o Baja Edad Media, el dromedario arriba también a Islas Canarias (España) desde la cercana costa africana (alrededor de 1405 C.E.), acompañando a las primeras expediciones durante el proceso de colonización europea del archipiélago por tropas franco-normandas. Su rápida adaptación a las condiciones climáticas y orográficas de las islas favoreció su expansión por todo el archipiélago y su conversión en una herramienta fundamental para el desarrollo y consolidación del tejido socio-económico y cultural local. Los dromedarios en Islas Canarias participaron en diversas tareas agrícolas, transporte de mercancías a corta y larga distancia, y actividades de monta. Como consecuencia de la existencia limitada de espacios naturales potencialmente habitables por los camellos, la pérdida de vigencia de roles socio-culturales y la reducción de los censos efectivos de los rebaños, la presencia de estos animales adquirió carácter anecdótico en prácticamente toda Europa desde finales del siglo XV, excepto en Islas Canarias. En efecto, el Camello Canario (Camelus dromedarius) es, desde el año 2012 (Orden AAA/251/2012, Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Gobierno de España), la única raza de camello oficialmente reconocida en Europa. Sin embargo, la progresiva mecanización de las labores agrícolas y la adaptación de la red vial para el tránsito rodado desde el último tercio del siglo XX, provocaron una notable recesión demográfica del censo de dromedarios en el medio rural local, lo que condicionó la catalogación adicional de esta raza como recurso genético autóctono en peligro de extinción. El grueso de cabaña ganadera actual de la raza se conserva en las islas de Lanzarote y Fuerteventura, y su explotación funcional queda reducida fundamentalmente al turismo de ocio. A pesar de su estado de conservación, la raza ‘Camello Canario’ continúa relegada a un escenario de baja presión selectiva para su producción, mejora y conservación sostenible. En un contexto global, esta realidad circunstancial enfatiza el carácter limitado de los esfuerzos de diseño de programas para la caracterización fenotípica/funcional, y la conservación y mejora genética sostenibles de la biodiversidad global del género Camelus. A pesar de la patencia de un incremento relativamente contemporáneo en el interés socioeconómico por la cría y producción de camellos, traducida en un desarrollo paralelo de la ciencia internacional básica y aplicada para con el género Camelus, los resultados y metodologías disponibles para la caracterización genética y funcional de estas especies de interés productivo, así como la evolución equivalente de reglamentaciones específicas en materia de bienestar animal, son efectivamente insuficientes. En la presente tesis doctoral, cuyo objeto y modelo de estudio es la raza ‘Camello Canario’ y su principal funcionalidad (ocio turístico), se han implementado, optimizado y validado diferentes metodologías para la caracterización fenotípica/funcional (zoometría, biomecánica y comportamiento) de dromedarios. Adicionalmente, se han identificado las regiones genómicas que son responsables de la variación fenotípica en tales caracteres y que pueden integrarse en el desarrollo de esquemas de selección asistida por marcadores. Considerando además que el turismo de ocio con dromedarios implica un contacto estrecho entre humanos y animales en un contexto específico, el estudio de las dimensiones socio-culturales que influyen de manera distinguida en el comportamiento de compra, satisfacción general y fidelidad de los usuarios clientes dentro de este segmento turístico, permitirá customizar rigurosamente estas experiencias de ocio. A propósito de diversificar las oportunidades para la explotación sostenible de la raza ‘Camello Canario’, se han explorado también otros caracteres (producción de fibras textiles, e identificación y aislamiento de moléculas bioactivas en los subproductos de la ganadería camellar) con potencialidad de conversión en nichos económicos.