Někteří z vás, kteří znají práci mých kolegů a mou, vědí, že konceptem minimální životaschopné velikosti populace se zabýváme již řadu let (viz odkazy na konci tohoto příspěvku). Když jsem s tímto směrem vědeckého zkoumání začínal, netušil jsem, že si nakonec vytvoří více než jen pár odpůrců.
Možná jde o filozofický pohled, který lidé zaujímají, když odmítají věřit, že existuje něco jako „minimální“ počet jedinců v populaci potřebný k zajištění vysoké (tj. téměř jisté) pravděpodobnosti přetrvání. Nejsem si tím jistý. Ať už je to ale z jakéhokoli důvodu, objevují se zarytí odpůrci tohoto konceptu, respektive jakékoli jeho aplikace.
Však značná část kvantitativní ekologie ochrany přírody rozvíjí – v různých podobách – analýzy životaschopnosti populací, aby odhadla pravděpodobnost, že populace (nebo celý druh) vyhynou. Pokud je tato pravděpodobnost nepřijatelně vysoká, pak lze použít (a modelovat) různé přístupy k řízení, aby se osud populace zlepšil. Odvrácenou stranou takové analýzy je samozřejmě zjištění, při jaké velikosti populace se pravděpodobnost vymření stává zanedbatelnou.
„Zanedbatelná“ je sám o sobě subjektivní pojem, stejně jako slovo „velmi“ může pro různé lidi znamenat různé věci. Proto jsme se zabývali standardizací kritérií pro „zanedbatelnou“ minimální velikost životaschopné populace, což je téměř přesně to, o co se pokouší téměř všeobecně uznávaný Červený seznam IUCN se svými různými (kategorickými) kategoriemi rizika vyhynutí.
Většina rozumných lidí se však pravděpodobně shodne na tom, že < 1 % pravděpodobnost vyhynutí v průběhu mnoha generací (v případě našeho návrhu 40) je přijatelný cíl. Osobně bych se cítil docela bezpečně, kdyby pravděpodobnost přežití mé vlastní rodiny byla > 99 % během následujících 40 generací.
Někteří lidé se však brání představě, že bychom v ekologii zobecňovali (zvláštní – vždycky jsem měl dojem, že právě to máme jako vědci dělat – zjišťovat, jak věci fungují ve většině situací, aby byly mechanismy stále jasnější – říkejte mi snílek).
Takže když jsme byli napadeni v několika renomovaných časopisech, bylo to pro nás poněkud překvapivé. Poslední výpad přišel v podobě článku v časopise Trends in Ecology and Evolution. Na tento článek jsme napsali (nutně krátkou) reakci, v níž jsme identifikovali jeho nepřesnosti a rozpory, ale nebyli jsme schopni zcela rozvést nedostatky tohoto článku. S radostí však mohu říci, že nyní se nám to podařilo a náš komentář k tomuto článku jsme rozšířili do širšího přehledu.
Pod vedením významného genetika ochrany přírody, profesora Richarda Frankhama, a za účasti mého dlouholetého partnera ve vědeckém zločinu, profesora Barryho Brooka, jsme právě publikovali komplexní přehled pravidla „50/500“, které se objevilo od článku Franklina a Soulé v roce 1980.
Než se dostanu k podrobnostem, musím začít tím, že řeknu, jak skutečně příjemnou a pokořující zkušeností byla spolupráce s Dickem. On opravdu dělá … . Nejenže jsou Dickovy znalosti impozantní, ale je to také jeden z nejpříjemnějších chlapíků. Jaká úžasná kombinace vlastností. Doufám, že až vyrostu, budu jako on.
Zpět k detailům. Jak již bylo zmíněno, takzvané pravidlo „50/500“ existuje již více než 30 let a přetrvává jako obecné vodítko pro management téměř ve všech kruzích zabývajících se managementem malých populací. V podstatě toto pravidlo říká, že aby se zabránilo inbreedingové depresi (tj. ztrátě „fitness“ v důsledku genetických problémů), je zapotřebí, aby efektivní velikost populace (Ne) činila alespoň 50 jedinců v populaci. Aby nedocházelo k erozi evolučního potenciálu (schopnosti populace vyvíjet se tak, aby se vyrovnala se změnami prostředí), je nutná velikost Ne alespoň 500 jedinců.
Klíčový je zde ten malý kvalifikátor efektivní. Ne je počet jedinců, který by vedl ke stejné ztrátě genetické diverzity, inbreedingu nebo genetickému driftu, kdyby se chovali způsobem idealizované populace. Skvělé, říkáte? Spíš „co to sakra znamená?“
No, „idealizovaná“ populace je právě to – není to reálná věc. V ideálním světě by byl chovný pár naprosto nepříbuzný, takže by neměl šanci zplodit potomky s jakýmikoliv genetickými vadami díky tomu, že by každý z rodičů nedaroval žádné škodlivé alely do konkrétního lokusu. Skutečné populace se tak samozřejmě chovají jen zřídka, takže některé páry mají určitou míru „příbuznosti“. Víte, co se stane – jak se populace zmenšuje, zvyšuje se šance na rozmnožování s příbuzným a dochází k příbuzenskému křížení.
Ukázalo se, že na základě Dickovy vlastní práce a pozdějších prací jiných autorů je „průměrný“ poměr efektivní populace ke sčítané populaci (Nc, počet jedinců započítaných v populaci – obvykle jen dospělých) velikosti asi 0,1 až 0,2. V případě, že se populace zmenšuje, zvyšuje se šance na příbuzenské křížení. Jinými slovy, na každých 5 až 10 jedinců sečtených v populaci připadá v průměru pouze 1 „efektivní“ jedinec (z genetického hlediska).
Takže si to spočítejme. Ne = 50 bude v průměru znamenat Nc = 250 až 500 a Ne = 500 znamená Nc = 2500 – 5000. Zní vám to povědomě? Ve skutečnosti kolem 5000 je to, co naznačila naše metaanalýza demografické (tj. sčítané populace) minimální životaschopné velikosti populace.
Ano, argumenty jsme už slyšeli – ne vždy je Ne:Nc mezi 0,1 a 0,2 a ne všechny populace potřebují 5000+, aby „přežily“. Ale to vůbec netvrdíme – bez poměrně obtížně měřitelného odhadu skutečného Ne:Nc pro konkrétní populaci by se ve skutečnosti mělo pro jistotu vycházet z průměrné situace.
Ale když se podíváte jen na genetické argumenty, pravidlo 50/500 se začíná hroutit. Jelikož se jedná o základní předpoklad mnoha kritérií Červeného seznamu IUCN, je „správné“ stanovení tohoto pravidla nesmírně důležité.
Jak ukazuje náš přehled – s rozsáhlými důkazy a dobře podloženými argumenty – 50 je ve skutečnosti příliš nízká hodnota na to, aby u většiny zkoumaných druhů nedošlo k inbreedingové depresi. Ve skutečnosti je Ne ≥ 100 (tj. Nc ≥ 500 až 1000) blíže skutečnému minimu. Stejně tak Ne = 500 nutně nezajistí, že si populace udrží svůj evoluční potenciál napořád; i tato hodnota by měla být zdvojnásobena na Ne ≥ 1000 (Nc ≥ 5000 až 10000).
To samozřejmě znamená, že u některých druhů by se musely změnit kategorie Červeného seznamu – konkrétně u druhů zařazených pod kritérium C. Ještě důležitější je, že to znamená, že pokud se nesnažíte o velikost populace v řádu tisíců (nejlépe vysokých tisíců), pak neúmyslně (nebo záměrně) řídíte populaci tak, aby vyhynula.
Nemůžu říct, že bych věřil argumentu, že bychom neměli říkat takové věci, protože některé druhy nikdy nedosáhnou takové velikosti. Zvykejte si na to – k vymírání dochází a my budeme muset chytře řešit, na co nejlépe vynaložit peníze na ochranu přírody.
Vychutnávám si následné komentáře.
CJA Bradshaw
- Frankham R, CJA Bradshaw, BW Brook. 2014. Genetika v ochranářském managementu: revidovaná doporučení pro pravidla 50/500, kritéria červeného seznamu a analýzy životaschopnosti populací. Biological Conservation 170: 53-63. doi:10.1016/j.biocon.2013.12.036
- Frankham, R, BW Brook, CJA Bradshaw, LW Traill, D Spielman. 2013. Pravidlo 50/500 a minimální životaschopné populace: odpověď na Jamiesona a Allendorfa. Trends in Ecology and Evolution 28: 187-188. doi:10.1016/j.tree.2013.01.002
- Bradshaw, CJA, Clements, GR, WF Laurance, BW Brook. 2011. Better SAFE than sorry (Lepší být v bezpečí než litovat). Frontiers in Ecology and the Environment 9: 487-488. doi:10.1890/11.WB.028
- Brook, BW, CJA Bradshaw, LW Traill, R Frankham. 2011. Minimální životaschopná velikost populace: ne magická, ale nutná. Trends in Ecology and Evolution 26: 619-620. doi:10.1016/j.tree.2011.09.006
- Clements, GR, CJA Bradshaw, BW Brook, WF Laurance. 2011. The SAFE index: using a threshold population target to measure relative species threat (Index SAFE: využití prahového populačního cíle k měření relativního ohrožení druhu). Frontiers in Ecology and the Environment 9: 521-525. doi:10.1890/100177
- Traill, LW, BW Brook, R Frankham, CJA Bradshaw. 2010. Pragmatické cíle životaschopnosti populací v rychle se měnícím světě. Biological Conservation 143: 28-34. doi:10.1016/j.biocon.2009.09.001
- Field, IC, MG Meekan, RC Buckworth, CJA Bradshaw. 2009. Náchylnost žraloků, rejnoků a chimér ke globálnímu vymírání. Advances in Marine Biology 56: 275-363. doi:10.1016/S0065-2881(09)56004-X
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook. 2007. Minimální životaschopná velikost populace: metaanalýza 30 let publikovaných odhadů. Biological Conservation 139: 159-166. doi:10.1016/j.biocon.2007.06.011
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook (autoři); Mark McGinley (tematický editor). 2007. Minimální životaschopná velikost populace. In: Sborník příspěvků k problematice životního prostředí: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment)
- Brook, BW, LW Traill, CJA Bradshaw. 2006. Minimální životaschopná velikost populace a globální riziko vyhynutí spolu nesouvisí. Ecology Letters 9: 375-382. doi:10.1111/j.1461-0248.2006.00883.x
Sdílet:
.