A kollégáim és az én munkámat ismerők közül néhányan tudják, hogy évek óta vizsgáljuk a minimálisan életképes populációméret koncepcióját (lásd a hivatkozásokat a bejegyzés végén). Nem is sejtettem, amikor elkezdtem ezt a tudományos vizsgálódási irányvonalat, hogy a végén nem kevés ellenfelet fog teremteni.
Ez talán egy filozófiai nézőpont, amit az emberek elfogadnak, amikor nem hajlandók elhinni, hogy létezik olyan “minimális” egyedszám egy populációban, ami szükséges a fennmaradás nagy (azaz szinte biztos) valószínűségének garantálásához. Nem vagyok benne biztos. Bármilyen okból is van azonban néhány heves ellenzője a koncepciónak, vagy annak bármilyen alkalmazásának.
Mégis a kvantitatív természetvédelmi ökológia jelentős része – különböző formákban – populációs életképességi elemzéseket dolgoz ki annak valószínűségére, hogy egy populáció (vagy egész faj) kihaljon. Ha a valószínűség elfogadhatatlanul magas, akkor különböző kezelési megközelítéseket lehet alkalmazni (és modellezni) a populáció sorsának javítására. Egy ilyen elemzés másik oldala természetesen az, hogy megnézzük, milyen populációméretnél válik elhanyagolhatóvá a kihalás valószínűsége.
A “elhanyagolható” önmagában is szubjektív kifejezés, ahogyan a “nagyon” szó is mást jelenthet különböző embereknek. Ezért vizsgáltuk meg az “elhanyagolható” kritériumok szabványosítását a minimálisan életképes populációméretekre vonatkozóan, majdnem pontosan azt, amit az IUCN szinte általánosan elfogadott Vörös Listája próbál megtenni a különböző (kategorikus) kihalási kockázati kategóriáival.
A legtöbb értelmes ember valószínűleg egyetért abban, hogy < 1 % esély a kihalásra több generáción keresztül (a mi javaslatunk esetében 40) elfogadható célérték. Én személy szerint eléggé biztonságban érezném magam, ha a saját családom túlélési valószínűsége > 99 % lenne a következő 40 generáción keresztül.
Néhányan azonban idegenkednek az általánosítások gondolatától az ökológiában (vicces – mindig is az volt a benyomásom, hogy tudósként pontosan ezt kellene tennünk – kideríteni, hogyan működnek a dolgok a legtöbb helyzetben, hogy a mechanizmusok egyre világosabbá váljanak – nevezzenek álmodozónak).
Az, hogy több rangos folyóiratban is támadtak minket, kissé meglepő volt. A legutóbbi ostorcsapás egy Trends in Ecology and Evolution cikk formájában érkezett. Írtunk egy (szükségszerűen rövid) választ erre a cikkre, azonosítva annak pontatlanságait és ellentmondásait, de nem tudtuk teljesen kibontani a cikk hiányosságait. Örömmel mondhatom azonban, hogy most már sikerült, és az említett cikkhez fűzött kommentárunkat egy szélesebb körű áttekintéssé bővítettük.
A neves természetvédelmi genetikus, Richard Frankham professzor vezetésével és régi tudományos bűntársam, Barry Brook professzor bevonásával most tettük közzé az ’50/500′ szabály átfogó áttekintését, amely Franklin és Soulé 1980-as cikkei óta létezik.
Mielőtt belemennék a részletekbe, azzal kell kezdenem, hogy milyen igazán kellemes és megalázó élmény volt Dickkel dolgozni. Ő tényleg … . Dick nem csak a tudása lenyűgöző, hanem az egyik legkedvesebb fickó is. Micsoda csodálatos kombinációja a tulajdonságoknak. Remélem, olyan leszek, mint ő, ha felnövök.
Vissza a részletekhez. Mint említettük, az úgynevezett “50/500′ szabály már több mint 30 éve létezik, és szinte minden kis populációkezelői körökben általános kezelési irányelvként fennmaradt. A szabály alapvetően azt mondja ki, hogy a beltenyésztési depresszió (azaz a genetikai problémák miatti “fitneszveszteség”) elkerülése érdekében egy populációban legalább 50 egyedből álló effektív populációméret (Ne) szükséges. Az evolúciós potenciál (a populáció azon képessége, hogy a környezeti változásokkal való megbirkózásra fejlődjön) erodálódásának elkerülése érdekében legalább 500-as Ne szükséges.
A kulcs itt az a kis minősítő, hogy hatékony. Az Ne az egyedek azon száma, amely a genetikai sokféleség, a beltenyésztés vagy a genetikai sodródás azonos mértékű csökkenését eredményezné, ha egy idealizált populációhoz hasonlóan viselkednének. Nagyszerű, azt mondod? Inkább azt, hogy “mi a fenét jelent ez?”
Nos, egy “idealizált” populáció éppen az – nem egy valós dolog. Egy tökéletes világban egy szaporodó pár teljesen független lenne, így nem lenne esélyük arra, hogy genetikai hibás utódokat hozzanak létre, mivel mindkét szülő nem adományoz káros allélokat egy adott lokuszra. Természetesen a valós populációk ritkán viselkednek így, így egyes párok bizonyos mértékű “rokonsággal” rendelkeznek. Tudjuk, mi történik – ahogy a populáció egyre kisebb lesz, úgy nő a rokonokkal való szaporodás esélye, és beltenyésztést kapunk.
Kiderült, hogy Dick saját munkája és mások későbbi publikációi alapján a tényleges populáció és az összeírási populáció (Nc, a populációban megszámolt egyedek száma – általában csak a felnőttek) méretének “átlagos” aránya körülbelül 0,1 és 0,2 között van. Más szóval, minden 5-10, a populációban megszámolt egyedre átlagosan csak 1 “hatékony” egyed jut (genetikai értelemben).
Fogjuk tehát a matematikát. Ne = 50 átlagosan Nc = 250-500, Ne = 500 pedig Nc = 2500-5000. Ismerősen hangzik? Valójában körülbelül 5000 az, amit a demográfiai (azaz népszámlálási népesség) minimálisan életképes populációméretre vonatkozó metaanalízisünk javasolt.
Igen, hallottuk már az érveket – nem mindig van Ne:Nc 0,1 és 0,2 között, és nem minden populációnak kell 5000+ a “túléléshez”. De mi egyáltalán nem ezt mondjuk – egy adott populáció valódi Ne:Nc-jének meglehetősen nehezen mérhető becslése nélkül valójában az átlagos helyzetet kell alapértelmezettnek tekinteni a biztonság kedvéért.
De ha csak a genetikai érveket nézzük, az 50/500-as szabály kezd összeomlani. Mivel az IUCN Vörös Listájának számos kritériumában alapvető feltételezés, a szabály “helyes” meghatározása hihetetlenül fontos.
Amint arra áttekintésünk rámutat – kiterjedt bizonyítékokkal és jól alátámasztott érvekkel -, az 50 valójában túl alacsony ahhoz, hogy a vizsgált fajok többségénél ne legyen beltenyésztési depresszió. Valójában a Ne ≥ 100 (azaz Nc ≥ 500-1000) közelebb áll a valódi minimumhoz. Hasonlóképpen, Ne = 500 nem feltétlenül biztosítja, hogy egy populáció az evolúciós potenciálját a végtelenségig megőrizze; ezt is meg kellene duplázni Ne ≥ 1000-re (Nc ≥ 5000 és 10000 között).
Ez természetesen azt jelenti, hogy néhány faj esetében meg kellene változtatni a Vörös Lista kategóriáit – konkrétan a C kritérium alá soroltakat. Ami ennél is fontosabb, ez azt jelenti, hogy ha nem az 1000-es (lehetőleg a magas 1000-es) populációméretekre törekszünk, akkor akaratlanul (vagy szándékosan) a kihalást irányítjuk.
Nem mondhatom, hogy igazán beveszem azt az érvet, hogy nem kellene ilyen dolgokat mondanunk, mert egyes fajok soha nem érik el ezeket a méreteket. Szokj hozzá – a kihalások megtörténnek, és okoskodnunk kell arról, hogy mire költsük a természetvédelmi dollárjainkat.
Az ezt követő kommentárokat élvezem.
CJA Bradshaw
- Frankham R, CJA Bradshaw, BW Brook. 2014. Genetika a természetvédelmi kezelésben: felülvizsgált ajánlások az 50/500-as szabályokra, a Vörös lista kritériumaira és a populációk életképességi elemzéseire. Biological Conservation 170: 53-63. doi:10.1016/j.biocon.2013.12.036
- Frankham, R, BW Brook, CJA Bradshaw, LW Traill, D Spielman. 2013. Az 50/500-as szabály és a minimálisan életképes populációk: válasz Jamiesonra és Allendorfra. 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. Jobb SAFE mint sajnálkozni. Frontiers in Ecology and the Environment 9: 487-488. doi:10.1890/11.WB.028
- Brook, BW, CJA Bradshaw, LW Traill, R Frankham. 2011. Minimális életképes populációméret: nem varázslat, de szükséges. 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. A SAFE index: a populációs küszöbérték használata a fajok relatív veszélyeztetettségének mérésére. Frontiers in Ecology and the Environment 9: 521-525. doi:10.1890/100177
- Traill, LW, BW Brook, R Frankham, CJA Bradshaw. 2010. Pragmatikus populációs életképességi célok egy gyorsan változó világban. Biological Conservation 143: 28-34. doi:10.1016/j.biocon.2009.09.001
- Field, IC, MG Meekan, RC Buckworth, CJA Bradshaw. 2009. A cápák, ráják és kimérafélék érzékenysége a globális kihalással szemben. Advances in Marine Biology 56: 275-363. doi:10.1016/S0065-2881(09)56004-X
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook. 2007. Minimális életképes populációméret: 30 év publikált becsléseinek metaanalízise. Biological Conservation 139: 159-166. doi:10.1016/j.biocon.2007.06.011
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook (szerzők); Mark McGinley (témaszerkesztő). 2007. Minimális életképes populációméret. In: 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. Minimum viable population size and global extinction risk are unrelated. Ecology Letters 9: 375-382. doi:10.1111/j.1461-0248.2006.00883.x