Niektórzy z Was, którzy są zaznajomieni z moją i moich kolegów pracą wiedzą, że od lat badamy koncepcję minimalnej żywotnej liczebności populacji (patrz referencje na końcu tego postu). Niewiele wiedziałem, kiedy rozpocząłem tę linię naukowego dochodzenia, że skończy się to stworzeniem więcej niż kilku przeciwników.
Może to być filozoficzna perspektywa, którą ludzie przyjmują odmawiając wiary, że istnieje coś takiego jak „minimalna” liczba osobników w populacji wymagana do zagwarantowania wysokiego (tj. prawie zapewnionego) prawdopodobieństwa przetrwania. Nie jestem pewien. Z jakiegokolwiek powodu jednak, było kilku zaciekłych przeciwników tej koncepcji, lub jakiegokolwiek jej zastosowania.
Jeszcze spory kawałek ilościowej ekologii ochrony rozwija – w różnych formach – analizy żywotności populacji, aby oszacować prawdopodobieństwo, że populacja (lub cały gatunek) wyginą. Gdy to prawdopodobieństwo jest niedopuszczalnie wysokie, można zastosować (i modelować) różne metody zarządzania, by poprawić los populacji. Odwrotną stroną takiej analizy jest, oczywiście, sprawdzenie przy jakiej wielkości populacji prawdopodobieństwo wyginięcia staje się pomijalne.
„Znikome” jest samo w sobie pojęciem subiektywnym, tak jak słowo „bardzo” może oznaczać różne rzeczy dla różnych ludzi. Dlatego właśnie przyjrzeliśmy się standaryzacji kryteriów „pomijalnego” dla minimalnych wielkości populacji zdolnych do przeżycia, prawie dokładnie temu, co prawie powszechnie akceptowana Czerwona Lista IUCN próbuje zrobić ze swoimi różnymi (kategorycznymi) kategoriami ryzyka wyginięcia.
Ale większość rozsądnych ludzi prawdopodobnie zgodzi się, że < 1% szansy na wyginięcie w ciągu wielu pokoleń (40, w przypadku naszej sugestii) jest akceptowalnym celem. Osobiście czułbym się całkiem bezpiecznie, gdyby prawdopodobieństwo przeżycia mojej własnej rodziny wynosiło > 99% w ciągu następnych 40 pokoleń.
Niektórzy ludzie, jednak, baulk na pojęcie dokonywania uogólnień w ekologii (zabawne – zawsze byłem pod wrażeniem, że to było dokładnie to, co mieliśmy robić jako naukowcy – znalezienie, jak rzeczy działały w większości sytuacji, tak, że mechanizmy stają się coraz jaśniejsze – nazwij mnie marzycielem).
Więc kiedy zostaliśmy zaatakowani w kilku czasopismach o wysokim profilu, to było coś w rodzaju niespodzianki. Ostatni lashing przyszedł w formie Trends w Ekologii i Ewolucji artykuł. Napisaliśmy (z konieczności krótką) odpowiedź na ten artykuł, identyfikując jego nieścisłości i sprzeczności, ale nie byliśmy w stanie całkowicie rozwinąć nieadekwatności tego artykułu. Jednakże, jestem szczęśliwy mogąc powiedzieć, że teraz mamy, i rozszerzyliśmy nasz komentarz do tego papieru w szerszy przegląd.
Pod przewodnictwem wybitnego genetyka konserwatorskiego, profesora Richarda Frankhama, i włączając w to mojego wieloletniego partnera w naukowej zbrodni, profesora Barry’ego Brooka, właśnie opublikowaliśmy kompleksowy przegląd zasady ’50/500′, która jest od czasu papierów Franklina i Soulé w 1980 roku.
Zanim przejdę do szczegółów, muszę zacząć od tego, że praca z Dickiem była naprawdę przyjemnym i upokarzającym doświadczeniem. On naprawdę… . Nie tylko wiedza Dicka jest imponująca, ale jest on również jednym z najmilszych facetów. Co za niesamowita kombinacja cech. Mam nadzieję, że będę taki jak on, kiedy dorosnę.
Wracając do szczegółów. Jak wspomniano, tak zwana zasada „50/500” istnieje od ponad 30 lat i utrzymuje się jako ogólna wytyczna zarządzania w prawie wszystkich kręgach zarządzania małymi populacjami. Zasadniczo zasada ta mówi, że aby uniknąć depresji chowu wsobnego (tj. utraty „kondycji” z powodu problemów genetycznych), wymagana jest efektywna wielkość populacji (Ne) wynosząca co najmniej 50 osobników w populacji. Aby uniknąć erozji potencjału ewolucyjnego (zdolność populacji do ewolucji w celu radzenia sobie ze zmianami środowiskowymi), wymagane jest Ne wynoszące co najmniej 500.
Kluczem jest tutaj ten mały kwalifikator efektywny. Ne to liczba osobników, która spowodowałaby taką samą utratę różnorodności genetycznej, chów wsobny lub dryf genetyczny, gdyby zachowywali się tak, jak w wyidealizowanej populacji. Wspaniale, powiadasz? Raczej „co to do cholery znaczy?”
Cóż, „wyidealizowana” populacja jest tylko tym – nie jest prawdziwą rzeczą. W idealnym świecie para hodowlana byłaby całkowicie niespokrewniona, tak że nie miałaby szans na wyprodukowanie potomstwa z jakimikolwiek wadami genetycznymi, ponieważ każde z rodziców nie przekazywałoby żadnych szkodliwych alleli do żadnego konkretnego locus. Oczywiście, prawdziwe populacje rzadko zachowują się w ten sposób, więc niektóre pary mają pewien stopień „pokrewieństwa”. Wiecie, co się dzieje – gdy populacja się zmniejsza, szansa na rozmnażanie się z krewnym wzrasta i dochodzi do chowu wsobnego.
Okazuje się, że na podstawie pracy samego Dicka i późniejszych prac innych, „średni” stosunek populacji efektywnej do populacji spisowej (Nc, liczba osobników liczonych w populacji – zwykle tylko dorosłych) wynosi około 0,1 do 0,2. Innymi słowy, na każde 5 do 10 osobników policzonych w populacji, średnio jest tylko 1 'efektywny’ osobnik (genetycznie rzecz biorąc).
Zróbmy więc matematykę. Ne = 50 będzie średnio oznaczać Nc = 250 do 500, a Ne = 500 oznacza Nc = 2500 – 5000. Brzmi znajomo? W rzeczywistości, około 5000 jest tym, co sugerowała nasza metaanaliza demograficznej (tj. populacji spisowej) minimalnej żywotnej wielkości populacji.
Tak, słyszeliśmy już te argumenty – nie zawsze jest to Ne:Nc między 0,1 a 0,2, i nie wszystkie populacje potrzebują 5000+, aby „przetrwać”. Ale wcale nie o to nam chodzi – bez raczej trudnego do zmierzenia oszacowania prawdziwego Ne:Nc dla konkretnej populacji, w rzeczywistości należy przyjąć średnią sytuację jako bezpieczną.
Ale gdy spojrzymy na same argumenty genetyczne, reguła 50/500 zaczyna się załamywać. Jako podstawowe założenie w wielu kryteriach Czerwonej Księgi IUCN, uzyskanie „właściwej” reguły jest niezwykle ważne.
Jak wskazuje nasz przegląd – z obszernymi dowodami i dobrze popartymi argumentami – 50 jest w rzeczywistości zbyt niskie, aby zapewnić brak depresji chowu wsobnego dla większości gatunków, które zostały zbadane. W rzeczywistości, Ne ≥ 100 (tj. Nc ≥ 500 do 1000) jest bliższe prawdziwemu minimum. Podobnie, Ne = 500 niekoniecznie zapewni populacji utrzymanie potencjału ewolucyjnego w nieskończoność; ono również powinno być podwojone do Ne ≥ 1000 (Nc ≥ 5000 do 10000).
Oznacza to oczywiście, że dla niektórych gatunków kategorie Czerwonej Listy musiałyby ulec zmianie – konkretnie, te sklasyfikowane w ramach Kryterium C. Co ważniejsze, oznacza to, że jeśli nie dążysz do osiągnięcia wielkości populacji w tysiącach (najlepiej w wysokich tysiącach), to nieumyślnie (lub celowo) zarządzasz populacją na wymarcie.
Nie mogę powiedzieć, żebym naprawdę kupił argument, że nie powinniśmy mówić tego typu rzeczy, ponieważ niektóre gatunki nigdy nie osiągną takich rozmiarów. Przyzwyczajajcie się do tego – wymierania się zdarzają i będziemy musieli się sprytnie zastanowić, gdzie najlepiej wydać nasze dolary na ochronę przyrody.
Rozkoszuję się następującymi po tym komentarzami.
CJA Bradshaw
- Frankham R, CJA Bradshaw, BW Brook. 2014. Genetyka w zarządzaniu ochroną przyrody: zmienione zalecenia dotyczące zasad 50/500, kryteriów Czerwonej Listy i analiz żywotności populacji. Biological Conservation 170: 53-63. doi:10.1016/j.biocon.2013.12.036
- Frankham, R, BW Brook, CJA Bradshaw, LW Traill, D Spielman. 2013. 50/500 rule and minimum viable populations: response to Jamieson and Allendorf. 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. Lepiej SAFE niż sorry. Frontiers in Ecology and the Environment 9: 487-488. doi:10.1890/11.WB.028
- Brook, BW, CJA Bradshaw, LW Traill, R Frankham. 2011. Minimum viable population size: not magic, but necessary. 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. Frontiers in Ecology and the Environment 9: 521-525. doi:10.1890/100177
- Traill, LW, BW Brook, R Frankham, CJA Bradshaw. 2010. Pragmatic population viability targets in a rapidly changing world. Biological Conservation 143: 28-34. doi:10.1016/j.biocon.2009.09.001
- Field, IC, MG Meekan, RC Buckworth, CJA Bradshaw. 2009. Susceptibility of sharks, rays and chimaeras to global extinction. Advances in Marine Biology 56: 275-363. doi:10.1016/S0065-2881(09)56004-X
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook. 2007. Minimum viable population size: a meta-analysis of 30 years of published estimates. Biological Conservation 139: 159-166. doi:10.1016/j.biocon.2007.06.011
- Traill, LW, CJA Bradshaw, BW Brook (Autorzy); Mark McGinley (Topic Editor). 2007. Minimum viable population size. 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
Share:
.