Минимальная жизнеспособная популяция
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2016 г. ) |
Минимальная жизнеспособная популяция ( MVP ) — это нижняя граница популяции вида, при которой он может выжить в дикой природе. Этот термин обычно используется в области биологии , экологии и биологии сохранения . MVP относится к наименьшему возможному размеру, при котором биологическая популяция может существовать, не подвергаясь угрозе исчезновения из-за стихийных бедствий или демографической, экологической или генетической стохастичности . [1] Термин « популяция » определяется как группа скрещивающихся особей в сходной географической области, которые подвергаются незначительному потоку генов с другими группами видов. [2] Обычно MVP используется для обозначения дикой популяции, но также может использоваться для ex situ сохранения (популяции в зоопарках).
Оценка
[ редактировать ]Не существует однозначного определения того, что представляет собой достаточную популяцию для продолжения вида, поскольку выживание вида будет в некоторой степени зависеть от случайных событий. Таким образом, любой расчет минимальной жизнеспособной популяции (MVP) будет зависеть от используемой модели прогнозирования численности населения. [3] Набор случайных (стохастических) прогнозов можно использовать для оценки необходимой первоначальной численности популяции (на основе допущений модели), чтобы существовала (например) 95% или 99% вероятность выживания через 1000 лет в будущем. . [4] В некоторых моделях в качестве единицы времени используются поколения, а не годы, чтобы обеспечить согласованность между таксонами . [5] Эти прогнозы ( анализ жизнеспособности населения , или PVA) используют компьютерное моделирование для моделирования популяций с использованием демографической и экологической информации для прогнозирования будущей динамики населения . Вероятность, присвоенная PVA, получается после тысячного повторения моделирования окружающей среды .
Вымирание
[ редактировать ]
Небольшие популяции подвергаются большему риску исчезновения, чем более крупные популяции, поскольку небольшие популяции имеют меньшую способность восстанавливаться после неблагоприятных стохастических (то есть случайных) событий. Такие события можно разделить на четыре источника: [3]
- Демографическая стохастичность
- Демографическая стохастичность часто является лишь движущей силой вымирания популяций, насчитывающих менее 50 особей. Случайные события влияют на плодовитость и выживаемость особей в популяции, а в более крупных популяциях эти события имеют тенденцию стабилизироваться в направлении устойчивых темпов роста. Однако в небольших популяциях относительная дисперсия гораздо больше, что, в свою очередь, может привести к вымиранию. [3]
- Экологическая стохастичность
- Небольшие случайные изменения в абиотических и биотических компонентах экосистемы, в которой обитает популяция, подпадают под экологическую стохастичность. Примерами могут служить изменения климата с течением времени и появление других видов, конкурирующих за ресурсы. В отличие от демографической и генетической стохастичности, стохастичность окружающей среды имеет тенденцию влиять на популяции любого размера. [3]
- Природные катастрофы
- Стихийные бедствия, являясь продолжением экологической стохастичности, представляют собой случайные крупномасштабные события, такие как метели, засухи, ураганы или пожары, которые непосредственно сокращают численность населения за короткий период времени. Стихийные катастрофы — события, которые труднее всего предсказать, и модели MVP часто испытывают трудности с их учетом. [3]
- Генетическая стохастичность
- Небольшие популяции уязвимы к генетической стохастичности — случайному изменению частот аллелей с течением времени, также известному как генетический дрейф . Генетический дрейф может привести к исчезновению аллелей из популяции, что снижает генетическое разнообразие. В небольших популяциях низкое генетическое разнообразие может увеличить уровень инбридинга, что может привести к инбридинговой депрессии , при которой популяция, состоящая из генетически схожих особей, теряет приспособленность . Инбридинг в популяции снижает приспособленность, вызывая более широкое распространение в популяции вредных рецессивных аллелей, а также снижая адаптивный потенциал . Так называемое «правило 50/500», согласно которому популяции необходимо 50 особей для предотвращения инбредной депрессии и 500 особей для защиты от генетического дрейфа в целом, является часто используемым критерием для определения MVP, но недавнее исследование показывает, что это руководство неприменимо к широкому разнообразию таксонов. [4] [3]
Приложение
[ редактировать ]MVP не учитывает внешнее вмешательство. Таким образом, это полезно для менеджеров по охране природы и защитников окружающей среды; популяция может быть увеличена выше MVP с помощью программы разведения в неволе или путем привлечения других представителей вида из других заповедников.
Естественно, существуют некоторые споры по поводу точности PVA, поскольку для прогнозирования обычно требуется широкий спектр допущений; однако важным соображением является не абсолютная точность, а распространение концепции о том, что каждый вид действительно имеет MVP, который, по крайней мере, может быть аппроксимирован ради сохранения биологии и планов действий по сохранению биоразнообразия . [3]
Существует заметная тенденция к изолированности , преодолению генетических узких мест и r-стратегии, позволяющей добиться гораздо более низких MVP, чем в среднем. И наоборот, таксоны, легко подверженные инбредной депрессии (имеющие высокие MVP), часто являются решительно K-стратегами , с низкой плотностью населения, встречающейся в широком диапазоне. MVP от 500 до 1000 часто присваивается как среднее значение для наземных позвоночных, когда игнорируется инбридинг или генетическая изменчивость. [6] [7] С учетом эффектов инбридинга оценки MVP для многих видов исчисляются тысячами. На основании метаанализа данных о значениях для многих видов, опубликованных в литературе, Traill et al. относительно позвоночных сообщили о «межвидовом частотном распределении ПМК со средним значением 4169 особей (95% ДИ = 3577–5129)». [8]
См. также
[ редактировать ]- Эффективная численность населения
- Инбредная депрессия
- Человеческое население
- Метапопуляция
- Спасательный эффект
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Холсингер, Кент (4 сентября 2007 г.). «Виды стохастических угроз» . EEB310: Биология сохранения . Университет Коннектикута. Архивировано из оригинала 20 ноября 2008 г. Проверено 4 ноября 2007 г.
- ^ «Население | Определение населения на английском языке по Оксфордским словарям» . Оксфордские словари | Английский . Архивировано из оригинала 1 февраля 2017 года . Проверено 8 июня 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Шаффер, Марк Л. (февраль 1981 г.). «Минимальная численность популяции для сохранения видов». Бионаука . 31 (2): 131–134. дои : 10.2307/1308256 . ISSN 0006-3568 . JSTOR 1308256 .
- ^ Перейти обратно: а б Фрэнкхэм, Ричард; Брэдшоу, Кори Дж. А.; Брук, Барри В. (01 февраля 2014 г.). «Генетика в управлении сохранением: пересмотренные рекомендации по правилам 50/500, критериям Красного списка и анализу жизнеспособности популяций». Биологическая консервация . 170 : 56–63. дои : 10.1016/j.biocon.2013.12.036 . ISSN 0006-3207 .
- ^ О'Грэйди, Джулиан Дж.; Брук, Барри В.; Рид, Дэвид Х.; Баллоу, Джонатан Д.; Тонкин, Дэвид В.; Фрэнкхэм, Ричард (1 ноября 2006 г.). «Реалистичные уровни инбридинговой депрессии сильно влияют на риск вымирания диких популяций». Биологическая консервация . 133 (1): 42–51. doi : 10.1016/j.biocon.2006.05.016 . ISSN 0006-3207 .
- ^ Дж, Лемкуль (1984). «Определение размера и рассеивания минимально жизнеспособных популяций для планирования землепользования и сохранения видов». Экологический менеджмент . 8 (2): 167–176. Бибкод : 1984EnMan...8..167L . дои : 10.1007/BF01866938 .
- ^ Компакт-диск, Томас (1990). «Что реальная динамика численности населения говорит нам о минимальной жизнеспособной численности населения?». Биология сохранения . 4 (3): 324–327. дои : 10.1111/j.1523-1739.1990.tb00295.x .
- ^ Трэйл, Локран В.; Брэдшоу, Кори Дж. А.; Брук, Барри В. (2007). «Минимальный жизнеспособный размер популяции: метаанализ опубликованных оценок за 30 лет». Биологическая консервация . 139 (1–2): 159–166. doi : 10.1016/j.biocon.2007.06.011 .