Back to chapter

29.9:

Conservering van kleine Populaties

JoVE 核
生物学
需要订阅 JoVE 才能查看此.  登录或开始免费试用。
JoVE 核 生物学
Conservation of Small Populations

Languages

分享

– [Docent] De prioriteit van natuurbeschermingsbiologie is het behoud van biologische diversiteit. Om dit doel te bereiken, moeten wetenschappers populaties identificeren die met uitsterven worden bedreigd. Vooral kleine populaties zoals die van de Floridapanter lopen risico, vanwege hun beperkte genetische diversiteit, hebben ze minder weerstand tegen ziekten en passen ze zich moeilijker aan verandering aan. Deze katten zwierven vroeger van Florida tot Louisiana, langs de kust van de Golf van Mexico. Door ontwikkelingen van het land, werd hun habitat gereduceerd tot een klein gebied in het zuiden van Florida. In 1973 waren er nog ongeveer 23 panters over. Het gevolg van zo’n kleine populatie was inteelt, wat leidde tot geknikte staarten, hartafwijkingen en andere genetische problemen die hun voortplantingsvermogen verminderde. Als een populatie eenmaal een kritiek laag aantal bereikt, kan het in een zogenaamde uitstervingsvortex terechtkomen, een spiraal van gebeurtenissen die elkaar opvolgen, waardoor de populatie verder reduceert tot aan extinctie. Zo werkt het. Een kleine populatie is gevoelig voor inteelt, of het paren met naaste familieleden. Als gevolg hiervan is er minder genetische diversiteit in de populatie. Lagere genetische diversiteit leidt op den duur tot lagere overlevingskansen en voorplantingssnelheid, waardoor de populatie verder reduceert tot op het punt van uitsterving. Eén manier om de uitstervingsvortex te voorkomen is door individuen uit andere populaties te importeren. Conservatiebiologen hebben bijvoorbeeld vrouwelijke panters uit Texas in de populatie in Florida geïntroduceerd om die groter en genetisch diverser te maken. Vandaag de dag zijn er ongeveer 125 Floridapanters als gevolg van deze inspanningen. Hoewel de populatie groter is geworden, is conservatie nog steeds nodig. GPS-halsbanden worden gebruikt om panters te volgen, waardoor natuurbeschermers de gezondheid van de populatie in de gaten kunnen houden.

29.9:

Conservering van kleine Populaties

Kleine populatiegroottes zorgen ervoor dat organismen een extreem risico lopen om uit te sterven, omdat er een gebrek aan variatie is en waardoor het aanpassingsvermogen afneemt. Dit verzwakt de overlevingskansen bij klimaatverandering, concurrentie van andere soorten of nieuwe ziekten. Grote populaties hebben een grotere kans om dergelijke invloeden te overleven, omdat dergelijke populaties individuen herbergen met genetische varianten die zich aanpassen aan nieuwe situaties. Kleine populaties hebben veel minder kans op een dergelijke variatie.

Moderne genomische technieken kunnen homozygoten identificeren in schadelijke genen die wordt veroorzaakt zijn door inteelt. Dit gebeurt wanneer nauw verwante organismen nakomelingen produceren; de nakomelingen hebben een grotere kans om twee identieke schadelijke allelen te krijgen. De wolven in het Isle Royale National Park maakten bijvoorbeeld een extreme populatiebeperking door als gevolg van een uitbraak van een ziekte, wat leidde tot een toename aan inteelt. De wolvenpopulatie bleef afnemen, totdat er maar twee wolven over waren.

Door sequentiebepaling van het hele genoom konden onderzoekers de afstamming van de overgebleven wolven op Isle Royale identificeren, die paringen tussen broers en zussen en ouders vertoonden in de kleine populatie op basis van patronen van chromosomale overerving. Analyse van gensequenties toonde schadelijke single-nucleotide polymorfismen (SNP's) binnen functionele genen aan die de fitheid van deze wolven verminderen. Deze mutaties verklaren de fysieke kenmerken die werden gezien bij de wolven van Isle Royale, zoals misvormingen in hun stekels en ribbenkasten.

Parkwachters haalden wolven van buiten het park binnen om een gezonde genetische diversiteit op Isle Royale te bewerkstelligen. In een gezondere, grotere populatie, zouden de wolven zich moeten kunnen ontwikkelen op Isle Royale. Rangers volgen ook de wolven op het eiland met GPS-halsbanden om te bepalen of hun beschermingsmethoden effectief zijn.

Suggested Reading

Robinson JA et. al. “Genomic signatures of extensive inbreeding in Isle Royale wolves, a population on the threshold of extinction.” Science Advances 5, no. 5 (May 29, 2019):eaau0757. [Source]