Минимальная жизнеспособная популяция ( MVP ) - это нижняя граница популяции вида, позволяющая ему выжить в дикой природе. Этот термин обычно используется в областях биологии , экологии и природоохранной биологии . MVP относится к минимально возможному размеру, при котором биологическая популяция может существовать, не подвергаясь вымиранию в результате стихийных бедствий или демографической, экологической или генетической стохастичности . [1] Термин « популяция » определяется как группа скрещивающихся особей в аналогичной географической области, которые подвергаются незначительному потоку генов с другими группами вида. [2]Обычно MVP используется для обозначения дикой популяции, но также может использоваться для сохранения ex-situ (популяции зоопарков).
Оценка
Не существует однозначного определения того, что является достаточной популяцией для продолжения вида, потому что выживание вида будет в некоторой степени зависеть от случайных событий. Таким образом, любой расчет минимальной жизнеспособной популяции (MVP) будет зависеть от используемой модели прогноза численности населения. [3] Набор случайных (стохастических) прогнозов может быть использован для оценки начального размера популяции, необходимого (на основе допущений в модели) для (скажем) 95% или 99% вероятности выживания, скажем, через 1000 лет. будущее. [4] Некоторые модели используют поколения как единицу времени, а не годы, чтобы поддерживать 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, достигается после тысячного повторения моделирования окружающей среды .
Вымирание
Небольшие популяции подвергаются большему риску исчезновения, чем более крупные, из-за того, что небольшие популяции имеют меньшую способность восстанавливаться после неблагоприятных стохастических (т. Е. Случайных) событий. Такие события можно разделить на четыре источника: [3]
- Демографическая стохастичность
- Демографическая стохастичность часто является лишь движущей силой к вымиранию популяций, насчитывающих менее 50 особей. Случайные события влияют на плодовитость и выживаемость особей в популяции, и в более крупных популяциях эти события, как правило, стабилизируются в сторону устойчивой скорости роста. Однако в небольших популяциях гораздо больше относительной дисперсии, что, в свою очередь, может вызвать вымирание. [3]
- Стохастичность окружающей среды
- Небольшие случайные изменения в абиотических и биотических компонентах экосистемы, в которой обитает популяция, подпадают под экологическую стохастичность. Примерами являются изменения климата с течением времени и появление других видов, которые борются за ресурсы. В отличие от демографической и генетической стохастичности, стохастичность окружающей среды имеет тенденцию влиять на популяции любого размера. [3]
- Природные катастрофы
- Расширение экологической стохастичности, стихийные бедствия - это случайные крупномасштабные явления, такие как метели, засухи, штормы или пожары, которые непосредственно сокращают население в течение короткого периода времени. Природные катастрофы - это самые трудные для прогнозирования события, и в моделях MVP часто возникают трудности с их учетом. [3]
- Генетическая стохастичность
- Небольшие популяции уязвимы для генетической стохастичности, случайного изменения частот аллелей с течением времени, также известного как генетический дрейф . Генетический дрейф может привести к исчезновению аллелей из популяции, что снижает генетическое разнообразие. В небольших популяциях низкое генетическое разнообразие может увеличить скорость инбридинга, что может привести к депрессии инбридинга , при которой популяция, состоящая из генетически похожих особей, теряет приспособленность . Инбридинг в популяции снижает приспособленность из-за того, что вредные рецессивные аллели становятся более распространенными в популяции, а также из-за снижения адаптивного потенциала . Так называемое «правило 50/500», согласно которому популяция нуждается в 50 особях для предотвращения инбридинговой депрессии и 500 особях для защиты от генетического дрейфа в целом, часто используется в качестве эталона для MVP, но недавнее исследование показывает, что это руководство не применимо к широкому спектру таксонов. [4] [3]
Заявление
MVP не принимает во внимание 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, ведутся споры о точности PVA, поскольку для прогнозирования обычно требуется широкий спектр допущений; однако важным соображением является не абсолютная точность, а обнародование концепции, согласно которой каждый вид действительно имеет свой MVP, который, по крайней мере, может быть приблизительно определен с точки зрения сохранения биологии и Планов действий по сохранению биоразнообразия . [3]
Существует явная тенденция к изолированности , выживанию генетических узких мест и r-стратегии, допускающей гораздо более низкие MVP, чем в среднем. И наоборот, таксоны, на которые легко влияет инбридинговая депрессия - имеющие высокие MVP - часто явно являются K-стратегами с низкой плотностью популяции, но при этом встречаются в широком диапазоне. MVP от 500 до 1000 часто оценивается как среднее значение для наземных позвоночных, когда инбридинг или генетическая изменчивость игнорируются. [6] [7] Когда включены эффекты инбридинга, оценки MVP для многих видов исчисляются тысячами. На основе мета-анализа значений, представленных в литературе для многих видов, Traill et al. сообщили о позвоночных «межвидовое частотное распределение ПМК со средним значением 4169 особей (95% ДИ = 3577–5129)». [8]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Holsinger, Кент (2007-09-04). «Типы стохастических угроз» . EEB310: Биология сохранения . Университет Коннектикута. Архивировано из оригинала на 2008-11-20 . Проверено 4 ноября 2007 .
- ^ «Население | Определение населения на английском языке по Оксфордским словарям» . Оксфордские словари | Английский . Проверено 8 июня 2019 .
- ^ Б с д е е г Шаффер, Марк Л. (февраль 1981 г.). «Минимальные размеры популяций для сохранения видов». Биология . 31 (2): 131–134. DOI : 10.2307 / 1308256 . ISSN 0006-3568 . JSTOR 1308256 .
- ^ а б Франкхэм, Ричард; Брэдшоу, Кори Дж. А.; Брук, Барри В. (2014-02-01). «Генетика в управлении сохранением: пересмотренные рекомендации для правил 50/500, критерии Красного списка и анализ жизнеспособности популяции». Биологическая консервация . 170 : 56–63. DOI : 10.1016 / j.biocon.2013.12.036 . ISSN 0006-3207 .
- ^ О'Грейди, Джулиан Дж .; Брук, Барри В .; Рид, Дэвид Х .; Баллоу, Джонатан Д.; Тонкин, Дэвид В .; Фрэнкхэм, Ричард (01.11.2006). «Реалистичные уровни инбридинговой депрессии сильно влияют на риск исчезновения 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. Bibcode : 1984EnMan ... 8..167L . DOI : 10.1007 / BF01866938 .
- ^ CD, Томас (1990). «Что реальная динамика населения говорит нам о минимальных жизнеспособных размерах населения?». Биология сохранения . 4 (3): 324–327. DOI : 10.1111 / j.1523-1739.1990.tb00295.x .
- ^ Traill, Lochran W .; 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 .