Reintrodukcja gatunku

Koń Przewalskiego wypuszczany na wolność w Mongolii w ramach projektu Return of the Wild Horses .

Reintrodukcja gatunku to celowe uwolnienie gatunku do środowiska naturalnego z niewoli lub innych obszarów, na których organizm jest w stanie przetrwać. Celem reintrodukcji gatunków jest ustanowienie zdrowej, zróżnicowanej genetycznie , samowystarczalnej populacji na obszarze, na którym została wytępiona, lub zwiększenie istniejącej populacji . Gatunki, które mogą kwalifikować się do reintrodukcji, są zazwyczaj zagrożone lub zagrożone w środowisku naturalnym. Jednak ponowne wprowadzenie gatunku może również służyć do zwalczania szkodników ; na przykład ponowne wprowadzenie wilków na dziki obszar w celu ograniczenia przeludnienia jeleni. Ponieważ reintrodukcja może wiązać się z powrotem gatunków rodzimych do miejsc, w których zostały wytępione, niektórzy wolą termin „ przywrócenie ”.

Od tysięcy lat ludzie reintrodukują gatunki w celu pożywienia i zwalczania szkodników. Jednak praktyka reintrodukcji do konserwacji jest znacznie młodsza, począwszy od XX wieku.

Metody pozyskiwania osób

Istnieje wiele podejść do reintrodukcji gatunków. Optymalna strategia będzie zależała od biologii organizmu. Pierwszą kwestią, którą należy się zająć, rozpoczynając reintrodukcję gatunku, jest to, czy pozyskać osobniki in situ , z dzikich populacji, czy ex situ , na przykład z niewoli w zoo lub ogrodzie botanicznym.

Pozyskiwanie na miejscu

in situ do odbudowy obejmuje przenoszenie osobników z istniejącej dzikiej populacji do nowego miejsca, w którym gatunek został wcześniej wytępiony. W miarę możliwości populacje powinny być pozyskiwane in situ ze względu na liczne zagrożenia związane z reintrodukcją organizmów z populacji trzymanych w niewoli do środowiska naturalnego. Aby reintrodukowane populacje miały największe szanse przeżycia i rozmnażania się, osobniki powinny pochodzić z populacji, które genetycznie i ekologicznie przypominają populację biorcy. Ogólnie rzecz biorąc, pozyskiwanie z populacji o podobnych warunkach środowiskowych do miejsca reintrodukcji zmaksymalizuje szansę, że reintrodukowane osobniki będą dobrze przystosowane do siedliska w miejscu reintrodukcji.

Jedną z kwestii związanych z pozyskiwaniem in situ jest to, na jakim etapie życia organizmy powinny być zbierane, transportowane i ponownie wprowadzane. Na przykład w przypadku roślin często idealnym rozwiązaniem jest transportowanie ich w postaci nasion, ponieważ na tym etapie mają one największe szanse na przeżycie translokacji. Jednak niektóre rośliny są trudne do zakorzenienia jako nasiona i mogą wymagać przeniesienia jako osobniki młodociane lub dorosłe.

Pozyskiwanie ex situ

W sytuacjach, w których zbieranie osobników in situ nie jest wykonalne, na przykład w przypadku rzadkich i zagrożonych gatunków ze zbyt małą liczbą osobników żyjących na wolności, możliwe jest zbieranie ex situ . Metody pozyskiwania ex situ pozwalają na przechowywanie osobników o dużym potencjale reintrodukcji. Przykłady przechowywania obejmują plazmę zarodkową przechowywaną w bankach nasion, bankach nasienia i komórek jajowych, kriokonserwację i hodowli tkankowej. Metody pozwalające na przechowywanie dużej liczby osobników mają również na celu maksymalizację różnorodności genetycznej. Przechowywane materiały generalnie mają długą żywotność podczas przechowywania, ale niektóre gatunki tracą żywotność, gdy są przechowywane jako nasiona. Hodowle tkankowe i techniki kriokonserwacji zostały udoskonalone tylko w przypadku kilku gatunków.

Organizmy mogą być również trzymane w żywych kolekcjach w niewoli. Żywe kolekcje są bardziej kosztowne niż przechowywanie plazmy zarodkowej i dlatego mogą wspierać tylko ułamek osobników, które mogą być pozyskiwane ex situ . Ryzyko wzrasta, gdy pozyskuje się osoby do dodania do żywych kolekcji. Utrata różnorodności genetycznej jest problemem, ponieważ przechowywanych jest mniej osobników. Osoby mogą również zostać genetycznie przystosowane do niewoli, co często niekorzystnie wpływa na sprawność reprodukcyjną osobników. Adaptacja do niewoli może sprawić, że osobniki będą mniej odpowiednie do ponownego wprowadzenia na wolność. Dlatego należy dołożyć wszelkich starań, aby odtworzyć dzikie warunki i zminimalizować czas spędzony w niewoli, gdy tylko jest to możliwe.

Sukcesy i porażki

Oryksy arabskie zostały ponownie wprowadzone do Omanu i Izraela w XX wieku.

Biologia reintrodukcji jest stosunkowo młodą dyscypliną i nadal jest w toku. Nie istnieje ścisła i akceptowana definicja sukcesu reintrodukcji, ale zaproponowano, aby do oceny sukcesu reintrodukcji stosować kryteria powszechnie stosowane do oceny stanu ochrony zagrożonych taksonów, takie jak kryteria z Czerwonej Listy IUCN . Udane programy reintrodukcji powinny w dłuższej perspektywie zapewnić żywotne i samowystarczalne populacje. Grupa specjalistów IUCN/SSC ds. reintrodukcji i Agencja Środowiska w swoich Globalnych Perspektywach Reintrodukcji z 2011 r. Zebrały studia przypadków reintrodukcji z całego świata. Zgłoszono 184 studia przypadków dotyczące szeregu gatunków, w tym m.in bezkręgowce , ryby , płazy , gady , ptaki , ssaki i rośliny . Oceny ze wszystkich badań obejmowały cele, wskaźniki sukcesu, podsumowanie projektu, główne napotkane trudności, najważniejsze wyciągnięte wnioski oraz powodzenie projektu z przyczynami sukcesu lub porażki. Podobna ocena skupiona wyłącznie na roślinach wykazała wysokie wskaźniki sukcesu reintrodukcji rzadkich gatunków. Analiza danych z Międzynarodowego Rejestru Reintrodukcji Centrum Ochrony Roślin wykazała, że ​​w 49 przypadkach, dla których dostępne były dane, 92% reintrodukowanych populacji roślin przeżyło dwa lata. Tygrys syberyjski populacja wzrosła z 40 osobników w latach czterdziestych XX wieku do około 500 w 2007 roku. Populacja tygrysów syberyjskich jest obecnie największą nierozdrobnioną populacją tygrysów na świecie. Jednak duża część translokacji i reintrodukcji nie zakończyła się sukcesem w tworzeniu zdolnych do życia populacji. Na przykład w Chinach reintrodukcja pand wielkich w niewoli miała mieszane skutki. Wszystkie pierwsze pandy wypuszczone z niewoli zmarły szybko po reintrodukcji. Nawet teraz, gdy poprawili swoją zdolność do reintrodukcji pand, nadal istnieje obawa o to, jak dobrze hodowane w niewoli pandy poradzą sobie ze swoimi dzikimi krewnymi.

Wiele czynników może przypisać sukces lub porażkę reintrodukcji. Drapieżniki, żywność, patogeny, konkurenci i pogoda mogą wpływać na zdolność reintrodukowanej populacji do wzrostu, przetrwania i reprodukcji. Liczba zwierząt reintrodukowanych podczas próby powinna również różnić się w zależności od czynników, takich jak zachowania społeczne, oczekiwane wskaźniki drapieżnictwa i zagęszczenie w środowisku naturalnym. Zwierzęta hodowane w niewoli mogą doświadczać stresu podczas niewoli lub translokacji, co może osłabić ich układ odpornościowy. Wytyczne IUCN dotyczące reintrodukcji podkreślają potrzebę oceny dostępności odpowiednich siedlisk jako kluczowego elementu planowania reintrodukcji. Zła ocena miejsca uwolnienia może zwiększyć szanse, że gatunek odrzuci to miejsce i być może przeniesie się do mniej odpowiedniego środowiska. Może to zmniejszyć sprawność gatunku, a tym samym zmniejszyć szanse na przeżycie. Twierdzą, że należy zbadać i uznać przywrócenie pierwotnego siedliska i eliminację przyczyn wymierania jako podstawowe warunki tych projektów. Niestety często zaniedbuje się okres monitorowania, który powinien nastąpić po reintrodukcjach.

Względy genetyczne

Kiedy gatunek został wytępiony z miejsca, w którym wcześniej istniał, osobniki, które będą stanowić reintrodukowaną populację, muszą pochodzić z populacji dzikich lub trzymanych w niewoli. Pozyskując osobniki do reintrodukcji, należy wziąć pod uwagę lokalną adaptację , przystosowanie do niewoli (w celu ochrony ex situ ), możliwość depresji wsobnej i depresji wsobnej oraz taksonomię , ekologię i różnorodność genetyczną populacji źródłowej. Reintrodukowane populacje doświadczają zwiększonej podatności na wpływ procesów ewolucyjnych dryfu , selekcji i przepływu genów ze względu na ich niewielkie rozmiary, różnice klimatyczne i ekologiczne między siedliskami źródłowymi i rodzimymi oraz obecność innych populacji kompatybilnych z kryciem.

Jeśli gatunek przeznaczony do reintrodukcji jest rzadki w środowisku naturalnym, prawdopodobnie będzie miał niezwykle niską liczebność populacji i należy zachować ostrożność, aby uniknąć chowu wsobnego i depresji wsobnej . Chów wsobny może zmienić częstotliwość dystrybucji alleli w populacji i potencjalnie spowodować zmianę kluczowej różnorodności genetycznej. Dodatkowo depresja krzyżowa może wystąpić, jeśli reintrodukowana populacja może hybrydyzować z istniejącymi populacjami na wolności, co może skutkować potomstwem o obniżonej sprawności i mniejszym przystosowaniu do lokalnych warunków. Aby zminimalizować oba te zjawiska, praktycy powinni pozyskiwać osobniki w sposób, który uwzględnia jak największą różnorodność genetyczną, i starać się w jak największym stopniu dopasować warunki miejsca źródłowego do warunków lokalnych.

Podczas reintrodukcji gatunków sugeruje się uchwycenie jak największej różnorodności genetycznej , mierzonej jako heterozygotyczność . Niektóre protokoły sugerują, że pozyskanie około 30 osobników z populacji pozwoli uchwycić 95% różnorodności genetycznej. Utrzymanie różnorodności genetycznej w populacji biorcy ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia utraty podstawowych lokalnych adaptacji, zminimalizowania depresji wsobnej i maksymalizacji sprawności reintrodukowanej populacji.

Podobieństwo ekologiczne

Rośliny lub zwierzęta poddane reintrodukcji mogą wykazywać obniżoną sprawność, jeśli nie są wystarczająco przystosowane do lokalnych warunków środowiskowych. Dlatego badacze powinni wziąć pod uwagę ekologiczne i środowiskowe podobieństwo miejsc źródłowych i biorczych przy wyborze populacji do reintrodukcji. Czynniki środowiskowe, które należy wziąć pod uwagę, obejmują cechy klimatu i gleby (pH, procent gliny, mułu i piasku, procent spalania węgla, procent spalania azotu, stężenie Ca, Na, Mg, P, K). Historycznie rzecz biorąc, pozyskiwanie materiału roślinnego do reintrodukcji było zgodne z zasadą „lokalne jest najlepsze”, jako najlepszy sposób na zachowanie lokalnych adaptacji, z osobnikami do reintrodukcji wybieranymi z najbardziej najbliższej geograficznie populacji. Jednak odległość geograficzna została pokazana w a zwykły eksperyment ogrodowy za niewystarczający predyktor sprawności. Ponadto przewidywane zmiany klimatyczne wywołane zmianami klimatycznymi doprowadziły do ​​opracowania nowych protokołów pozyskiwania nasion, których celem jest pozyskiwanie nasion najlepiej przystosowanych do warunków klimatycznych projektu. Agencje zajmujące się ochroną przyrody opracowały strefy przenoszenia nasion, które służą jako wytyczne dotyczące tego, jak daleko można transportować materiał roślinny, zanim będzie on słabo działał. Strefy przenoszenia nasion uwzględniają bliskość, warunki ekologiczne i klimatyczne, aby przewidzieć, jak wydajność roślin będzie się różnić w zależności od strefy. Badanie reintrodukcji Castilleja levisecta odkryła, że ​​populacje źródłowe znajdujące się najbliżej miejsca reintrodukcji wypadły najgorzej w eksperymencie polowym, podczas gdy te z populacji źródłowej, których warunki ekologiczne najbardziej odpowiadały miejscu reintrodukcji, wypadły najlepiej, co pokazuje, jak ważne jest dopasowanie wyewoluowanych adaptacji populacji do warunków w miejscu reintrodukcji.

Adaptacja do niewoli

Niektóre programy reintrodukcji wykorzystują rośliny lub zwierzęta z populacji trzymanych w niewoli w celu utworzenia reintrodukowanej populacji. Podczas ponownego wprowadzania osobników z populacji trzymanej w niewoli do środowiska naturalnego istnieje ryzyko, że przystosowały się one do niewoli z powodu zróżnicowanej selekcji genotypów w niewoli i na wolności. Podstawą genetyczną tej adaptacji jest selekcja rzadkich, recesywnych alleli które są szkodliwe na wolności, ale preferowane w niewoli. W konsekwencji zwierzęta przystosowane do niewoli wykazują zmniejszoną tolerancję na stres, zwiększoną oswojenie i utratę lokalnych adaptacji. Rośliny mogą również wykazywać przystosowanie do niewoli poprzez zmiany tolerancji na suszę, wymagania dotyczące składników odżywczych i wymagania dotyczące spoczynku nasion. Stopień adaptacji jest bezpośrednio związany z intensywnością selekcji, różnorodnością genetyczną, efektywną wielkością populacji i liczba pokoleń w niewoli. Cechy wyselekcjonowane w niewoli są zdecydowanie niekorzystne na wolności, więc takie adaptacje mogą prowadzić do zmniejszonej sprawności po reintrodukcji. Projekty reintrodukcji, które wprowadzają dzikie zwierzęta, generalnie osiągają wyższy wskaźnik sukcesu niż te, które wykorzystują zwierzęta wyhodowane w niewoli. Adaptację genetyczną do niewoli można zminimalizować za pomocą metod zarządzania: maksymalizując długość pokolenia i liczbę nowych osobników dodawanych do populacji w niewoli; minimalizowanie efektywnej wielkości populacji, liczby pokoleń spędzonych w niewoli i presji selekcyjnej ; oraz zmniejszanie różnorodności genetycznej o fragmentację populacji. W przypadku roślin minimalizację przystosowania do niewoli osiąga się zwykle poprzez pozyskiwanie materiału roślinnego z banku nasion , w którym osobniki są przechowywane jako nasiona zebrane dziko i nie miały szansy przystosować się do warunków panujących w niewoli. Jednak ta metoda jest wiarygodna tylko dla roślin ze spoczynkiem nasion .

Genetyczne kompromisy

W przypadku reintrodukcji z niewoli translokacja zwierząt z niewoli do środowiska naturalnego ma konsekwencje zarówno dla populacji żyjących w niewoli, jak i dzikich. Reintrodukcja cennych genetycznie zwierząt z niewoli poprawia różnorodność genetyczną reintrodukowanych populacji, jednocześnie uszczuplając populacje trzymane w niewoli; i odwrotnie, cenne genetycznie zwierzęta wyhodowane w niewoli mogą być blisko spokrewnione z osobnikami żyjącymi na wolności, a tym samym zwiększać ryzyko depresji wsobnej w przypadku reintrodukcji. Zwiększeniu różnorodności genetycznej sprzyja usuwanie genetycznie nadreprezentowanych osobników z populacji żyjących w niewoli i dodawanie zwierząt o niskim pokrewieństwie genetycznym do środowiska naturalnego. Jednak w praktyce zaleca się wstępną reintrodukcję osobników o niskiej wartości genetycznej do populacji trzymanej w niewoli, aby umożliwić ocenę genetyczną przed translokacją cennych osobników.

Doskonalenie technik badawczych

Wspólne podejście ekologów i biologów do reintrodukcji mogłoby udoskonalić techniki badawcze. Zarówno w celu przygotowania, jak i monitorowania reintrodukcji, w ramach Komisji ds. Przetrwania Gatunków i IUCN zachęca się do zacieśniania kontaktów między akademickimi biologami populacji a menedżerami dzikiej przyrody. IUCN stwierdza, że ​​ponowne wprowadzenie wymaga multidyscyplinarnego podejścia obejmującego zespół osób wywodzących się z różnych środowisk. Ankieta przeprowadzona przez Wolfa i in. w 1998 r. wskazał, że 64% projektów reintrodukcji wykorzystało subiektywną opinię do oceny jakości siedliska. Oznacza to, że większość ocen reintrodukcji opierała się na anegdotycznych dowodach ludzkich, a niewystarczająca liczba opierała się na wynikach statystycznych. Seddon i in. (2007) sugerują, że badacze rozważający przyszłe reintrodukcje powinni określić cele, ogólny cel ekologiczny oraz nieodłączne techniczne i biologiczne ograniczenia danej reintrodukcji, a procesy planowania i oceny powinny obejmować zarówno podejście eksperymentalne, jak i modelowe.

Monitorowanie zdrowia jednostek, a także przeżycia, jest ważne; zarówno przed, jak i po reintrodukcji. Interwencja może być konieczna, jeśli sytuacja okaże się niekorzystna. Modele dynamiki populacji, które integrują parametry demograficzne i dane behawioralne zarejestrowane w terenie, mogą prowadzić do symulacji i testowania hipotez a priori. Wykorzystywanie wcześniejszych wyników do projektowania dalszych decyzji i eksperymentów jest centralną koncepcją zarządzania adaptacyjnego . Innymi słowy, uczenie się przez działanie może pomóc w przyszłych projektach. Ekolodzy populacji powinni zatem współpracować z biologami, ekologami i zarządzaniem dziką przyrodą, aby ulepszyć programy reintrodukcji.

Monitorowanie genetyczne

Aby reintrodukowane populacje pomyślnie ustanowiły i zmaksymalizowały sprawność reprodukcyjną, praktycy powinni przeprowadzić testy genetyczne, aby wybrać osobniki, które będą założycielami reintrodukowanych populacji i kontynuować monitorowanie populacji po reintrodukcji. Dostępnych jest wiele metod pomiaru pokrewieństwa genetycznego między osobnikami w obrębie populacji i zmienności między nimi. Typowe narzędzia oceny różnorodności genetycznej obejmują markery mikrosatelitarne , analizy mitochondrialnego DNA , alloenzymy i polimorfizm długości amplifikowanych fragmentów znaczniki. Po reintrodukcji narzędzia do monitorowania genetycznego można wykorzystać do uzyskania danych, takich jak liczebność populacji, efektywna wielkość populacji i struktura populacji , a także do identyfikacji przypadków chowu wsobnego w reintrodukowanych populacjach lub hybrydyzacji z istniejącymi populacjami, które są genetycznie kompatybilne. Po reintrodukcji zaleca się długoterminowe monitorowanie genetyczne w celu śledzenia zmian w różnorodności genetycznej reintrodukowanej populacji i określenia powodzenia programu reintrodukcji. Niekorzystne zmiany genetyczne, takie jak utrata heterozygotyczności może wskazywać, że interwencja gospodarcza, taka jak uzupełnianie populacji, jest konieczna do przeżycia reintrodukowanej populacji.

Grupa specjalistów ds. ponownego wprowadzenia (RSG)

RSG to sieć specjalistów, której celem jest zwalczanie trwającej i masowej utraty różnorodności biologicznej poprzez wykorzystanie reintrodukcji jako odpowiedzialnego narzędzia zarządzania i przywracania różnorodności biologicznej. Czyni to poprzez aktywne rozwijanie i promowanie rzetelnych, interdyscyplinarnych informacji naukowych, polityki i praktyk w celu ustanowienia żywotnych dzikich populacji w ich naturalnych siedliskach. Rolą RSG jest promowanie odbudowy zdolnych do życia populacji dzikich zwierząt i roślin. Potrzeba tej roli była odczuwalna ze względu na zwiększone zapotrzebowanie ze strony praktyków reintrodukcji, globalnej społeczności zajmującej się ochroną przyrody oraz wzrost liczby projektów reintrodukcji na całym świecie.

Rosnąca liczba gatunków zwierząt i roślin staje się rzadka, a nawet wymarła w stanie dzikim. Próbując odbudować populacje, gatunki można – w niektórych przypadkach – ponownie wprowadzić na dany obszar, albo poprzez translokację z istniejących dzikich populacji, albo przez ponowne wprowadzenie zwierząt wyhodowanych w niewoli lub sztucznie rozmnażanych roślin.

Programy reintrodukcji

Afryka

Azja

Europa

Chomik czarnobrzuchy ( Cricetus cricetus ), znany również jako chomik europejski, chomik pospolity

Bliski Wschód

Ameryka północna

Wędkarz wyskakuje z pojemnika i rzuca się do lasu Gifford Pinchot National Forest .

Oceany i Oceania

Ameryka Południowa

Zobacz też

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Species_reintroduction&oldid=1144592447 ”