Минимальная жизнеспособная популяция - Minimum viable population

Минимальная жизнеспособная популяция (MVP) это нижняя граница от популяции вида, чтобы он мог выжить в дикой природе. Этот термин обычно используется в областях биология, экология, и биология сохранения. MVP означает минимально возможный размер, при котором биологическая популяция может существовать, не подвергаясь вымиранию в результате стихийных бедствий или демографических, экологических или генетических стохастичность.[1] Период, термин "численность населения "определяется как группа скрещивающихся особей в аналогичной географической зоне, которые подвергаются незначительному поток генов с другими группами видов.[2] Обычно MVP используется для обозначения дикой популяции, но также может использоваться для сохранение ex-situ (Популяции зоопарка).

Графическое представление роста населения по отношению к общей численности населения. K - пропускная способность, а MVP - минимально жизнеспособная популяция.

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, на 1000 лет в будущем.[4] Некоторые модели используют поколения как единицу времени, а не годы, чтобы поддерживать согласованность между таксоны.[5] Эти прогнозы (анализ жизнеспособности популяции, или PVA) используйте компьютерное моделирование моделировать население с использованием демографической и экологической информации для прогнозирования будущего динамика населения. Вероятность, присвоенная PVA, достигается после повторение моделирования окружающей среды тысячи раз.

Вымирание

В 1912 г. Ляйсанская утка было эффективная численность населения не более 7.

Небольшие популяции подвержены большему риску исчезновения, чем более крупные популяции, из-за того, что 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 к вымиранию 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 устойчивого роста. Однако в небольших популяциях существует гораздо большая относительная дисперсия, которая, в свою очередь, может вызвать исчезновение.[3]
Экологическая стохастичность
Небольшие случайные изменения в абиотический и биотические компоненты 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 события, такие как метели, засухи, штормы или пожары, которые непосредственно сокращают население в течение короткого периода времени. Природные катастрофы - самые трудные для прогнозирования события, и в моделях MVP часто бывает трудно их учесть.[3]
Генетическая стохастичность
Небольшие популяции уязвимы для генетической стохастичности, случайного изменения аллель частоты с течением времени, также известные 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 инбридинговая депрессия, в которой популяция, состоящая из генетически похожих особей, теряет фитнес. Инбридинг в популяции снижает приспособленность, заставляя вредные рецессивные аллели становиться более распространенными в популяции, а также уменьшая адаптивный потенциал. Так называемое «правило 50/500», согласно которому популяции необходимы 50 особей для предотвращения инбридинговой депрессии и 500 особей для защиты от генетического дрейфа в целом, часто используется для оценки 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 у каждого вида действительно есть свой MVP, который, по крайней мере, может быть приблизительно определен ради сохранения биологии и Планы действий по сохранению биоразнообразия.[3]

Существует заметная тенденция за замкнутость, выжившие генетические узкие места и r-стратегия чтобы разрешить гораздо более низкие MVP, чем в среднем. И наоборот, таксоны, на которые легко влияет инбридинговая депрессия, - имеющие высокий уровень MVP - часто явно K-стратеги, с низким плотность населения при этом происходит 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 и другие. сообщили о позвоночных «межвидовое частотное распределение ПМК со средним значением 4169 особей (95% ДИ = 3577–5129)».[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Холзингер, Кент (4 сентября 2007 г.). «Типы стохастических угроз». EEB310: Биология сохранения. Университет Коннектикута. Архивировано из оригинал на 2008-11-20. Получено 2007-11-04.
  2. ^ «Население | Определение населения на английском языке по Оксфордским словарям». Оксфордские словари | английский. Получено 2019-06-08.
  3. ^ а б c d е ж грамм Шаффер, Марк Л. (февраль 1981 г.). «Минимальные размеры популяций для сохранения видов». Бионаука. 31 (2): 131–134. Дои:10.2307/1308256. ISSN  0006-3568. JSTOR  1308256.
  4. ^ а б Франкхэм, Ричард; Bradshaw, Corey J. A .; Брук, Барри В. (2014-02-01). «Генетика в управлении сохранением: пересмотренные рекомендации для правил 50/500, критерии Красного списка и анализ жизнеспособности популяции». Биологическое сохранение. 170: 56–63. Дои:10.1016 / j.biocon.2013.12.036. ISSN  0006-3207.
  5. ^ О’Грэйди, 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». Биологическое сохранение. 133 (1): 42–51. Дои:10.1016 / j.biocon.2006.05.016. ISSN  0006-3207.
  6. ^ Дж, Лемкуль (1984). «Определение размера и рассеивания минимально жизнеспособных популяций для планирования землепользования и сохранения видов». Управление окружением. 8 (2): 167–176. Bibcode:1984EnMan ... 8..167л. Дои:10.1007 / BF01866938.
  7. ^ CD, Томас (1990). «Что реальная динамика населения говорит нам о минимальных жизнеспособных размерах населения?». Биология сохранения. 4 (3): 324–327. Дои:10.1111 / j.1523-1739.1990.tb00295.x.
  8. ^ Traill, Lochran W .; Bradshaw, Corey J.A .; Брук, Барри В. (2007). «Минимальный жизнеспособный размер популяции: метаанализ опубликованных оценок за 30 лет». Биологическое сохранение. 139 (1–2): 159–166. Дои:10.1016 / j.biocon.2007.06.011.