Minimalna zdolna do życia populacja - Minimum viable population
Minimalna żywotna populacja ( MVP ) to dolna granica populacji gatunku, tak aby mógł on przetrwać na wolności. Termin ten jest powszechnie używany w biologii , ekologii i biologii konserwatorskiej . MVP odnosi się do najmniejszej możliwej wielkości, przy której populacja biologiczna może istnieć bez zagrożenia wymarciem w wyniku klęsk żywiołowych lub stochastyczności demograficznej, środowiskowej lub genetycznej . Termin „ populacja ” definiuje się jako grupę krzyżujących się osobników na podobnym obszarze geograficznym, które przechodzą znikomy przepływ genów z innymi grupami gatunku. Zazwyczaj MVP jest używany w odniesieniu do dzikiej populacji, ale może być również używany do ochrony ex-situ (populacje w ogrodach zoologicznych).
Oszacowanie
Nie ma jednej definicji tego, jaka populacja jest wystarczająca do przetrwania gatunku, ponieważ przetrwanie gatunku będzie w pewnym stopniu zależało od zdarzeń losowych. Zatem wszelkie obliczenia dotyczące minimalnej populacji zdolnej do życia (MVP) będą zależeć od zastosowanego modelu prognozowania populacji. Zestaw losowych (stochastycznych) prognoz można wykorzystać do oszacowania początkowej wielkości populacji potrzebnej (na podstawie założeń modelu), aby istniało (powiedzmy) 95% lub 99% prawdopodobieństwo przeżycia, powiedzmy za 1000 lat w przyszłość. Niektóre modele używają pokoleń jako jednostki czasu, a nie lat, w celu zachowania spójności między taksonami . Te prognozy ( analizy żywotności populacji lub PVA) wykorzystują symulacje komputerowe do modelowania populacji z wykorzystaniem informacji demograficznych i środowiskowych w celu prognozowania przyszłej dynamiki populacji . Prawdopodobieństwo przypisane PVA uzyskuje się po powtórzeniu symulacji środowiskowej tysiące razy .
Wygaśnięcie
Małe populacje są bardziej narażone na wyginięcie niż populacje większe, ponieważ małe populacje mają mniejszą zdolność do regeneracji po niekorzystnych zdarzeniach stochastycznych (tj. Losowych). Takie wydarzenia można podzielić na cztery źródła:
- Stochastyczność demograficzna
- Stochastyczność demograficzna jest często tylko siłą napędową do wymarcia populacji liczącej mniej niż 50 osobników. Przypadkowe zdarzenia wpływają na płodność i przeżycie osobników w populacji, aw większych populacjach zdarzenia te mają tendencję do stabilizacji w kierunku stałego tempa wzrostu. Jednak w małych populacjach występuje znacznie większa wariancja względna, która z kolei może spowodować wyginięcie.
- Stochastyczność środowiskowa
- Małe, losowe zmiany w abiotycznych i biotycznych składnikach ekosystemu, w którym zamieszkuje populacja, podlegają stochastyczności środowiskowej. Przykładami są zmiany klimatu w czasie i pojawienie się innego gatunku konkurującego o zasoby. W przeciwieństwie do stochastyczności demograficznej i genetycznej, stochastyczność środowiskowa zwykle wpływa na populacje każdej wielkości.
- Katastrofy naturalne
- Jako przedłużenie stochastyczności środowiskowej, klęski żywiołowe to przypadkowe zdarzenia na dużą skalę, takie jak zamiecie śnieżne, susze, burze lub pożary, które bezpośrednio redukują populację w krótkim okresie. Katastrofy naturalne są najtrudniejszymi do przewidzenia zdarzeniami, a modele MVP często mają trudności z ich uwzględnieniem.
- Stochastyczność genetyczna
- Małe populacje są podatne na stochastyczność genetyczną, przypadkową zmianę częstości alleli w czasie, znaną również jako dryf genetyczny . Dryf genetyczny może powodować znikanie alleli z populacji, a to obniża różnorodność genetyczną. W małych populacjach mała różnorodność genetyczna może zwiększyć wskaźniki chowu wsobnego, co może skutkować depresją chowu wsobnego , w wyniku której populacja złożona z osobników podobnych genetycznie traci sprawność . Chów wsobny w populacji zmniejsza przystosowanie, powodując, że szkodliwe allele recesywne stają się bardziej powszechne w populacji, a także zmniejszając potencjał adaptacyjny . Tak zwana „zasada 50/500”, zgodnie z którą populacja potrzebuje 50 osobników, aby zapobiec depresji wsobnej, oraz 500 osobników, aby ustrzec się przed dryfem genetycznym, jest często używanym punktem odniesienia dla MVP, ale ostatnie badania sugerują, że wytyczna nie ma zastosowania do wielu różnych taksonów.
Podanie
MVP nie bierze pod uwagę interwencji zewnętrznej. Dlatego jest przydatny dla osób zarządzających ochroną i ekologów; populacja może zostać zwiększona powyżej MVP za pomocą programu hodowlanego w niewoli lub poprzez sprowadzenie innych członków gatunku z innych rezerwatów.
Toczy się oczywiście pewna debata na temat dokładności PVA, ponieważ do prognozowania na ogół wymagany jest szeroki zakres założeń; jednakże istotną kwestią nie jest absolutna dokładność, ale promulgacja koncepcji, że każdy gatunek rzeczywiście ma MVP, który można przynajmniej określić w przybliżeniu ze względu na biologię ochrony i plany działania na rzecz różnorodności biologicznej .
Istnieje wyraźna tendencja do wyspiarskiego charakteru , przetrwania genetycznych wąskich gardeł i strategii r pozwalającej na uzyskanie znacznie niższych MVP niż średnia. I odwrotnie, taksony łatwo dotknięte depresją inbredową - mające wysokie MVP - są często zdecydowanymi strategami K , z niską gęstością populacji, a występującą w szerokim zakresie. MVP od 500 do 1000 jest często podawany jako średnia dla kręgowców lądowych, gdy pomija się chów wsobny lub zmienność genetyczną. Po uwzględnieniu efektów chowu wsobnego szacunki MVP dla wielu gatunków są wyrażone w tysiącach. Na podstawie metaanalizy przedstawionych w literaturze wartości dla wielu gatunków Traill et al. w odniesieniu do kręgowców „rozkład częstości występowania MVP między gatunkami z medianą 4169 osobników (95% CI = 3577–5129)”.