SIMON EDINA KIS POPULÁCIÓK PROBLÉMÁI LEGKISEBB ÉLETKÉPES POPULÁCIÓ (MVP, MINIMUM VIABLE POPULATION) PROBLÉMÁK MVP PONTOS BECSLÉSE

Hasonló dokumentumok
Populációgenetikai. alapok

Természetvédelem. 5. gyakorlat: A biodiverzitást veszélyeztető tényezők 3.

Természetvédelmi biológia

Sodródás Evolúció neutrális elmélete

A genetikai sodródás

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Altruizmus. Altruizmus: a viselkedés az adott egyed fitneszét csökkenti, de másik egyed(ek)ét növeli. Lehet-e önző egyedek között?

Populáció A populációk szerkezete

Természetes szelekció és adaptáció

Az evolúció folyamatos változások olyan sorozata, melynek során bizonyos populációk öröklődő jellegei nemzedékről nemzedékre változnak.

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Turizmuson túl: az élővilág meghatározó szerepe az életminőségben. Török Katalin MTA Ökológiai Kutatóközpont

Molekuláris ökológia Általános Ökológia 2012

A stratégiai célok közül egy tetszőlegesen kiválasztottnak a feldolgozása!

Nincs öntermékenyítés, de a véges méret miatt a párosodó egyedek bizonyos valószínűséggel rokonok, ezért kerül egy

Kérdések, feladatok: 1. Milyen tényezők járulhatnak a populációk génállományának megváltozásához?

TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖK MSc. ZÁRÓVIZSGA TÉMAKÖRÖK június 12. NAPPALI, LEVELEZŐ

Üldöztetés, irtás. Kuvaszok és Nagyragadozók Természetvédelmi Program Alapvető változások. Nagyragadozók védelme

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA (bb2n1101, aa2n1020) 2014/2015 I. félév

Demográfia. Def.: A születés, mortalitás, ki- és bevándorlás kvantifikálása. N jelenleg. = N korábban. + Sz M + Be Ki. A szervezetek típusai: UNITER

ÁLLATTENYÉSZTÉSI GENETIKA

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

A Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Rendszer (NBmR)

Bevezetés az ökológiába Szerkesztette: Vizkievicz András

Az ökológia alapjai. Dinamikus állatföldrajz. Az egyedek tér-időbeli eloszlása, szétterjedés ökológiája

A Hardy-Weinberg egyensúly. 2. gyakorlat

Diverzitás és stabilitás. Mi a biodiverzitás?

Kutatói pályára felkészítı akadémiai ismeretek modul

Természetvédelem. 3. gyakorlat: A biodiverzitást veszélyeztető tényezők 1. Kihalás és kihalással veszélyeztetettség

Evolúcióelmélet és az evolúció mechanizmusai

Fiú vagy lány? Mi befolyásolja az utódok ivarát? Rosivall Balázs

A NAGYMAMA, AKI LEHOZOTT MINKET A FÁRÓL: A menopauza evolúciója és következményei


Tájékozódási futás és természetvédelem. Vajda Zoltán Kiskunsági Nemzeti Park Igazgatóság biológus osztályvezető

Közösségi jelentőségű élőhelyek és fajok monitorozása Magyarországon

Simon Edina Konzervációbiológia

Biológia egészségtan Általános iskola 7. osztály

A civil mozgalmak szerepe a biodiverzitás-védelmében BirdLife/MME biodiverzitás védelmi stratégiája különös tekintettel az erdőkre

Biodiverzitás és védelme Svájc esete. Pro Natura és fı javaslatai/követelései a biodiverzitás védelméhez

Az állami természetvédelem feladatai A Svájci-Magyar Együttműködési Program által támogatott projektek vonatkozásában

Az Állatökológia tárgya

Természetvédelem. 2. gyakorlat: A természetvédelem alapfogalma: a biodiverzitás

hazai természetvédelemben Érdiné dr. Szekeres Rozália főosztályvezető Természetmegőrzési főosztály

Populációdinamika és modellezés. A populációk változása populációdinamika. A populáció meghatározása. Modellezés

Fajfenntartó viselkedés

MENTSÜK MEG! Veszélyben a kék bálnák

ZÖLDINFRASTRUKTÚRA A TERMÉSZETVÉDELEM ORSZÁGOS PROGRAMJÁBAN

Katasztrófához vezethet a természeti sokféleség ilyen mértékű csökkenése

Rekolonizáció az állatvilágban, különös tekintettel Magyarországra

Populációs kölcsönhatások. A populációs kölcsönhatások jelentik az egyedek biológiai környezetének élő (biotikus) tényezőit.

Életmenet összetevők: Méret -előnyök és hátrányok versengés, predáció, túlélés optimális méret kiszelektálódása

Többgénes jellegek. 1. Klasszikus (poligénes) mennyiségi jellegek. 2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

Együttműködés evolúciója

Biológiai feladatbank 12. évfolyam

Hosszú távú vizsgálat jobban kimutatja a társulási szabályok változásait a másodlagos szukcesszió során, mint a tér-idő helyettesítés módszere

Természetvédelmi biológia

A madárvédelmi irányelv végrehajtása a közoktatási intézmények bevonása az irányelv magyarországi alkalmazásába

Szigetbiogeográfia. A tapasztalat szerint:

2013/2014.tanév TANMENET. a 11. osztály esti gimnázium biológia tantárgyának tanításához.

Biológiai Sokféleség Egyezmény részes feleinek 10. konferenciája - beszámoló az eredményekről -

Az ökoszisztéma vizsgálata. Készítette: Fekete-Kertész Ildikó

Hogyan lehet Európa degradált élőhelyeinek 15%-át restaurálni?


Algoritmusok Tervezése. 9. Előadás Genetikus Algoritmusok Dr. Bécsi Tamás

Natura 2000 területek bemutatása

A FÖLD egyetlen ökológiai rendszer

Városiasodó állatfajok. Előjáték domesztikációhoz?

KÉRDŐÍV FELNŐTT LAKOSSÁG RÉSZÉRE

"B" Tételű modul - Természetvédelem Szaktudás, Kiadó Ház Zrt.

TERMÉSZTVÉDELMI ELVÁRÁSOK AZ ERDŐGAZDÁLKODÁSBAN - TERMÉSZETVÉDELMI SZAKMAPOLITIKAI KERETEK

Adatok statisztikai értékelésének főbb lehetőségei

Tógazdasági és természetesvízi károk mérséklésének lehetőségei Halasi-Kovács Béla Magyar Akvakultúra Szövetség

Predáció populációdinamikai hatása

Gazdálkodási modul. Gazdaságtudományi ismeretek III. Környezetgazdaságtan. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

EGER DEMOGRÁFIAI FOLYAMATAINAK ELEMZÉSE ÉS ELŐREJELZÉSE (összegzés)

Az élőlények egyed feletti főbb szerveződési szintjei (Gallé 2013): populáció társulás biom bioszféra

A konfliktust okozó fajokkal való együttélés elősegítése az uniós természetvédelmi irányelvek keretében. A Régiók Európai Bizottságának jelentése

Natura 2000 területek bemutatása

Kihívások a mezőgazdasági biodiverzitás fenntartásában

BIOLÓGIA HÁZIVERSENY 1. FORDULÓ BIOKÉMIA, GENETIKA BIOKÉMIA, GENETIKA

Természetvédelem. Nagy Gábor. területi osztályvezető

A hazai biodiverzitás védelem. Dr. Rodics Katalin Vidékfejlesztési Minisztérium

AGRÁR-ÖKOLÓGIA ALAPJAI című digitális tananyag

Nagytestű növényevők hatása a biodiverzitásra

Fenntarthatóság és természetvédelem

Energia. Abiotikus rendszer. élőhelyeken. Magyarországon környezetszennyező az egy főre eső települési hulladék

7/a Niche elmélet alapjai. Kompetíciós modellek

ETOLÓGIA. A kommunikációs magatartásformák evolúciója - csalás, megtévesztés - Pongrácz Péter

Szelekció. Szelekció. A szelekció típusai. Az allélgyakoriságok változása 3/4/2013

ÖKOLÓGIA FÖLDRAJZ ALAPSZAK (NAPPALI MUNKAREND) TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

A természetvédelmi szempontok kezelése a Vidékfejlesztési Programban

KÉRDŐÍV GAZDÁLKODÓK, VADÁSZOK RÉSZÉRE

Az állatok természetes élőhelyükön magányosan vagy csoportokban élnek. A csoportok rendkívül sokfélék lehetnek. Családot alkotnak a szülők és

TÁJÉKOZTATÓ BÉKÉS MEGYE NÉPEGÉSZSÉGÜGYI HELYZETÉRŐL

A viselkedés evolúciója Domesztikáció. Emelt szintű etológia

Tudománytörténet 6. A környezeti problémák globálissá válnak

Predáció szerepe a közösségszerkezet alakításában

Természetvédelmi jellegű problémák, megoldási lehetőségek

Evolúcióbiológia. Biológus B.Sc tavaszi félév

Átírás:

SIMON EDINA KIS POPULÁCIÓK PROBLÉMÁI Populáció- és fajszintű védelem PROBLÉMÁK Klímaváltozás, szukcesszió előrehaladása, betegség okozhatja a populációk kipusztulását, elvándorlását. Kérdés: mikor, miért és más populációi fennmaradnak e fajnak. Fajkihalás sebessége felgyorsult, a veszélyeztetett fajok populációinak megmentése e fajok megmentésének a kulcsa. Nemzeti parkok, vadrezervátumok célja a karizmatikus nagyvadak megőrzése. Cél: a lehető legtöbb egyedet őrizzünk meg a lehető legnagyobb területen. LEGKISEBB ÉLETKÉPES POPULÁCIÓ (MVP, MINIMUM VIABLE POPULATION) Shaffer (1981): az adott faj adott élőhelyen előforduló olyan legkisebb méretű populációja, amelynek 99%-os esélye van arra, hogy az előre látható demográfiai, környezeti és genetikai sztohaszticitás és természeti katasztrófák ellenére 1000 évig fennmarad. Hasonlat: nem átlagos időjárású évekre kell árvízvédelemben használatos gátakat tervezni, hanem akár csak 100 évenként jelentkező nagy áradásokra. MVP PONTOS BECSLÉSE MINIMUM DYNAMIC AREA, MDA A faj demográfiai jellemzőinek és ökológiai igényeinek minél pontosabb ismerete szükséges. Lande (1988): gerincesek esetében a korábban javasol 500 egyed helyett inkább 5000 egyed megőrzésével remélhető a genetikai diverzitás szinten tartása és az esetleges katasztrófák túlélése. Ahol a természetes fluktuáció nagyobb 10 ezer egyedet ajánlanak. 100-1000 km 2 -es védett területek szükségesek kisemlős faj populációinak fenntartásához. Grizzly medve 50 egyedből álló populációjának tartós fenntartásához 2 420 000 km 2 -es védett terület lenne szükséges. Ursus arctos horribilis 1

VASTAGSZARVÚ JUH Megfigyelés: 120 populáció, 70 évnél hosszabb adatsor. MADÁRPOPULÁCIÓK TARTÓS FENNTARTÁSA Jones & Diamond (1976): Madárfajok 80 éven belüli kihalásának rátája a Csatorna-szigeteken. Eredmény: 10-nél kevesebb költőpárt tartalmazó populációk 80 éven belül 39%-os valószínűséggel halnak ki. Ovis canadensis KIS POPULÁCIÓK GYORS FOGYÁSÁNAK ÉS PUSZTULÁSÁNAK OKAI 1. Genetikai változatosság elvesztése, beltenyésztéses leromlás és genetikai sodródás 2. A születési és halálozási ráták, a nemek arányának random fluktuációjából adódó demográfiai szélsőségek. 3. A biotikus és abitoikus környezet változékonysága GENETIKAI VÁLTOZATOSSÁG CSÖKKENÉSE Heterozigótaság: ivarosan szaporodó élőlények adaptációs képességének a jellemzője 1-1 allél lehet gyakori vagy ritka, új allél keletkezhet mutációval, vagy bekerülhet migráció útján. Genetikai sodródás: allélgyakoriság véletlenszerű megváltozása. Wright (1931): egy izolált populációban az eredeti heterozigótaság, ahol minden génnek 2 allélja van: H 1 = H 0 (1-1/2N e ) t HETEROZIGÓCIA ALAKULÁSA KIALAKULÁSA EFFEKTÍV POPULÁCIÓMÉRETEK ESETÉN BEVÁNDORLÁS ÉS MUTÁCIÓ HATÁSA A GENETIKAI VÁLTOZATOSSÁGRA 2

BELTENYÉSZTÉSES LEROMLÁS Beltenyésztés: Kis populációkban a közel rokon párosodását, önmegtermékenyítést gátló mechanizmusok gyengülnek. Ipomopis aggregata: 100 egyednél kisebb populációiból származó magok kisebb méretűek, rosszabb csírázó képességűek, környezeti szélsőségekre érzékenyebbek. Beltenyésztés hatására 33%- kal emelkedett az utódok születési körüli halandóság. KÁROS MUTÁCIÓK VÉLETLENSZERŰ FELHALMOZÓDÁSA Mutációval keletkező káros gének véletlenszerű fixációja alakulhat ki. A káros gének tovább csökkentik a populáció méretét, ami tovább növeli az újabb káros fixálódásának esélyét. Ez a populáció pusztulásához vezethet. Elmélet: ha az effektív populáció méret kisebb, mint 100, pár generáció alatt elérhetik ezt a szintet. PRÉRI TYÚK PÉLDÁJA Valaha közönséges volt az USA-ban. 1908: utolsó populáció megmentésére védett területet hoztak létre. Később jelentkező problémák miatt 1932-re a populáció, így a faj kipusztult. Utolsó néhány egyed hím volt. HIBRIDIZÁCIÓS LEROMLÁS INTROGRESSZIÓ Ha a faj ritka, vagy élőhely leromlott, elpusztult, előfordulhat, hogy egyes egyedek más közeli rokon faj egyedeivel párosodnak. Utódok sterilek vagy csökkent életképességűek. EFFEKTÍV POPULÁCIÓMÉRET 50/500-as szabály: legalább 50 szaporodó egyed szükséges a beltenyésztéses leromlás elkerüléséhez, és 500 egyeddel már a mutációval keletkező genetikai változatosság ellensúlyozza a genetikai sodródás. Figyelembe kell venni, hogy nem minden egyed szaporodik egyforma valószínűséggel. Az effektív populáció méret (N e ) jóval kisebb, mint az összegyedszám (N). EGYENLŐTLEN IVARMEGOSZLÁS Nőstények és hímek száma eltérő lehet. A szaporodásban résztvevő hímek és nőstények száma befolyásolja az effektív populációméretet. N e = 4N m N f /N m +N f 3

ELTÉRŐ SZAPORASÁG Egyes egyedek közötti szaporaság közti különbség szintén befolyásolja az effektív populációméretet. Szaporább egyedek aránytalanul nagy részben örökítik genetikai anyagaikat. Következmény: az effektív populációméret 60-85%-kal csökkenhet. A POPULÁCIÓMÉRET FLUKTUÁCIÓJÁVAL KAPCSOLATOS PALACKNYAK-(BOTTLENECK) HATÁS Egyes generációk között a populációméret drasztikusan változhat. Az effektív populációméretre ezekben az esetekben a legnagyobb és legkisebb egyedszám között adható meg. A genetikai változatosság fenntartása érdekében a legkisebb létszámú évek döntőek, mivel ezekben az években a ritka allélok elveszhetnek. A kevesebb allél és a csökkent heterozigócia miatt a populáció egyedeinek áltagos rátermettsége csökkenhet. ALAPÍTÓ HATÁS (FOUNDER EFFECT) Kevés egyedből létrejött új populáció csekély genetikai variációval rendelkezik. A kialakult populáció genetikai változatossága kisebb, mint az alapító populációé. DEMOGRÁFIAI VÁLTOZÁSOK Stabil környezetben: a populációmérete a környezet eltartó képességének megfelelően növekszik, az egy főre jutó születési (b) kiegyenlíti az átlagos halálozási rátát (d). Az élőhelypusztulás vagy bármilyen más ok miatt a populáció méret csökken, de a kipusztulás valószínűsége demográfiai sztochaszticitás miatt is nő. Demográfiai sztochaszticitás sajátos formája, az egyenőtlen ivararányok kialakulása. ALLÉ-HATÁS A kis populációk azért is instabilak lehetnek, mert a megfelelő szociális struktúrák nem tudnak kialakulni. Pl. legelő állatok nem tudják megvédeni magukat, a csoportosan vadászok nem tudnak zsákmányt ejteni. Tág értelemben: a kis denzitásoknál fellépő inverz deniztásfüggés. Szűk értelemben: egy faj egyedeinek haszna származik fajtásaik jelenlétéből. KÖRNYEZETI VÁLTOZÁSOK ÉS KATASZTRÓFÁK Természeti katasztrófák megjósolhatatlan időpontban és gyakorisággal jelentkeznek, nagy kárt okozhatnak a populációnak. Az érintett populáció 70-90%-át is lepusztíthatja. 4

KIS POPULÁCIÓK VESZÉLYEZTETETTSÉGE KIHALÁSI ÖRVÉNYEK Demográfiai vagy környezeti sztochaszticitás növeli meg a populációk kihalási valószínűségé? Demográfiai sztochaszticitás nagyon kis méretű populációkra, a környezeti sztochaszticitás a szaporodási ráta a környezet változatossága miatti varianciájának (V e ) és a szaporodái ráta (r av ) arányának függvénye. Amennyiben egy populáció mérete kritikus szint alá csökken, akkor bekerül a kihalási örvénybe, amelyben a kis populációkat veszélyeztető tényezők egymás hatását felerősítve fokozatosan tovább csökkentik a populáció méretét. FAJVÉDELMI PROGRAMOKHOZ SZÜKSÉGES ISMERETEK A POPULÁCIÓVÉDELEM ELMÉLETI ÉS GYAKORLATI ALAPJAI élőhely adott faj élőhely-igényei, környezeti katasztrófák gyakorisága természetes elterjedés egyedek eloszlása az élőhelyen, napi vagy évszakos vándorlás biológiai kölcsönhatások kompetítorok táplálékért, forrásokért, ragadozók, paraziták morfológiai jellemzők populáción belüli és populációk közötti morfológiai variáció élettani jellemzők élet- és szaporodóképesség fenntartásához szükséges tényezők demográfiai jellemzők aktuális populációméret, múltbeli változása, korosztályok megoszlása viselkedés táplálékszerzési, párzási, utódnevelési viselkedés genetikai jellemzők SZÜKSÉGES ÖKOLÓGIAI INFORMÁCIÓK Publikált irodalom GYŰJTÉSE Publikálatlan irodalom (Természetvédelmi Hivatal, Nemzeti Parkok Igazgatóságai, pályázatokat bonyolító irodák) Terepi megfigyelés POPULÁCIÓK, TÁRSULÁSOK ÉS A KÖRNYEZET ÁLLAPOTÁNAK KÖVETÉSE Biológiai diverzitás megőrzésének módja: Abiotikus környezeti változók Társulásjellemzők Fajok (jelenlét, egyedszám) hosszú távú együttes monitorozása szükséges. 5

MONITOROZÁS Biomonitoring fajt v. fajegyüttest valamely fizikai környezet állapotváltozójának jelzésére használunk Vizsgálat Adatgyűjtés nem túl hosszú időtartamú vizsgálatsorozat keretében, mely során változók állapotát kvalitatív ill. kvantitatív adatokkal leírjuk Monitorozás (monitoring) időben rendszertelenül vagy rendszeresen megismételt megfigyelés, célja a standarddal való egyezés igazolása, ill. eltérés mértékének bemutatása AZ ERDEI GYOPÁR ELTERJEDÉSE A BRIT SZIGETEK MONITOROZÁSI RENDSZER ADATAI SZERINT Gnaphalium sylvaticum MONITORING PROGRAMOK MAGYARORSZÁGON Kalapos (1998): Magyarföldi husáng (Ferula sadleriana) MME: A túzok és az élőhelyének védelme Ragadozómadár-védelem A fehér gólya védelme NBMR NEMZETI BIODIVERZITÁS- MONITOROZÓ RENDSZER 1992-ben Rio de Janeiróban nemzetközi egyezmény biológiai sokféleség védelméről 1994-ben ratifikálta Magyarország az egyezményt Kötelezettség vállalása olyan nemzeti stratégia és törvénykezés kidolgozására, amely a biodiverzitás megőrzését és elemeinek célszerű használatát biztosítja MTA biodiverzitás-megőrzési stratégiát dolgozott ki Egységes, országos megfigyelési rendszer kialakítása 124 db 5x5 km-es mintanégyzet élőhely-térképezése NBMR SZERVEZETI FELÉPÍTÉSE FELHASZNÁLT IRODALOM Standovár, T., Primack, R. B., 2001. A természetvédelem biológiai alapjai. Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest. http://www.nyme.hu/fileadmin/dokumentumok/e mk/novenytan/novenytan/termvedbiol/termvedbi ologia_07.pdf 6