Znovuzavedení druhů - Species reintroduction

Znovuzavedení druhů je záměrné vypuštění druhu do volné přírody, ze zajetí nebo jiných oblastí, kde je organismus schopen přežít. Cílem reintrodukce druhů je vytvořit zdravou, geneticky různorodou , soběstačnou populaci do oblasti, kde byla vyhubena, nebo rozšířit stávající populaci . Druhy, které mohou být způsobilé k reintrodukci, jsou ve volné přírodě obvykle ohroženy nebo ohroženy . Znovuzavedení druhu však může být také pro kontrolu škůdců ; například vlci jsou znovu zaváděni do divoké oblasti, aby omezili přemnožení jelenů. Protože znovuzavedení může zahrnovat návrat původních druhů do lokalit, kde byly vyhubeny, někteří preferují termín „ obnovení “.

Lidé po tisíce let znovu zavádějí druhy pro kontrolu potravin a škůdců. Praxe znovuzavedení pro zachování je však mnohem mladší, počínaje 20. stoletím.

Metody získávání jednotlivců

K reintrodukci druhů existuje řada přístupů. Optimální strategie bude záviset na biologii organismu. První věc, kterou je třeba při zahájení reintrodukce druhu řešit, je, zda například získávat jednotlivce in situ , z divokých populací nebo ex situ , například ze zajetí v zoo nebo botanické zahradě.

Získávání in situ

In situ sourcing pro restaurování zahrnuje přesun jedinců ze stávající divoké populace na nové místo, kde byl tento druh dříve vyhuben. V ideálním případě by populace měla pocházet z místa, pokud je to možné, kvůli četným rizikům spojeným s reintrodukcí organismů z populací v zajetí do volné přírody. Aby se zajistilo, že reintrodukované populace budou mít největší šanci na přežití a reprodukci, jednotlivci by měli pocházet z populací, které se geneticky a ekologicky podobají populaci příjemce. Obecně bude získávání zdrojů z populací s podobnými environmentálními podmínkami na reintrodukční místo maximalizovat šanci, že reintrodukční jedinci budou dobře přizpůsobeni stanovišti reintrodukčního místa.

Jednou z úvah o získávání zdrojů in situ je, ve které životní fázi by měly být organismy shromážděny, transportovány a znovu zavedeny. Například u rostlin je často ideální přepravovat je jako semena, protože v této fázi mají největší šanci přežít translokaci. Některé rostliny je však obtížné stanovit jako osivo a může být nutné je translokovat jako mladistvé nebo dospělé.

Ex situ sourcing

V situacích, kde není možný sběr jedinců in situ , například u vzácných a ohrožených druhů s příliš malým počtem jedinců žijících ve volné přírodě, je možný sběr ex situ . Metody shromažďování ex situ umožňují skladování jedinců, kteří mají vysoký potenciál pro znovuzavedení. Příklady skladování zahrnují zárodečnou plazmu uloženou v semenných bankách, spermiích a vejcích, kryokonzervaci a tkáňové kultuře. Metody, které umožňují skladování vysokého počtu jedinců, mají také za cíl maximalizovat genetickou rozmanitost. Skladované materiály mají při skladování obvykle dlouhou životnost, ale některé druhy při skladování ve formě osiva ztrácejí životaschopnost. Tkáňové kultury a techniky kryokonzervace byly zdokonaleny pouze u několika druhů.

Organismy mohou být také drženy v živých sbírkách v zajetí. Živé sbírky jsou nákladnější než skladování zárodečné plazmy, a proto mohou podporovat jen zlomek jedinců, které mohou získávat zdroje ex situ . Riziko se zvyšuje při získávání jednotlivců k přidání do živých sbírek. Ztráta genetické rozmanitosti je problémem, protože je uloženo méně jedinců. Jedinci se také mohou geneticky přizpůsobit zajetí, což často nepříznivě ovlivňuje reprodukční zdatnost jedinců. Adaptace na zajetí může způsobit, že jedinci budou méně vhodní pro reintrodukci do volné přírody. Mělo by tedy být vyvinuto úsilí o replikaci divokých podmínek a minimalizaci času stráveného v zajetí, kdykoli je to možné.

Úspěchy i neúspěchy

Znovuzavedení biologie je relativně mladá disciplína a stále probíhá. Neexistuje žádná striktní a uznávaná definice úspěchu znovuzavedení, ale bylo navrženo, aby pro hodnocení úspěšnosti znovuzavedení byla použita kritéria široce používaná k hodnocení stavu ochrany ohrožených taxonů, jako jsou kritéria Červeného seznamu IUCN . Úspěšné programy znovuzavedení by v dlouhodobém horizontu měly přinést životaschopné a soběstačné populace. Specialista na skupinu a agenturu pro životní prostředí IUCN/SSC ve svých perspektivách globálního znovuzavedení 2011 sestavil případové studie znovuzavedení z celého světa. Bylo hlášeno 184 případových studií na řadě druhů, které zahrnovaly bezobratlé , ryby , obojživelníky , plazy , ptáky , savce a rostliny . Hodnocení ze všech studií zahrnovala cíle, indikátory úspěchu, shrnutí projektu, hlavní problémy, kterým bylo třeba čelit, velké ponaučení a úspěch projektu s důvody úspěchu nebo neúspěchu. Podobné hodnocení zaměřené pouze na rostliny zjistilo vysokou úspěšnost reintrodukce vzácných druhů. Analýza údajů z Mezinárodního registru reintrodukce Centra pro ochranu rostlin zjistila, že pro 49 případů, kdy byly k dispozici údaje, přežilo dva roky 92% reintrodukovaných populací rostlin. Sibiřský tygr populace odrazil od 40 jedinců v roce 1940 asi na 500 v roce 2007. Sibiřský tygr populace je nyní největší un-roztříštěné tygr populace na světě. Přesto vysoký podíl translokací a reintrodukací nebyl úspěšný při vytváření životaschopných populací. Například v Číně mělo znovuzavedení zajatců obrovských pand smíšené efekty. Počáteční pandy vypuštěné ze zajetí rychle uhynuly po znovuzavedení. Dokonce i nyní, když zlepšili svou schopnost znovu zavést pandy, stále panuje obava, jak dobře si pandy chované v zajetí povedou se svými divokými příbuznými.

K úspěchu nebo neúspěchu znovuzavedení lze přičíst mnoho faktorů. Predátoři, jídlo, patogeny, konkurenti a počasí mohou ovlivnit schopnost reintrodukované populace růst, přežít a reprodukovat. Počet zvířat reintrodukovaných při pokusu by se měl také lišit v závislosti na faktorech, jako je sociální chování, očekávané míry predace a hustota ve volné přírodě. Zvířata odchovaná v zajetí mohou během zajetí nebo translokace zažívat stres, který může oslabit jejich imunitní systém. Pokyny pro znovuzavedení IUCN zdůrazňují potřebu posouzení dostupnosti vhodného stanoviště jako klíčové součásti plánu opětovného zavedení. Špatné posouzení místa vypouštění může zvýšit šance, že druh místo odmítne a možná se přestěhuje do méně vhodného prostředí. To může snížit kondici druhu a tím snížit šance na přežití. Uvádějí, že je třeba prozkoumat obnovu původního prostředí a zmírnění příčin vyhynutí a považovat je za zásadní podmínky těchto projektů. Období monitorování, které by mělo následovat po znovuzavedení, bohužel často zůstává opomíjeno.

Genetické aspekty

Když byl druh vyhuben z místa, kde dříve existoval, jedinci, kteří budou zahrnovat reintrodukční populaci, musí pocházet z divokých nebo zajatých populací. Při získávání jedinců k reintrodukci je důležité vzít v úvahu místní adaptaci , adaptaci na zajetí (pro ochranu ex situ ), možnost deprese inbreedingu a deprese outbreedingu a taxonomii , ekologii a genetickou rozmanitost zdrojové populace. Znovu zavedené populace zažívají zvýšenou zranitelnost vůči vlivům driftu , selekce a evolučních procesů toku genů kvůli jejich malým rozměrům, klimatickým a ekologickým rozdílům mezi původními a původními stanovišti a přítomnosti dalších populací kompatibilních s pářením.

Pokud je druh určený k reintrodukci ve volné přírodě vzácný, bude mít pravděpodobně neobvykle nízké počty obyvatel a je třeba dbát na to, aby se zabránilo příbuzenskému křížení a inbreedingové depresi . Inbreeding může změnit frekvenci distribuce alel v populaci a potenciálně vést ke změně zásadní genetické rozmanitosti. Navíc může dojít k depresi outbreedingu, pokud reintrodukovaná populace může hybridizovat se stávajícími populacemi ve volné přírodě, což může mít za následek potomstvo se sníženou kondicí a menší adaptací na místní podmínky. Aby se minimalizovalo obojí, měli by praktici pořizovat zdroje pro jednotlivce způsobem, který zachycuje co nejvíce genetické rozmanitosti, a snažit se co nejvíce přizpůsobit podmínky zdrojového místa místním podmínkám.

Zachycení co největší genetické rozmanitosti , měřené jako heterozygotnost , se navrhuje v reintrodukci druhů. Některé protokoly naznačují, že získávání přibližně 30 jedinců z populace zachytí 95% genetické rozmanitosti. Udržování genetické rozmanitosti v populaci příjemců je zásadní pro zamezení ztráty základních místních adaptací, minimalizaci inbreedingové deprese a maximalizaci kondice reintrodukované populace.

Ekologická podobnost

Rostliny nebo zvířata, která podstoupí reintrodukci, mohou vykazovat sníženou kondici, pokud nejsou dostatečně přizpůsobeni místním podmínkám prostředí. Při výběru populací k reintrodukci by proto měli vědci zvážit ekologickou a environmentální podobnost zdrojů a příjemců. Faktory životního prostředí, které je třeba zvážit, zahrnují klima a vlastnosti půdy (pH, procento jílu, bahna a písku, procento spalovacího uhlíku, procento spalovacího dusíku, koncentrace Ca, Na, Mg, P, K). Historicky se získávání rostlinného materiálu pro reintrodukce řídilo pravidlem „local is best“, což je nejlepší způsob, jak zachovat místní adaptace, přičemž jednotlivci pro reintrodukce byli vybráni z geograficky nejblíže populace. Geografická vzdálenost se však v běžném zahradním experimentu ukázala jako nedostatečný prediktor kondice. Kromě toho předpokládané klimatické posuny vyvolané změnou klimatu vedly k vývoji nových protokolů o získávání osiva, jejichž cílem je získat semena, která jsou nejlépe přizpůsobena klimatickým podmínkám projektu. Ochranářské agentury vyvinuly zóny přenosu osiva, které slouží jako vodítka pro to, jak daleko lze rostlinný materiál přepravovat, než bude mít špatný výkon. Zóny přenosu osiva berou v úvahu blízkost, ekologické podmínky a klimatické podmínky, aby bylo možné předpovědět, jak se bude výkon rostlin lišit od jedné zóny k druhé. Studie znovuzavedení Castilleja levisecta zjistila, že zdrojové populace fyzicky nejblíže místu znovuzavedení byly v terénním experimentu nejchudší, zatímco populace ze zdrojové populace, jejíž ekologické podmínky nejvíce odpovídaly místu znovuzavedení, si vedly nejlépe, což prokázalo důležitost shody vyvinuté adaptace populace na podmínky v místě znovuzavedení.

Přizpůsobení zajetí

Některé reintrodukční programy používají rostliny nebo zvířata ze zajatých populací k vytvoření reintrodukované populace. Při reintrodukci jedinců ze zajaté populace do volné přírody existuje riziko, že se přizpůsobili zajetí v důsledku rozdílné selekce genotypů v zajetí oproti divočině. Genetickým základem této adaptace je výběr vzácných, recesivních alel, které jsou ve volné přírodě škodlivé, ale v zajetí jsou preferovány. V důsledku toho vykazují zvířata adaptovaná na zajetí sníženou toleranci stresu, zvýšenou krotkost a ztrátu místních adaptací. Rostliny mohou také vykazovat přizpůsobení se zajetí prostřednictvím změn v toleranci vůči suchu, požadavcích na živiny a požadavcích na vegetační klid. Rozsah adaptace přímo souvisí s intenzitou selekce, genetickou diverzitou, efektivní velikostí populace a počtem generací v zajetí. Charakteristiky vybrané pro zajetí jsou ve volné přírodě v drtivé většině nevýhodné, takže takovéto adaptace mohou po znovuzavedení vést ke snížení kondice. Reintrodukční projekty, které zavádějí divoká zvířata, mají obecně vyšší úspěšnost než ty, které používají zvířata chovaná v zajetí. Genetickou adaptaci na zajetí lze minimalizovat pomocí metod řízení: maximalizací délky generace a počtu nových jedinců přidaných do zajaté populace; minimalizace efektivní velikosti populace, počtu generací strávených v zajetí a selekčního tlaku; a snížení genetické rozmanitosti fragmentací populace. U rostlin je minimalizace adaptace na zajetí obvykle dosaženo získáváním rostlinného materiálu ze semenné banky , kde jsou jedinci konzervováni jako semena sbíraná divokou cestou a neměli možnost přizpůsobit se podmínkám v zajetí. Tato metoda je však hodnověrná pouze u rostlin s dormancí semen .

Genetické kompromisy

Při reintrodukci ze zajetí má translokace zvířat ze zajetí do volné přírody důsledky pro zajetí i divoké populace. Znovuzavedení geneticky cenných zvířat ze zajetí zlepšuje genetickou rozmanitost reintrodukovaných populací a současně vyčerpává populace v zajetí; naopak, geneticky hodnotná zvířata chovaná v zajetí mohou být úzce spjata s jedinci ve volné přírodě, a tím zvýšit riziko deprese příbuzenského křížení, pokud bude znovu zavedena. Zvyšování genetické rozmanitosti je upřednostňováno odstraňováním geneticky nadměrně zastoupených jedinců z populací v zajetí a přidáváním zvířat s nízkou genetickou příbuzností s přírodou. V praxi se však doporučuje počáteční reintrodukce jedinců s nízkou genetickou hodnotou do zajaté populace, aby bylo možné provést genetické hodnocení před translokací cenných jedinců.

Zlepšení výzkumných technik

Kooperativní přístup k znovuzavedení ze strany ekologů a biologů by mohl zlepšit výzkumné techniky. V rámci přípravy i monitorování reintrodukcí se v rámci Komise pro přežití druhů a IUCN podporuje zvyšování kontaktů mezi biology akademické populace a správci divoké zvěře. IUCN uvádí, že znovuzavedení vyžaduje multidisciplinární přístup zahrnující tým osob pocházejících z různých prostředí. Průzkum Wolf et al. v roce 1998 uvedlo, že 64% reintrodukčních projektů použilo k posouzení kvality stanovišť subjektivní názor. To znamená, že většina hodnocení znovuzavedení byla založena na neoficiálních důkazech člověka a nedostatečně byla založena na statistických zjištěních. Seddon a kol. (2007) navrhují, aby výzkumní pracovníci uvažující o budoucích reintrodukci specifikovali cíle, celkový ekologický účel a inherentní technická a biologická omezení dané reintrodukce a procesy plánování a hodnocení by měly zahrnovat experimentální i modelovací přístupy.

Monitorování zdraví jednotlivců a přežití je důležité; před i po znovuzavedení. Pokud se situace ukáže jako nepříznivá, může být nutná intervence. Populační modely dynamiky, které integrují demografické parametry a údaje o chování zaznamenané v terénu, mohou vést k simulacím a testům apriorních hypotéz. Použití předchozích výsledků k návrhu dalších rozhodnutí a experimentů je ústředním konceptem adaptivního řízení . Jinými slovy, učení se praxí může pomoci v budoucích projektech. Ekologové obyvatelstva by proto měli spolupracovat s biology, ekology a managementem divoké zvěře, aby zlepšili programy reintrodukce.

Genetické monitorování

Aby reintrodukované populace úspěšně vytvořily a maximalizovaly reprodukční zdatnost, měli by praktičtí lékaři provést genetické testy, aby vybrali, kteří jedinci budou zakladateli reintrodukovaných populací, a pokračovat v monitorování populací po reintrodukci. K měření genetické příbuznosti a variability mezi jedinci v populaci je k dispozici řada metod. Mezi běžné nástroje pro posuzování genetické rozmanitosti patří mikrosatelitní markery, analýzy mitochondriální DNA , alloenzymy a markery polymorfismu délky amplifikovaných fragmentů . Po reintrodukci lze použít nástroje genetického monitorování k získání údajů, jako je početnost populace, efektivní velikost populace a struktura populace , a lze je také použít k identifikaci případů příbuzenského křížení v reintrodukovaných populacích nebo hybridizace se stávajícími populacemi, které jsou geneticky kompatibilní. Po reintrodukci se doporučuje dlouhodobé genetické monitorování ke sledování změn v genetické rozmanitosti reintrodukované populace a určení úspěchu programu reintrodukce. Nežádoucí genetické změny, jako je ztráta heterozygotnosti, mohou naznačovat, že k přežití reintrodukované populace je nezbytná intervence managementu, jako je doplnění populace.

Skupina znovuzavedení specialistů (RSG)

RSG je síť specialistů, jejímž cílem je bojovat proti probíhajícímu a masivnímu úbytku biologické rozmanitosti pomocí opětovného zavedení jako odpovědného nástroje pro řízení a obnovu biologické rozmanitosti. Činí tak aktivním vývojem a propagací spolehlivých interdisciplinárních vědeckých informací, politik a postupů za účelem vytvoření životaschopných divokých populací v jejich přirozeném prostředí. Úkolem RSG je podporovat obnovu životaschopných populací ve volné přírodě zvířat a rostlin. Potřeba této role byla pociťována kvůli zvýšené poptávce ze strany odborníků na znovuzavedení, celosvětové ochranářské komunity a nárůstu projektů znovuzavedení po celém světě.

Rostoucí počty živočišných a rostlinných druhů jsou ve volné přírodě vzácné nebo dokonce vyhynuly. Ve snaze obnovit populace lze druhy-v některých případech-znovu zavést do oblasti, a to buď translokací ze stávajících divokých populací, nebo opětovným zavedením zvířat chovaných v zajetí nebo uměle vypěstovaných rostlin.

Znovuzavedení programů

Afrika

Asie

Evropa

Image
Křeček černý ( Cricetus cricetus ), také známý jako křeček evropský, křeček obecný

střední východ

Severní Amerika

Image
Rybář vyskočí ze svého držáku a vyrazí do národního lesa Gifford Pinchot .

Oceány a Oceánie

Jižní Amerika

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy