Войти
Способ колонизации (иногда называемое вспомогательной миграцией или управляемое переселение ) - это перемещение растений или животных в другое место обитания. Место обитания назначения могло или не могло когда-то ранее содержать этот вид; единственное требование состоит в том, что местообитания назначения должно обеспечивать биоклиматические требования для поддержки видов . Цель вспомогательной колонизации - удалить виды из угрожающей окружающей среды и дать им шанс выжить и воспроизвести в среде, которая не представляет угрозы для вида. В последние вспомогательные ресурсы была представлена как потенциальное решение кризиса изменения климата, который изменил свое естественное среду, чем быстрее, чем колонизация естественным отбор может адаптироваться. Хотя вспомогательная колонизация может быть видам, которые обладают плохой способностью к естественному расселению, избежать исчезновения, она также вызвала интенсивные возможности интродукции инвазивных видов и болезней в ранее здоровые экосистемы. Несмотря на эти дебаты, ученые и землеустроители уже начали процесс вспомогательной колонизации для определенных видов.
Ожидается, что изменение климата вытеснит многие виды из частей их нынешнего ареала, создавая новые подходящие местаобитания в других местах. Чтобы избежать сокращения численности и исчезновения населения, вызванного изменением климата, многим видам необходимо будет либо адаптироваться, либо колонизировать новые подходящие районы. Используя подход нишевого моделирования, ученые предсказали, что неспособность мигрировать или адаптироваться к вымиранию примерно четверти видов в этом столетии при умеренном изменении климата. Естественные темпы распространения многих видов ниже, чем те, которые необходимы для того, чтобы идти в ногу с прогнозируемыми изменениями среды обитания во многих регионах мира. Доисторические климатические изменения привели к массовым глобальным вымираниям, темпы потепления, прогнозируемые на ближайшее будущее, во много раз быстрее, чем изменения за последние 10 000 лет, доисторические изменения климата привели к массовым глобальным вымираниям, а темпы глобального потепления прогнозируемые на ближайшее будущее значительно выше, чем темпы глобального потепления, которые произошли за последние 10 000 лет. Неспособность изучения видов использования в ответ на изменение, вызванное деятельностью человека, побудила некоторых ученых и землеустроителей рассмотреть возможность изучения колонизации как средства предотвращения исчезновения видов.
Вспомогательная колонизация - это особый тип интродукции видов. это любой акт по созданию среды обитания, которое он в настоящее время не занимает. Это часто перемещается на большие расстояния, например, к случайному перемещению инвазивного вида с другого континента на другой или к преднамеренному перемещению исчезающего вида в среде обитания, где он может сохраняться. В отличие от этого, вспомогательная колонизация признает, что естественным образом реагировать на быстрое антропогенное изменение климата, и вместо этого фокусируется на том, где виды распространяться достаточно быстро с помощью естественного отбора идти в ногу с меняющейся средой. Специалисты по оказанию помощи рассматривают возможность расселения видов на таких участках, которые часто непосредственно примыкают к историческому ареалу вида. В их вспомогательная колонизация представляет собой небольшой искусственный толчок к естественному процессу.
Вспомогательная колонизация изначально включалась как «вспомогательная миграция», когда она была впервые предложена. Позднее терминология подверглась критике за то, что она напоминает естественные циклические перемещения животных в ответ на смену сезонов. Термин «вспомогательная миграция» был встречен критикой, поскольку он неверно предполагал помощь человека в естественных циклических миграциях животных в ответ на смену сезонов. Он был переименован в «вспомогательную колонизацию», поскольку более точно упомянутое природное явление, которое колонизация искали люди. Другие пытающиеся еще больше отделить колонизацию с помощью любого естественного коннотации, называя ее «управляемым переселением». Никакое конкретное название не было принято единогласно. В научных кругах и сообществах по охране природы используются термины «вспомогательная миграция», «управляемое переселение» и «управляемая колонизация» часто используются как синонимы и понимаемые как относящиеся к одной и той же идее.
Даже при быстром изменении климата расселение в новые районы может не потребоваться для некоторых видов. Вместо того, чтобы приспособиться к изменению климата в своих нынешних условиях, укрепить устойчивость к новым условиям посредством акклиматизации и адаптации. Потенциал акклиматизации или адаптации, позволяющий выжить перед видом изменением климата, зависит от и, как правило, плохоен. Одно исследование показало, что эволюция позволяет получить более высокую температуру у некоторых видов земноводных и рептилий, вероятно, будет происходить достаточно быстро, чтобы этим видом выжить при повышении температуры на 3 ° C в течение 100 лет, что согласуется с низкими и средними температурами. диапазон прогнозов глобального потепления. Напротив, многие виды, такие как большинство деревьев умеренного климата, имеют более длительное время генерации и поэтому могут более медленно адаптироваться; им могут потребоваться тысячи лет, чтобы развить подобное повышение температурной устойчивости. Такая медленная адаптация будет для того, чтобы не отставать от ожидаемого будущего глобального потепления. Помимо акклиматизации и адаптации, вспомогательная эволюция является альтернативной вспомогательной колонизацией, популярность которой в последнее время растет из-за всемирного кризиса коралловых рифов. Вспомогательная эволюция - это практика использования вмешательства человека для ускорения естественных эволюционных процессов. Есть три основных типа вспомогательной эволюции.
Кондиционирование к стрессу включает в себя кондиционирование на субстратный стресса с вызовом физиологические изменения, повышающие устойчивость к будущим стрессовым событиям. Существуют документальные свидетельства того, что некоторые изменения передаются из поколения в поколение как у растений, так и у животных. Кондиционирование стресса может быть искусственно вызвано в лабораторных условиях для создания желаемых факторов, основанных на их среде. Известные примеры включают эксперимент 1989 года, в котором использовалось кондиционирование стресса посредством теплового шока на почках крыс, чтобы продлить их безопасное время хранения в холоде до 48 часов. Совсем недавно подверглось стресса изучается как потенциальное решение для коралловых рифов, поскольку они постоянно подвергаются нагреванию и подкислению океана.
Вспомогательный поток генов (AGF) работает для увеличения присутствия желаемых генов у потомства. AGF действует уже на надлежащее создание в геноме вида, а не на искусственное создание и встраивание генетического кода в геном вида. Вспомогательный поток генов может также видов геномы родственных в генофонд, чтобы ввести ранее невозможное поведение в новый вид. AGF идентифицирует гены, которые вызывают желаемое поведение или толерантность к условиям окружающей среды, и работает, чтобы увеличить вероятность передачи рассматриваемого гена от родителей (известная как наследственность ). Определение того, какие гены в геноме вызывают желаемое поведение или устойчивость к окружающей среде, включают в себя эксперименты, измеряют рост, выживаемость и проявление поведения с различными генотипами. AGF является одной из методов использования видов, которым угрожает изменение климата, например, восстановление лесов, так и к популяциям животных. В настоящее время различные колонии кораллов Большого Барьерного рифа скрещиваются, чтобы проверить, проявляет ли их потомство повышенную устойчивость к более теплым условиям жизни. Повышенная устойчивость к более теплым условиям жизни позволяет сохранить Большой Барьерный риф, даже если температура воды продолжает расти.
Гибридизация относится к процессу, при котором яйцеклетка и сперматозоиды двух разных видов могут оплодотворять и давать потомство. Гибридизация была изучена в 1800-х годах Иоганном Грегором Менделем, которому посмертно приписывают открытие генов и аллелей и их влияние на генотип потомства. Преимущества гибридизации включают увеличение генетического разнообразия и возможности генетических комбинаций, которые адаптированы и воспроизводятся во все более сложные условия. Гибридизация коралловых рифов во время ежегодного нереста кораллового эксперимента с целью создания гибридного потомства, которое, надеясь, будет иметь более благоприятную выживаемость и скорость роста в различных условиях, связанных с изменением климата.
Вообще говоря, есть три общепринятых способа колонизации с помощью помощи, каждый из имеет преимущества и ситуации, в которых он применен. Их можно определить как процессы реинтродукции, интродукции и увеличения.
При увеличении популяция идентифицируется с небольшим количеством спаривающихся особей. Это может привести ко многим проблемам, включая инбридинг депрессию, и часто приводит к сокращению особей. Еще больше усложняет ситуацию то, что при такой небольшой постоянной инбридинговой депрессии, геновкуляции вызывает беспокойство, приводя к высокому уровню гомозиготности. Для борьбы с проблемами люди снова вводятся в состав населения. Это может быть сделано путем разведения особей ex situ или путем физического переселения для присоединения к идентифицированной проблемной установке.
В интродукции вид попадает в среду обитания, в которой он никогда не существовал. Это может происходить по ряду причин, начиная с потери от среды обитания, не связанных с изменением климата, до появления видов хищников, которые невозможно контролировать. Вообще говоря, это тип вспомогательной колонизации, который содержит наибольший потенциал для вредных эффектов. Находящейся под угрозой исчезновения из Австралии была осуществлена увеличенная степень успеха на небольшом расстоянии от материка, где единственная причина, по которой население не расселилось раньше, было связано с физическим водным путем.
Реинтродукция предполагает восстановление вида в его естественном ареале. Этот вид может больше не встречаться там по ряду причин, наиболее распространенными являются занос хищников или потеря среды обитания из-за изменений климата или других человеческих факторов. Обычно это делается для расширения круга групп населения, которым угрожает опасность, и для воссоединения разрозненных групп населения.
Существенные разногласия возникли вокруг идеи вспомогательной колонизации с тех пор, как она была впервые высказана в научной литературе в 2007 году. Две стороны можно примерно разделить следующим образом. Сторонники обычно считают, что ожидаемые выгоды от колонизации с помощью помощи, сохранение и укрепление видов, перевешивает потенциальный вред любого проекта. Противники обычно используют другие методы защиты, которые включают риск инвазивных видов, не только лучше подходят, но и с большей вероятностью будут успешными. Эта дискуссия продолжается в литературе, как правило, из-за отсутствия реальных приложений и действий. Хотя эти усилия по сохранению становятся все более распространенными, было проведено долгосрочных исследований их успеха.
Возможно, основная озабоченность ученых по поводу помощи колонизации видов заключается в возможности переселения вторгаются в новые места обитания, вытесняя местные виды. Опасения, вспомогательная колонизация будет причинным вторжением, в основном объясняется наблюдениями за огромными видами, которые могут быть вызваны за пределами естественных ареалов в результате (часто непреднамеренного) интродукции людей. Хотя большинство согласны с тем, что предпринятые меры колонизации, в отличие от случайных интродукций, включает детальное планирование и оценку риска для некоторых угроз интродукции инвазивных, независимо от того, насколько она мала, не рассматривает помощь в колонизации как жизнеспособный ответ управления на изменение климата.
Те, кто желает сохранить помощь колонизации на столе, отмечают, что очень небольшое количество вторжений было результатом сравнительно небольшого количества вторжений. перемещение видов, предложенных для вспомогательной колонизации, на короткие расстояния внутри континента. Например, Мюллер и Хеллман проанализировали 468 задокументированных вторжений видов и представили, что только 14,7% произошло на том же континенте, где произошел вид. Из 14,7% подавляющее большинство составляющих рыба и ракообразные. Наземные виды, которые стали инвазивными на том же континенте, где они возникли, переносились через большие биогеографические барьеры, такие как горные хребты. Эти перемещения на больших расстояниях внутри континентов не похожи на ожидаемые способы использования вспомогательной колонизации, которые включают в себя непосредственные прилегающие к их текущим ареалам.
Чтобы определить популяции, подверженные риску, и обнаруживают новые потенциальные места обитания, защитники природы часто используют нишевые модели. Эти модели предсказывают пригодность местаобитаний в будущем на основании того, насколько близок их климат к климату, в котором обитают эти виды в настоящее время. Хотя эти модели полезны для описания общих тенденций, они делают ряд нереалистичных предположений, ограничивающих полезность их прогнозов. Например, они рассматривают возможность того, что могут развить терпимость к новому климату посредством акклиматизации или адаптации. Кроме того, они не учитывают тот факт, что данный вид может работать лучше (например, стать инвазивным) или хуже (например, не прижиться) в новой среде обитания, чем в его текущем ареале, если сообщество конкурента, хищник и мутуалист виды там разные. Кроме того, поскольку некоторые климатические переменные (например, минимальная температура января, среднегодовые осадки) редко изменяются в унисон, возможно, что некоторые районы соответствуют историческому климату видов, угрожает изменение климата. Такие разнонаправленные изменения климата делают особенно трудным определение видов, подверженных наибольшему риску потерь среды обитания из-за изменений климата, и прогнозирования подходящей среды обитания в будущем. Неопределенность в прогнозах будущей подходящей среды обитания ограничивает уверенность в решениях о колонизации с помощью помощи и привела к тому, что некоторые полностью отвергли помощь колонизации.
Несмотря на неопределенность, присущую прогнозам будущей подходящей среды обитания, некоторые исследования продемонстрировали, что прогнозы могут быть вполне обоснованными. точный. Исследование бабочек Hesperia comma в Великобритании выявило незанятые места обитания, которые, вероятно, поддерживали вид в более теплом климате из-за их сходства с занятыми участками. По мере того, как климат потеплел, бабочка заселила многие из этих мест; большинство участков, которые она не колонизировала, были расположены далеко от существующих популяций, что позволяет предположить, что они не колонизировались, потому что бабочка не могла добраться до них самостоятельно. Данные свидетельствуют о том, что подходящие неколонизированные участки могут быть хорошими целями для вспомогательной колонизации. Результаты показали, что, если исследователи смогут продемонстрировать, что их модель делает надежные прогнозы на основе реальных данных, моделям можно доверять для информирования при принятии решений о колонизации.
Наука ясно, что изменение климата приведет к вымиранию многих видов, а традиционная этика сохранения земель не предотвратит вымирание. Те, кто опасается перемещать виды, вместо этого предлагают расширять сети коридоров среды обитания, позволяя видам естественным образом мигрировать в новые подходящие области. Однако при темпах изменения климата, прогнозируемых на ближайшие десятилетия, даже идеально связанных местообитаний, вероятно, будет недостаточно. Виды, которые не могут идти в ногу с изменяющимся климатом, будут подвергаться риску независимо от взаимосвязи среды обитания. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что медленно эволюционирующие и медленно распространяющиеся виды (включая виды, распространение которых ограничено фрагментацией среды обитания ) будут сокращаться или исчезать в отсутствие программ поддержки колонизации.
В случае отказа от них. Говоря о вспомогательной колонизации, Риккарди и Симберлофф ссылаются на принцип предосторожности, заявляя, что любой неизвестный риск, независимо от того, насколько мал, вспомогательной колонизации, приводящей к созданию новых инвазивных видов, достаточно, чтобы требовать, чтобы он не предпринимался. Однако многие ученые отвергают эту позицию, отмечая, что во многих случаях, когда вымирание из-за изменения климата вероятно, риски исчезновения из-за отказа от колонизации, вероятно, намного хуже, чем риски содействия колонизации. Они утверждают, что принцип предосторожности действует в обоих направлениях, и что риски бездействия необходимо сравнивать с рисками действий. Другие отмечают, что этика содействия колонизации будет зависеть от ценностей заинтересованных сторон, участвующих в конкретном решении, а не от позиции ученых в отношении помощи при колонизации в целом. По крайней мере, некоторые отмечают, что ученые должны проводить дальнейшие исследования в области вспомогательной колонизации и улучшать нашу способность предсказывать конкретные результаты вместо того, чтобы прямо отвергать их.
Поскольку уверенность в ожидаемых результатах часто выше в краткосрочной перспективе ( например, 20 лет), чем долгосрочное будущее, может быть более разумным использовать краткосрочные прогнозы для руководства действиями. Однако также важно учитывать, будет ли климат оставаться подходящим достаточно долго для того, чтобы колонизирующие виды вызревали и воспроизводились, если это является целью управления.
Из-за изменения климата, случайных интродукций видов и других глобальных изменений, на планете нет места, свободного от вмешательства человека. Таким образом, идея, что землеустроители следует воздерживаться от создания человека измененных сообществ через помощь колонизации может быть спорной, учитывая, что все общины были изменены людьми в каком-то степени обязуются ли менеджеры помощи колонизации или нет. Учитывая реальность глобальных изменений, будет невозможно поддерживать прошлые экологические сообщества бесконечно. Поэтому многие считают, что мы должны стремиться поддерживать биоразнообразие и функционирующие экосистемы перед лицом изменения климата, даже если это означает активное перемещение видов за пределы их естественных ареалов. В отсутствие помощи в колонизации изменение климата уже заставляет многие высокомобильные виды, такие как бабочки, колонизировать районы, в которых они ранее не обитали. Посредством помощи в колонизации менеджеры могут помочь редким или менее мобильным видам идти в ногу со временем, возможно, предотвращая вымирание в будущем из-за их неспособности достаточно быстро колонизировать новые районы. Хотя некоторые утверждают, что природа часто более эффективно реагирует на вызовы без вмешательства человека, другие отмечают, что текущее изменение климата само по себе является вмешательством человека. Многие виды, которые были бы эффективными рассеивателями при более медленном естественном изменении климата, могут быть оставлены позади более подвижными видами при нынешних темпах изменения климата, вызванного деятельностью человека. Таким образом, изменяя климат, люди могут уже искусственно разделять виды даже без их активного переселения.
Критики могут также испытывать серьезные опасения по поводу различных генетических проблем при рассмотрении вспомогательной колонизации, таких как дезадаптация к новым условиям окружающей среды и гибридизация с похожие виды. Они часто зависят от генетической структуры и уровня генетической изменчивости исходных популяций. Также необходимо учитывать условия окружающей среды, в которые вводятся эти популяции. Для усиления генетической изменчивости и, следовательно, адаптивного потенциала, материал может быть получен из нескольких популяций. Это известно как композитный провенанс. Однако, если градиент окружающей среды хорошо известен, например, предсказуемые изменения высоты или засушливости, исходные популяции должны быть «генетически согласованы» с реципиентами как можно лучше, чтобы гарантировать, что перемещенные особи не будут дезадаптированы. Эта стратегия перемещения видов за пределы их нынешнего ареала была предложена для тех, кто находится под серьезной угрозой исчезновения. Мы надеемся, что перемещая их за пределы их естественного ареала, можно избежать непосредственных угроз хищничества, болезней и потери среды обитания. Однако эти виды обычно уже страдают от каких-то генетических проблем, возникающих из-за низкого эффективного размера популяции, таких как депрессия инбридинга, потеря генетического разнообразия или дезадаптация. Таким образом, следует проявлять осторожность с тем, что осталось немного, и стремительный рост населения должен быть основной целью. В случае некоторых видов это может быть выполнено с помощью программы разведения в неволе
Министерство лесов, земель и природных ресурсов Британской Колумбии Компания Operations признала, что изменение климата, вероятно, поставит под угрозу здоровье миллионов деревьев, высаживаемых в провинции каждый год, с потенциальными экологическими и экономическими последствиями:
Приблизительно 300 миллионов саженцев деревьев высаживаются на западе США, в Британской Колумбии ( До н.э.) и Юкон каждый год. Многие климатологи предсказывают, что климат может стать теплее на 3–4 ° C, если эти деревья собирают через 60–80 лет после посадки. Эти изменения климата подвергают деревья повышенному стрессу и риску для здоровья, ставя под угрозу многие товары и услуги из лесов.
В ответ на эту угрозу министерство инициировало крупномасштабное исследование для определения долгосрочного здоровья саженцы 15 видов деревьев, посаженные за пределами их естественного ареала, в районы, которые, как ожидается, станут пригодными в связи с изменениями климата в этом столетии. Результаты исследования будут использованы для разработки руководящих принципов о том, когда и как следует проводить колонизацию деревьев.
В 2009 г. Британская Колумбия также изменила стандарты отбора семян для повторной посадки лесов после лесозаготовки. Раньше лесники были обязаны использовать семена с высоты 300 метров под гору и 200 метров под гору, но новая политика позволяет лесоводам получать семена с высоты до 500 метров под гору для большинства видов, пользуясь тем фактом, что популяции в более теплых местах обитания под гору могут быть лучше адаптирован к будущему климату места восстановления.
Несмотря на то, что Dixon National Tallgrass Prairie Seed Bank не принимает активного участия в колонизации, он стремится собирать семена от популяций видов, которые, как ожидается, уменьшатся или исчезнут из-за изменения климата. Они отдают приоритет коллекциям из групп населения, подвергающихся наибольшему риску исчезновения и для которых, согласно прогнозам, подходящая среда обитания будет найдена в других частях региона, оставляя открытой возможность использования собранных семян для проектов колонизации при содействии в будущем.
Здоровье Большого Барьерного рифа в последние годы находится под угрозой из-за повышения температуры моря, вызванного изменением климата. Австралийский институт морских наук был в авангарде попыток спасти рифы, используя различные формы помощи эволюции и колонизации. Вспомогательная эволюция считается временным решением для спасения многих угрожаемых видов от глобального потепления и других изменений окружающей среды, связанных с изменением климата.
The stitchbird, также известная как Hihi, птица, эндемичная для Новой Зеландии. Изменения климата оказали сильное влияние на способность хихи к росту и размножению. В результате изменение климата, вызванное деятельностью человека, представляет собой серьезную угрозу для этого вида. Нынешняя естественная среда обитания хихи становится нестабильной из-за повышения температуры, и подходящие температуры смещаются дальше на юг. Помощь в колонизации рассматривается как средство обеспечения того, чтобы хихи мог оставаться в своей нынешней естественной среде обитания. Критики, однако, утверждают, что риски, которые представляют новые среды обитания, не стоят тех потенциальных выгод, которые может принести колонизация.
| 1 =()|1=()