Вихри вымирания - это класс моделей, с помощью которых биологи-экологи, генетики и экологи могут понять динамику и классифицировать вымирания в контексте их причин. Эта модель показывает события, которые в конечном итоге приводят к тому, что небольшие популяции становятся все более уязвимыми по мере их постепенного исчезновения. Разработано М. Э. Гилпином и М. Э. Суле в 1986 г., в настоящее время существует четыре класса вихрей затухания. Первые два (R и D) относятся к факторам окружающей среды, которые влияют на уровень экосистемы или сообщества, например нарушение, загрязнение, потеря среды обитания и т. Д. В то время как вторые два (F и A) имеют дело с генетическими факторами, такими как депрессия инбридинга и депрессия аутбридинга, генетический дрейф и т. Д.
Факторы окружающей среды : Многие из экологических событий, которые способствуют вымиранию вихря за счет сокращения численности населения. Эти события могут включать в себя быстрое сокращение численности населения из-за болезней, стихийных бедствий и изменения климата. Утрата среды обитания и / или деградация среды обитания также могут вызвать вихрь вымирания. Другие факторы включают события, которые происходят более постепенно, например чрезмерный вылов (охота, рыбалка и т. Д.) Или чрезмерное хищничество.
Генетические факторы :
Популяции, поддающиеся вымиранию, испытывают сильные генетические факторы, которые со временем вызывают уменьшение и без того небольших популяций. Все популяции испытывают генетический дрейф - случайный процесс, который со временем вызывает изменения в генетической структуре популяции. Небольшие популяции особенно уязвимы к быстрым изменениям в генетической структуре популяции из-за случайного отбора образцов гамет. Когда популяция мала, любое изменение аллелей может непропорционально сильно повлиять на популяцию. Таким образом, генетический дрейф приводит к тому, что небольшие популяции теряют генетическое разнообразие.
Кроме того, когда популяции становятся небольшими, инбридинг увеличивается, потому что люди с большей вероятностью будут спариваться с другими, геном которых содержит многие из тех же аллелей. Инбридинг может привести к инбридиновой депрессии в популяции, а это может привести к уменьшению количества потомства, увеличению количества врожденных дефектов, увеличению числа людей, склонных к заболеваниям, снижению выживаемости и воспроизводства (приспособленности), а также снижению генетического разнообразия в популяции. С уменьшением генетического разнообразия увеличивается вероятность инбридинга и инбридинговой депрессии.
Еще один генетический фактор, который может привести небольшие популяции к спирали вымирания, - это ограниченный поток генов. Например, если популяция становится изолированной из-за фрагментации среды обитания, темпы миграции снижаются или перестают существовать, в результате чего популяция со временем теряет генетическое разнообразие и увеличивается инбридинг. Миграция важна, потому что новые особи из-за пределов популяции почти наверняка добавят новые генетические вариации, которые могут улучшить общую приспособленность популяции.
Одним из примеров роли генетики в исчезновении является случай фрагментированных метапопуляций южных данлинов (Calidris alpine schinzii) на юго-западе Швеции. Эти находящиеся под угрозой исчезновения кулики испытали инбридинг и потерю генетического разнообразия по двум исследованным молекулярным маркерам, и это ограничило выживание и воспроизводство во всей популяции за счет увеличения инбридинга. Когда родительские данлины с более похожей генетикой спаривались, их потомство имело меньшую вероятность вылупления, и, если им удавалось вылупиться, они с большей вероятностью умерли вскоре после вылупления.
Демографические факторы : Демографические факторы, участвующие в вылуплении. Вихри вымирания включают снижение плодовитости, изменение характера расселения и уменьшение плотности населения.