Войти
Генетическое спасение рассматривается как стратегия смягчения последствий, разработанная для восстановления генетического разнообразия и снижения риска исчезновения в небольших, изолированных и часто инбредных населения. Это в значительной степени реализуется посредством перемещения, типа демографического спасения и технической миграции, при которой в популяцию добавляются особи для предотвращения ее потенциального исчезновения. Это демографическое спасение может быть похоже на генетическое спасение, поскольку каждое из них увеличивает размер и / или приспособленность популяции. Это совпадение значений побудило некоторых исследователей рассмотреть более подробное определение каждого типа спасения, в котором подробно описывается «оценка и документирование генетической родословной до и после транслокации». Не каждый пример генетического спасения явно успешен, и нынешнее определение генетического спасения не требует, чтобы этот процесс приводил к «успешному» результату. Несмотря на двусмысленное определение, генетическое спасение рассматривается положительно, со многими предполагаемыми успехами.
Концептуальные основы генетическое спасение можно проследить до работы генетика Сьюэлл Райт, который изучал эффект иммиграции среди популяций, связанных потоком генов. Совсем недавно генетическое спасение было определено в научных обзорах как: «когда приспособленность популяции, выведенная из некоторого демографического показателя жизнеспособности или фенотипического признака, увеличивается более, чем может быть отнесена на счет демографического вклада иммигрантов». Генетическое смешение, ведущее к восстановлению приспособленности, может быть описано как «генетическое спасение», но увековечивает нечеткие различия между генетическим спасением и загрязнением.
Когда популяция вида становится слишком маленькой, они подвергаются генетическим процессам, таким как депрессия инбридинга из-за отсутствия потока генов, аллельная фиксация от генетический дрейф и потеря разнообразия. В сочетании они могут привести к снижению приспособленности популяции и повысить риск исчезновения. Генетическое спасение - это инструмент сохранения, который пытается устранить эти генетические факторы, перемещая гены из одной популяции в другую, чтобы увеличить общее генетическое разнообразие и минимизировать инбридинг. Этот метод сохранения предназначен для повышения приспособленности небольшой популяции, находящейся под угрозой, путем введения полезных аллелей в результате миграции. Его часто используют для популяций видов, находящихся под высоким риском исчезновения. Успешное генетическое спасение происходит, когда добавление новых генов эффективно вводит генетическое разнообразие, которое приводит к увеличению размера и скорости роста популяции, а также к большей приспособленности популяции. Неудачное генетическое спасение может произойти, если добавление новых генов вызывает депрессию аутбридинга, которая снижает приспособленность их популяции. Слишком большой поток генов может привести к генетическому «заболачиванию» из-за обширной гибридизации. Генетическое спасение может происходить несколькими путями, включая гетерозис и адаптивную эволюцию. Это тесно связано, но явно отличается от концепций генетического загрязнения, эволюционного спасения, генетического восстановления и вспомогательного потока генов.
Поток генов (миграция) - это появление новых особей (и генов) в целевой популяции. Прогнозирование воздействия мигранта на популяцию будет зависеть от комбинации сложных генетических и негенетических факторов. Увеличивает ли миграция приспособленность популяции, будет зависеть от того, адаптированы ли внесенные гены к местным условиям и снизят ли они уровни инбридинга в целевой популяции. Интродуцированные особи также могут положительно или отрицательно повлиять на генетическое спасение посредством такого поведения, как выбор партнера, иерархия доминирования и детоубийство.
Генетический дрейф - это фиксация аллелей Случайно, отсюда и снижение общего разнообразия населения. Генетическое спасение может восстановить разнообразие, добавляя новые гены в популяцию, противодействуя фиксации.
Естественный отбор происходит, когда вариации наследственных признаков определяют репродуктивный успех особи и тем самым определяют сохранение этой черты в данной популяции. Генетическое спасение может привнести признаки, которые являются выгодными для целевой популяции, или снизить частоту неблагоприятных признаков, увеличивая чистую приспособленность популяции для обеспечения дальнейшего выживания как вида.
Генетическое спасение может быть спорным инструментом, потому что трудно предсказать, как на популяцию повлияет миграция. У генетического спасения есть возможность фактически снизить приспособленность популяции, затопляя популяцию или увеличивая редкие вредоносные аллели. Этот случай можно просто назвать генетическим загрязнением вместо того, чтобы относиться к генетическому спасению. Спасение также может быть только краткосрочным решением, как показывает случай с Isle Royale Wolves. В этом случае генетическое спасение волков привело к значительному первоначальному увеличению приспособленности популяции с последующим значительным снижением в последующие годы. Многие защитники природы утверждают, что генетическое спасение может создать непредвиденные проблемы для видов, подверженных риску, и что оно не учитывает глубинные проблемы, которые ставят так много видов на грань исчезновения, включая потерю среды обитания в результате человеческого развития.
Термин «генетическое загрязнение», «генетическое спасение» имеет политический подтекст. Некоторые из наиболее спорных практик, которые можно считать генетическим спасением, включают
Случай успешного генетического спасения можно наблюдать в популяции Флоридской пантеры. Утрата среды обитания и другие антропогенные воздействия привели к появлению небольшой инбредной популяции, которая увеличила сокращение этого подвида (Puma concolor coryi). Инбридинговая депрессия привела к изогнутым хвостам и корням, дефектам спермы, и сердечные аномалии. Популяция достигла минимума - примерно 22 пантеры. Опасаясь неизбежного исчезновения, восемь пантер из Техаса (Puma concolor stanleyana) были перемещены во Флориду в середине 1990-х годов. Эта попытка была признана успешной после того, как анализ показал, что ежегодный прирост населения после иммиграции составил 4%. Кроме того, исследователи обнаружили, что у полученных гибридных котят в три раза больше шансов дожить до взрослой жизни, чем у чистопородных котят. Примерно за десятилетие популяция пантер во Флориде увеличилась с 25 до более чем 100 особей.
Случай неудачного генетического спасения можно наблюдать на острове Рояль Популяция волков. В 1997 году на остров прибыл одинокий волк и спарился с популяцией волков, составлявшей около 25 особей. Первоначально добавление его генетической вариации привело к положительному воздействию на популяцию, о чем свидетельствует значительное увеличение приспособленности популяции. Однако добавление генетических вариаций этим иммигрантом принесло пользу только в краткосрочной перспективе. Популяция стремительно сокращалась, и в 2016 году было замечено только двух волков. Возможно, новый иммигрант принес с собой новый пагубный аллель, частота которого увеличивалась по мере скрещивания с исходной популяцией, или что одной особи было недостаточно для преодоления негативного воздействия генетических факторов. load.
Цыпленок больших прерий - птица, гнездящаяся на земле, с экологическими и эволюционными препятствиями, которые потребовали генетического спасения, чтобы избежать исчезновения. Он был широко распространен на великих равнинах Северной Америки, но теперь требует управления населением на небольших остатках. В Иллинойсе количество крупных прерийных цыплят сократилось с миллионов особей в середине 19 века до 46 к 1998 году. Это побудило генетические усилия по спасению и перемещение людей из соседних штатов с целью увеличения численности прерийных кур в Иллинойсе. Это считается ранним и успешным случаем генетического спасения. Хотя первоначальные действия по генетическому спасению, кажется, привели к улучшению физической формы, среда обитания в прериях сейчас ограничивает восстановление. Исключительно генетические усилия по спасению вида считаются недостаточными, и для сохранения вида может потребоваться больше внимания к защите среды обитания.
