Genetisk erosion

Genetisk erosion (även känd som genetisk utarmning ) är en process där den begränsade genpoolen av en utrotningshotad art minskar ännu mer när reproduktiva individer dör innan de reproducerar sig med andra i deras utrotningshotade lågpopulation . Termen används ibland i en snäv betydelse, till exempel när den beskriver förlusten av särskilda alleler eller gener, samt används mer brett, som när det hänvisar till förlusten av en fenotyp eller hela art.

Genetisk erosion uppstår eftersom varje enskild organism har många unika gener som går vilse när den dör utan att få en chans att föröka sig. Låg genetisk mångfald i en population av vilda djur och växter leder till en ytterligare minskande genpool – inavel och ett försvagat immunförsvar kan sedan "snabbspåra" den arten mot eventuell utrotning .

Per definition lider hotade arter av olika grader av genetisk erosion. Många arter drar nytta av ett avelsprogram med hjälp av människor för att hålla sin population livskraftig, [ citat behövs ] och därmed undvika utrotning under långa tidsramar. Små populationer är mer mottagliga för genetisk erosion än större populationer.

Genetisk erosion förvärras och accelereras av habitatförlust och habitatfragmentering – många hotade arter hotas av habitatförlust och (fragmentering) habitat . Fragmenterade livsmiljöer skapar barriärer i genflödet mellan populationer.

Genpoolen för en art eller en population är den kompletta uppsättningen av unika alleler som skulle hittas genom att inspektera det genetiska materialet för varje levande medlem av den arten eller populationen . En stor genpool indikerar omfattande genetisk mångfald , som är förknippad med robusta populationer som kan överleva anfall av intensivt urval . Samtidigt kan låg genetisk mångfald (se inavel och populationsflaskhalsar ) orsaka minskad biologisk kondition och öka risken för utrotning av den arten eller populationen.

Processer och konsekvenser

Befolkningsflaskhalsar skapar krympande genpooler, som lämnar färre och färre fertila parningspartners. De genetiska implikationerna kan illustreras genom att överväga analogin med ett pokerspel med hög insats med en sned dealer. Tänk på att spelet börjar med en kortlek med 52 kort (som representerar hög genetisk mångfald). Minskning av antalet avelspar med unika gener liknar situationen där dealern bara delar ut samma fem kort om och om igen, vilket bara producerar ett fåtal begränsade "händer".

När exemplar börjar inavel uppträder både fysiska och reproduktiva medfödda effekter och defekter oftare. Onormala spermier ökar, infertiliteten stiger och födelsetalen minskar. "De farligaste är effekterna på immunförsvaret, som försvagas och allt mindre kan bekämpa ett ökande antal bakteriella, virus-, svamp-, parasit- och andra sjukdomsframkallande hot. Så även om en hotad art i en flaskhals kan motstå vilken mänsklig utveckling än tär på dess livsmiljö, den står fortfarande inför hotet om en epidemi som kan vara dödlig för hela befolkningen."

Förlust av biologisk mångfald inom jordbruket och boskapen

Se även: Jordbrukets biologiska mångfald

Genetisk erosion i jordbruk och boskap är förlusten av biologisk genetisk mångfald – inklusive förlusten av individuella gener, och förlusten av särskilda rekombinanter av gener (eller genkomplex) – såsom de som manifesteras i lokalt anpassade landraser av tama djur eller växter som har anpassas till den naturliga miljö de har sitt ursprung i.

De största drivkrafterna bakom genetisk erosion i grödor är sortsersättning, markrensning, överexploatering av arter, befolkningstryck , miljöförstöring , överbetning , statlig politik och förändrade jordbrukssystem. Huvudfaktorn är dock att lokala sorter av inhemska växter och djur ersätts med andra sorter eller arter som är icke-lokala. Ett stort antal sorter kan också ofta reduceras dramatiskt när kommersiella sorter introduceras i traditionella odlingssystem. Många forskare tror att det huvudsakliga problemet med förvaltning av agro-ekosystem är den allmänna tendensen till genetisk och ekologisk enhetlighet som påtvingats av utvecklingen av modernt jordbruk.

När det gäller Animal Genetic Resources for Food and Agriculture rapporteras stora orsaker till genetisk erosion innefatta urskillningslös korsavel, ökad användning av exotiska raser, svag politik och institutioner för förvaltning av djurgenetiska resurser, försummelse av vissa raser på grund av brist. av lönsamhet eller konkurrenskraft, intensifiering av produktionssystem, effekter av sjukdomar och sjukdomshantering, förlust av betesmarker eller andra delar av produktionsmiljön och dålig kontroll av inavel.

Förebyggande genom mänskligt ingripande, modern vetenskap och skyddsåtgärder

In situ bevarande

Med framsteg inom modern biovetenskap har flera tekniker och skyddsåtgärder dykt upp för att kontrollera den obevekliga utvecklingen av genetisk erosion och den resulterande accelerationen av hotade arter mot eventuell utrotning. Men många av dessa tekniker och skyddsåtgärder är för dyra ännu för att vara praktiska, och därför är det bästa sättet att skydda arter att skydda deras livsmiljö och låta dem leva i den så naturligt som möjligt.

Vilda naturreservat och nationalparker har skapats för att bevara hela ekosystem med hela väven av arter som är inhemska i området. Vilda djurkorridorer skapas för att förena fragmenterade livsmiljöer (se Habitatfragmentering ) för att göra det möjligt för utrotningshotade arter att resa, mötas och häcka med andra av sitt slag. Vetenskapligt bevarande och moderna tekniker för förvaltning av vilda djur , med expertis från vetenskapligt utbildad personal, hjälper till att hantera dessa skyddade ekosystem och det vilda djur som finns i dem. Vilda djur förflyttas också och återinförs till andra platser fysiskt när fragmenterade vilda livsmiljöer är för långt borta och isolerade för att kunna länka samman via en viltkorridor, eller när lokala utrotningar redan har inträffat.

Ex situ bevarande

Huvudartikel: Ex situ-konservering

Modern politik för djurparksföreningar och djurparker runt om i världen har börjat lägga dramatiskt ökad tonvikt på att hålla och föda upp vilda arter och underarter av djur i deras registrerade avelsprogram för utrotningshotade arter. Dessa exemplar är avsedda att ha en chans att återinföras och överleva tillbaka i naturen. De huvudsakliga målen för djurparker idag har förändrats, och större resurser investeras i att föda upp arter och underarter i det yttersta syftet att hjälpa bevarandeinsatser i naturen. Djurparker gör detta genom att upprätthålla extremt detaljerade vetenskapliga avelsregister ( dvs stamböcker ) och genom att låna ut sina vilda djur till andra djurparker runt om i landet (och ofta globalt) för avel, för att skydda mot inavel genom att försöka maximera genetisk mångfald hur det än är möjligt.

Dyra (och ibland kontroversiella) ex-situ bevarandetekniker syftar till att öka den genetiska biologiska mångfalden på vår planet, såväl som mångfalden i lokala genpooler . genom att skydda mot genetisk erosion. Moderna koncept som fröbanker , spermiebanker och vävnadsbanker har blivit mycket vanligare och mer värdefulla. Spermier , ägg och embryon kan nu frysas och förvaras i banker, som ibland kallas "Modern Noah's Arks" eller " Frysta djurparker ". Kryokonserveringstekniker används för att frysa dessa levande material och hålla dem vid liv i evighet genom att förvara dem nedsänkta i tankar med flytande kväve vid mycket låga temperaturer. Således kan konserverade material sedan användas för artificiell insemination , in vitro- fertilisering , embryoöverföring och kloningsmetoder för att skydda mångfalden i genpoolen av kritiskt hotade arter.

Det kan vara möjligt att rädda en hotad art från utrotning genom att endast bevara delar av exemplar, såsom vävnader, spermier, ägg etc. – även efter döden av ett allvarligt hotat djur, eller insamlat från ett som hittats nyligen dött, i fångenskap eller från det vilda . Ett nytt exemplar kan sedan "upplivas" med hjälp av kloning, för att ge det ytterligare en chans att föda upp sina gener i den levande populationen av respektive hotad art. Återuppståndelsen av döda, kritiskt hotade vilda djurexemplar med hjälp av kloning håller fortfarande på att fulländas och är fortfarande för dyrt för att vara praktiskt, men med tiden och ytterligare framsteg inom vetenskap och metodik kan det mycket väl bli en rutinprocedur inte långt in i framtiden.

Nyligen har strategier för att hitta en integrerad strategi för in situ och ex situ bevarandetekniker ägnats stor uppmärksamhet, och framsteg görs.

Se även

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Genetic_erosion&oldid=1088422554 "