Minsta livskraftiga befolkning
Minimum viable population ( MVP ) är en nedre gräns för populationen av en art, så att den kan överleva i naturen. Denna term används ofta inom områdena biologi , ekologi och bevarandebiologi . MVP hänvisar till den minsta möjliga storlek där en biologisk population kan existera utan att utrotas från naturkatastrofer eller demografisk, miljömässig eller genetisk stokasticitet . Termen " population " definieras som en grupp av korsande individer i liknande geografiskt område som genomgår försumbart genflöde med andra grupper av arten. Vanligtvis används MVP för att referera till en vild population, men kan också användas för ex-situ-bevarande ( Zoo-populationer).
Uppskattning
Det finns ingen unik definition av vad som är en tillräcklig population för en arts fortsättning, eftersom om en art överlever beror till viss del på slumpmässiga händelser. Sålunda kommer varje beräkning av en minimum viable population (MVP) att bero på vilken befolkningsframskrivningsmodell som används. En uppsättning slumpmässiga (stokastiska) prognoser kan användas för att uppskatta den initiala populationsstorleken som behövs (baserat på antagandena i modellen) för att det ska finnas (säg) en 95 % eller 99 % sannolikhet för överlevnad, säg 1 000 år in i framtiden. Vissa modeller använder generationer som en tidsenhet snarare än år, för att upprätthålla överensstämmelse mellan taxa . Dessa prognoser ( populationsviabilitetsanalyser eller PVA) använder datorsimuleringar för att modellera populationer med hjälp av demografisk och miljöinformation för att projicera framtida populationsdynamik . Sannolikheten som tilldelas en PVA uppnås efter att miljösimuleringen upprepats tusentals gånger .
Utdöende
Små populationer löper en större risk att dö ut än större populationer på grund av att små populationer har mindre kapacitet att återhämta sig från ogynnsamma stokastiska (dvs. slumpmässiga) händelser. Sådana händelser kan delas in i fyra källor:
- Demografisk stokasticitet
- Demografisk stokasticitet är ofta bara en drivkraft mot utrotning i populationer med färre än 50 individer. Slumpmässiga händelser påverkar fruktsamhet och överlevnad hos individer i en population, och i större populationer tenderar dessa händelser att stabiliseras mot en stadig tillväxttakt. Men i små populationer finns det mycket mer relativ varians, vilket i sin tur kan orsaka utrotning.
- Miljöstokasticitet
- Små, slumpmässiga förändringar i de abiotiska och biotiska komponenterna i det ekosystem som en befolkning bebor faller under miljöstokasticitet. Exempel är förändringar i klimatet över tid och ankomst av en annan art som konkurrerar om resurser. Till skillnad från demografisk och genetisk stokasticitet tenderar miljöstokasticitet att påverka populationer av alla storlekar.
- Naturkatastrofer
- En förlängning av miljöstokasticitet, naturkatastrofer är slumpmässiga, storskaliga händelser som snöstormar, torka, stormar eller bränder som minskar en befolkning direkt inom en kort tidsperiod. Naturkatastrofer är de svåraste händelserna att förutsäga, och MVP-modeller har ofta svårt att räkna in dessa.
- Genetisk stokasticitet
- Små populationer är sårbara för genetisk stokasticitet, den slumpmässiga förändringen i allelfrekvenser över tid, även känd som genetisk drift . Genetisk drift kan få alleler att försvinna från en population, och detta minskar den genetiska mångfalden. I små populationer kan låg genetisk mångfald öka graden av inavel, vilket kan resultera i inavelsdepression , där en population som består av genetiskt likartade individer förlorar konditionen . Inavel i en population minskar konditionen genom att orsaka skadliga recessiva alleler att bli vanligare i populationen, och även genom att minska adaptiv potential . Den så kallade "50/500-regeln", där en population behöver 50 individer för att förhindra inavelsdepression, och 500 individer för att skydda sig mot genetisk drift i stort, är ett ofta använt riktmärke för en MVP, men nyligen genomförd studie tyder på att detta riktlinjen är inte tillämplig för en stor mångfald av taxa.
Ansökan
MVP tar inte hänsyn till externa ingripanden. Därför är det användbart för naturvårdsförvaltare och miljöpartister; en population kan ökas över MVP genom att använda ett avelsprogram i fångenskap, eller genom att ta in andra medlemmar av arten från andra reservat.
Det finns naturligtvis en viss debatt om riktigheten av PVA, eftersom en mängd olika antaganden i allmänhet krävs för prognoser; det viktiga övervägandet är dock inte absolut noggrannhet, utan spridningen av konceptet att varje art verkligen har en MVP, som åtminstone kan approximeras för bevarandebiologins skull och handlingsplanerna för biologisk mångfald .
Det finns en markant trend för insularitet , överlevande av genetiska flaskhalsar och r-strategi för att tillåta mycket lägre MVP än genomsnittet. Omvänt är taxa som lätt påverkas av inavelsdepression – som har höga MVP – ofta avgjort K-strateger , med låga befolkningstätheter samtidigt som de förekommer över ett brett spektrum. En MVP på 500 till 1 000 har ofta angetts som ett genomsnitt för landlevande ryggradsdjur när inavel eller genetisk variation ignoreras. När inavelseffekter inkluderas är skattningarna av MVP för många arter i tusental. Baserat på en meta-analys av rapporterade värden i litteraturen för många arter, Traill et al. rapporterade om ryggradsdjur "en frekvensfördelning mellan arter av MVP med en median på 4169 individer (95 % KI = 3577–5129)."