Utsläckningsvirvel

Utrotningsvirvlar är en klass av modeller genom vilka naturvårdsbiologer , genetiker och ekologer kan förstå dynamiken i och kategorisera utrotningar i sammanhanget av deras orsaker. Denna modell visar de händelser som i slutändan leder till att små populationer blir allt mer sårbara när de går i spiral mot utrotning. Utvecklad av ME Gilpin och ME Soulé 1986 finns det för närvarande fyra klasser av utrotningsvirvlar. De två första (F och D) handlar om miljöfaktorer som har en effekt på ekosystem eller samhällsnivå , såsom störningar , föroreningar , förlust av livsmiljöer etc. Medan de andra två (F och A) handlar om genetiska faktorer som inavelsdepression och utavelsdepression , genetisk drift mm.

Typer av virvlar

R-virvel : R-virveln initieras när det finns en störning som underlättar en minskning av populationsstorleken (N) och en motsvarande ökning av variabiliteten (Var(r)). Denna händelse kan göra populationer sårbara för ytterligare störningar som kommer att leda till ytterligare minskningar i populationsstorlek (N) och ytterligare ökningar i variabilitet (Var(r)). Ett utmärkt exempel på detta skulle vara störningen av könskvoterna i en population borta från artoptimum. ^{[ citat behövs ]}
D-virvel : D-virveln initieras när populationens storlek (N) minskar och variabiliteten (Var(r)) ökar så att den rumsliga fördelningen (D) av populationen ökar och populationen blir "fläckig" eller fragmenterad . Inom dessa fragment ökar lokala utrotningshastigheter vilket, genom positiv feedback , ytterligare ökar D.
F-virvel : F-virveln initieras av en minskning i populationsstorlek (N) vilket leder till en minskning av heterozygositet , och därför en minskning av genetisk mångfald. Minskad populationsstorlek gör effekterna av genetisk drift mer framträdande, vilket resulterar i ökad risk för inavelsdepression och en ökning av populationens genetiska belastning , vilket med tiden kommer att resultera i utrotning.
A Vortex : A-virveln är ett resultat av en ökad påverkan av genetisk drift på populationen, på grund av populationens minskade storlek. Detta motsvarar en minskning av genetisk varians som leder till en minskning av "befolkningens adaptiva potential" och eventuellt utrotning. Denna virvel kan vara resultatet av biologisk invasion , vilket resulterar i storskalig hybridisering och utavelsdepression.

Extinktion vortex faktorer

Miljöfaktorer

Många av miljöhändelserna som bidrar till en utrotningsvirvel gör det genom minskning av befolkningens storlek. Dessa händelser kan innefatta snabb förlust av befolkningsstorlek på grund av sjukdomar, naturkatastrofer och klimatförändringar. Habitatförlust och/eller livsmiljöförsämring kan också kickstarta en utrotningsvirvel. Andra faktorer inkluderar händelser som inträffar mer gradvis, såsom överskörd (jakt, fiske, etc.) eller överdriven predation.

Genetiska faktorer

Populationer som ger efter för en utrotningsvirvel upplever starka genetiska faktorer som gör att redan små populationer minskar i storlek med tiden. Alla populationer upplever genetisk drift, en slumpmässig process som orsakar förändringar i populationens genetiska struktur över tid. Små populationer är särskilt känsliga för snabba förändringar i populationens genetiska struktur på grund av den slumpmässiga naturens könscellsprovtagning. När en population är liten kan alla förändringar i alleler påverka populationen oproportionerligt. Således leder genetisk drift till att små populationer förlorar genetisk mångfald.

Dessutom, när populationer blir små, ökar inaveln eftersom individer är mer benägna att para sig med andra med ett genom som innehåller många av samma alleler. Inavel kan leda till inavelsdepression inom befolkningen, och detta kan orsaka färre avkommor, fler fosterskador, fler individer som är benägna att drabbas av sjukdomar, minskad överlevnad och reproduktion (kondition) och minskad genetisk mångfald inom populationen. Med en minskning av genetisk mångfald kommer ännu större sannolikhet för inavel och inavelsdepression.

En annan genetisk faktor som kan leda små populationer mot utrotningsspiralen är begränsat genflöde. Till exempel, om en population blir isolerad på grund av habitatfragmentering , minskar migrationshastigheterna eller blir obefintliga, vilket gör att populationen förlorar genetisk mångfald med tiden och ökar inaveln. Migration är viktigt eftersom nya individer utanför befolkningen nästan säkert kommer att lägga till ny genetisk variation, vilket kan öka den totala konditionen inom befolkningen.

Ett exempel på genetikens roll i utrotning förekommer i fallet med fragmenterade metapopulationer av södra dunlins (Calidris alpine schinzii) i SV Sverige. Dessa hotade strandfåglar upplevde inavel och förlust av genetisk mångfald vid två undersökta molekylära markörer, och detta begränsade överlevnad och reproduktion i hela populationen genom att öka inaveln. När förälder dunlins med mer liknande genetik parade sig, hade deras avkomma lägre sannolikhet att kläckas, och om de lyckades kläckas, var det mer sannolikt att de dör strax efter kläckningen.

Demografiska faktorer

Demografiska faktorer som är involverade i utrotningsvirvlar inkluderar minskad fruktsamhet, förändringar i spridningsmönster och minskad befolkningstäthet.

Se även