Новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, демонстрирует, что стратегии сохранения флоридских кустарниковых соек, находящихся под угрозой исчезновения, замедляют негативные процессы, но не обходятся без сложностей.
В начале 2000-х годов защитники природы предложили план перемещения изолированных соек в регион, включающий тысячи акров восстановленной среды обитания, где обитало небольшое сообщество из 13 соек.
Транслокация, то есть перемещение организма из одного района в другой, предлагает способ поддержать сокращающиеся популяции. В течение восьми лет, с 2003 по 2010 год, 51 сойка была переселена из фрагментированных и деградированных мест обитания в частично восстановленный, сплошной район кустарниковых зарослей, названный M4 Core Region.
Эта стратегия была предложена, чтобы преодолеть усугубляющие факторы, подвергающие кустарниковую сойку риску исчезновения: инбридинг, сокращение численности популяции и снижение генетического разнообразия.
Группа исследователей под руководством генетиков-экологов Тайлера Линдерота и Сары Фицпатрик из Университета штата Мичиган (MSU) проанализировала данные за десятилетия, обнаружив, что перемещения успешно увеличили численность популяции, но не смогли преодолеть генетическую эрозию и инбридинг.
Десятилетия систематической маркировки, полевых наблюдений и генетического секвенирования предоставили почти полную родословную соек.
Используя этот обширный набор данных, исследователи проанализировали генетические последствия этой стратегии, секвенировав целые геномы 87 соек, отобранных до и через несколько поколений после того, как первые перемещенные сойки были введены в основной регион M4.
Это исследование с беспрецедентной точностью показывает, как демографические механизмы, включая рождение, смерть, эмиграцию и иммиграцию, повлияли на генетическое состояние популяции основного региона M4.
Тайлер Линдерот, ведущий автор статьи, сообщает, что единственный способ действительно контролировать состояние популяции – это демографический и генетический мониторинг, который может информировать о том, когда и какие природоохранные меры необходимы и как соответствующим образом адаптировать управление.
Исследователи установили, что, хотя популяция восстановилась, увеличившись в десять раз по сравнению с первоначальной численностью, генетическая эрозия сохранилась. Этот рост популяции имеет решающее значение для дальнейшего выживания вида.
Снижение генетического разнообразия, обнаруженное исследователями, связано с неравномерным количеством потомков, производимых в каждой семейной линии, фактором, называемым репродуктивным перекосом. Репродуктивный перекос ограничивает эффективный размер популяции: количество членов популяции, которые производят следующее поколение. Высокий эффективный размер популяции помогает обеспечить устойчивое генетическое разнообразие, в то время как низкие цифры указывают на то, что генетическая изменчивость будет снижаться быстрее.
Несколько генетических линий, восходящих в основном к перемещенным сойкам, в настоящее время доминируют в генетическом составе популяции соек, снижая генетическое разнообразие. Важно отметить, что авторы смогли показать с помощью моделирования, что усилия по перемещению эффективно замедлили генетическую эрозию, хотя и не смогли обратить ее вспять.
Авторы отмечают, что перемещения, вероятно, принесли чистую пользу популяции.
Тайлер Линдерот сообщает, что, хотя перемещения не предотвратили полностью потерю генетического разнообразия, они, вероятно, замедлили скорость, с которой генетическое разнообразие внутри основной популяции было потеряно, и предотвратили инбридинг от того, чтобы быть таким высоким, каким он был бы в противном случае.
Авторы надеются, что это исследование послужит основой для будущих природоохранных проектов, подчеркивая жизнеспособность перемещений как средства поддержки популяций, находящихся под угрозой исчезновения.
Тайлер Линдерот сообщает, что, хотя перемещения не предотвратили полностью потерю генетического разнообразия, они, вероятно, замедлили скорость, с которой генетическое разнообразие внутри основной популяции было потеряно, и предотвратили инбридинг от того, чтобы быть таким высоким, каким он был бы в противном случае.
Авторы призывают будущие проекты предвидеть негативное влияние репродуктивного перекоса на стратегии перемещения и подчеркивают важность управления средой обитания для поддержки этих усилий.
Сара Фицпатрик подчеркивает, что без разумного управления средой обитания и защиты перемещения, вероятно, обречены на провал, и даже небольшие участки среды обитания могут служить важными «ступеньками», которые способствуют миграции и связи между популяциями.
Исследователи MSU сотрудничали с экологами и соавторами Раулем Боутоном из The Mosaic Company и Лорен Динер из Flatwoods Consulting.
Более 20 лет экологи из The Mosaic Company наблюдали за группами флоридских кустарниковых соек, расположенных в 25 милях от западного побережья штата, отслеживая изменения на демографическом и генетическом уровнях.
Проект по сохранению природы начался с партнерства между The Mosaic Company, Ридом Боуманом – орнитологом из Archbold Biological Station и пионером 54-летней программы мониторинга кустарниковых соек – и Службой охраны рыбных ресурсов и диких животных США.
Рауль Боутон, ведущий эколог Mosaic и соавтор исследования, объясняет, что результаты, подробно описанные в этой публикации, являются результатом 30-летнего обязательства по мониторингу и анализу результатов перемещения в целях смягчения последствий.
Рауль Боутон сообщает, что эта публикация освещает генетические результаты этого обширного эксперимента на сегодняшний день и предоставляет важную информацию о том, как можно и дальше повышать успех этого проекта.
