Ugrás a tartalomhoz

Erdészeti - természetvédelmi genetika

Mátyás Csaba

Mezőgazda Kiadó

Lecsökkent egyedszám hatása kvantitatív tulajdonságokra

Lecsökkent egyedszám hatása kvantitatív tulajdonságokra

A pionír fajok esetében nem lehet ritkaság, hogy a helyi populációt aránylag kis számú egyed alapítja meg (kolonizálás). Kérdés lehetne, hogy az alapítók genetikai változatossága mennyiben befolyásolja a populáció fennmaradását. A helyileg kipusztult/kiveszett fajok rehabilitálása esetében is felmerül az a kérdés, hogy mennyi és milyen mértékben eltérő egyeddel lehet életképes populációt alapítani. Ma még alig rendelkezünk adatokkal ennek megválaszolására.

A lecsökkent egyedszám hatására fellépő drift és beltenyésztés azt eredményezi, hogy nemcsak a heterozigóták aránya és a polimorfizmus csökken, hanem a kvantitatív tulajdonságok additív genetikai varianciája is. Az 53. ábrán egy lepketenyészet példáján mutatjuk be, hogy a szülők létszámától függően hogyan változnak az utódnemzedéken mérhető morfológiai bélyegek. A palacknyakhatáson átesett populációkban kimutatható volt az örökölhetőség csökkenése is, ami az additív genetikai variancia fogyásának a következménye.

53. ábra - Palacknyak-hatás fellépése az afrikai szemeslepke (Bicyclus anynana) laboratóriumban tenyésztett populációiban. Az ábra a hátsó szárnypár hasi oldalának mintázatában fellépett eltéréseket mutatja (csíkozottság, szín intenzitás és szemfolt nagysága mm-ben). A palacknyakon átesett hat tenyészet közül az első három egy-egy pár, a másik három pedig 3-3 pár utódaiból nevelt állomány. Valamennyi szignifikáns morfológiai eltéréseket mutatott egymáshoz és a 10 párból nevelt, ill. a kontroli-populációkhoz képest is (a szórást függőleges vonalak jelzik) (Loeschke ét ál., 1994 nyomán)

Palacknyak-hatás fellépése az afrikai szemeslepke (Bicyclus anynana) laboratóriumban tenyésztett populációiban. Az ábra a hátsó szárnypár hasi oldalának mintázatában fellépett eltéréseket mutatja (csíkozottság, szín intenzitás és szemfolt nagysága mm-ben). A palacknyakon átesett hat tenyészet közül az első három egy-egy pár, a másik három pedig 3-3 pár utódaiból nevelt állomány. Valamennyi szignifikáns morfológiai eltéréseket mutatott egymáshoz és a 10 párból nevelt, ill. a kontroli-populációkhoz képest is (a szórást függőleges vonalak jelzik) (Loeschke ét ál., 1994 nyomán)


Szigetszerű, izolált előfordulások: drift és beltenyésztés együttes hatása

Az área összefüggő területeiből elkülönült populációk általában a faj szempontjából szélsőséges feltételek között tenyésznek, így pl. szokatlanul magas tengerszint feletti magasságon, vagy éppen szokatlanul déli szélességen, viszonylag száraz sík vidéken stb. Az eltérő klimatikus feltételek mellett a helyi termőhelyi viszonyok is szélsőségesek a kitettség, az alapkőzet, a talajviszonyok és a versengő fajok tekintetében.

Emiatt szinte elkerülhetetlen, hogy az izolált előfordulásokban drifthatás lépjen fel, amit tetéz az a körülmény, hogy az izolátumok nem ritkán korábbi fajvándorlások maradványai. A gyakorta szélsőséges környezeti feltételek miatt, az izolátumra az összefüggő áreától eltérő szelekciós hatások érvényesülhetnek. Így a szigetszerű előfordulások génkészlete várhatóan eltér a kontinuus áreától. Ez esetenként morfológiailag is megnyilvánulhat: így pl. az erdeifenyő kasztíliai populációi kiemelkednek rendkívül szabályos, tojásdad koronájukkal. Gyakori a kvantitatív tulajdonságokban, elsősorban a növekedésben megállapítható drift és depresszió, amelyhez a kedvezőtlen termőhelyi feltételek szelektív hatása is hozzájárul. Az Ontarioban 1966-ben létesített banksfenyő származási kísérletsorban szerepelnek olyan származások, amelyek jól mutatják az izolátumok elmaradó növekedését (Mátyás Cs., 1987; 37. táblázat).

37. táblázat - Izolált és a földrajzilag legközelebbi (kontroll) banksfenyő populációk magassági növekedése 15 éves korban, és eltérésük relatívindexe a helyileg elvárt (modellezett) teljesítménytől, 5 kísérlet átlagában (az összehasonlítható származáspárok azonos sorban vannak feltüntetve). A kontrollpopulációk az összefüggő áreában helyezkednek el (Mátyás Cs., 1987)

Izolált populációk

Legközelebbi kontrollpopulációk

Származás szám

Átl. magasság (cm)

Eltérés indexe*

Származás szám

Átl. magasság (cm)

Eltérés indexe

23

598,8

-2,14

43

603,5

-1,59

39

569,4

-3,14

45

644,7

0,00

40

585,7

-3,93

42

652,0

-0,72

41

571,2

-t,53

46

624,5

-0,06

54**

681,6

+0,25

74

672,4

+0,51

55**

636,2

-0,74

57

538,3

-3,42

56

656,2

-0,35


* Az eltérésindex a szórással standardizált eltérések átlaga az elvárt (modellből számított) értéktől; számítási módját l. a megadott irodalomban.

** Az 54. és 55. sz. populációk esetében lehetséges, hogy nem természetes eredetű állományok.

Az erdeifenyő kaukázusi és sztyeppi izolált előfordulásai ugyanígy gyengén szerepeltek az összehasonlító kísérletekben. 18 éves korban, egy Moszkva környéki kísérletben (Orehovo, in: Mátyás, 1987) a déli sztyeppzóna összefüggő erdőterületein mintavételezett 19 származás átlagos magassága 7,32 m volt, ugyanakkor az izolált előfordulásé csak 6,06 m. Hasonló jelenség figyelhető meg a bugaci származási kísérletben, ahol a földrajzilag közeli Erdélyi-Kárpátok szigetszerű előfordulásai a leggyengébben növekvő származások között voltak (38. táblázat).

38. táblázat - A bugaci erdeifenyő származási kísérlet néhány populációjának 35 éves kori adatai (Markai - Mátyás, 1978)

Származás

Átlagos

Megjegyzés

magasság (m)

átmérő (cm)

fakészlet (m3/ha)

Val di Fiemme (Dolomitok)

15,9

21,2

275

Legjobb származás

Lenti (Zala m.)

14,5

18,5

190

Magyar kontroll

Tinoava (K-i Kárpátok)

13,4

16,3

179

Izolált előfordulás

Kistalmás (D-i Kárpátok)

14,0

15,8

157

Izolált előfordulás


Levonható következtetések a génkészlet megőrzése érdekében

A kisméretű populációkban bekövetkező genetikai változások ismertetése alapján a következő általános genetikai alapelveket, követelményeket fogalmazhatjuk meg a génkészlet változatosságának megőrzése érdekében.

  • A populáció létszámát olyan szinten kell tartani, hogy az esetleges palacknyakhatások (egyedszám-lecsökkenések) fellépését kizárja.

  • A populáción belül maximális szinten kell tartani a párosodó egyedek számát.

  • A természetes génáramlást a populációk között fenn kell tartani.

Ökológiai szempont, hogy eközben az élőhelyek nagyságát és környezeti heterogenitását meg kell őrizni, illetőleg korlátozni kell mindenfajta természetellenes bolygatás és külső hatás valószínűségét.