Ugrás a tartalomhoz

Erdészeti - természetvédelmi genetika

Mátyás Csaba

Mezőgazda Kiadó

Génrezervátumok

Génrezervátumok

A génrezervátum kiválasztásának általános szempontjai

A genetikai változatosság részletes ismerete hiányában a megőrzendő populációk kiválasztásánál az alábbi szempontokat célszerű figyelembe venni.

  • A kijelölést adaptívan egységesként kezelhető körzetekre kell alapozni.

  • Különös tekintettel kell lenni a veszélyeztetett előfordulásokra.

  • Egyedi elbírálást igényelnek a fő elterjedési területtől távol eső, esetleg különleges ökológiai szituációban tenyésző populációk.

A génkészlet hosszú távú fenntartásának, és a lehetőségek határain belül külső befolyásoktól mentes öntörvényű dinamizmusának biztosítása a génrezervátumot minden más, génmegőrzésre hasznosított objektumtól és eljárástól megkülönbözteti. A génrezervátumnak elegendő nagyságúnak kell lennie ahhoz, hogy megfelelő biztonsággal szavatolni lehessen a populáció túlélését, a mikroevolúciós és alkalmazkodási folyamatok háborítatlanságát, azaz el kell érje a legkisebb életképes populáció méretét.

Migráció, introgresszió és szelekciós drift kizárása génrezervátumokban

Ha a génrezervátumba irányuló génáramlás kedvezőtlen tulajdonságokat hordozó allélok felszaporodásával és esetleges fixációjával jár, ezt meg kell előzni. Ugyanígy korlátozandó az emberi szelekcióval érintett allélok visszaszorulása. Egyes vélemények szerint a nem kívánatos allélokat hordozó egyedek megfelelően sűrű újulat esetén kiszelektálódnak.

A migrációs és szelekciós hatások egybevetésekor azonban kimutattuk, hogy a szelekció hatékonysága a génáramlással érkező allélokkal szemben gyenge. Emellett bizonyos allélok szelekciós előnnyel is rendelkezhetnek (pl. böhöncösséget[22] meghatározó allélok), introgresszió esetén pedig a létrejött nem kívánatos fajhibridek hibridfölénnyel rendelkezhetnek.

Összességében tehát a kívülről jövő migrációt korlátozni célszerű, és a génrezervátumokat úgy kell kezelni, hogy a szelekció hatása a hosszú távú alkalmazkodóképességet ne érintse. Ezt egyrészt a rezervátum megfelelő helykiválasztása és nagysága útján, valamint célirányos erdőművelési beavatkozásokkal segíthetjük elő.

Területnagyság a migrációs hatások figyelembevételével

A génrezervátum előnye, hogy kijelöléssel haladék nélkül létrehozható, beruházást nem igényel. A nehézségek a megfelelő állományok kiválasztásánál és a fenntartás biztosításánál jelennek meg. Nem szabad elfelejteni, hogy az eddig alaposabban vizsgált fafajaink mindegyike elég hatékony megporzó ahhoz, hogy ne lehessen egy kiválasztott, kiemelkedően jó állományt önmagában, környezetétől elvonatkoztatva szemlélni. Jelenlegi ismereteink szerint egy átlagos méretű, néhány hektáros erdőrészlet megporzása akár 50 százalékban is külső forrásokból származhat, ha azonos fajú állományok veszik körül.

Persze ilyen esetben is az utódok génkészletének 3/4 része (50 + 25%) még mindig a kiválasztott populációt képviseli, hiszen az anyák – ahogy a latin közmondás is tartja – biztosak, csak az apák bizonytalanok. Nagy kiterjedésű őshonos előfordulások esetén természetesen a kívülről jövő beporzásnak semmilyen nemkívánatos hatása sincs, a közeli idegen eredetű, ill. más fajú, de hibridizálásra képes populációk viszont károsak a helybeni génmegőrzés szempontjából (pl. fekete nyár vagy a vadgyümölcsök esetében).

Fontos

Génrezervátum-kijelölés és kezelés gyakorlati követelményei

  • Alapvető követelmény, hogy a létrehozott génrezervátum hálózat elegendőn le kell fedje az ország területén belül megállapított vagy feltételezhető térbeli genetikai változatosságot, azaz az egyes tájak közötti genetikai különbségeket;

  • Az egyes rezervátumok területe elegendően nagy kell legyen ahhoz, hogy az érintett fafaj helyi génkészletének reprezentatív mintája legyen;

  • A kiválasztott állomány(ok) elsősorban őshonos eredetűek legyenek, illetőleg a kiválasztott területen egységes eredetű és génkészletű populációk legyenek. Amennyiben beékelődve idegen génkészletű populáció fordul elő, azt tervszerűen, fokozatosan el kell távolítani és a génrezervátum anyagával felújítani. A génrezerváció nem kell elegyetlen állomány legyen, és több, eltérő korú erdőrészletet is tartalmazhat.

  • Összefüggő, nagy területen elterjedt fafaj esetén a rezervátum ideális mérete 100 ha körül van. A legkisebb átmérő lehetőleg 300–400 m-nél ne legyen kevesebb. A terület más fafajokat is tartalmazhat. Kisebb területek is elfogadhatók, különösen ha kevésbé tömegesen előforduló faj(ok)ról van szó; célszerű azonban, ha van lehetőség a terület távlati bővítésére. A minimális terület egyedi elbírálás kérdése, de aligha lehet 2 ha-nál kisebb.

  • A legkritikusabb a populációk tartós, igen hosszú időtartamú megőrzése. Ez azt jelenti, hogy a génrezervátum tartós tulajdonban kell legyen; eseti kivételektől eltekintve csak állami erdő jöhet szóba. A terület kiválasztásakor gondosan meg kell vizsgálni, hogy valamilyen fejlesztés (útépítés, urbanizálás stb.) nem fenyegeti-e létét. Lehetőleg egyéb veszélyeket is minimalizálni kell (pl. légszennyező emittens a közelben, tűzveszély stb.).

  • A rezervátumot a tulajdonossal (kezelővel) egyeztetett kijelölés után megfelelően regisztrálni kell, térképi jelölése nemcsak az üzemtervekben szükséges, hanem a regionális fejlesztési térképeken is fel kell tüntetni.

  • A rezervátum kezelése elsődlegesen a populáció tartós fennmaradását, az evolúcióképesség megőrzését kell szolgálja. Az állománynevelési, növedékfokozási beavatkozások ennek a célnak kell alárendelve legyenek. Ennek megfeleően csak mérsékelt gyérítés javasolható.

  • A génrezervátum felújítását olymódon kell megoldani, hogy az utódnemzedék döntően a kijelölt génrezervátumon belüli egyedek minél szélesebb körű párosodása révén jöjjön létre. A felújító vágást lehetőleg hosszabb ideig elnyújtva, mozaikszerűen kell végezni. Kis területű tarvágások megengedhetők. Ha a természetes felujítás nem lehetséges, a rezervátum saját anyagável mesterséges úton is felújítható.

Jelenlegi ismereteink szerint az ideális az lenne, ha az ilyen célra létrehozott rezervátum területe meghaladná a 100 hektárt. Ekkora területek csak nemzeti parkokban, nagyobb védett területeken képzelhetők el, hazánkban még ott is nehezen.

Nagyon alacsony egyedsűrűség vagy kis populációk mellett – ahol a génáramlás jóval kisebb szerepet játszik – az allélvesztési valószínűség alapján számított, 1–2 ezres egyedszámok (l. a 67. táblázatban) is problémát okozhatnak, hiszen ha a hektáronkénti egyedszám átlagosan 10–20 körül mozog, ismét csak 100 ha-nyi területre volna szükség. Tehát mindkét megközelítés esetében feltehetőleg kompromisszumokra szorulunk, amit úgy lehet kiegyenlíteni, hogy a génrezervátumot nem csak egyetlen helyen, hanem több helyszínen hozzuk létre, lehetőleg eltérő ökológiai feltételek (feltételezhetően eltérő géngyakoriságok) mellett.

Helykiválasztás

A migrációs hatások minimalizálása érdekében a legmegfelelőbb a génrezervátum elhelyezése, ha természetszerű, helyi származású populációk veszik körül. Sajnos ez a kívánalom csak egy-két fafaj esetében teljesíthető (pl. bükk).

Védőzóna

Amennyiben a génrezervátumot nem hasonló, autochton állományok veszik körül, a legjobb az lenne, ha környezetében csak más fafajú állományok fordulnának elő. A védőzónával elérhető izoláltság mértékére és célszerűségére vonatkozóan ma még csak kevés és ellentmondó adattal rendelkezünk. Emellett még az abszolút minimálisnak tekinthető védőzóna-szélesség is viszonylag nagy területeket érint. Egy 25 ha-os négyzet alakú génrezervátumot csupán 200 m szélességben védő terület nagysága 56 ha lenne. Mivel egy ilyen típusú védelem hatékonysága amúgy is megkérdőjelezhető, szigorú megkötéseket nem érdemes megfogalmazni a védőzónában történő gazdálkodásra. Introgresszióra hajlamos fafaj telepítése, illetve fajazonos nemesített szaporítóanyag felhasználása a védőzónában mindenképpen kerülendő.

A magtermesztő ültetvényekben végzett vizsgálatok szerint a legminimálisabb izolációs távolság szélirányban 500–1000 m. Az áramlási viszonyok szempontjából kedvezőbb, ha a védőzónában zárt erdőállományok vannak. Bőséges pollenmennyiséget termelő fajok esetében ez a távolság sem nyújt kielégítő biztonságot. A leghatékonyabb korlátozási mód – magtermesztő ültetvények és génrezervátumok esetében egyaránt – a terület lehetséges maximumra növelése, és a virágzás feltételeinek javítása.

A génrezervátum egyéb funkciói

A génrezervátumok fenntartása általában a gazdálkodói tevékenységgel összeegyeztethető. Emellett a génrezervátumok többféle hasznos funkciót is betölthetnek, így:

  • Kiemelt értékű magforrásként, magtermelő állományként szolgálhatnak, ahol a koncentrálás, nagyobb területegység miatt egyébként gazdaságtalan, magtermést segítő kezelések is végrehajthatók. A génrezervátum termése, újulata begyűjthető, sőt ez egyenesen kívánatos, amíg a felújulást nem zavarja.

  • A génrezervátumok referencia-populációként szolgálnak, anyaguk a legmegfelelőbb kontroll vagy összehasonlító kísérleti anyag genetikai jellegű vizsgálatokhoz, nemesítési tesztekhez, de alkalmas minden olyan biológiai kutatás számára is, amelynek genetikai aszpektusai is vannak.

  • A további nemesítő munka bázisaivá válhatnak, ahol kedvező adottságú genotípusok szelektálhatók.

Utódállományok létrehozása (génrezervátumok felújítása)

A génmegőrzési célból létrehozott utódállományok, génrezervátumok esetében a maggyűjtést lehetőség szerint legalább 50, de inkább 100 fáról kell végezni. A kiválasztott fák természetes eredetű állomány esetén megfelelő távolságban legyenek egymástól (30–50 m).

Mesterséges eredetű állományok esetében ennek nincs jelentősége. A mintafa kiválasztásnál a fatermesztési szempontok mellett (méret, törzsalak) a változatosság, pl. fenológiai eltérések, megfelelő reprezentáltságát is minél nagyobb mértékben figyelembe kell venni.

A külső eredetű háttérpollen hatásának mérsékelése elsősorban a tömeges virágzású és magtermésű évek kihasználása révén érhető el. Ilyenkor a legalacsonyabb a migrációs ráta, így a begyűjtött mag génkészlete aránylag közel lesz az anyaállományhoz.

Az azonos fajú környező állományok hatása csökkenthető, ha azokat korábban újítjuk fel. A csemetenevelést extenzív körülmények között kell folytatni, a csemeték szelektálását lehetőleg mellőzni kell. Az erdőfelújításhoz a szokásos darabszám többszörösét kell használni.

Az utódállomány területe az 5 ha-t (minimálisan 2 ha-t) haladja meg. Elegyes állomány létrehozása is megengedhető, amennyiben az elegyfaj a fenntartani kívánt génforrás anyagával nem hibridizál és attól könnyen megkülönböztethető.

Populációt reprezentáló klóngyűjtemény létesítése esetén is a kívánatos szelektálandó egyedszám a legalább 100 faegyed (genotípus).

Génrezervátum-hálózat Magyarországon

Génrezervátumok kijelölése eddig csak néhány európai országban történt meg. Magyarországon a kijelölés a Növényi Génbank Tanács Erdészeti Munkabizottsága irányításával 2000-ben indult meg.

A területek nyilvántartását az Állami Erdészeti Szolgálat végzi. A végleges hálózat kialakítása néhány éven belül várható.

Génmegőrzés megvalósítása az ökoszisztéma-szemléletű gazdálkodás keretében

Összességében megállapítható, hogy a génrezervátum kezelése nem tér el jelentősen a gazdálkodás amúgy is a természetesebb módszereket előtérbe helyező módszereitől, így – az alapelvek és a kezelés módjának tisztázása után – a helyi szakemberek a megfelelő kezelésről, fenntartásról gondoskodni tudnak.

Nagy jelentőséget kell tulajdonítani a génrezervátum fontossága és szerepe minél szélesebb körben való megismertetésének, mivel a hosszú távú megőrzés csak széles körű társadalmi és szakmai támogatottság mellett képzelhető el. Komplex, sok fafajt tartalmazó erdei ökoszisztémákban ökológiai és ökonómiai indokok egyaránt azt kívánják meg, hogy az egyes fafajok génkészletének megőrzése váljon a gazdálkodási feladatok részévé.

A génmegőrzés nemzetközi együttműködési kerete

A legtöbb gazdasági jelentőségű fafajra érvényes, hogy kiterjedt áreájukból következően nemcsak nemesítésük, hanem génmegőrzésük is csak nemzetközi együttműködésben valósítható meg hatékonyan.

A génmegőrzéssel kapcsolatos kezdeményezések felerősödése Európa-szerte a környezeti terhelések és éghajlati anomáliák következtében fellépett tömeges erdőkárokkal függ össze.

Génmegőrzési programokat egyes európai országokban már a nyolcvanas évek végén kezdeményeztek (pl. Weisgerber et al., 1985; Anon, 1989). Az 1992-es Rio-i UNCED konferencia előkészületi fázisában az erdőgazdálkodásért felelős európai (földművelésügyi) miniszterek 1990 decemberében Strassbourgban egyezményt kötöttek az európai erdők védelméről. A konferencián megállapodtak abban, hogy hat kiemelt területen rendszeres találkozók keretében fogják egyeztetni és ellenőrizni az előrehaladást. A hat terület között második helyen szerepelt (S2 kódjellel) az európai genetikai erőforrások védelme.

Fontos

Soproni határozatok (Az EUFORGEN szervezet első nemzetközi tanácskozásán, 1995-ben Sopronban elfogadott ajánlások, rövidítve)

A Rio de Janeiro-i Föld Csúcs és a Növényi Genetikai Erőforrások Világkonferenciája tapasztalatai alapján európai szintű együttműködés kívánatos az alábbi pontokban:

  • az EUFORGEN szervezetnek a globális génmegőrzési program európai koordinátorává kell válnia az erdészet területén, együttműködésben más nemzetközi szervezetekkel (FAO, IUFRO);

  • minden európai országnak ki kell dolgoznia erdészeti genetikai erőforrásai megőrzésének stratégiáját;

  • a nemzeti stratégiákba bele kell foglalni az országok által közösen elhatározott teendőket;

  • összhangba kell hozni a tartamos gazdálkodás, az in situ génmegőrzés és a természetvédelmi oltalom alatt álló területek kezelésének elveit és gyakorlatát;

  • a genetikai erőforrások védelme elvét a lehető legnagyobb mértékben érvényesíteni kell az erdőművelésben és az erdőgazdálkodás szabályzóiban;

  • mivel az erdészeti génmegőrzés hatásos megoldásának egyik akadálya az ismeretek hiánya, az erdészeti genetikai kutatások nemzetközi koordinálása, az erdészeti szaporítóanyagforrások genetikai leltározása, az erdőművelési eljárások fejlesztése elősegítendő;

  • megfelelő képviseletet igényel az erdészeti érdekek megjelenítése a nemzetközi biodiverzitás-védelmi tanácskozásokon;

  • az erdészeti genetika oktatását, továbbképző szaktanfolyamok tartását, és a célok minél szélesebb körű nyilvánosságra hozását szorgalmazni kell.

Forrás: Turok et al., 1998

A 31 ratifikáló ország az alábbi állásfoglalást szövegezte meg: „... egy funkcionális, de önkéntes nemzetközi együttműködési lehetőséget kell létrehozni a meglévő intézményi keretek felhasználásával, annak érdekében, hogy elősegítsük és koordináljuk 1. az in situ és ex situ génmegőrzési módszerek alkalmazását, 2. a szaporítóanyagok cseréjét, 3. valamint az elért előrehaladás ellenőrzését...”

A strassbourgi konferenciát követő 1993-as helsinki miniszteri találkozón megerősítették, ill. átdolgozták a korábban hozott elveket, a 2. sz. határozatot „az európai erdők biodiverzitásának védelme” témára szélesítették. A konferencia elhatározta az Európai Erdészeti Genetikai Erőforrások Program (EUFORGEN) elindítását, amely a Nemzetközi Növényi Genetikai Erőforrások Intézete (IPGRI, Róma) szervezeti keretében jött létre. Finanszírozását a résztvevő tagállamok hozzájárulása biztosítja. A szervezet első ülésén, amelyre 1995-ben, Sopronban került sor, lefektették a működés alapelveit és a fő munkaterületeket. Az EUFORGEN hálózatos együttműködés formájában tevékenykedik, néhány fafajcsoportra koncentrálva, amelyben az európai tagállamok érdeklődési területeik szerint vesznek részt. A jelenleg működő öt munkacsoport a fekete és fehér nyár, a fenyők, a mediterrán tölgyek, az értékes elegyfák és a bükk-tölgy hálózat (Mátyás Cs., 2000).



[22] Kedvezőtlen törzs- és koronaalakú, durvaágas, gyors növekedésű genotípus