保护策略正在向受威胁的佛罗里达灌木松鸦逆转末日时钟——但并非没有警告,一项新研究显示。
在2000年代初,保护主义者提出了一项计划,将孤立的松鸦转移到一个涵盖数千英亩恢复栖息地的区域,那里是一个由13只松鸦组成的小社区。
迁移,即将一个生物从一个区域移动到另一个区域,为支持下降的种群提供了一种手段。从2003年到2010年的八年间,共有51只松鸦从破碎和退化的栖息地被重新安置到一个部分恢复、相连的灌木地带,称为M4核心区域。
这一策略旨在克服使灌木松鸦面临灭绝风险的复合因素:近亲繁殖、种群数量下降和遗传多样性减少。
由密歇根州立大学保护遗传学家泰勒·林德罗斯和萨拉·菲茨帕特里克领导的研究团队分析了数十年的数据,发现迁移成功增加了种群数量,但未能克服遗传侵蚀和近亲繁殖。
数十年的系统标记、现场观察和遗传测序提供了松鸦几乎完整的家谱。
利用这一丰富的数据集,研究人员分析了这种策略的遗传后果,测序了在第一个迁移的松鸦引入M4核心区域之前和几代之后的87只有松鸦的全基因组。
本研究以无与伦比的分辨率展示了,包括出生、死亡、迁出和迁入在内的人口机制,是如何影响M4核心区域种群的遗传条件。
“真正了解种群健康的唯一方法是通过人口和遗传监测,这可以为何时以及需要什么保护干预提供信息,并相应调整管理,”论文的首席作者林德罗斯说。
研究人员指出,尽管种群已反弹,增长至原始种群规模的十倍,但遗传侵蚀仍然存在。
这一种群增长对物种的持续生存至关重要。
研究人员发现的遗传多样性减少是由于每个家族系产生的后代数量不均,称为生殖偏倚。
生殖偏倚限制了有效种群规模:生成下一代的种群成员。高效的种群有助于确保强健的遗传多样性,而数量过少则表明遗传变异将更快减少。
现在,追溯到大多数迁移松鸦的一小部分遗传系主导了松鸦种群的遗传构成,降低了遗传多样性。然而,重要的是,作者能够通过模拟显示,尽管未能逆转遗传侵蚀,迁移努力有效地减缓了遗传侵蚀的速度。
作者指出,迁移可能为种群提供了净收益。
“尽管迁移并未完全阻止遗传多样性的丧失,但它们可能减缓了核心种群中遗传多样性的丧失速度,并防止了近亲繁殖的发生频率高于其他情况下,”林德罗斯说。
作者希望这项研究能够为未来的保护项目提供参考,强调迁移作为支持面临风险种群的手段的可行性。
“尽管迁移并未完全阻止遗传多样性的丧失,但它们可能减缓了核心种群中遗传多样性的丧失速度,并防止了近亲繁殖的发生频率高于其他情况下,”林德罗斯说。
作者鼓励未来的项目预见生殖偏倚对迁移策略的负面影响,并强调栖息地管理在支持这些努力中的重要性。
“没有合理的栖息地管理和保护,迁移可能注定要失败。即使是小的栖息地也可以作为重要的中转站,促进种群之间的迁移和连通性,”菲茨帕特里克说。
密歇根州立大学的研究人员与来自摩赛克公司的生态学家兼共同作者劳尔·博顿,以及来自弗拉特伍兹咨询的劳伦·迪纳合作。
20多年来,摩赛克公司的生态学家一直监测位于该州西海岸25英里处的佛罗里达灌木松鸦群体,监测在人口和遗传水平上的变化。
该保护项目最初始于摩赛克公司、鸟类生物学家瑞德·鲍曼——阿奇博尔德生物站的生物学家以及54年松鸦监测项目的先驱——和美国鱼类及野生动物服务署之间的合作。
摩赛克的首席生态学家、研究的合作者劳尔·博顿解释说,本出版物中详细的结果源于对缓解迁移结果的监测和分析的30年承诺。
“本出版物突出了迄今为止这一大规模实验的遗传结果,并提供了如何进一步提高该项目成功的重要信息,”博顿说。