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29.6: Erhaltung kleiner Populationen
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Conservation of Small Populations
 
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29.6: Conservation of Small Populations

29.6: Erhaltung kleiner Populationen

Small population sizes put a species at extreme risk of extinction due to a lack of variation, and a consequent decrease in adaptability. This weakens the chances of survival under pressures such as climate change, competition from other species, or new diseases. Large populations are more likely to survive pressures such as these, as such populations are more likely to harbor individuals that have genetic variants that are adaptive under new stresses. Small populations are much less likely to have such variation.

Modern genomic techniques can identify homozygosity in deleterious genes that is caused by inbreeding. This happens when closely-related organisms produce offspring; the offspring have a higher chance of receiving two identical deleterious alleles. For example, the wolves in Isle Royale National Park went through an extreme population reduction caused by a disease outbreak, which led to increased inbreeding. The wolf population has continued to decline, at one point containing only two wolves.

Whole-genome sequencing allowed researchers to identify the lineage of the remaining wolves on Isle Royale, which showed sibling-sibling and parent-offspring matings in the small population based on patterns of chromosomal inheritance. Analysis of gene sequences showed deleterious single-nucleotide polymorphisms (SNPs) within functional genes that reduce the fitness of these wolves. These mutations explain physical characteristics that can be seen in Isle Royale wolves, such as malformations in their spines and rib cages.

Park rangers are bringing in wolves from outside the park to establish healthy genetic diversity on Isle Royale. Given a healthier, larger population, the wolves should be able to thrive on Isle Royale. Rangers also track the wolves on the island with GPS collars to determine if their conservation methods are effective.

Kleine Populationsgrößen setzen eine Art aufgrund mangelnder Variation und der daraus resultierenden geringeren Anpassungsfähigkeit einem extremen Risiko des Aussterbens aus. Dies schwächt die Überlebenschancen unter Belastungen wie dem Klimawandel, der Konkurrenz durch andere Arten oder neuen Krankheiten. Große Populationen überleben eher unter solchen Belastungen. Sie beinhalten Individuen, die genetische Variationen aufweisen können, die unter neuen Belastungen anpassungsfähig sind. Bei kleinen Populationen ist die Wahrscheinlichkeit einer solchen Variation viel geringer.

Moderne genomische Techniken können Homozygotie in schädlichen Genen identifizieren, die durch Inzucht verursacht wird. Dies geschieht, wenn nahe verwandte Organismen Nachkommen produzieren. Diese Nachkommen haben eine höhere Chance, zwei identische schädliche Allele zu erhalten. Zum Beispiel erlebten die Wölfe im Nationalpark Isle Royale eine extreme Populationsreduktion, die durch einen Krankheitsausbruch verursacht wurde und zu vermehrter Inzucht führte. Die Wolfspopulation ist weiter zurückgegangen, wobei der Nationalpark irgendwann nur noch zwei Wölfe enthielt.

Die Sequenzierung des gesamten Genoms ermöglichte es den Forschern, die Abstammungslinie der übrigen Wölfe auf der Isle Royale zu identifizieren, die Geschwister -und Elternpaare in der kleinen Population auf der Grundlage von Mustern der chromosomalen Vererbung zeigte. Die Analyse der Gensequenzen zeigte schädliche Einzel-Nukleotid-Polymorphismen (ENPs) innerhalb funktioneller Gene, die die Fitness dieser Wölfe reduzieren. Diese Mutationen erklären die physischen Merkmale, die bei den Isle Royale Wölfen zu beobachten sind, wie zum Beispiel Missbildungen in ihren Wirbeln und Brustkörben.

Park-Ranger bringen Wölfe von außerhalb des Parks ein, um eine gesunde genetische Vielfalt auf der Isle Royale zu etablieren. Mit einer gesünderen, größeren Population sollten die Wölfe auf der Isle Royale gedeihen können. Die Ranger verfolgen die Wölfe auf der Insel auch mit GPS-Halsbändern, um festzustellen, ob ihre Erhaltungsmethoden wirksam sind.


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