여기서, 우리는 1) 연방 멸종 위기에 처한 마이애미 블루 나비(Cyclargus thomasi bethunebakeri)의실험실 포로 전파에 대한 프로토콜을 제시하고, 2) 미숙한 발달 시간 및 애벌레 스타디아의 수와 같은 기본적인 생활 역사 정보를 평가. 두 방법 모두 다른 ex situ 보존 프로그램과 함께 사용하도록 조정할 수 있습니다.
위험에 처한 나비에 대한 ex situ 모범 사례에 대한 지식을 개선하는 것은 성공적인 보존 및 복구 프로그램 결과를 생성하는 데 중요합니다. 이러한 포로 집단에 대한 연구는 또한 대상 taxa의 행동, 생활 역사 및 생태에 대한 주요 정보 격차를 해결하기 위해 귀중한 데이터를 산출 할 수 있습니다. 우리는 다른 위험에 처한 나비 ex situ 프로그램, 특히 가족 Lycaenidae에 있는 모형으로 사용될 수 있는 연방 멸종 위기에 처한 Cyclargus 토마시 bethunebakeri의 포로 전파를 위한 프로토콜을 기술합니다. 우리는 또한 다른 lepidoptera의실험실 연구 결과를 위해 적응뿐만 아니라 전 시투 방법론을 알리는 데 유용 할 수있는 다양한 수명 기록 메트릭을 기록하기위한 간단하고 간단한 프로토콜을 제공합니다.
연구의 성장 목록은 나비 인구에 광범위하고 심각한 글로벌 감소를 나타냅니다1,2,3,4,5. 이것은 위험한 종의 대다수를 포함합니다. 이러한 쇠퇴를 완화하기 위해 고안된 보존 프로그램은 종종 인구 모니터링, 서식지 관리 및 복원, 과학 연구, 포로 전파 및 유기체 전좌6을포함한 다양한 전략을 사용합니다. 미국과 그 영토 내에서만 총 30개의 나비 택시가 멸종 위기 종법(ESA)에 따라 멸종 위기에 처해 있으며, 이 중 21개는 초안 또는 최종 복구 계획을 승인했습니다. 이러한 taxa의 경우, 확인 된 복구 전략의 절반 이상은 포로 전파 또는 포로 전파를 평가해야한다고 상태를권장7. 나비에 대한 전 의 situ 보존 노력의 사용은 최근 몇 년 동안 상당히 성장하고있다8,9,복구 노력을 돕기 위해 중요한 도구가 될 수있는 잠재력을 가지고10. 수많은 기관, 단체 및 기관은 현재 적어도 11 ESA 상장 나비 택시 (즉, 사이클라거스 토마시 bethunebakeri, 유피 드리아스 편집기노, 유피 드리아스 editha 테일러리, 헤라클리드 아리스토데무스, 헤스페리아 다코테, 리카이데스 멜리사 사무엘리스, 오아시스마 포웨시에크, 피르구스 라구나에, 스페리에리아 제렌 히폴리타등 여러 위험 에 위험 세금(예: 캘로프드리스 아이루스, 유트리아스 페리아스 페리아스) 유마에우스 아탈라)11. 강력하고 성공적인 노력의 수에도 불구하고, 아이디어, 데이터, 효과적인 방법론 및 결과의 교환과 관련된 보존 실무자 들 간의 프로그램 전반에 걸쳐 정기적 인 의사 소통이 부족합니다. 이러한 지식 공유는 노력의 중복을 최소화하고 전반적인 모범 사례를 개선하며 보존 에 미치는 영향을 향상시키는 데 도움이 되기 때문에 필수적입니다. 몇몇 게시 된 머리 시작, 포로 사육, 사육, 또는 축산 프로토콜은 위험에 처한 나비 taxa에 쉽게 사용할 수 있습니다, 종종 충분한 이야기 세부 사항 및 / 또는 그림이 부족한 사람들. 이들은 종종 제한된 단계별 지침 및 동반 된 이미지와 함께 주로 요약 세부 사항을 제공하므로복제가어렵거나 다른 taxa에 적용하기 어렵고12,13,14,15. 사용 가능한 프로토콜의 대부분은 어떤 식으로든 제한됩니다 : 그들은 회색 문헌에 만 존재, 또는 세부 사항의 다양한 수준에 존재, 출판 의 나이, 또는 심포지엄 절차의 구성 요소 부분으로, 기관 / 원더 보고서, 또는 사내 매뉴얼16,17,18,19,20,21,22,23,24.
대부분의 보존 프로그램의 경우, 포로 전파는 주로 재도입, 보강(즉, 증강) 및 도입25,26을포함하는 보존 전좌를 지원하기 위해 수행된다. 이러한 활동은 나열된 종, 아종 또는 인구의 멸종을 방지하기 위해 전체 복구 전략의 구성 요소로 전략적으로 구현하기위한 것입니다. 그러나 이러한 ex situ 프로그램이 제공할 수 있는 몇 가지 다른 잠재적 역할 중 하나라는 점에 유의해야 합니다. 이들은 또한 보험 (즉, refugia) 인구를 유지, 임시 유기체 구조, 복구 관련 연구 및 / 또는 훈련을 지원하고, 보존 관련 교육 및 인식 노력을 촉진 포함 할 수있다27,28. ex situ 프로그램이 단일 정의된 목표가 있는지 또는 여러 가지 목표를 혼합했는지여부에 관계없이 보존 실무자는 가능한 경우 주요 정보 격차를 채우기 위해 데이터 수집 기회를 극대화해야 합니다. 이것은 특히 중요 한 때문에 위험에 노출 된 taxa의 대부분은 일반적으로 제대로 공부 하기 전에 상당한 야생 인구 감소. 그 결과 초점 분류의 다양한 행동, 생태학적 또는 삶의 역사 측면에 대한 향상된 지식이 효과적인 종 보존 및 관리를 발전시키는 데 도움이 될 수 있다29.
여기서, 우리는 연방 멸종 위기에 처한 마이애미 블루 나비(Cyclargus thomasi bethunebakeri)를위해 개발 된 포로 전파 프로토콜을 자세히 설명합니다(보충 그림 1)더 큰 보존 및 복구 프로그램의 일환으로. 이 경우, 포로 전파 프로그램은 세 가지 특정 식별 된 역할을 제공합니다: 1) 기존 야생 인구를 잃어야 보험 인구, 2) 복구 및 / 또는 관리를 알리는 데 도움이 될 수있는 식별 된 생태 및 생활 역사 지식 격차를 채우기 위해 설계된 연구 인구, 3) 분류의 역사적 범위 내에서 사이트로 보존을위한 실행 가능한 유기체를 생산합니다. 그 결과 프로토콜은 10년 이상 활용되고 개선되어 검증되고 입증되었습니다. 따라서, 우리는 설명된 기술 및 방법론이 다른 전 현장에 위험에 처한 나비 프로그램, 특히 Lycaenidae 또는 관련 세금과 관련된 프로그램에 적용하거나 쉽게 적응할 수 있는 실행 가능한 모델을 나타낸다고 생각합니다. 설명된 프로토콜이 다른 프로토콜보다 우수하다고 제안하지는 않지만 생산성, 관리 또는 효율성을 향상시키는 데 도움이 되는 몇 가지 방법을 보다 광범위하게 적용할 수 있는 기회가 있다고 생각합니다. 이것은 우리의 번식의 대부분이 유피 드리아스 editha 테일러리 와 Speryeria zerene 히폴리타17,23을포함하는 보존 프로그램과 유사한 제한된 공간과 실내 실험실 조건에서 수행되기 때문에 특히 사실이다. 수많은 다른 프로토콜은 종종 육식 동물 제어, 환경 제어 (즉, 습도, 온도), 가축 모니터링, 데이터 수집, 식물 해충 문제 및 몇 가지 이름을 공간과 관련된 증가 복잡성으로 이어질 수있는 oviposition 또는 애벌레 사육을위한 화분 물질을활용, 21,22. 마지막으로, 제시된 프로토콜은 포로 사육 방법을 간략하게 설명합니다. 위험에 처한 다른 많은 나비 보존 프로그램은 이러한 차이를 반영하는 대표적인 프로토콜을 통해 머리 시작 또는 포로 사육을 포함합니다. 종종 사소한, 우리는이 다른 프로그램이 검토 할 수있는 사용 가능한 정보의 기존 풀을 확대하는 데 도움이 있다고 생각합니다. 대부분의 ex situ 프로그램은 희귀하고 종종 제대로 연구되지 않은 taxa의 복구를 촉진하는 데 도움이되는 선구적인 노력을 나타내기 때문에 이것은 중요합니다. 사용 가능한 프로토콜은 귀중한 통찰력을 제공하고, 노력의 중복을 줄이며, 혁신을 촉진하는 데 도움이 되는 훌륭한 출발점이 될 수 있습니다. “나비 행동의 광범위한 상호 다양성, 삶의 역사 특성, 생태 학적 요구 사항 프로그램 시설, 예산, 실무자 전문 지식의 종종 현저한 차이와 결합” 및 기타 고유의 차이로 인해, 심지어 밀접하게 관련된 taxa에 대한 단일 방법론에 의존, 종종 제한하고 부당한30. 특정 taxa 또는 프로그램의 요구에 맞는 새로운 프로토콜을 구체화하거나 개발할 수 있는 유연성은 성공에 필수적이므로 강조해야 합니다. 우리는 또한 애벌레 instars의 수, 개별 발달 단계의 기간, 총 발달 시간 및 애벌레와 pupal 길이를 포함하여 포로 조건 하에서 유기체 발달에 대한 메트릭을 수집하기위한 실험실 기술을 설명합니다. 이러한 기술은 ex situ 프로토콜을 구체화하거나 현장 데이터를 알리는 데 사용할 수 있는 Lepidoptera의 수명 역사 연구에 대한 광범위한 적용 가능성을 가지고 있습니다.
여기서, 우리는 위험에 처한 나비의 대량 생산을위한이 입증 된 ex situ 보존 사육 프로토콜의 효과와 주요 행동, 삶의 역사 또는 생태 학적 데이터 격차를 해결하는 데 도움이되는 과학적 연구에 어떻게 적응 할 수 있는지 설명합니다. 평균 총 개발 시간(계란에서 성인까지), 각 수명 단계의 평균 지속 시간 및 짝짓기를 위한 최적의 온도에 대한 이해가 증가하여 프로토콜을 개선하고 전반적인 프로그램 성공을 향상시키는 데 사용되었습니다. 기존 프로토콜의 대부분은 유기체 축산 방법만 자세히 설명하고 데이터 수집, 과학적 연구 또는 이러한 결과의 사용에 대해 논의하지 않아 전 시투 방법을 알리고 잠재적으로 적응할 수 있습니다.
이 프로토콜은 매일 유기체 축산이 필요합니다. 깨끗한 사육 조건, 과밀화 부족, 고품질 애벌레 숙주 식물 재료의 가용성으로 유기체 의 건강과 생산성이 극대화됩니다. 대부분의 경우 일회용 사육 용품 및 용기(예: 종이 및 플라스틱 컵)를 활용하며 일반적으로 정기적으로, 자주 교체하며, 재료를 재사용하지 않습니다. 이는 비용 효율적이며 노동 집약적인 재료 의 위생에 대한 필요성을 최소화합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 도구는 곤충 집게, 수채화 페인트 브러시 및 작은 팝업 비행 케이지뿐만 아니라 탁상 및 실험실 벤치 탑과 같은 모든 사육 표면은 5 % 표백 제를 사용하여 정기적으로 소독됩니다. 위생의 정확한 일정은 사용 빈도, 유기체 phenology 및 기타 변수에 크게 의존하며 각 ex situ 프로그램의 특정 요구에 맞게 조정되어야합니다. 우리는 또한 흰색 정육점 종이 모든 사육 표면을 커버하는 데 유용하다는 것을 발견. 그것은 저렴하고 쉽게 배포 할 수있는 깨끗한 기판을 제공하며, 흰색 배경 색은 길 잃은 유기체의 목격을 용이하게합니다. 매일 축산의 경우, 모든 실험실 직원은 항상 일회용 실험실 시험 장갑을 착용하여 오염을 최소화하고 식물 이나 유기체 취급으로 인한 잠재적 인 피부 자극으로부터 직원을 보호해야합니다. 이것은 어떤 실험실 직원이 국소 벼룩 처리를 요구하는 가정용 애완 동물이 있는 경우에 특히 중요합니다. 소량의 활성 성분 잔류물조차도 포로 가축에게 위험할 수 있습니다.
또한 유기체 과밀을 최소화하기 위해 주의를 기울여야 합니다. 유충의 과밀은 신속하게 감소 유기체 건강과 특정 택시, 특히 Lycaenidae에서 식인 풍습으로 이어질 수 있습니다. 정기적으로 유충을 분리하여 사육 용기 내에서 의한 수명을 줄이거나 프로토콜의 수명 기록 부분에 설명된 대로 개별 애벌레를 격리하는 것이 필요할 수 있습니다. 컨테이너당 이상적인 수치는 특정 분류 및 사용 가능한 예산, 실험실 시설 및 총 축산 인력 수와 같은 다양한 ex situ 프로그램 제약 조건에 따라 상당히 달라질 수 있습니다. 우리는 마찬가지로 용기 사이의 유기체 이동의 가능성을 최소화하기 위해 유충을 하우징 컵 사이에 적절한 공간을 두는 것이 좋습니다. 마지막으로, 더 큰 포로 인구의 경우, 하나 이상의 실험실 시설 사이에 주식을 분리하는 것이 좋습니다. 이 보호 전략은 질병 또는 그밖 예기치 않은 충격 때문에 전체 인구의 치명적인 손실을 최소화하는 것을 도울 수 있습니다.
애벌레 호스트 식물의 품질과 가용성은 가축 생산을 유도하고 애벌레 개발 속도와 전반적인 인구 건강 모두에 큰 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고, 몇몇 출판 된 보고서 또는 연구는이 무대 뒤의 요구 사항을 강조하거나 최고의 보육 관행을 논의한다. 성공적인 ex situ 프로그램 계획은 적절한 플랜트 수량, 생산 및 유지 보수를 고려해야 합니다. 많은 애벌레는 또한 특정 식물 부분 (예를 들어, 말단 새로운 성장, 꽃봉오리 및 꽃봉오리, 과일 등)을 요구하거나 선호하기 때문에 적절한 식물 phenology가 필요합니다.
추가 고려 사항은 적절한 인구 통계 및 유전 관리를 포함, 포로의 잠재적 인 부정적인 영향의 최소화. 우리는 유전 관리 계획의 개발을 권장합니다. 여기에는 정기적으로 새로운 유전 물질의 주입을 포함하고, 다양성을 극대화하고, 근친 교배를 방지하고, 주기적으로 주요 유기체 적당 변수를 평가하고, 현존하는 인구에 대한 비교를 가능하게하고 포로 재고 상태를 확인하기 위해 일정 수준에서 유전학을 모니터링하는 전략이 포함될 수 있습니다. 창립 인구에서 개인에 포로 개인의 특성의 정기적 인 비교는 또한 보증34,35.
이러한 프로토콜은 입증된 모범 사례를 나타냅니다. 그(것)들은 직접 적용하거나 그들의 자신의 연구 결과에 우리의 방법을 적응하고 위험에 처한 나비 또는 곤충 보존 및 복구 프로그램을 전 할 수 있는 다양한 연구자 및 보존 실무자에 유익해야 합니다. 특정 설명 된 포로 사육 프로토콜은 다른 Lycaenidae, 관련 taxa 또는 더 작은 크기의 세금에 초점을 맞춘 프로그램에 가장 많이 적용 될 가능성이 높습니다. 그럼에도 불구하고, 성공적인 구애와 교합, 인공 꿀을 가진 성인 유지 보수, oviposition 극대화 및 일반적인 애벌레 배려와 관련된 수많은 구성 요소는 틀림없이 더 광범위하게 적용되거나 더 넓은 배열에 적응될 수 있었습니다. 세금의. 앞에서 설명한 것처럼 프로토콜 유연성을 강조해야 하지만 다른 확립된 방법론에 대한 액세스는 가치 있는 통찰력과 적응 및 혁신을 위한 실행 가능한 출발점을 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다. 애벌레 개발 시간 및 애벌레 stadia의 수와 같은 다양한 생활 역사 특성을 평가하기 위해 제시 된 방법은 틀림없이 다른 보존 사육 프로그램 및 위험 세금에 광범위한 적용이 있습니다. 우리는 다른 사람들이 가능한 한 주요 생태 학적 데이터 격차를 해결하고 검증 된 프로토콜및 프로그램 결과를 게시할 것을 권장합니다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 미국 어류 및 야생 동물 서비스의 보존 복구 이니셔티브 (F17AP00467)와 디즈니 보존 기금의 보조금으로 지원되었습니다. 추가 지원은 플로리다 자연사 박물관과 플로리다 대학의 곤충학 및 신장학과에 의해 제공되었습니다.
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