การกู้คืนพันธุกรรมและการจัดการพันธุกรรม

การฟื้นฟูความหลากหลายทางพันธุกรรมและการย้อนกลับภาวะการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันโดยการนำสิ่งมีชีวิตหรือยีนใหม่เข้าสู่ประชากรขนาดเล็กที่แยกตัวออกไป

Definition

การกู้คืนพันธุกรรมคือการเพิ่มขึ้นของความเหมาะสมของประชากรที่เกิดจากการนำความหลากหลายทางพันธุกรรมใหม่เข้ามา โดยทั่วไปผ่านผู้อพยพจากประชากรอื่น การจัดการพันธุกรรมในวงกว้างขึ้นคือการจัดการการไหลของยีน การผสมพันธุ์ และโครงสร้างประชากรโดยเจตนาเพื่อรักษาความหลากหลายและลดการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันให้เหลือน้อยที่สุด

Scope

ครอบคลุมการแทรกแซงทางพันธุกรรมโดยเจตนาในการอนุรักษ์: การกู้คืนพันธุกรรมผ่านการย้ายถิ่นของสิ่งมีชีวิต การไหลของยีนที่ได้รับการช่วยเหลือ และการจัดการพันธุกรรมของโครงการเพาะพันธุ์ในที่กักขัง รวมถึงประโยชน์และความเสี่ยงที่ได้รับการบันทึกไว้ของแนวทางเหล่านี้และเกณฑ์ในการนำไปใช้ ไม่รวมทฤษฎีพื้นฐานของการสูญเสียความหลากหลายและการกำหนดหน่วย (หัวข้อที่เกี่ยวข้อง) และการปฏิบัติที่กว้างขึ้นของการฟื้นฟูระบบนิเวศ (ซึ่งอยู่ภายใต้การฟื้นฟู)

Core questions

• การเพิ่มสิ่งมีชีวิตใหม่ช่วยปรับปรุงความเหมาะสมของประชากรขนาดเล็กได้อย่างไร?
• เมื่อใดที่การกู้คืนพันธุกรรมมีความจำเป็น และเมื่อใดที่เสี่ยงต่อภาวะการผสมข้ามสายพันธุ์?
• ประชากรในที่กักขังได้รับการจัดการอย่างไรเพื่อรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรม?
• หลักฐานแสดงให้เห็นอะไรเกี่ยวกับความทนทานของผลกระทบจากการกู้คืน?

Key concepts

• การกู้คืนพันธุกรรม
• การไหลของยีนที่ได้รับการช่วยเหลือ
• การย้ายถิ่นและการนำกลับคืนสู่ธรรมชาติ
• ความสัมพันธ์ทางเครือญาติเฉลี่ยและการจัดการลำดับวงศ์ตระกูล
• การปรับตัวเข้ากับการถูกกักขัง
• ความเสี่ยงของภาวะการผสมข้ามสายพันธุ์

Key theories

การกู้คืนพันธุกรรม

การนำสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องเข้าสู่ประชากรขนาดเล็กที่ผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันสามารถเพิ่มภาวะเฮเทอโรไซโกซิตีและความเหมาะสมได้อย่างรวดเร็วโดยการปกปิดอัลลีลด้อยที่เป็นอันตราย กรณีที่ได้รับการบันทึกไว้ เช่น เสือพูมาฟลอริดา แสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวทางประชากรศาสตร์อย่างมีนัยสำคัญ

การจัดการพันธุกรรมของประชากรในที่กักขัง

การเพาะพันธุ์ในที่กักขังใช้ลำดับวงศ์ตระกูลเพื่อลดความสัมพันธ์ทางเครือญาติเฉลี่ยและทำให้การเป็นตัวแทนของประชากรผู้ก่อตั้งเท่าเทียมกัน ชะลอการสูญเสียความหลากหลายและการปรับตัวเข้ากับการถูกกักขัง เพื่อให้สัตว์ที่ถูกปล่อยยังคงมีศักยภาพในการวิวัฒนาการ

Clinical relevance

การกู้คืนพันธุกรรมและการจัดการการเพาะพันธุ์ในที่กักขังโดยอิงตามลำดับวงศ์ตระกูลเป็นเครื่องมือเชิงปฏิบัติที่นำไปใช้กับสัตว์ใกล้สูญพันธุ์หลายชนิด ตั้งแต่เสือพูมาฟลอริดาไปจนถึงแกะบิ๊กฮอร์นบนภูเขาและไก่ป่า การตัดสินใจว่าจะเข้าแทรกแซงหรือไม่ และจะเลือกประชากรต้นกำเนิดอย่างไรนั้น จำเป็นต้องชั่งน้ำหนักระหว่างประโยชน์ที่มีศักยภาพสูงกับความเสี่ยงของภาวะการผสมข้ามสายพันธุ์และการรบกวนการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น

History

การสาธิตการกู้คืนพันธุกรรมในช่วงแรก เช่น การฟื้นตัวของประชากรงูพิษที่ผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันในปี 1999 และการนำเสือพูมาเท็กซัสเข้าสู่ประชากรเสือพูมาฟลอริดาในปี 1995 ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของมัน การทบทวนในช่วงทศวรรษ 2000-2010 ได้รวบรวมหลักฐานและปรับเปลี่ยนมุมมองของการกู้คืนให้เป็นเครื่องมือที่ยังไม่ถูกนำมาใช้มากนักแต่ได้รับการยอมรับมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การแตกแยกที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

Debates

การกู้คืนพันธุกรรมถูกใช้น้อยเกินไปหรือถูกส่งเสริมมากเกินไป?

ผู้สนับสนุนโต้แย้งว่าผู้จัดการระมัดระวังมากเกินไปเมื่อพิจารณาจากหลักฐานที่ชัดเจนถึงประโยชน์ ในขณะที่คนอื่นๆ เตือนว่าการกู้คืนอาจบดบังการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น เสี่ยงต่อภาวะการผสมข้ามสายพันธุ์ หรือใช้แทนการแก้ไขสาเหตุของการลดลง

Key figures

• Andrew Whiteley
• Richard Frankham
• Philip Hedrick

Seminal works

• whiteley2015
• frankham2010
• allendorf2013

Frequently asked questions

การกู้คืนพันธุกรรมคืออะไร?

การเพิ่มสุขภาพของประชากรขนาดเล็กที่ผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันโดยการนำสิ่งมีชีวิตไม่กี่ตัวจากประชากรอื่นเข้ามา ยีนใหม่จะปกปิดอัลลีลด้อยที่เป็นอันตรายและฟื้นฟูความหลากหลาย ซึ่งมักจะนำไปสู่การปรับปรุงการอยู่รอดและการสืบพันธุ์อย่างรวดเร็ว

ทำไมจึงไม่ทำการกู้คืนพันธุกรรมเสมอไป?

การผสมประชากรมีความเสี่ยงบางประการต่อภาวะการผสมข้ามสายพันธุ์และการลบการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมในท้องถิ่น ดังนั้น ผู้จัดการจึงสงวนการกู้คืนไว้สำหรับประชากรที่ประสบปัญหาการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันอย่างชัดเจน และเลือกประชากรต้นกำเนิดอย่างระมัดระวังเพื่อจำกัดความเสี่ยงเหล่านั้น