Кіріспе
Түрлердің жойылу динамикасы туралы модельдер класы. Жойылу орталары – консервациялық биологтар, генетиктер және экологтарға түрлердің жойылу динамикасын түсінуге және оның себептеріне қарай жіктеуге мүмкіндік беретін модельдер класы. Бұл модель шағын популяциялардың жойылуға қарай спираль тәрізді құлдырауына әкелетін оқиғаларды көрсетеді. М. Е. Гилпин және М. Е. Суле 1986 жылы жасаған, қазіргі таңда төрт түрлі жойылу ортасы бар. Бірінші екі (Қ және Д) – бұзылыс, ластану, мекендеу ортасының жоғалуы сияқты экожүйе немесе қоғамдық деңгейде әсер ететін экологиялық факторлармен айналысады. Ал қалған екі (F және A) – инбридингтік депрессия, аутбридингтік депрессия, генетикалық дрейф сияқты генетикалық факторлармен байланысты.
Extinction vortices are a class of models through which conservation biologists, geneticists and ecologists can understand the dynamics of and categorize extinctions in the context of their causes. This model shows the events that ultimately lead small populations to become increasingly vulnerable as they spiral toward extinction. Developed by M. E. Gilpin and M. E. Soulé in 1986, there are currently four classes of extinction vortices. The first two (R and D) deal with environmental factors that have an effect on the ecosystem or community level, such as disturbance, pollution, habitat loss etc. Whereas the second two (F and A) deal with genetic factors such as inbreeding depression and outbreeding depression, genetic drift etc.
Шеңберлердің түрлері
R Vortex: R Vortex популяция мөлшерін төмендетуге (N) және өзгермеліліктің сәйкесінше артуына (Var(r)) мүмкіндік беретін бұзылыс болған кезде басталады. Бұл оқиға популяцияны қосымша бұзылыстарға осал қылып, популяция мөлшерінің (N) одан әрі азаюына және өзгермеліліктің (Var(r)) одан әрі артуына әкелуі мүмкін. Мұның классикалық мысалы – түрдің оңтайлы деңгейінен ауытқу нәтижесінде популяциядағы жыныс қатынасының бұзылуы. D Vortex: D Vortex популяция мөлшері (N) азайып, өзгермелілігі (Var(r)) артып, популяцияның кеңістіктегі таралуы (D) ұлғайып, популяция "ұсақ-ұсақ" немесе фрагменттелген кезде басталады. Бұл фрагменттерде жергілікті жойылу деңгейі артады, бұл оң кері байланыс арқылы D-нің одан әрі өсуіне алып келеді. F Vortex: F Vortex популяция мөлшерінің (N) азаюынан басталады, бұл гетерозиготизмнің төмендеуіне және, демек, генетикалық әртүрліліктің азаюына әкеледі. Азаятын популяция мөлшері генетикалық дрейфтің әсерін күшейтеді, нәтижесінде инбридинг депрессиясының қаупі артады және популяцияның генетикалық жүктемесінің өсуіне себеп болады, бұл уақыт өте келе жойылуға әкеледі. A Vortex: A Vortex – популяцияның азаюына байланысты генетикалық дрейфтің популяцияға тигізетін әсерінің күшеюінің салдары. Бұл генетикалық вариацияның төмендеуімен байланысты, бұл "популяцияның бейімделу әлеуетінің" төмендеуіне және ақырында жойылуға әкеледі. Бұл айналым биологиялық жауаптаушылықтың нәтижесінде пайда болуы мүмкін, бұл ірі масштабтағы гибридтеуге және асыл тұқымды депрессияға алып келеді.
F Vortex: The F vortex is initiated by a decrease in population size (N) which leads to a decrease in heterozygosity, and therefore a decrease in genetic diversity. Decreased population size makes the effects of genetic drift more prominent, resulting in increased risk of inbreeding depression and an increase in population genetic load, which over time will result in extinction. A Vortex: The A vortex is a result of an increase in the impact of genetic drift on the population, due to the population's decreased size. This corresponds with a decrease in genetic variance which leads to a decrease in "population adaptive potential", and eventual extinction. This vortex can result from biological invasion, resulting in large scale hybridization and outbreeding depression.
Қоршаған орта факторлары
Көптеген экологиялық оқиғалар популяция мөлшерінің азаюы арқылы жойылу спираліне (құрып кету ортасына) әкеледі. Бұл оқиғаларға аурулар, табиғи апаттар және климаттың өзгеруі салдарынан популяция мөлшерінің күрт азаюы жатады. Мекендеу ортаның жоғалуы және/немесе нашарлауы да жойылу спиралін бастауы мүмкін. Басқа факторларға бірте-бірте болатын оқиғалар жатады, мысалы, шамадан тыс аулау (аң аулау, балық аулау және т.б.) немесе артық жолдас аңдардың (жыртқыштардың) болуы.
Генетикалық факторлар
Құрып кету спираліне түскен популяциялар уақыт өте келе шағын популяциялардың таяздығына себеп болатын күшті генетикалық факторларға тап болады. Барлық популяциялар генетикалық дрейфті бастан кешіреді, ол уақыт өте популяцияның генетикалық құрылымындағы өзгерістерге алып келетін кездейсоқ процесс. Гаметалардың кездейсоқ іріктелуіне байланысты шағын популяциялар генетикалық құрылымдағы жылдам өзгерістерге өте осал. Популяция шағын болғанда, аллельдердегі кез келген өзгеріс популяцияға диспропорционалды әсер ете алады. Осылайша, генетикалық дрейф шағын популяциялардың генетикалық әртүрлілігін жоғалтуына әкеледі. Сонымен қатар, популяция таяз болғанда, ішкі туыстық көбейеді, себебі жекелеген тұлғалар геномында көптеген ортақ аллельдері бар басқа тұлғалармен жұптасуға бейім. Ішкі туыстық популяция ішіндегі туыстық депрессияға алып келуі мүмкін, бұл ұрпақтың азаюына, туа біткен ақаулардың көбеюіне, ауруға бейім жекелеген тұлғалардың көбеюіне, тіршілік ету мен көбеюдің (фитнес) төмендеуіне және популяция ішіндегі генетикалық әртүрліліктің азаюына әкелуі мүмкін. Генетикалық әртүрліліктің азаюы ішкі туыстық пен туыстық депрессия ықтималдығын одан әрі арттырады. Кіші популяцияларды құрып кету спираліне итеретін тағы бір генетикалық фактор – гендер ағынының шектелуі. Мысалы, егер популяция мекендеу ортасының фрагментациялануына байланысты оқшауланса, көші-қон деңгейі төмендейді немесе тоқтатылады, бұл популяцияның уақыт өте келе генетикалық әртүрлілігін жоғалтуына және ішкі туыстықтың күшеюіне әкеледі. Көші-қон маңызды, өйткені популяцияның сыртынан келген жаңа тұлғалар әлбетте жаңа генетикалық вариацияны қосады, бұл популяция ішіндегі жалпы фитнесті арттыруы мүмкін. Генетиканың құрып кетудегі рөлінің бір мысалы Швецияның оңтүстік-батысындағы оңтүстік дунлиндердің (Calidris alpine schinzii) фрагменттелген метапопуляциясында байқалады. Бұл қауіпті құстарда ішкі туыстық пен генетикалық әртүрліліктің жоғалуы екі молекулалық маркер бойынша тексерілді, және бұл ішкі туыстықты арттыру арқылы бүкіл популяцияда тіршілік ету мен көбеюді шектеді. Бір-біріне ұқсас генетикасы бар дунлиндер жұптасқанда, олардың ұрпақтарының шайқалу ықтималдығы төмендеді, ал егер шайқалып шықса, шайқалудан кейін көп ұзамай өлу ықтималдығы жоғары болды.
Демографиялық факторлар
Құрып кету спираліне әсер ететін демографиялық факторларға төлдеудің азаюы, таралу жолдарының өзгеруі және халық тығыздығының төмендеуі кіреді.