Кіріспе
Өсімдіктер мен жануарларды табиғи мекендерінен тыс жерде сақтау (Ex situ conservation) – табиғи ортасынан тыс жерде жойылу қаупі төніп тұрған өсімдіктер мен жануарлардың түрлерін, сорттарын немесе тұқымдарын қорғау процесі. Мысалы, популяцияның бір бөлігін қауіпті мекеннен алып, оны жаңа ортаға, яғни сол жануардың табиғи мекеніне ұқсас және адамдардың күтіміндегі жасанды ортаға, мысалы, зоологиялық баққа немесе жабайы табиғат резерватына орналастыру арқылы. Басқарылатын популяцияның табиғи динамикасын адамдардың қаншалықты бақылап немесе өзгертетіні әртүрлі болуы мүмкін, бұл олардың тіршілік ету ортасын, көбею үлгілерін, ресурстарға қол жеткізуін және жыртқыштар мен өлім-жітімнен қорғауды қамтиды. Ex situ басқару түрдің табиғи географиялық ареалында немесе одан тыс жерде жүзеге асырылуы мүмкін. Ex situ сақталатын жеке организмдер экологиялық нишадан тыс өмір сүреді. Бұл олардың жабайы популяциялар сияқты табиғи іріктеу қысымына ұшырамағанын білдіреді, және егер бірнеше буын бойы ex situ сақталса, жасанды іріктеуге түсуі мүмкін. Ауыл шаруашылығының биологиялық әртүрлілігі де ex situ жинақтарында сақталады. Бұл, негізінен, маңызды егіс өсімдіктері мен олардың жабайы туыстарының генетикалық ресурстарын сақтау үшін үлгілер жиналатын гендік банктер арқылы жүзеге асырылады.
Ex situ conservation (literally "off site conservation") is the process of protecting an endangered species, variety or breed, of plant or animal outside its natural habitat. For example, by removing part of the population from a threatened habitat and placing it in a new location, an artificial environment which is similar to the natural habitat of the respective animal and within the care of humans, such as a zoological park or wildlife sanctuary. The degree to which humans control or modify the natural dynamics of the managed population varies widely, and this may include alteration of living environments, reproductive patterns, access to resources, and protection from predation and mortality. Ex situ management can occur within or outside a species' natural geographic range. Individuals maintained ex situ exist outside an ecological niche. This means that they are not under the same selection pressures as wild populations, and they may undergo artificial selection if maintained ex situ for multiple generations. Agricultural biodiversity is also conserved in ex situ collections. This is primarily in the form of gene banks where samples are stored in order to conserve the genetic resources of major crop plants and their wild relatives.
Ботаникалық бақтар, зоопарктар және аквариумдар
Ботаникалық бақтар, зоопарктар және аквариумдар – экс-ситу консервациясының ең дәстүрлі әдістері. Бұл нысандардың барлығы қорғалған, тұтас үлгілерді өсіру және қажет болған жағдайда, мүмкіндігі болса, жабайы табиғатқа қайта енгізу үшін пайдаланылады. Бұл мекемелер жойылып бара жатқан түрлердің үлгілерін күтіп-баптаумен қатар, білім беру маңызын да зор қамтамасыз етеді. Олар халыққа жойылу қаупі төнген түрлердің жағдайы туралы, сондай-ақ осы қауіпке әкеп соқтыратын факторлар туралы ақпарат береді, түрлердің өмір сүруіне қауіп тудыратын факторларды тоқтату және кері қайтару үшін қоғамдық қызығушылықты оятуға үміттенеді. Бұл экс-ситу консервациясының ең көп танылатын орындары болып табылады, WZCS (Дүниежүзілік зоопарктарды сақтау стратегиясы) бойынша әлемдегі 1100 ұйымдастырылған зоопарқты жылына 600 миллионнан астам адам басып өтеді. Әлемде 125 елде барлығы 2107 аквариум мен зоопарк бар екені анықталды. Сонымен қатар, көптеген жеке коллекционерлер немесе коммерциялық емес ұйымдар жануарларды ұстайды және оларды сақтау немесе қайта енгізу жұмыстарында атсалысады. Сол сияқты, 148 елде шамамен 2000 ботаникалық бақ 80,000-ге жуық өсімдік түрлерін өсіруде немесе сақтауда.
Криоконсервациялау
Өсімдіктерді криосақтау – тұқымдарды, тозаңды, тіндерді немесе жатырларды сұйық азотта сақтаудан тұрады. Бұл әдіс материалды басқа барлық сыртқы (ex situ) сақтау әдістерімен салыстырғанда, әлдеқайда ұзақ мерзімге, нашарламастан сақтауға мүмкіндік береді. Криосақтау мал генетикасын сақтау үшін, жануарлардың генетикалық ресурстарын криосақтау арқылы да қолданылады. Техникалық қиындықтар көптеген түрлерді криосақтауға кедеріс келтіреді, бірақ криобиология – белсенді зерттеулер жүргізіліп жатқан сала, және өсімдіктерге қатысты көптеген зерттеулер жалғасуда.
Тұқымдық банктер
Тұқымдарды температурасы мен ылғалдылығы бақыланатын жағдайда сақтау. Бұл техника құрғаққа төзімді орфодоксальды тұқымдары бар таксондар үшін қолданылады. Тұқым банкінің жабдықтары мөрленген қораптардан бастап, климаттық бақылауы бар үлкен мұздатқыштарға немесе қақпақтарға дейін әртүрлі болуы мүмкін. Құрғаққа төзімсіз тұқымдары бар таксондар тұқым банктерінде ұзақ мерзімге сақталмайды.
Далалық гендер банкі
Ашық аумақта кең көлемде өсімдіктер отырғызу арқылы жабайы, ауыл шаруашылығы немесе орман шаруашылығы түрлерінің генетикалық әртүрлілігі сақталады. Тұқымдық банктерде сақтау қиын немесе мүмкін емес түрлер көбінесе далалық ген банктерінде сақталады. Далалық ген банктері басқа экс-ситу (ex situ) әдістерімен сақталған түрлердің ұрпақтарын өсіру және іріктеу үшін де қолданылуы мүмкін.
Өсіру жинақтары
Жасанды ландшафттағы, әдетте ботаникалық бақтарда немесе арборетумдардағы шаруашылық күтімдегі өсімдіктер. Бұл техника далалық гендік банкке ұқсас, себебі өсімдіктер табиғи ортада сақталады, бірақ коллекциялар көбінесе генетикалық тұрғыдан аз әртүрлі және шағын болады. Бұл коллекциялар будандасуға, жасанды таңдауға, генетикалық өзгеріске және аурулардың таралуына осал. Басқа ex situ әдістерімен сақталмаған түрлер жиі өсірілетін коллекцияларға қосылады.
Интер ситу
Өсімдіктер бағбандалық күтімде, бірақ қоршаған орта табиғи жағдайға жақын басқарылады. Бұл қалпына келтірілген немесе жартылай табиғи ортада жүзеге асырылады. Бұл техника, ең алдымен, сирек кездесетін түрлер үшін немесе мекендеу ортасы күрт бұзылған аймақтарда қолданылады.
Тіндер өсіру (сақтау және көбейту)
Соматикалық тінді қысқа мерзімге in vitro жағдайында сақтауға болады. Бұл жасушалардың өсуін реттейтін жарық және температура бақыланатын ортада жүзеге асырылады. Ex situ сақтау техникасы ретінде тінді культуралау вегетативтік тіндерді немесе дамымаған тұқымдарды клоналды көбейту үшін негізгі қолданылады. Бұл, салыстырмалы түрде аз көлемдегі аналық тіндерден клоналды өсімдіктерді көбейтуге мүмкіндік береді.
Жануарларға арналған техника
Құрып бара жатқан жануарлар түрлері мен тұқымдары ұқсас техникалар арқылы сақталады. Жануарлар түрлерін тірі сперматозоидтар, жұмыртқалар немесе эмбриондарды сақтауға арналған криогендік жабдықтардан тұратын гендік банктерде сақтау мүмкін. Мысалы, Сан-Диего зоологиялық қоғамы 355-тен астам түрдің, соның ішінде сүтқоректілердің, бауырымен жорғалаушылардың және құстардың үлгілерін криоконсервациялау техникасын қолдана отырып, "мұздатылған бақша" құрды. Құрып бара жатқан түрлердің көбеюіне көмектесетін әлеуетті техника – түраралық жүктілік, яғни құрып бара жатқан түрдің эмбриондарын туысқан түрдің анасына имплантациялау және оны мерзіміне дейін көтеру. Бұл испандық ибекс үшін жасалған.
Тұтқында ұсталатын популяцияларды генетикалық басқару
Тұтқындағы популяциялар ішкі көсеме туыстықтан туындаған депрессия, генетикалық әртүрліліктің жоғалуы және тұтқындыққа бейімделу сияқты мәселелерге ұшырайды. Осы мәселелерді азайту арқылы тұтқындағы популяцияларды басқару маңызды, сондықтан қайта енгізілетін жеке тұлғалар бастапқы негізін қалаушыларға мүмкіндігінше жақын болуы керек, бұл сәтті қайта енгізу мүмкіндігін арттырады. Бастапқы өсу кезеңінде популяция мөлшері мақсатты популяция мөлшеріне жеткенге дейін жылдам кеңейеді. Мақсатты популяция мөлшері – генетикалық әртүрліліктің тиісті деңгейін сақтау үшін қажетті жеке тұлғалар саны, ол әдетте 100 жылдан кейін қазіргі генетикалық әртүрліліктің 90% құрауы тиіс деп есептеледі. Тұтқындағы популяция мөлшерін және тиімді популяция мөлшерін арттыру генетикалық дрейфке байланысты аллельдердің кездейсоқ жоғалуын азайту арқылы генетикалық әртүрліліктің жоғалуын азайта алады. Егер генетикалық бұзылыс доминантты болса, зардап шеккен жеке тұлғаларды көбейтуден аулақ болса, бір ұрпақтың ішінде ауруды толық жоюға болады. Сонома округінің батысындағы бір өсімдікте. Тұқымдар жиналды және түр экс-ситу жағдайында өсірілді. Воллеми қарағаюы – жалпы халыққа сату үшін балабақшаларда өсірілетін өсімдіктердің тағы бір мысалы. 2017 жылдың ақпан айының басында жабайыда 14 құсы бар қызғылт ішкі тотық тұтқында өсіру бағдарламасында өсірілуде. Тұтқындағы популяция шамамен 300 құстан тұрады.
Кемшіліктері
Экс-ситу қорғау, адамзаттың қоршаған ортаны сақтау және қорғалау жөніндегі күш-жігеріне көмектессе де, бір түрді жойылудан құтқару үшін көбінесе жеткіліксіз болады. Ол соңғы шара ретінде немесе ин-ситу қорғауға толықтыру ретінде қолданылуы керек, себебі ол тіршілік ортасын толығымен қайта жасай алмайды: түрдің барлық генетикалық әртүрлілігі, оның симбиоздық серіктестері немесе түрдің уақыт өте келе өзгеріп жатқан ортаға бейімделуіне көмектесетін элементтер. Керісінше, экс-ситу қорғау түрді оның табиғи экологиялық контекстінен алып тастайды, оны жартылай оқшауланған жағдайда сақтайды, онда табиғи эволюция және бейімделу процестері уақытша тоқтатылады немесе түрді жасанды ортаға енгізу арқылы өзгереді. Криогендік сақтау әдістерінде сақталған түрдің бейімделу процестері (әдеби мағынада) толығымен тоңдырылады. Мұның кемшілігі – түр қайтадан табиғатқа босатылғанда, оның өзінің өзгеретін табиғи ортасында гүлдеуіне қажетті генетикалық бейімделулері мен мутациялары болмауы мүмкін. Сонымен қатар, экс-ситу қорғау техникалары көбінесе қымбатқа түседі, ал криогендік сақтау көп жағдайда экономикалық тұрғыдан тиімсіз, өйткені осылай сақталған түрлер пайда әкелмейді, керісінше оларды сақтауға бел буған үкіметтің немесе ұйымның қаржылық ресурстарын ақырындап сарқып алады. Тұқымдық банктер кейбір өсімдік түрлері үшін тиімсіз, олардың тұқымдары ұзақ уақыт бойы өнімді бола бермейді. Түрлерге жат аурулар мен зиянкестер, оларға қарсы түрдің табиғи қорғанысы жоқ, экс-ситу плантациялардағы қорғалған өсімдіктерге және экс-ситу шаруашылықтарында өмір сүретін жануарларға зиян келтіруі мүмкін. Бұл факторлар, көптеген түрлердің ерекше қоршаған ортаға деген қажеттіліктерімен бірігіп, олардың кейбіреулерін адам баласы қайта жасай алмайтындықтан, әлемдегі көптеген құрып кету қаупі төнген флора мен фаунаны экс-ситу қорғау арқылы сақтау мүмкін емес етеді.