Uusi tutkimus osoittaa, että genominlaajuinen geneettinen monimuotoisuus ennustaa sukupuuttoriskiä vahvasti, mutta vain silloin, kun demografiset tekijät on otettu huomioon.
Lajien populaatiokoot usein pienenevät niiden kohdatessa kasvavia ympäristöpaineita, mikä johtaa geneettisen monimuotoisuuden vähenemiseen. Geneettisen vaihtelun väheneminen voi aiheuttaa vakavia seurauksia, kuten lisääntyvää sisäsiittoisuutta ja heikentynyttä sopeutumiskykyä muuttuviin olosuhteisiin. Geneettistä monimuotoisuutta käytetäänkin usein indikaattorina sukupuuttoriskistä. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin viitanneet siihen, että geneettinen monimuotoisuus ei aina ennusta populaatioiden elinkelpoisuutta.
Tässä tutkimuksessa pyrittiin selvittämään, millaisissa olosuhteissa geneettinen monimuotoisuus ennustaa sukupuuttoriskiä tarkimmin. Tulokset osoittivat, että vaikka geneettinen monimuotoisuus liittyykin sukupuuttoriskiin, yhteyden vahvuus riippuu muista tekijöistä, kuten populaation koosta ja mahdollisuuksista pelastua muiden paikallispopulaatioiden avulla.
Demografisten tietojen huomioiminen on tärkeää
Tutkimus korostaa, että populaation elinvoimaisuutta arvioitaessa pelkkiin geneettisiin tietoihin tukeutuminen voi johtaa virheellisiin johtopäätöksiin.
– Tutkimuksemme osoittaa, että tehtäessä päätelmiä geneettisen monimuotoisuuden roolista sukupuuttoriskissä demografisilla ja ympäristötiedoilla on suuri merkitys, sanoo tutkimuksen johtava kirjoittaja, professori Marjo Saastamoinen.
– Havaitsimme esimerkiksi vahvan negatiivisen korrelaation geneettisen monimuotoisuuden ja sukupuuttoriskin välillä, mutta tämä yhteys johtui pitkälti populaation koosta. Ilman demografisten tekijöiden huomioon ottamista olisimme tehneet osittain harhaanjohtavia johtopäätöksiä.
Myös tutkimuksen toinen pääkirjoittaja tohtori Michelle DiLeo varoittaa liiallisesta yksinkertaistamisesta:
– Jos olisimme keskittyneet vain geneettiseen monimuotoisuuteen, olisimme voineet virheellisesti olettaa, että sen vaikutus sukupuuttoriskiin on yhtäläinen eri populaatioissa ja ympäristöissä. Toisaalta, jos olisimme jättäneet huomioimatta genetiikan ja demografian vuorovaikutukset, olisimme aliarvioineet geneettisen monimuotoisuuden merkityksen sukupuuttoriskin ennustamisessa. Tuloksemme viittaavat siihen, että suojelustrategioita mietittäessä tulee huomioida sekä geneettinen monimuotoisuus että demografiset tekijät, kuten populaation koko, sen muutossuunnat, sekä paikallispopulaatioiden levittäytymiskyky.
– Vaikka geneettinen monimuotoisuus olisi vähäistä, populaatiot eivät olleet aina tuomittuja sukupuuttoon, koska ne pelastuivat muiden paikallispopulaatioiden avulla levittäytymisen kautta, DiLeo jatkaa.
Suojelusuositukset
Koska tiedot useimmista lajeista ovat rajallisia, tutkijat korostavat strategisen tiedonkeruun tärkeyttä suojelutoimien pohjaksi. He suosittelevat keskittymistä kolmeen keskeiseen asiaan: arvioihin geneettisestä monimuotoisuudesta, populaation koon muutoksista, ja levittäytymisen suomiin pelastumismahdollisuuksiin. Vaikka jotkin maailmanlaajuiset biodiversiteettikehykset jo sisältävät populaation koon ja kytkeytyvyyden, tarvitaan edelleen työtä, jotta geneettinen tieto voidaan integroida kokonaisvaltaiseen lajien haavoittuvuuden arviointiin. Tutkimus korostaa myös, kuinka tärkeää on ylläpitää populaatioiden kytkeytyneisyyttä, jotta voidaan lieventää vähäisen geneettisen monimuotoisuuden riskejä muuttuvissa ympäristöolosuhteissa.
Alkuperäinen julkaisu
DiLeo MF, Nair A, Kardos M, Husby A, Saastamoinen M (2024) Demography and environment modulate the effects of genetic diversity on extinction risk in a butterfly metapopulation. Proceedings of the National Academy of Sciences 121: e2309455121
Yhteystiedot
- Professori Marjo Saastamoinen, ekologisen muutoksen tutkimuskeskus (REC), Helsingin yliopisto, marjo.saastamoinen@helsinki.fi, +358 50 448 4471
- FT Michelle DiLeo, ekologisen muutoksen tutkimuskeskus (REC), Helsingin yliopisto, michelledileo@trentu.ca, +1 416 807 0220
Geneettisen monimuotoisuuden ja sukupuuttoriskin välisen suhteen arvioiminen luonnonpopulaatioissa ei ole helppoa, koska se vaatii korkealaatuista populaatiotason geneettistä ja demografista aineistoa. Tutkijat hyödynsivät Ahvenanmaalla elävän täpläverkkoperhosen metapopulaation hyvin tunnettua ekologista mallinnusjärjestelmää, jota varten on seurattu tuhansien paikallisten populaatioiden ja talvehtivien toukkapesien selviytymistä yli 30 vuoden ajan. Viime vuosina seurantatietoihin on liitetty geneettistä aineistoa.
Oheisessa uutisessa esitellyssä tutkimuksessa analysoitiin perhosmetapopulaation 7 501 yksilön geneettisiä tietoja sekä sukupuuttotietoja 279 niityltä ja kuolleisuutta 1 742 toukkapesässä. Näin tutkijat pystyivät arvioimaan geneettisen monimuotoisuuden vaikutusta sukupuuttomääriin vuosien mittaan ja erilaisissa olosuhteissa, kuten pienten ja suurten populaatioiden välillä, jo pitkään vähenneissä populaatioissa ja kun sukupuuttoja ei ole voitu estää levittäytymällä erilleen läheisistä populaatioista.