Specie in declino - Nunatak

PARADIGMI IN
CONSERVAZIONE
Corso di Principi di Gestione Faunistica
Università di Trieste
Laura Bonesi
A.A. 2007/2008
Lezione n. 8 prima parte
Popolazione in via di estinzione
N.individui nella popolazione
Stabile
Tempo
Paradigma delle
popolazioni
in declino
Paradigma delle
popolazioni
piccole
Paradigma delle popolazioni in declino
Concetti utili a rilevare, diagnosticare e arrestare il declino di
una popolazione. (Fattori esterni causano il declino)
Paradigma orientato all’azione (no teoria). La ricerca e’ orientata a
risolvere casi specifici e almeno nel breve termine non ci si
aspetta avanzamenti teorici.
Questo paradigma non si focalizza sulla dimensione della
popolazione ma piuttosto sul suo trend di declino.
Non esiste una ricetta per tutti – e’ necessario analizzare cio’ che
causa il declino e trovare le soluzioni caso per caso.
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3
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Paradigmi in conservazione
Ci sono due paradigmi fondamentali in
conservazione (Caughley 1994):
1) PARADIGMA DELLE POPOLAZIONI IN
DECLINO
Si occupa delle cause e delle cure della rarita’
Ha un interesse soprattutto pratico
2) PARADIGMA DELLE POPOLAZIONI PICCOLE
Si occupa delle conseguenze della rarita’ sulla
persistenza delle popolazioni
Ha un interesse soprattutto teorico
PARADIGMA DELLE
POPOLAZIONI IN DECLINO
Diagnosticare una popolazione in
declino secondo Caughley (1994)
Principi di Gestione Faunistica - Laura Bonesi 1
6 punti
1. Conferma che la specie sta effettivamente declinando
o che in passato era piu’ abbondante o che aveva una
distribuzione piu’ ampia (monitoraggio)
2. Sudia la storia naturale della specie e raccogli tutta
l’informazione possibile sul suo status ed ecologia
(studio e/o ricerca bibliografica e/o consultazione
esperti)
3. Fai una lista di tutte le possibili cause del declino se
c’e’ sufficiente informazione da cui partire (metodo
delle ipotesi multiple/alternative)
2
4
6

Diagnosticare una popolazione in
declino secondo Caughley (1994)
6 punti
4. Fai una lista delle predizioni di ciascun ipotesi
per il declino e cerca di specificare predizioni
contrastanti dalle differenti ipotesi
5. Verifica su campo le ipotesi piu’ probabili con
esperimenti per identificare la/le cause del
declino (idealmente rimuovi la causa ipotizzata)
6. Applica cio’ che hai trovato alla gestione della
specie/popolazione minacciata (continua a
monitorare)
Soluzioni per popolazioni in declino
1. Gestione siti riproduttivi
2. Stazioni di foraggiamento
3. Rifugi (dai predatori; ibernazione/estivazione)
4. Legislazione ed educazione
5. Eradicazione/controllo predatori e/o competitori
6. Introduzioni nuovi individui (Traslocazioni)
….
Stazioni di foraggiamento
Grifone (Gyps fulvus)
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Monitoraggio
Aggiustamento
Valutazione
CICLO PROGETTO
Monitoraggio
Diagnosi del
problema
Implementazione
azioni
Gestione siti riproduttivi
http://www.environment-agency.gov.uk/
Lontra euroasiatica (Lutra lutra)
http://www.toothandclaw.org.uk
PARADIGMA DELLE
POPOLAZIONI PICCOLE
Pianificazione
Principi di Gestione Faunistica - Laura Bonesi 2
Stabilire
cura
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Popolazione in via di estinzione
N.individui nella popolazione
Stabile
Tempo
Paradigma delle
popolazioni
in declino
1. Problemi genetici
Paradigma delle
popolazioni
piccole
PRESUPPOSTI:
1. Individui con maggiore eterozigoticita’ sono piu’ vitali (fit)
di individui con poca eterozigoticita’ (meno esposti ad alleli
recessivi semi-letali)
2. Inoltre popolazioni che hanno maggiore variabilita’
genetica sono maggiormente capaci di sopravvivere
quando mutano le condizioni ambientali.
QUINDI:
Popolazioni i cui individui hanno perso eterozigoticita’ hanno
minori probabilita’ di sopravvivere.
Perdita di eterozigoticita’ avviene tramite:
1) Deriva genetica casuale
2) Depressione da inbreeding – prole poco numerosa e
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Paradigma delle popolazioni piccole
Le popolazioni piccole diminuiscono rapidamente per
3 motivi principali:
1. PROBLEMI GENETICI
2. FLUTTUAZIONI DEMOGRAFICHE CASUALI
3. VARIAZIONI AMBIENTALI E CATASTROFI
vitale. 15
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Cratere di Ngorongoro
Deriva genetica casuale
Cambiamento delle frequenze alleliche in una
popolazione nel tempo, dovuto esclusivamente al
caso.
Modi in cui avviene la deriva genetica
1. Effetto collo-di-bottiglia: quando una popolazione
si riduce drasticamente e gli alleli rari tendono a
scomparire se nessun individuo che li possiede
sopravvive e si riproduce. Esempio leoni del cratere
di Ngorongoro in Tanzania.
Leoni del Ngorongoro
1960:~70 leoni
1962: esplosione popolazioni
di mosche ematofaghe
1962: sopravvivono 9f + 1m; immigrazione 7m
Recentemente nuova esplosione
http://www.paulgross.com/tanzania/ngorongorolions.htm
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Principi di Gestione Faunistica - Laura Bonesi 3
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Deriva genetica
Modi in cui avviene la deriva genetica
2. Effetto fondatore: quando pochi individui lasciano
una grande popolazione per stanziarsi in un’altra
area e crearne una nuova e il loro pool genico non
e’ rappresentativo della popolazione originaria.
Questa nuova popolazione avra’ una minor
variabilita’ genetica.
2. Fluttuazioni demografiche casuali
Dovute a variazioni casuali dei tassi di natalita’ e mortalita’ esse
provocano:
• Fluttuazioni della popolazione
• Ineguale ripartizione tra i sessi
• Diminuzione della densita’ di popolazione (effetti di Allee)
• Collasso della struttura sociale
N. Individui nella popolazione
n
0
Tempo
Paradigma delle popolazioni piccole
Paradigma delle popolazioni piccole:
utile per la riproduzione in cattivita’ e per il
design di aree protette. Poco utile per
conservare specie in pericolo in natura
(Caughley, 1994).
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Deriva genetica e dimensione popolazione(N e)
La deriva genetica viene
controbilanciata dal flusso
genico (immigrazioni) e dalle
mutazioni
Il numero di alleli relativi ad
un determinato locus in una
popolazione tende a
diminuire in assenza di
immigrazione e mutazione.
La velocita’ con cui declina e’
una funzione di N e
(Meffe e Carrol et al. 1997)
3. Variazioni ambientali e catastrofi
Variazioni ambientali: Dovute a variazioni nel tasso di
predazione e competizione, nelle malattie, e nella disponibilita’
di cibo.
Catastrofi: Le catastrofi naturali contribuiscono anch’esse al
declino di piccole popolazioni.
Modelli matematici di dinamica delle popolazioni hanno
dimostrato che di solito la stocasticita’ ambientale pesa piu’
della stocasticita’ demografica sulla probabilita’ di estinzione
di piccole e medie popolazioni (Menges, 1992)
Minima Popolazione Vitale
Qual’e’ la dimensione minima di una popolazione
al di sotto della quale la specie e’ in pericolo
di estinzione?
Minima Popolazione Vitale (MPV)
MPV e’ la piu’ piccola popolazione per la quale si puo’
prevedere una probabilita’ molto alta di persistere nel
futuro. Ad esempio probabilita’ del 95% di sopravvivere 100
anni.
Il concetto fu introdotto da Shaffer nel 1981
Principi di Gestione Faunistica - Laura Bonesi 4
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Quando una popolazione e’ troppo piccola?
Esempio:
Ovis canadensis
(Pecora dalle grandi
corna)
Se non si riesce a stimare per
vertebrati considerare MPV 500-
5000
(da Primack e Carotenuto 2003) 25
Minima Popolazione Vitale
Quanti individui sono necessari per mantenere la variablita’
genetica?
Franklin (1980) basandosi su esperienze di allevamento di
animali domestici e su popolazioni di Drosophila in laboratorio:
REGOLA 50/500
50 individui per evitare l’inbreeding (inincrocio)
500 individui per evitare la deriva genetica
N e
Questa regola e’ solo indicativa e riguarda solo la variabilita’
genetica e non serve per calcolare il minimo numero di individui
in una popolazione necessaro per evitare l’estinzione.
Inoltre non tutti gli individui di una popolazione si riproducono
Casi in cui la dimensione effettiva e’
minore di quella attesa
1) Grande variazione del numero di discendenti:
quando la variazione e’ grande pochi individui della
generazione parentale sono rappresentati in misura
sproporzionata nel pool genico della generazione filiale.
2) Grandi fluttuazioni della popolazione: Quando ci sono
grandi fluttuazioni da un anno all’altro in una popolazione, N e e’
compresa tra il numero minimo e il numero massimo di individui
che si riproducono sull’arco delle generazioni esaminate.
3) Disuguale rapporto tra i sessi: il tipo di sistema
riproduttivo e il rapporto tra i sessi determinano N e
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Cosa determina dimensione MPV?
Tre componenti nel valutare la dimensione
minima di una popolazione (MPV):
• Variabilità genetica
• Stocasticità demografica
• Stocasticità ambientale
Dimensione effettiva della popolazione
DIMENSIONE EFFETTIVA DELLA POPOLAZIONE (N e) =
Comprende solo gli individui che si riproducono e che
contribuiscono quindi con i propri geni alla generazione successiva.
Calcolato per generazione (G).
DIMENSIONE REALE DELLA POPOLAZIONE (N) = Comprende
tutti gli individui.
N e < N
Sistemi di accoppiamento e sex ratios
SPECIE MONOGAME: massimo output riproduttivo quando sex
ratio 50:50 (indica 50 maschi e 50 femmine). Quote di prelievo
per la caccia prelievo maschi e femmine in egual misura.
Principi di Gestione Faunistica - Laura Bonesi 5
Sex ratio
50:50
60:40
40:60
Max n.nidi per 100 uccelli
50 (produttivita’ 100%)
40 (produttivita’ 80%)
40 (produttivita’ 80%)
SPECIE POLIGAME: output riproduttivo determinato
principalmente dalle femmine. Quote di prelievo per la caccia:
prelievo maggiore di maschi rispetto alle femmine.
Sex ratio
40:60
50:50
60:40
Max n.nidi per 100 uccelli
60 (produttivita’ 100%)
50 (produttivita’ 83%)
40 (produttivita’ 67%)
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Vortici di estinzione
Fattori ‘Interni’ Fattori ‘Esterni’
(Primack e Carotenuto 31 2003)
BIBLIOGRAFIA
Caughley, G. e Gunn, A. (1996)
Conservation biology in theory and
practice. Blackwell Science
Caughley, G. (1994) Directions in
conservation biology. Journal of
Applied Ecology 63:215-244
Primak, R.B. e Carotenuto, L. (2003)
Conservazione della natura. Zanichelli
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