Эволюционно-генетические аспекты сохранения биологического разнообразия Крыма

Определением минимальной численности, при которой популяция могла бы длительное время сохраняться и эволюционировать, занимаются многие исследователи (Сулей, 1983, Яблоков, 1987, Стойко, 1999). Для решения этой задачи имеет значение не общее число живущих особей, а число размножающихся особей, обеспечивающих устойчивое воспроизведение популяции. Это эффективная численность популяции (Ne), которая по подсчетам Яна Франклина (1983) составляет от 60 до 85% реального числа особей в локальной популяции. Минимальная численность популяции должна быть такой, чтобы никакая "волна жизни" (характерное явление для любых панмиктических популяций) не привела численность особей одного из полов к нулю или не сократила ее настолько, что существенно затруднится встреча партнеров по спариванию в природе. К сожалению, очевидно, в условиях Крыма такое положение для отдельных популяций, особенно малоподвижных видов, вполне реально.

Минимальная величина популяции определяется опасностью отрицательных последствий неизбежного в этом случае инбридинга (близкородственного скрещивания) При малой величине популяции действие дрейфа генов приводит к утере редких аллелей и может достигать за генерацию 1/2 Ne. Популяция при этом становится более гомозиготной, увеличивается ее генетический груз. Наблюдается инбредная депрессия в результате потери гетерозиготности, либо в результате фиксации неблагоприятных генов. Виды значительно отличаются по своему отношению к инбредной депрессии. Многие растения в природе размножаются в результате самоопыления. Среди животных наиболее чувствительны к инбредной депрессии млекопитающие и птицы, поскольку для них характерна низкая скорость размножения. Именно для них инбредная депрессия является серьезным последствием уменьшения размера популяции. Происходит снижение наследуемости признаков и свойств. При увеличении гомозиготности на 10% общая репродуктивная способность популяции может снизиться на 25%. Большая часть чистых линий вымирает через 3-20 поколений и шансы выжить в условиях инбридинга многих видов могут равняться нулю. М. Сулей (1983, с.191) формулирует основное правило природоохранной генетики, выведенное на основании опыта животноводства и реальных подсчетов экспериментальных исследований - допустимая степень инбридинга в популяции не должна превышать 1%. Это соответствует размерам генетически эффективной численности популяции, составляющей 50 особей. Ян Франклин (1983, с.169) определяет на основании этого реальную величину популяции, обеспечивающую ее надежное выживание - не менее 500 экземпляров для высших позвоночных и для беспозвоночных не менее нескольких десятков тысяч особей.

Долговременное выживание изолированных популяций сильно зависит от площади обитания. Время и площадь играют противоположные роли в вымирании: то, что происходит за столетия на большой площади, протекает в течение десятилетий на малой (Сулей, 1983, Франклин, 1983). Наилучшим индикатором уязвимости вида является его редкость. Редкими могут быть хищники высшего трофического уровня и др. виды крупных животных; виды, узко приспособленные к местообитанию; популяции, обитающие у границ географического распространения вида. Фрагментация местообитаний приводит к разрушительной экологической реакции цепного типа, которая начинается со стохастической потери редких видов. Среди них особенно важны хищники высшего трофического уровня - в силу их ключевой роли в регуляции популяций жертв. Далее происходит распад эволюционно сложившихся связей. Это завершается новым равновесием, которое значительно проще, чем исходное по разнообразию видов и взаимодействий. Таким образом, необходимо заботиться о сохранении полных экосистем.

Естественные биоценозы обладают способностью регулировать свою структуру и функции. Они имеют некоторую программу такой авторегуляции, которая находится в геномах составляющих их видов (популяций), сбалансированную в ходе длительной сопряженной эволюции. В измененных биоценозах роль регулятора отношений со средой необходимо выполнять обществу, что несомненно требует существенных затрат и усилий. И в этом случае основное направление исследований должно быть связано с созданием управляемых экосистем.