Byer, N. W., B. N. Reid & M. Z. Peery (2020): Genetically-informed population models improve climate change vulnerability assessments. – Landscape Ecology 35(5): 1215–1228.
Genetisch-basierte Populationsmodelle verbessern die Bestimmungen zur Gefährdungslage, die durch den Klimawandel verursacht werden könnte.
DOI: 10.1007/s10980-020-01011-x ➚
Emydoidea blandingii,
© James Harding
Kontext: Der Klimawandel wird zum Aussterben von Arten führen, das durch vom Menschen verursachte Landschaftsveränderungen noch verstärkt wird, wodurch Arten daran gehindert werden, sich verändernde, klimatische Nischen zu finden. Obwohl es sich als schwierig erwiesen hat, die funktionale Konnektivität in prospektive Populationsmodelle einzubeziehen, bietet das Gebiet der Landschaftsgenetik wenig genutzte Instrumente zur Charakterisierung der funktionalen Konnektivität.
Ziele: Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, wie sich genetisch abgeleitete Darstellungen der Ausbreitung auf die Bewertung der Auswirkungen von Umweltveränderungen auswirken, indem ein räumlich expliziter Populationsmodellierungsansatz verwendet wird. Wir haben die Nützlichkeit dieses Ansatzes veranschaulicht, um Hypothesen über die Auswirkungen von Ausbreitungsrepräsentationen und Umweltveränderungen für die von der IUCN bedrohte Blanding's Schildkröte (Emydoidea blandingii) zu testen.
Methoden: Wir integrierten vorhandene demografische und genetische Datensätze in einen räumlich expliziten Metapopulationsmodellierungsrahmen. Wir führten mehrere Simulationsreihen mit unterschiedlichen Ausbreitungsdarstellungen durch (entfernungsbasiert, landschaftsresistenzbasiert mit entweder statischer oder sich verändernder Landbedeckung), um zu untersuchen, wie sich landschaftsgenetische Schätzungen der Konnektivität auf die Einschätzungen des Aussterberisikos auswirken.
Ergebnisse: Modelle, die eine auf der Landbedeckung basierende Ausbreitung berücksichtigen, führten zu einer geringeren Belegung der Landflecken als Simulationen, bei denen die Ausbreitung nur eine Funktion der Entfernung zwischen den Landflecken war. Darüber hinaus führten sowohl die durch den Klimawandel bedingte Abnahme der Lebensraumeignung als auch die durch die Landnutzungsänderung bedingte Abnahme der Konnektivität zu einer Verringerung der Abundanz und der lokalen Besiedlung. Die Einbeziehung der Landschaftsgenetik in Populationsmodelle hat gezeigt, dass die Entscheidungen, die bei der Darstellung der Ausbreitung getroffen werden, sowohl das Aussterberisiko als auch die Belegung der Verbindungspfade verändern, wobei sich die Verteilung der vorhandenen Landflecken am Ende der Simulationen häufig ändert. Da der technologische Fortschritt den Zugang zu landschaftsbezogenen genetischen Datensätzen weiter verbessert, schlagen wir vor, dass Forscher sorgfältig prüfen, wie genetische Ressourcen zur Verbesserung von Bewertungen der Klimaanfälligkeit genutzt werden können.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Diese Studie ist zwar etwas abstrakter im Abstract zusammengefasst, sie verweist aber auf einen wichtigen Aspekt der Erhaltungsbiologie, nämlich auf die Konnektivität zwischen den verfügbaren und von den jeweiligen Arten genutzten Landflächen, um damit den negativen Auswirkungen des Klimawandels auszuweichen. Dabei geht es hier auch darum, diese Möglichkeiten nicht nur rein theoretisch zu betrachten und in Computersimulationen vorauszusagen, sondern auch darum anhand von genetischen Daten die Nutzung der Landschaft durch die jeweilige Art aufzuzeigen, wodurch sich auch zeigen würde, wie eine Art ihren Lebensraum im Zuge des Klimawandels ausweitet oder gar verschieben kann und zeitgleich zu zeigen, wie sich bestimmte Landnutzungspraktiken darauf auswirken. Siehe auch Bouchard et al., (2022), Dutcher et al. (2020); Lee, (2011); Martin & Root (2020); Mothes et al. (2020); Reid et al. (2019) und die dortigen Kommentare.
Literatur
Bouchard, C., É. Lord, N. Tessier & R.-J. Lapointe (2022): Applying novel connectivity networks to wood turtle populations to provide comprehensive conservation management strategies for species at risk. – PLoS One 17(8): e0271797 oder Abstract-Archiv.
Dutcher, K. E., A. G. Vandergast, T. C. Esque, A. Mitelberg, M. D. Matocq, J. S. Heaton & K. E. Nussear (2020): Genes in space: what Mojave desert tortoise genetics can tell us about landscape connectivity. – Conservation Genetics 21(4): 289-303 oder Abstract-Archiv.
Lee, H. (2011): Climate change, connectivity, and conservation success. – Conservation Biology 25(6): 1139-1142 oder Abstract-Archiv.
Martin, A. K. & K. V. Root (2020): Challenges and Opportunities for Terrapene carolina carolina under Different Climate Scenarios. – Remote Sensing 12(5): 836 oder Abstract-Archiv.
Mothes, C. C., H. J. Howell & C. A. Searcy (2020): Habitat suitability models for the imperiled wood turtle (Glyptemys insculpta) raise concerns for the species’ persistence under future climate change. – Global Ecology and Conservation 24: e01247 oder Abstract-Archiv.
Reid, B. N., J. M. Kass, S. Wollney, E. L. Jensen, M. A. Russello, E. M. Viola, J. Pantophlet, J. Iverson, M. Z. Peery, C. J. Raxworthy & E. Naro-Maciel (2019): Disentangling the genetic effects of refugial isolation and range expansion in a trans-continentally distributed species. – Heredity 122(4): 441-457 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Emydoidea blandingii – Amerikanische Sumpfschildkröte