Shoemaker, K. T., A. R. Breisch, J. W. Jaycox & J. P. Gibbs (2013): Reexamining the Minimum Viable Population Concept for Long-Lived Species. – Conservation and Biology 27(3): 542-551.
Überprüfungsstudie zum Konzept der Minimalgröße von überlebensfähigen Populationen.
DOI: 10.1111/cobi.12028 ➚
Glyptemys muhlenbergii,
im Aquaterrarium
© Hans-Jürgen Bidmon
Über Jahrzehnte haben Erhaltungsbiologen allgemeingültige Regeln für die Minimalgrößen von überlebensfähigen Populationen (minimum viable population size, MVP) aufgestellt, die aber meist nur subjektiven Abschätzungen entsprachen und typischer Weise von einigen hundert bis zu tausend Individuen reichten. Diese Regeln führten dazu, dass die Ressourcen zur Erhaltung von Arten weg von kleinen fragmentierten Populationen hin zu größeren Populationen verschoben wurden. Wir untersuchten hier, ob sich wiederholt fortpflanzende (iteropare), langlebige Spezies eine Ausnahme zu diesen allgemeinen MVP-Regeln darstellen. Auf der Basis einer zehnjährigen Fang-Wiederfangstudie im östlichen New York (USA) entwickelten wie ein umfassendes Demographiemodell für die global gefährdete Moorschildkröte, (Glyptemys muhlenbergii), die von der IUCN 2011 als vom Aussterben bedroht eingestuft wurde. Wir evaluierten die Überlebensfähigkeit der Populationen über eine große Spanne an Vorkommenshäufigkeiten (Abundanzen) und Lebensraumkapazitäten (wie viele Individuen genug Ressourcen finden). Wenn man die Daten ohne die Berücksichtigung von Inzucht betrachtet, zeigen unsere Ergebnisse, dass Moorschildkrötenkolonien mit nur 15 sich fortpflanzenden Weibchen eine über 90 % liegende Wahrscheinlichkeit haben, über die nächsten 100 Jahre hinaus zu überleben, wenn die derzeitigen Vitalitätsparameter und Umweltfaktoren auf dem derzeitigen Stand erhalten bleiben. Auf Grundlage unserer Ergebnisse vermuten wir, dass die MVP-Grenzwerte für langlebige Organismen eventuell 1-2 Größenordnungen zu hoch angesetzt sind. Konsequenterweise könnte der Schutz kleiner und fragmentierter Populationen eine aussichtsreiche Erhaltungsoption für diese Spezies darstellen, insbesondere wenn es unter einem regionalen oder Metapopulationskontext praktiziert würde.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Die Arbeit zeigt etwas auf, das eigentlich seit langem für langlebige Spezies bekannt ist, nämlich, dass das Überleben solcher Populationen durchaus auch bei geringer Individuenanzahl mehrere Dekaden und auch länger andauern kann (Gerlach 2008). Allerdings sieht die Realität gerade für manche Populationen von Glyptemys muhlenbergii in den USA etwas anders aus (z. B. Pittman et al. 2011), und es ist nicht unwahrscheinlich, dass schon in der Vergangenheit erfolgte Habitatveränderungen (Rick & Lockwood 2012) dazu führten, dass nur noch Adulte – weil langlebig – überleben, ohne dass noch erfolgreiche Reproduktion stattfindet. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass eben diese Überlebensabschätzungen anhand von Modellberechnungen nicht besser sein können als die Daten, die man in diese Programme eingibt. Berücksichtigt man die Vergangenheit nicht, basieren Letztere aber meist auf einem Ist-Zustand, den es in der Realität (und Evolution) nicht gibt. Hier machen die Autoren selbst darauf aufmerksam, dass die Ergebnisse nur dann gelten, wenn man das Problem der Inzucht unberücksichtigt lässt. Dass sich daraus Probleme – wenn auch nicht direkt in Bezug aufs Überleben, sondern auf den Umstand, wie die Populationen überleben – ergeben können, wurde erst kürzlich für Emys orbicularis in Spanien beschrieben (Velo-Anton et al. 2011). Zudem verändert sich die Umwelt ständig insbesondere im Hinblick auf den Klimawandel, aber auch sonst. Es ist also per se unrealistisch, auf Ist-Zuständen basierende Abschätzungen zur Entscheidungsgrundlage zu machen. Denn eines muss man auch sehen, eine Überlebenswahrscheinlichkeit von etwas mehr als 100 Jahren ist in Erdzeitaltern betrachtet so gut wie nichts, da würde ich schon sagen, dass jene recht haben, die auf ein wirkliches Langzeitüberleben setzen und Letzteres ist nun mal im Sinne größtmöglichen Anpasssungspotentials an sich ändernde Umweltbedingungen von einem möglichst hohen Genfluss abhängig.
Dennoch möchte ich aber den Autoren dahingehend Recht geben, dass es sich lohnt, auch kleine Populationen zu schützen und zu erhalten, insbesondere unter der Betrachtung einer Metapopulation. Als Metapopulation würde man ja alle Individuen einer Art ansehen, die irgendwo in deren Verbreitungsgebiet noch existieren. Wenn man solche Individuen oder deren Nachkommen eventuell durch gezielte Umsiedlung mit anderen zwecks des genetischen Austausches zusammenbrächte, könnte man schon Populationen mit einem akzeptablen Genfluss erhalten. In einem solchen Fall würde man die verloren gegangene Konnektivität wieder künstlich herstellen (Lee 2011). Allerdings müsste man dazu natürlich einige ideologische, abstrakte Denkschemata einiger Arterhalter überbordwerfen, denn dies widerspricht all jenen, die jede Lokalpopulation als eigenständige Evolutionslinie ansehen und erhalten wollen. Zum anderen würde ich den Autoren auch deshalb Recht geben, weil wir einige Beispiele zumindest aus der Gruppe der Säugetiere haben, die andeuten, dass sich auch kleine Ausgangspopulationen zumindest kurzfristig bis mittelfristig erhalten und vermehren lassen, die auch in der Lage sind, ihre ursprünglichen Lebensräume wieder zu besiedeln. Zu letzteren gehören Gepard, Wiesent und Takhi, wobei gerade die in der Mongolei bislang erfolgreich ausgewilderten Tiere des Letzteren nur auf fünf einstmals in Zoos überlebende Exemplare zurückgehen. Hier muss also die Zukunft zeigen, ob sich daraus eine längerfristig überlebensfähige Population aufbauen wird. In Bezug auf Schildkröten könnte man auch noch auf die Española-Unterart der Galapago-Riesenschildkröte verweisen (Milinkovitch et al. 2004, 2007). Allerdings, wie gesagt auch nur unter der Einschränkung, dass wir für diese Arten bislang nur sehr kurze Überlebenszeiträume kennen und noch keine Möglichkeit einer sinnvollen Einschätzung der Langzeittrends haben. Hier ist dringender Handlungs- bzw. Forschungsbedarf, denn wenn wir verstehen würden, wie es Arten schaffen, trotz extremer genetischer Flaschenhälse langfristig überlebensfähige, gesunde Populationen aufzubauen, könnten wir in Bezug auf das Erhaltungsmanagement eine Menge dazulernen. Ich denke diesbezüglich vertut man auch eine Chance, indem man invasive Arten nur verteufelt, denn die Arten, die wir heute als invasiv ansehen, sind ja gerade jene, die so etwas durchlaufen haben und die per se auf kleine ausgesetzte oder entflohene Gründerpopulationen zurückgehen. Hier könnte man gut lernen und erforschen, wie sie ihr Überleben über mehrere Generationen trotz des reduzierten Genflusses und ohne offensichtliche Schäden realisieren. Solange diese Fragen ungeklärt sind, ist es zwar weise davon auszugehen, dass der beste Weg zur Arterhaltung immer ein möglichst hoher innerartlicher Genfluss ist (wie allgemein angenommen etwa 5.000 Individuen), aber es auch wie gesagt Ausnahmen aufgrund bislang unbekannter Mechanismen geben kann.
Literatur
Gerlach, J. (2008): Fragmentation and demography as causes of population decline in Seychelles freshwater turtles (Genus Pelusios). – Chelonian Conservation and Biology 7(1): 78-87 oder Abstract-Archiv.
Lee, H. (2011): Climate change, connectivity, and conservation success. – Conservation Biology 25(6): 1139-1142 oder Abstract-Archiv.
Milinkovitch, M.C., D. Monteyne, J. P. Gibbs, T. H. Fritts, W. Tapia, H. L. Snell, R. Tiedemann, A. Caccone & J. R. Powell (2004): Genetic analysis of a successful repatriation program: Giant Galapagos tortoises. – Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 271(1537): 342-345 oder Abstract-Archiv.
Milinkovitch, M. C., D. Monteyne, M. Russello, J. P. Gibbs, H. L. Snell, W. Tapia, C. Marquez, A. Caccone & J. R. Powell (2007): Giant Galapagos tortoises; molecular genetic analyses identify a trans-island hybrid in a repatriation program of an endangered taxon. – BMC Ecology 7(1): 2 oder Abstract-Archiv.
Pittman, S. E., T. L. King, S. Faurby & M. E. Dorcas (2011): Demographic and genetic status of an isolated population of bog turtles (Glyptemys muhlenbergii): implications for managing small populations of long-lived animals. – Conservation Genetics 12(6): 1589-1601 oder Abstract-Archiv.
Rick, T. C. & R. Lockwood (2012): Integrating Paleobiology, Archeology, and History to Inform Biological Conservation. – Conservation Biology 27(1): 45-54 oder Abstract-Archiv.
Velo-Anton, G., C. G. Becker & A. Cordero-Rivera (2012): Turtle Carapace Anomalies: The Roles of Genetic Diversity and Environment. – PLoS One 6(4): e18714 oder Abstract-Archiv.
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Glyptemys muhlenbergii – Moorschildkröte