De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

Caput Biodiversiteit Introducties en Herintroducties: Mag het wel of mag het niet, en hoe doen we het veilig?

Verwante presentaties


Presentatie over: "Caput Biodiversiteit Introducties en Herintroducties: Mag het wel of mag het niet, en hoe doen we het veilig?"— Transcript van de presentatie:

1 Caput Biodiversiteit Introducties en Herintroducties: Mag het wel of mag het niet, en hoe doen we het veilig?

2 mollusken crustacea insecten vertebraten vissen amfibieën reptielen vogels zoogdieren totaal gymnospermen dicotylen monocotyl palmen totaal % uitgestorven % uitgestorven soorten wereldwijd

3 % bedreigde soorten wereldwijd % bedreigd mollusken crustacea insecten vertebraten vissen amfibieën reptielen vogels zoogdieren totaal gymnospermen dicotylen monocotyl palmen totaal

4 Huidige extinctiesnelheden wereldwijd totaal aantal soorten: 3-30 miljoen “normale” uitsterfsnelheid: 3-30 soorten / jaar huidige uitsterfsnelheid (schatting tropisch regenwoud): /jaar  Waarom / waardoor zijn die extincties tegenwoordig zo hoog?

5 Wat is belangrijk voor Biodiversiteit?  genetische diversiteit  Soortsdiversiteit  diversiteit in habitat-/ ecosysteemtypen

6 Brassica oleracea (Kool) Genetische diversiteit genetische diversiteit binnen 1 soort...

7 Biodiversiteit gaat omlaag als soorten uitsterven Wanneer en waarom sterven soorten uit? Hoe zie je wanneer soorten gevoelig zijn voor uitsterven? Hoe kan je soorten beschermen? Hoe kan je soorten ‘terugkrijgen’? Bescherming van Biodiversiteit = bescherming van soortsdiversiteit

8 Uitsterven van soorten: Early warnings Genetische diversiteit: een soort heeft een genenpool, verlies van genen (genetische variatie) maakt een soort gevoeliger voor uitsterven Soortsdiversiteit: een soort is opgebouwd uit populaties, als veel deelpopulaties verloren gaan wordt een soort gevoeliger voor uitsterven Diversiteit in habitat: een soort heeft een habitat, als habitat verloren gaat wordt een soort gevoeliger voor uitsterven of sterft de soort deels uit

9 Belangrijkste oorzaken huidige extinctiesnelheden  Habitatverlies  Vervuiling  Verzuring, Vermesting (zure regen / atmosferische depositie)  Verdroging  Versnippering (fragmentatie)

10 Habitat-verlies

11 Habitat-verlies

12

13

14 Vervuiling

15 Zure regen / Atmosferische depositie

16 Habitatfragmentatie: Natuurgebieden als eilanden

17 Demografische effecten: Verhoogde uitsterfkans, verminderde (her)kolonisatie Genetische effecten: Meer kans op inteelt, toenemende genetische erosie en verminderde fitness Veel soorten zijn achteruit gegaan Veel soorten zijn achteruit gegaan: Uitgestorven, of bedreigd met uitsterven  Populaties zijn kleiner geworden, gefragmenteerd en geisoleerd Resulterend in: ‘The extinction vortex’ (het begin van het einde...)

18 The extinction vortex

19 Soortenrijkdom versus Habitatverlies en Habitatfragmentatie phytophages parasitoids (Tscharntke et al 2000)

20 Door habitatverlies en habitatfragmentatie kunnen populaties kleiner worden  kleinere populaties hebben een groter risico op genetische verarming Heterozygositeit aantal generaties N e = N e =50

21 Individuen met een lage genetische variatie hebben doorgaans een lagere fitness Seed production Inbreeding coefficient (F IS )

22 SELF1SELF2OUT1OUT2 Crossing type Terminal velocity (m/s) a a b b Hypochaeris radicata Inteelt beïnvloedt de verspreidingscapaciteit

23 The extinction vortex Het begin van het einde....?

24 Herstelmaatregelen! Introductie is een maatregel gericht op het herstellen van de biodiveristeit  Introductie Kan introductie een maatregel zijn om uitsterven te voorkomen?

25 Introductie maatregelen in Herstelbeheer -Introductie -Herintroductie -Transplantatie / translocatie -Populatie aanvullen / vergroten -Genetische verrijking (genetic re-enforcement) -Etc.

26 Introductie: het opzettelijk of per ongeluk vrijlaten van organismen in het wild, door de mens, in gebieden waar de soort of ras niet inheems is Herintroductie: het opzettelijk of per ongeluk vrijlaten van organismen in het wild, door de mens, in gebieden waar de soort of ras uitgestorven is (en dus inheems) Genetische verrijking  Genetic re-enforcement: het door de mens opzettelijk of per ongeluk verrijken van genetisch ge-erodeerde populaties door ‘nieuw’ genetische materiaal te introduceren  Introductie

27 Introductie: Positieve effecten 1. Toename in biodiversiteit Toename van populatiegrootte Genetische verrijking Creëren van corridors, stepping-stone populaties, versterking van metapopulatie struktuur, bevorderen dispersie 2. Verlagen van uitsterfkansen / verhogen van fitness in bedreigde populaties Creëren van nieuwe populaties Herintroduceren van inheemse soorten in natuurherstel/ontwikkelings projecten

28 3. Introductie van keystone soorten (hoeksteen soorten) Introductie van keystone soorten kan gehele communities bevorderen (bijv. Bever creëert habitat voor watervogels, refugia voor invertebraten; bestuivers komen plantenpopulaties ten goede; etc.) 4. Economische en milieu belangen Introductie kan worden gesteund door economische en milieu belangen (bijv. Bever kan waterhuishouding verbeteren, grondwaterstanden stabiliseren, kans op overstromingen verminderen, en is goed voor toerisme)

29 Introductie: Negatieve effecten 1. Concurrentie geintroduceerde soorten kunnen concurreren met inheemse soorten 2. Herbivorie geintroduceerde herbivoren kunnen direct plantpopulaties beschadigen door begrazing, vertrappingen enz., en zodoende indirect het systeem veranderen 3. Predatie Geintroduceerde soorten kunnen op inheemse soorten jagen, of juist als prooi dienen, en hiermee ecosystemen verstoren 0. Ethisch Floravervalsing, beïnvloeden van natuurwaarde

30 5. Verandering in habitat of ecosysteem Veranderingen in waterhuishouding, maairegimes, vegetatiestruktuur etc. kunnen het habitat ongeschikt maken voor andere soorten 4. Parasieten / pathogenen Geintroduceerde soorten kunnen parsieten of pathogenen zijn voor inheemse soorten 6. GENETISCHE EFFECTEN Door hybridisatie van geintroduceerde individuen met inheemse soorten, of met de oorsrponkelijke populatie  Zowel geintroduceerde als natuurlijke populaties kunnen negatief beinvloed worden (outbreeding depression)  moeilijk om genetische risico’s in te schatten

31 Introductie: ‘Bezint eer gij begint !’ Waardoor gaat de populatie achteruit Risico inschatting Inschatting van kans op succes Waar en onder welke omstandigheden (habitat / bodemcondities)? Welk bronmateriaal (lokaal, niet-lokaal, grote of kleine populaties, veel of weinig populaties? Wanneer (als de soort is uitgestorven of als het slecht gaat, en dan hoe slecht)? Etc.

32 Introductions Bron materiaal: -gevangenschap of natuurlijke populaties ? -Lokaal of niet-lokaal? -Grote of kleine populaties? -Eén populatie of meerdere populaties?

33 Bronmateriaal Introductie: gevangenschap of natuurlijke populaties? Wolf et al. (1996): ~65% (gebaseerd op introducties van zowel natuurlijke populaties als populaties uit gevangenschap) Beck et al. (1994): ~11% !! (uitsluitend gebaseerd op introducties van populaties uit gevangenschap...) Mean Success: 65 %

34 Przewalski’s horse (Mongolia) Mauna Kea silversword (Hawaii) California condor (North America) Black-footed ferret (North America) Arabian oryx (Mongolia) Introducties van populaties uit gevangenschap

35 Problemen met populaties uit gevangenschap  Gedrags problemen (sociaal, leerproces, etc.)  Genetische problemen ! -Inteelt -Genetische erosie -Accumulatie van schadelijke mutaties -Aanpassing aan gevangenschap  Selectiedruk in gevangenschap is geheel anders dan in natuurlijke situaties *animals: lose of instincts and behavioural and social skills: no need of hunting, no predators, diseases and pests are mostly controlled, etc. *plants: adaptation to environmental conditions: soil type, weather, mowing regimes, etc.

36 Aanpassing aan gevangenschap: hoe te minimaliseren Tijd en aantal generaties in gevangenschap minimaliseren Selectiedruk minimaliseren (milieu in gevangenschap zo gelijk mogelijk mogelijk aan natuurlijke situaties) Minimaliseren van bloedverwantschap Populaties in gevangenschap zo klein mogelijk houden Maximaliseren van immigranten Maximaliseren van generatie tijd

37 Populaties in gevangenschap: één grote of meerdere kleintjes ? Inteelt, genetische erosie, accumulatie van mutaties enz. in kleine populaties >> grote populaties MAAR, genetische aanpassing aan gevangenschap in grote populaties >> kleine populaties Aanpassing aan gevangenschap is desastreus !!

38 Small populations with occasional exchanges of individuals show reduced genetic adaptation to captivity and retain more overall genetic diversity than a single large population of the same size Populaties in gevangenschap: één grote of meerdere kleintjes ?

39  Genetische problemen! -Inteelt -Genetische erosie -Accumulatie van schadelijke mutaties -Aanpassing  lokale aanpassing *in animals: presence of host/food-plants (e.g. butterflies), mutualistic interactions etc. *in plants: adaptation to environmental conditions: soil type, climatic controls, mowing regimes, etc. Efecten van lokale aanpassing kunnen een grote rol spelen in planten Problemen met natuurlijke populaties

40 Lokale populaties hebben een hogere fitness dan niet-lokale populaties Nasella pulchra (purple needlegrass) Gentiana pneumonanthe Lotus scoparius Succisa pratensis Introducties met natuurlijke populaties: lokale aanpassing

41 Genetische risico’s : Outbreeding depression Outbreeding depression: verminderde nakomelingen fitness Wanneer kan outbreeding depression optreden? -Kruising tussen verschillende sub- soorten -Kruising tussen lokaal aangepaste populaties: de hybride nakomelingen verliezen de lokale aanpassing -‘co-adapted gene complexes’: wanneer een bepaalde allel- combinatie optreedt die schadelijk is co-adapted gene complexes hybrid breakdowm individuals are locally adapted maladapted progeny

42 Outbreeding depression wordt vaker waargenomen bij planten dan bij dieren (ivm lokale aanpassing?) Outbreeding depression: Lokale aanpassing en beperkte dispersie (gene flow) vergroten het risico op outbreeding depression Hoe erg is outbreeding depression? Natuurlijke selectie: de sterkste individuen zullen overblijven  Geldt alleen bij voldoende grote genen pool..... Is het mogelijk om zo’n grote genenpool te introduceren? Is het realistisch?

43

44 Herintroductie: een Case Sudy Hoe zit het nu met de Nederlandse (planten) soorten ?

45 Habitat fragmentatie in Nederland study site Kwantificering van geschikt habitat voor de soorten Centaurea jacea, Cirsium dissectum en Succisa pratensis, aanwezig in de Achterhoek (AH) C.jaceaC.dissectum S.pratensis (Soons, 2003)

46 C.dissectum C.jacea Habitat fragmentatie !!! S.pratensis (Soons, 2003)

47 In Nederland groot verlies van Habitat -Populaties zijn geïsoleerd -Populaties worden kleiner -Inteelt? -Genetische extinctie vortex?

48 Succisa pratensis population size habitat quality genetic variation plant performance isolatie + / -

49 Model soort: Succisa pratensis -herbaceous, long lived perennial -iteroparous, hermaphroditic -mainly insect pollinated -nutrient poor grasslands, heathlands, unfertilised hay meadows -in the Netherlands it’s distribution area decreased with 75% since 1935 !!!

50 Succisa pratensis The Netherlands 100 km Succisa pratensis: screening van 17 populaties door Nederland - populatie grootte - bodemcondities - genetische variatie - plant performance / fitness

51 small population habitat quality genetic variation plant performance + / -

52 Habitat kwaliteit – Populatie grootte NH 4 (NaCl extraction) population size (log-scale) NH 4 µmol kg DW

53 small population habitat quality genetic variation plant performance + / -

54 Populatie grootte – Genetische variatie Inbreeding coefficient (F IS ) population size (log-scale)

55 small population habitat quality genetic variation plant performance + / -

56 Seed production Inbreeding coefficient (F IS ) Genetische variatie – Plant performance

57 small population habitat quality genetic variation plant performance + / -

58 Total germination population size (log-scale) Populatie grootte – Plant performance

59 small population habitat quality genetic variation plant performance + / -

60 Habitat kwaliteit – Plant performance Total germination NH4 µmol kg DW (log-scale)

61 population size habitat quality genetic variation plant performance isolatie Is er een ‘Extinction Vortex’ ? + / - JA, waarschijnlijk wel!

62 +++ maaien, begrazen, bekalken, plaggen, etc stimuleren van gene flow, grotere populaties, inbreng van nieuw genetisch materiaal, etc. population size habitat quality genetic variation plant performance Hoe kunnen we deze populaties beschermen? Herintroductie

63 Voorwaarde dat de habitat kwaliteit goed genoeg is Voorwaarde dat de soort het gebied niet zelf kan koloniseren Selectie van het juiste bronmateriaal:  geen populatie met een lage fitness  geen ingeteelde populatie  zo veel mogelijk genetisch variabele individuen (bottleneck effect) Maar….. er zijn beperkingen en risico’s:

64 Lokale aanpassing:  De ge(her)introduceerde individuen kunnen slecht zijn aangepast  de input van nieuwe genen kan de (genetisch vastgelegde) lokale aanpassing verstoren bij de originele populatie  kan resulteren in een lagere nakomelingen fitness (outbreeding depression / uitteelt depressie) ? Habitat 1Habitat 2 habitat ouders F 1 generatie F 2 generatie

65 Introduction in the field: Succisa pratensis

66 Experimental design: Samenstelling van verschillende populaties van gelijke populatiegrootte (30 ind): Lokale aanpassing effect: Herintroductie van lokale en niet- lokale populaties N=30 local Populatie grootte effect: herintroductie van niet-lokale kleine en niet-lokale grote populaties N=30 largesmall enkele vs meerdere populaties: Herintroductie van een mix van verschillende populaties en van een niet-lokale grote populatie N=30 different

67 Analyse van de nakomelingen fitness: bestuiving van de geherintroduceerde populaties Elke plant van elke geherintroduceerde populatie:  zelf bestuiving (self)  kruisbestuiving binnen de populatie (wpc) self wpc Metingen aan de plant: -zaadproductie en zaadgewicht -kieming en kiemsnelheid -zaailingen sterfte en vestiging -groei (biomassa) -bloei percentage (na 2 jaar)

68 large small local mix self wpc seedproduction Mix >> niet-lokaal groot >> niet-lokaal klein en lokale populatie wpc bestuiving >> zelf bestuiving Results

69 large small local mix self wpc germination (%) Zelf bestuiving zorgt voor (extreem) lage kieming

70 large small local mix self wpc flowering capacity (%) Hoog bloei percentage bij individuen afkomstig van de lokale populatie: lokale aanpassing Bloei percentage van geherintroduceerde grote populaties >> kleine populaties Bloei percentage van mix van meerdere populaties >> niet- lokale grote populatie

71 Conclusies anders wordt een mix van meerdere, genetisch variabele (grote) populaties aanbevolen het gebruik van een lokale populatie, mits genetisch variabel, wordt aangeraden. maar, bronpopulaties moeten zorgvuldig gekozen worden herintroductie kan een succesvolle herstelmaatregel zijn

72

73 (Her)introductie van beschermde, bedreigde soorten Invasies  Wat is het verschil?  Wat maakt de invasie-soorten zo anders dat zij zich wel gemakkelijk kunnen vestigen en uitbreiden? DE PROCESSIERUPS RUKT OP MARIAHEIDE - De processierupsen zijn weer terug. Woensdagmorgen konden fietsers tussen Mariaheide en Uden zien hoe grote colonnes met de harige beestjes de eikebomen langs het fietspad tussen tennispark de Krekel en de Duifhuizerweg beklommen. Grote Bereklauw Broekpolder-Vlaardingen Cochlearia danica- Deens lepelblad

74 De Stellingen Stelling 1: Door (her)introductie van planten en dieren zal de natuur tot een openlucht museum degraderen Stelling 2: Liever blinde kinderen dan genetisch gemodificeerde rijst Stelling 3: Met herintroductie van dieren kan meer dan met herintroductie van planten Stelling 4: (Her)introductie is per definitie goed voor de biodiverisiteit


Download ppt "Caput Biodiversiteit Introducties en Herintroducties: Mag het wel of mag het niet, en hoe doen we het veilig?"

Verwante presentaties


Ads door Google