Transcript 最小存活族群：物種滅絕的過程

保
育
生
物
學
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最
小
存
活
族
群
：
物
種
滅
絕
的
過
程
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[Soule, 1987] Chapter 2
最小存活族群：物種滅絕的過程
Evolution
The Carolina parakeet.
“最小存活族群(minimum viable
population, MVP)”是產物
• 要求在每一片國有林中所有原生脊椎動物都必須
維持“存活族群” (viable population)
• 族群脆弱度分析(population vulnerability analysis,
PVA 是過程
• 按照物種(族群)的生活史，其資源在時間和空間上
的分布，以及遺傳變異的程度，每一種狀況都會
有一組“最小值” (a set of “minima”)(Salwasser et
al., 1984；Soule出版中)。
• 換句話說，所謂“神奇的數字(magic number)”是
不存在的，沒有一個單一的MVP可以普遍應用在
所有的物種上。
最小存活族群
(minimum viable population, MVP)
＊要求在每一片國有林中所有原生脊椎動物
都必須維持“存活族群” (viable population)
＊臨界(threshold)＆多變數的臨界＆限制(limit)
以便在某種可以接受的風險下保證一個族群
在特定的時間範圍內維繫生存
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族群脆弱度分析
(population vulnerability analysis, PVA)
估算最小存活族群(MVPs)的分析
MVP是產物，PVA則是過程
最低額(floors)
族群一旦低於最低額很快就會滅絕。
A. 沒有一個單一的MVP可以普遍應用在所有的物種上
B. 取消或否定MVPs會對保育造成不利的影響
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MVP三個重要的概念：
A. 它把單一的物種族群定義為研究的單位(unit)
B. “存活力”(viability)一詞強調了我們關切族群能否在
某一段相當長的時間中維繫不斷。
C. “最小”(“minimum”)這個概念提到“族群在其環境
(population-in-its-environment)”中的一些危急面
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MVP的定義
維持一生物族群穩定生存所需要的最小族群個體數
量，依不同生物的生活史、生育率、存活率等因素
而各有不同。當一個生物族群數量小於MVP時，這
個族在實際意義上已經算是滅絕。即使此生物族群
還有少數生物個體存活，也因為近親繁殖等因素，
無法維持健康而穩定的個體數，而終至走向滅絕。
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物種存活力的動態
• 物種滅絕是一個系統的現象，包括多種過
程(processes)和狀態(states)的互動。我們的
探討在概念上整合了許多較精確、量化的
模型，而這些模型包括了導致物種滅絕的
族群統計、環境和遺傳機制。
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族群脆弱度分析
1. 族群表現型(population phenotype, PP)
2. 環境(environment, E )
3. 族群結構和適存值(population structure and
fitness, PSF)
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族
群
表
現
型
PP
環境 E
族群結構和適存值
PSF
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族群表現型(PP)
• 族群表現型這個領域可以分為四個部分
1. 形態
2. 生理和行為的過程
3. 性、求偶、生殖、和社會行為
4. 在不同的棲息地間做抉擇(choice) 和移動
(movement)的行為
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環境(E)
不論是質(quality)還是量(quantity)的減低
，都可能毀滅一個族群。雖然質和量都和
相關地區裡個體的數目有關，但它們影響
個體數目的方式卻不相同。
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量(quantity)
• 棲息地數量(habitat quantity)
• 環境或棲息地的數量大小決定了整個族群
的大小，也可能會影響到它的分布面，包
括族群對環境品質動盪的反應。
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質(quality)
環境品質包括物理環境的狀態、資源(食物營
養、遮蔽物(shelter)、共生生物(mutualists)、
繁殖地點(breeding sites) )豐度，以及互動的物
種(競爭者 、捕食者、植食者和病原生物)的
種類和數量。
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族群結構與適存值
A. 族群表現型與環境交互作用，就產生我們
所謂的族群結構與適存值。
B. 在這個領域裡也包括了上述變數的動態變
化，它能告訴我們一個族群的生長率(γ)和
飽和密度。
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命定和逢機的滅絕
1) 命定滅絕：某些難以阻擋，逃脫不了的改變
或力量所造成的滅絕。
2) 逢機滅絕：由普通的、逢機的(random)變化
或環境的動盪(environmental perturbation)
導致的結果。
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逢機滅絕
環境改變
族群
族群
任何動盪
任
何
動
盪
環
境
改
變
族群
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命定滅絕
a) 棲息地的消失已經成為許多熱帶植物滅絕
的主要因素
b) 但有三要素
1. 局部特有的(local endemic)
2. 原本已經瀕臨滅絕了
3. 人類或全球變遷造成整個棲息地的破壞
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命定滅絕－渡渡鳥
葡萄牙語：
Doudo、Doido
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渡渡樹-Tambalacoque
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概要
• 不同物種對四個漩渦的脆弱度並不一樣，
我們可能在某些程度上，用分類、生態和
體型大小來預測物種對漩渦的脆弱度。
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四種滅絕漩渦
1) F漩渦：近親交配
2) A漩渦：適應
3) D漩渦：頻繁的切割
4) R漩渦：局部性滅絕
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F漩渦：近親交配
Ne的減少會對一個族群造成深遠的影響，尤
其是低Ne持續了好幾世代的話。這種狀況如
果嚴重到一定的程度，族群的萎縮會引起兩
種以遺傳為基礎的漩渦。這兩種漩渦都是遺
傳漂變增加、異型接合性及遺傳變異消失導
致的後果。
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A漩渦：適應
1. 最後這個的漩渦也是遺傳漂變和遺傳變
異喪失的結果，但是它卻以不同的方式
顯現出來。
2. 為了適應環境，在淘汰的過程中，可能
會產生惡性的循環，導致族群滅絕！
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D漩渦：頻繁的切割
1. N的降低和Var(r)的增加會改變一個族群在空
間的分布，並使它分布的區塊化(patchiness)
增加。
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R漩渦：局部性滅絕
A. 在偶發事件降低了N並增加了Var（r），使得族
群更容易受到進一步干擾的傷害，進而使N更形
降低並增加Var（r），就會引發R漩渦。
B. 也就是說，一個小族群單單受到族群統計逢機性
而毀滅的機率會以一定的速率增加到大於每一個
世代滅絕機率的線性總和（linear sum）。
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昆蟲
角魚科
囓齒類
因總族群量和基因流動的速率都大到足以避免遺傳變異的喪失
較不可能被捲入Ｆ和Ａ漩渦
原
因
滅絕很可能在F和A漩渦完全作用之前就已經發生了
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樹木
大型脊椎動物
因為壽命較長，同時在生理上可以忍受短期環境改變
所以被捲入F和A漩渦的相對機率很高
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ＴＨＡＮＫ
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ＹＯＵ
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