엑시트보존재배

Ex situ conservation
스발바드 글로벌 시드 뱅크, 이전 상황 보존.

"외부 장소 보존"은 문자 그대로 "외부 장소 보존"을 의미한다. 그것은 멸종위기에 처한 동식물의 종류나 품종을 자연 서식지 밖에서 보호하는 과정이다. 예를 들어, 멸종위기에 처한 동식물의 일부를 멸종위기에 처한 동식물의 서식지와 유사한 인공적인 환경인 새로운 장소에 배치하는 것이다.예를 들면 동물공원과 야생동물 사파리가 있다.[1][2] 인간이 관리 인구의 자연적 역학을 통제하거나 수정하는 정도는 매우 다양하며, 여기에는 생활 환경의 변화, 생식 패턴, 자원에 대한 접근, 포식 및 사망률으로부터의 보호 등이 포함될 수 있다. 외부 상황 관리는 한 종의 자연 지리적 범위 내에서 또는 외부에서 발생할 수 있다. 예전 상황을 유지했던 개인들은 생태학적 틈새 밖에 존재한다. 이는 이들이 야생 개체군과 같은 선택 압력을 받지 않는다는 것을 의미하며, 여러 세대에 걸쳐 전 상황을 유지한다면 인위적인 선택을 받을 수도 있다.[3]

농업의 다양성은 또한 옛 장소 수집품에도 보존되어 있다. 이것은 주로 주요 농작물과 그들의 야생 친척들의 유전적 자원을 보존하기 위해 샘플이 저장되는 유전자 은행의 형태다.

시설.

식물원, 동물원, 수족관

식물원, 동물원, 수족관은 가장 전통적인 상황 보존 방법이다. 또한, 모든 집 전체가, 필요하거나 가능할 때 야생으로의 번식 및 재도입을 위한 표본들을 보호했던, 이전의 장소 보존에서도. 이들 시설은 멸종위기종 표본에 대한 주거와 돌봄뿐만 아니라 교육적 가치도 있다. 그들은 한 종의 생존을 위태롭게 하는 요소들을 중단시키고 되돌리는데 대중의 관심을 불러일으키고자 하는 희망으로 대중들에게 멸종위기에 처한 종의 위상과 위협을 야기하는 요소들을 알려준다. 세계동물원보전전략(WZCS)이 세계 1,100개 동물원이 연간 6억 명 이상의 방문객을 받는다고 추산하는 등 이들은 가장 많이 방문하는 현장 보존 사이트다. 전세계적으로 125개국에는 총 2,107개의 물병아리와 동물원이 있을 것으로 추정된다. 또한 많은 개인 수집가나 다른 비영리 단체들은 동물을 기르고 보존 또는 재도입 노력을 한다.[4] 마찬가지로 148개 카운티에는 약 2,000개의 식물원이 있으며 약 8만 개의 식물을 재배하거나 보관하고 있다.[5]

식물을 위한 기술

극저온 보존

식물 극저온 보존은 액체 질소에 씨앗, 꽃가루, 조직 또는 배아를 저장하는 것으로 구성된다. 이 방법은 다른 모든 상황 보존 방법에 비해 훨씬 더 큰 기간에 걸쳐 성능 저하 없이 사실상 무기한 재료 저장에 사용할 수 있다. 극저온보존은 동물 유전자원의 극저온보존을 통한 가축유전학의 보존에도 사용된다. 기술적 한계로 인해 많은 종의 극저온 보존이 불가능하지만 극저온생물학은 활발한 연구 분야로 식물과 관련된 많은 연구가 진행되고 있다.

시드뱅킹

온도와 습기가 조절되는 환경에서 씨앗의 저장. 이 기법은 탈색을 용인하는 정통 종자를 가진 세자에 쓰인다. 종자은행 시설은 밀폐된 상자부터 기후조절식 냉동고나 금고에 이르기까지 다양하다. 탈취를 용납하지 않는 고집 센 종자를 가진 택사는 일반적으로 종자은행에서 장기간 보유하지 않는다.

필드유전자금융

광범위한 야외 식물은 야생, 농업, 임업종의 유전적 다양성을 유지한다. 종자은행에서 보존이 어렵거나 불가능한 종은 전형적으로 현장 유전자은행에 보존된다. 현장 유전자 은행은 또한 다른 상황 기법에 의해 저장된 종의 생물을 성장시키고 선택하도록 사용될 수 있다.

재배수집

조성된 풍경, 전형적으로 식물원 또는 수목원에서 원예 보호를 받고 있는 식물. 이 기법은 식물이 주변 환경에서 유지된다는 점에서 현장 유전자 은행과 유사하지만, 수집품은 일반적으로 유전적으로 다양하거나 광범위하지 않다. 이 수집품들은 잡종화, 인위적 선택, 유전적 표류, 질병 전염에 취약하다. 다른 옛 상황 기법으로 보존할 수 없는 종은 경작된 수집품에 포함되는 경우가 많다.

상황간

식물은 원예 관리를 받고 있지만, 환경은 자연에 가까운 환경으로 관리된다. 이것은 복원된 환경이나 반자연적인 환경에서 발생한다. 이 기술은 주로 희귀한 택사 또는 서식지가 심하게 훼손된 지역에서 사용된다.

조직 배양(저장 및 전파)

체조직은 체외에서 단기간 동안 보관할 수 있다. 이것은 세포의 성장을 조절하는 빛과 온도 조절 환경에서 이루어진다. 전 상황 보존 기술로서 조직 문화는 식물 조직이나 미성숙 종자의 종자 부전증식에 주로 사용된다. 이것은 비교적 적은 양의 부모 조직에서 클론 식물이 번식하는 것을 가능하게 한다.

동물을 위한 기술

극저온 냉동고 공급에 사용되는 액체 질소 탱크(실험실 시료를 약 -150 °C의 온도로 보관하기 위해 사용)

멸종 위기에 처한 동물 종과 품종은 비슷한 기술을 사용하여 보존된다.[6] 동물 종은 살아있는 정자, 난자 또는 배아를 저장하는 데 사용되는 극저온 시설로 구성된 유전자 뱅크에서 보존될 수 있다. 예를 들어 샌디에이고 동물학회는 포유류, 파충류, 조류 등 355종 이상의 극저온 보존 기술을 이용해 이런 표본을 보관하기 위해 '얼음 동물원'을 설립했다.

멸종위기종의 번식을 돕는 잠재적 기술은 특정 임신을 위한 것으로, 멸종위기종의 배아를 관련 종의 암컷 자궁에 이식하여 그것을 용어로 운반하는 것이다.[7] 그것은 스페인 아이벡스를 위해 수행되었다.[8]

포획된 모집단의 유전자 관리

포획된 개체군은 교배 우울증, 유전적 다양성의 상실, 포획에 대한 적응과 같은 문제를 겪는다. 이러한 문제를 최소화하는 방식으로 포획된 인구를 관리하는 것이 중요하여 소개될 개인은 최대한 원래의 창업자와 닮아 성공적인 재도입의 기회를 높일 수 있을 것이다.[9] 초기 성장 단계에서는 목표 모집단 크기에 도달할 때까지 모집단 크기가 빠르게 확장된다.[10] 목표인구의 크기는 적절한 수준의 유전적 다양성을 유지하는데 필요한 개체수로, 일반적으로 100년 후 현재 유전적 다양성의 90%로 간주된다.[10] 이 목표를 달성하는데 필요한 개인의 수는 잠재성장률, 유효크기, 현재의 유전적 다양성, 발생시간에 따라 다양하다.[9] 일단 목표 모집단 크기에 도달하면, 포획된 모집단 내의 유전적 문제를 피하고 모집단을 유지하는 쪽으로 초점이 이동한다.[10]

평균 친족 최소화

평균 친족 값을 최소화하는 것에 기초하여 모집단을 관리하는 것은 종종 유전적 다양성을 증가시키고 포획된 모집단 내에서 교배를 피할 수 있는 효과적인 방법이다.[10] 킨십은 각 짝짓기 개인으로부터 한 개의 알레를 임의로 취했을 때 하강으로 두 개의 알레가 동일할 확률이다. 평균 친족 값은 주어진 개인과 모집단의 다른 모든 구성원 사이의 평균 친족 값이다. 평균 친족 값은 짝짓기를 해야 하는 개인을 결정하는 데 도움이 될 수 있다. 번식을 위해 개인을 선택할 때, 평균 친족 값이 가장 낮은 개인을 선택하는 것은 중요하다. 왜냐하면 이들 개인은 나머지 인구와 가장 관련이 적고 가장 흔한 알레르기가 없기 때문이다.[10] 이를 통해 희귀한 알레르기가 전해져 유전적 다양성을 높이는 데 도움이 된다. 또한 그러한 쌍은 평균 친족 값이 낮은 개인에 존재하는 희귀한 알레르기와 평균 친족 값이 높은 개인에 존재하는 공통 알레르기를 모두 전파하기 때문에 평균 친족 값이 매우 다른 두 개인을 짝짓기를 피하는 것이 중요하다.[10] 이 유전자 관리 기법은 조상이 알려져 있어야 하므로 조상이 알려지지 않은 상황에서는 미지의 해결을 돕기 위해 미세 위성 데이터와 같은 분자 유전학을 사용해야 할 수도 있다.[9]

유전적 다양성의 상실을 피한다.

유전적 다양성은 종종 설립자의 효과와 그에 따른 작은 인구 규모 때문에 포획된 인구 내에서 상실된다.[10] 포획된 개체군 내에서 유전적 다양성의 상실을 최소화하는 것은 이전 상황 보존의 중요한 요소로서 보다 다양한 개체군이 더 높은 적응 잠재력을 가지고 있기 때문에 성공적인 재도입과 종의 장기적 성공에 매우 중요하다.[9] 창업자 효과로 인한 유전적 다양성의 상실은 창업자 인구가 충분히 많고 유전적으로 야생인구를 대표하도록 보장함으로써 최소화할 수 있다.[10] 야생 개체군에서 많은 수의 개인을 제거하는 것은 이미 보존에 관심이 있는 종의 유전적 다양성을 더욱 감소시킬 수 있기 때문에 이것은 종종 어렵다. 이에 대한 대안은 야생 개체로부터 정자를 채취해 인공 수정을 통해 신선한 유전 물질을 들여오는 것이다.[11] 포획된 모집단 크기와 유효 모집단 크기를 최대화하면 유전적 표류로 인한 알레르기의 무작위 손실을 최소화함으로써 유전적 다양성의 손실을 줄일 수 있다.[10] 포획된 세대를 최소화하는 것도 포획 인구의 유전적 다양성 손실을 줄이는 효과적인 방법이다.[10]

포획에 대한 적응 방지

선택은 야생 개체군에서와 포획된 개체군에서 다른 특성을 선호하기 때문에, 포획된 개체군에서는 유익하지만 야생에서는 유해한 적응을 초래할 수 있다.[10] 이를 통해 재도입의 성공이 줄어들기 때문에 포획에 대한 적응을 줄이기 위해서는 포획된 인구를 관리하는 것이 중요하다. 포획에 대한 적응은 포획된 세대를 최소화하고 야생 인구에서 오는 이주민의 수를 최대화함으로써 줄일 수 있다.[10] 자연환경과 비슷한 환경을 만들어 포획인구 선정을 최소화하는 것도 포획 적응을 줄이는 방법이지만 포획에 대한 적응을 최소화하는 환경과 적절한 번식을 허용하는 환경 사이에서 균형을 찾는 것이 중요하다.[10] 포획된 인구를 일련의 인구 조각으로 관리함으로써 포획에 대한 적응도 줄일 수 있다. 이 관리 전략에서 포획된 인구를 여러 개의 하위 집단이나 파편으로 나누어 따로 유지한다. 더 작은 개체군은 적응 잠재력이 더 낮기 때문에, 개체 조각은 포획과 관련된 적응을 축적할 가능성이 더 적다. 이 파편들은 교배작용이 우려될 때까지 별도로 유지된다. 그런 다음 이민자들은 그 파편들 사이에서 교환되어 교배를 줄인 다음, 그 파편들을 다시 따로 관리된다.[10]

유전자 장애 관리

유전적 장애는 보통 소수의 설립자로부터 인구가 형성된다는 사실 때문에 포획된 인구 내에서 종종 문제가 된다.[10] 대규모의 이종교배 개체군에서는 가장 해로운 알레르기의 빈도가 상대적으로 낮지만, 포획된 개체군이 형성되는 동안 병목현상을 겪을 때 이전에 보기 드문 알레르기가 살아남아 개체수가 증가할 수 있다.[9] 포획된 모집단 내에서 추가적인 교배는 모집단 내 동질성이 증가하여 유해한 알레르기가 표현될 가능성도 증가시킬 수 있다.[9] 포획된 개체군 내에서 유전적 질환의 높은 발생은 포획된 개체군의 생존과 결국 다시 야생으로 유입되는 것을 위협할 수 있다.[12] 유전적 장애가 지배적인 경우, 감염되는 개인의 번식을 피함으로써 한 세대 만에 완전히 병을 없앨 수 있을지도 모른다.[10] 그러나, 유전적 장애가 열성적이라면, 영향을 받지 않는 이형체 속에 존재하기 때문에 알레르기를 완전히 제거하는 것은 불가능할 수 있다.[10] 이 경우 짝짓기 쌍을 선택적으로 선택하여 알레르기의 빈도를 최소화하는 것이 최선의 선택이다. 유전 질환을 제거하는 과정에서 특정 개인을 번식시키고, 이를 통해 개체군에서 유전적 다양성을 제거할 때, 이들 개체가 다른 개체군에 존재하지 않으면 완전히 상실될 수 있다는 점을 고려하는 것이 중요하다.[12] 특정 개인이 번식을 못하게 하면 효과적인 모집단 규모도 감소하는데, 이는 유전적 다양성의 상실과 교배 증가와 같은 문제와 관련이 있다.[10]

예

쇼키 인디언 클로버인 트리폴륨 아메에눔은 멸종된 것으로 생각되었으나 1993년[13] 서부 소노마군 부지에 단일 식물 형태로 재발견된 종을 예시하고 있다.[14] 씨앗을 수확했고 그 종들은 이전 상황 시설에서 자랐다.

월레미 소나무는 일반 대중에게 팔기 위해 탁아소에서 재배되고 있기 때문에 자연 보존을 통해 보존되고 있는 식물의 또 다른 예다.

단점

우리의 환경을 유지하고 보호하려는 인류의 노력에 도움이 되기는 하지만, 자연 보존은 멸종으로부터 한 종을 구하기에 충분하지 않다. 그것은 서식지를 전체적으로 재현할 수 없기 때문에 최후의 수단으로, 또는 상황 보존의 보충물로 사용될 것이다: 한 종의 전체 유전적 변화, 공생 상대 또는 시간이 지남에 따라 한 종이 변화하는 환경에 적응하는 데 도움을 줄 수 있는 요소들. 대신, 자연적 환경 보존은 자연적 생태학적 맥락에서 그 종을 제거하여, 자연적 진화와 적응 과정이 일시적으로 중단되거나 부자연스러운 서식지에 도입되어 변형되는 반절연된 조건 하에서 그것을 보존한다. 극저온 저장법의 경우 보존된 시료의 적응과정은 (말 그대로) 완전히 동결된다. 이것의 단점은, 이 종들이 재유출될 때, 끊임없이 변화하는 자연 서식지에서 번성할 수 있는 유전적 적응과 돌연변이가 부족할 수 있다는 것이다.

게다가, 전 상황 보존 기술은 종종 비용이 많이 들고, 이러한 방식으로 저장된 종은 이윤을 제공할 수 없고 대신에 그것들을 운영하기로 결정한 정부나 조직의 재원을 서서히 소모하기 때문에 대부분의 경우 극저온 저장소는 경제적으로 실현 불가능하기 때문에 비용이 많이 든다. 종자은행은 장기간 비옥한 상태를 유지하지 못하는 완고한 씨앗을 가진 특정 식물군에 비효율적이다. 자연 방어가 없는 종에 이질적인 질병과 해충은 또한 보호 식물의 농작물을 전야생식장과 전야생식장에서 사는 동물들에게 피해를 줄 수 있다. 이러한 요소들은 많은 종의 특정한 환경적 요구와 결합되어 있으며, 그 중 일부는 인간에 의해 재생성이 거의 불가능한 것으로서, 세계의 수많은 멸종위기에 처한 동식물군에 대한 자연 보존을 불가능하게 만든다.

참고 항목

참조

  1. ^ "IUCN Species Survival Commission Guidelines on the Use of Ex situ Management for Species Conservation" (PDF). IUCN. 2014. Retrieved 27 May 2016.
  2. ^ "Convention on Biological Diversity" (PDF). United Nations. 1992. Retrieved 27 May 2016.
  3. ^ Ramanatha Rao, V.; Brown, A. H. D.; Jackson, M. (2001). Managing plant genetic diversity. CABI. p. 89.
  4. ^ Guerrant, Edward; Havens, Kayri; Maunder, Mike (2004). Ex situ plant conservation: supporting species survival in the wild. Island Press. p. 91.
  5. ^ Guerrant, Edward; Havens, Karyi; Maunder, Mike (2004). Ex situ plant conservation: supporting species survival in the wild. Island Press. pp. 10–11.
  6. ^ FAO. 2012. 동물 유전 자원의 극저온 보존. FAO 동물 생산 및 건강 지침. 12번. 로마
  7. ^ Niasari-Naslaji, A.; Nikjou, D.; Skidmore, J. A.; Moghiseh, A.; Mostafaey, M.; Razavi, K.; Moosavi-Movahedi, A. A. (2009). "Interspecies embryo transfer in camelids: the birth of the first Bactrian camel calves (Camelus bactrianus) from dromedary camels (Camelus dromedarius)". Reproduction, Fertility, and Development. 21 (2): 333–337. doi:10.1071/RD08140. PMID 19210924.
  8. ^ Fernández-Arias, A.; Alabart, J. L.; Folch, J.; Beckers, J. F. (1999). "Interspecies pregnancy of Spanish ibex (Capra pyrenaica) fetus in domestic goat (Capra hircus) recipients induces abnormally high plasmatic levels of pregnancy-associated glycoprotein" (PDF). Theriogenology. 51 (8): 1419–1430. doi:10.1016/S0093-691X(99)00086-2. PMID 10729070.
  9. ^ Jump up to: a b c d e f Kleiman, Devra; Thompson, Katerina; Baer, Charlotte (2010). Wild Mammals in Captivity: Principles and Techniques for Zoo Management. University of Chicago Press.
  10. ^ Jump up to: a b c d e f g h i j k l m n o p q r Frankham, Dick; Ballou, Jon; Briscoe, David (2011). Introduction to Conservation Genetics. United Kingdom: Cambridge University Press. pp. 430–471. ISBN 978-0-521-70271-3.
  11. ^ "Zoo elephant conceived with wild male's frozen sperm". BBC News. 14 August 2012.
  12. ^ Jump up to: a b Laikre, Linda (1999). "Hereditary Defects and Conservation Genetic Management of Captive Populations". Zoo Biology. 18 (2): 81–99. doi:10.1002/(sici)1098-2361(1999)18:2<81::aid-zoo1>3.0.co;2-2.
  13. ^ 코너스, P. G. (1994) 화려한 인디언 클로버의 재발견. 프레몬티아 22: 3-7
  14. ^ 미국 어류 및 야생동물 관리국, 아르카타 사단, 1655년 아르카타, 아르카타, 하이든 로드.

추가 읽기

외부 링크