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遺伝的生存力とは、細胞、生物、または集団が生存し、繁殖できるようにする遺伝子の能力のことです。[1] [2]この用語は、一般的に集団が近親交配の問題を回避する 可能性または能力を意味するために使用されます。[1]あまり一般的ではありませんが、遺伝的生存力は単一の細胞または個体レベルに関して使用されることもあります。[1]
近親交配はゲノムのヘテロ接合性を枯渇させるため、遺伝子座に同一の対立遺伝子が存在する可能性が高くなります。 [1]これらの対立遺伝子が有益でない場合、ホモ接合性は遺伝的存続可能性に問題を引き起こす可能性があります。 [1]これらの問題には、個体の適応度への影響（死亡率の上昇、成長の遅れ、発達障害の頻発、交配能力の低下、繁殖力の低下、病気に対する感受性の上昇、ストレス耐性の低下、種内および種間の競争能力の低下）や、集団全体の適応度への影響（集団成長率の低下、再生能力の低下、環境変化への適応能力の低下）が含まれます。[3]近親交配による弱勢 を参照してください。植物や動物の集団が遺伝的存続可能性を失うと、絶滅する可能性が高まります。[4]
必要条件
植物や動物の個体群が遺伝的に存続可能であるためには、一定の遺伝的多様性と一定の個体群サイズが必要である。[5]長期的な遺伝的存続可能性のためには、個体群サイズは遺伝的多様性を維持するのに十分な繁殖ペアで構成されている必要がある。 [6]正確な有効個体群サイズは、最小生存個体群分析を使用して計算することができる。 [7] 遺伝的多様性が高く、個体群サイズが大きいほど、個体群における遺伝的浮動と近親交配の悪影響が軽減される。 [3]適切な対策が講じられれば、個体群の遺伝的存続可能性は増加する。[8]
減少の原因
遺伝的生存力の低下の主な原因は、生息地の喪失である。[4] [9] [10]この喪失は、例えば、都市化や森林伐採による生息地の断片化によって起こる可能性がある。[4]地震、洪水、火災などの自然現象も生息地の喪失を引き起こす可能性がある。[4]最終的に、生息地の喪失は個体群ボトルネックを引き起こす可能性がある。[3]個体群が小さい場合、近親交配のリスクが大幅に増加し、遺伝的生存力の低下につながる可能性がある。[3] [4] [11]特定の食生活を送っている場合、これも生息地の隔離と生殖の制約につながり、個体群ボトルネックの拡大と遺伝的生存力の低下につながる可能性がある。[8]従来の人工繁殖も、一部の種の遺伝的生存力の低下につながる可能性がある。[12] [13]
特定のオオカミ個体群の遺伝的生存可能性
米国ミシガン州アイルロイヤル国立公園に生息する、高度に近親交配された小規模なタイリクオオカミ（Canis lupus ）の個体数が減少しており、絶滅の危機に瀕している。 [14] これらのタイリクオオカミは、主に遺伝的生存力の低下につながる強力な劣性突然変異のホモ接合発現によって決まる深刻な近親弱勢に見舞われている。 [14] [15] 深刻な近親交配による遺伝的生存力の低下は、生殖能力と生存能力の低下、ならびに脊椎奇形、おそらく白内障、合指症、異常な「縄状尾」、異常な毛皮表現型などの特定の欠陥として発現した。遺伝的生存力の低下に苦しんでいる別の近親交配されたスカンジナビアのタイリクオオカミ（Canis lupus）の個体群も、おそらく有害な劣性突然変異のホモ接合発現が原因で、近親弱勢に見舞われている。[14]
人口保全
生息地の保護は、保護されていない生息地よりも、対立遺伝子の豊富さとヘテロ接合性の増加に関連しています。[16 ]生息地の断片化の減少と景観の浸透性の増加は、孤立した集団やより小さな集団間の遺伝子の流れを促進し、対立遺伝子の豊富さを促進する可能性があります。[16]
遺伝的生存力を維持するために必要な最小生存可能個体群とは、個体群サイズが小さいために失われる遺伝的変異（遺伝的浮動）が、突然変異によって得られる遺伝的変異と等しい個体群である。[17]一方の性別の個体数が少なすぎる場合、生存力を維持するために交配が必要になる可能性がある。[18]
分析
個体群内で遺伝的生存力が低下していると思われる場合、個体群生存力分析（PVA）を行って、この種の絶滅リスクを評価することができます。[19] [20] [21] PVAの結果によって、種の保存に関してさらなる行動が必要かどうかが判断される可能性があります。[19]
アプリケーション
遺伝的生存可能性は、動物園、水族館、またはその他のそのような生息域外の野生生物管理スタッフによって適用されます。[22] 彼らは通常、動物の血統を通じて動物の遺伝学の知識を使用して、PVAを計算し、個体群の生存可能性を管理します。[22]
参考文献
- ^ abcde Hartl DL (2020). 人口遺伝学とゲノミクス入門（第4版）。オックスフォード大学出版局。doi : 10.1093/oso/9780198862291.001.0001. ISBN 978-0-19-886229-1。
- ^ Luo L、Zhang YM、Xu S (2005年3月)。「生存率選択のための定量的遺伝学モデル」。遺伝学。94 ( 3 ) : 347–355。doi : 10.1038/sj.hdy.6800615。PMID 15536 483 。
- ^ abcde Lacy RC (1997-05-21). 「哺乳類集団の生存能力に対する遺伝的変異の重要性」. Journal of Mammalogy . 78 (2): 320–335. doi : 10.2307/1382885 . JSTOR 1382885.
- ^ abcde Robert A (2011年9月). 「最も弱いリンクを見つける。人口統計学的、遺伝学的、およびデモジェネティックなメタ個体群絶滅時期の比較」. BMC Evolutionary Biology . 11 (1): 260. Bibcode :2011BMCEE..11..260R. doi : 10.1186/1471-2148-11-260 . PMC 3185286. PMID 21929788 .
- ^ テンセン L、ファン ヴーレン BJ、デュ プレシス C、マーネヴェック DG (2019-06-01)。 「アフリカの野生の犬: 南アフリカ全土に転移した個体群の遺伝的生存能力」。生物学的保全。234：131-9。Bibcode :2019BCons.234..131T。土井：10.1016/j.biocon.2019.03.033。hdl : 2263/70709。
- ^ Cegelski CC、Waits LP、Anderson NJ、Flagstad O、Strobeck C、Kyle CJ (2006-04-01)。「北米における現在の分布域の南端におけるクズリ (Gulo gulo) 個体群の遺伝的多様性と個体群構造、および遺伝的生存能力への影響」。Conservation Genetics。7 ( 2 ): 197–211。Bibcode : 2006ConG ....7..197C。doi : 10.1007/s10592-006-9126-9。S2CID 44217068 。
- ^ Nunney L、Campbell KA (1993年7月)。「生存 可能な最小個体群サイズの評価：人口統計学と個体群遺伝学の出会い」。Trends in Ecology & Evolution。8 ( 7): 234–9。Bibcode : 1993TEcoE ...8..234N。doi :10.1016/0169-5347(93)90197-W。PMID 21236157 。
- ^ ab Zhang B, Li M, Zhang Z, Goossens B, Zhu L, Zhang S, et al. (2007年8月). 「ジャイアントパンダの遺伝的生存能力と個体群史、「進化の行き詰まり」に終止符を打つ?」.分子生物学と進化. 24 (8): 1801–10. doi : 10.1093/molbev/msm099 . PMID 17513881.
- ^ Vonholdt BM、Stahler DR、Smith DW、Earl DA、Pollinger JP、Wayne RK（2008年1月）。「イエローストーンに再導入された灰色オオカミの系譜と遺伝的生存能力」。分子生態学。17 （1）：252–74。Bibcode ： 2008MolEc..17..252V。doi ：10.1111/j.1365-294X.2007.03468.x。PMID 17877715。S2CID 9222840。
- ^ Schroth, G. (2004).熱帯地域におけるアグロフォレストリーと生物多様性保全. ワシントン: アイランドプレス. pp. 290–314. ISBN 1-4237-6551-6. OCLC 65287651.
- ^ Young AG、Clarke GM、Clarke GM、Cowlishaw G (2000-10-12)。遺伝学、人口統計学、断片化された集団の生存能力。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-79421-3。
- ^ Reisenbichler RB、Rubin SP (1999年8月1日)。「太平洋サケ の人工繁殖による遺伝的変化は、補充された個体群の生産性と生存率に影響を与える」。ICES Journal of Marine Science。56 ( 4): 459–466。Bibcode :1999ICJMS..56..459R。doi : 10.1006/ jmsc.1999.0455。
- ^ McClure MM、Utter FM、Baldwin C、Carmichael RW、Hassemer PF、Howell PJ、他 (2008 年 5 月)。「代替人工繁殖プログラムの進化的影響: 絶滅危惧種の遡河性サケ科魚類の生存率への影響」。 進化アプリケーション。1 ( 2): 356–75。Bibcode :2008EvApp...1..356M。doi : 10.1111 / j.1752-4571.2008.00034.x。PMC 3352443。PMID 25567637。
- ^ abc Robinson JA、Räikkönen J、Vucetich LM、Vucetich JA、Peterson RO、Lohmueller KE、Wayne RK（2019年5月）。「絶滅の瀬戸際にあるアイルロイヤルオオカミの広範な近親交配のゲノムシグネチャー」。Sci Adv . 5 （ 5 ）：eaau0757。Bibcode ： 2019SciA ....5..757R。doi ：10.1126/sciadv.aau0757。PMC 6541468。PMID 31149628。
- ^ Robinson JA、Räikkönen J、Vucetich LM、Vucetich JA、Peterson RO、Lohmueller KE、Wayne RK（2019年5月）。「絶滅の瀬戸際にあるアイルロイヤルオオカミの広範な近親交配のゲノムシグネチャー」。Sci Adv . 5 （ 5）：eaau0757。Bibcode ： 2019SciA ....5..757R。doi ：10.1126 /sciadv.aau0757。PMC 6541468。PMID 31149628。
- ^ ab Dellinger JA、Gustafson KD、Gammons DJ、Ernest HB、Torres SG（2020年10月）。「マウンテンライオンの遺伝的多様性を保全するために必要な最小限の生息地閾値」。生態学と 進化。10 （ 19 ）：10687–96。Bibcode ：2020EcoEv..1010687D。doi ：10.1002/ ece3.6723。PMC 7548186。PMID 33072289。
- ^ Traill LW、Brook BW、Frankham RR、Bradshaw CJ (2010 年1月)。「急速に変化する世界における実用的な個体群生存能力目標」。生物保全。143 (1): 28–34。Bibcode :2010BCons.143...28T。doi :10.1016/j.biocon.2009.09.001 。
- ^ Piyasatian N、Kinghorn BP (2003)。「保全プログラムにおける遺伝的多様性、遺伝的価値、個体群生存力のバランス」。動物育種遺伝学ジャーナル。120 (3): 137–149。doi :10.1046/ j.1439-0388.2003.00383.x。
- ^ ab Menges ES (1990). 「絶滅危惧植物の個体群生存能力分析」. Conservation Biology . 4 (1): 52–62. Bibcode :1990ConBi...4...52M. doi :10.1111/j.1523-1739.1990.tb00267.x. ISSN 0888-8892.
- ^ Beissinger SR、McCullough DR (2002)。人口生存率分析。シカゴ大学出版局。ISBN 0-226-04177-8. OCLC 48100035.
- ^ Boyce MS (1992-11-01). 「個体群生存能力分析」. Annual Review of Ecology and Systematics . 23 (1): 481–497. doi :10.1146/annurev.es.23.110192.002405. ISSN 0066-4162.
- ^ ab Lacy RC (2019年1月). 「野生動物個体群の30年間の生存率分析から学んだ教訓」.動物園生物学. 38 (1): 67–77. doi :10.1002/zoo.21468. PMID 30585658.