Ritka vagy veszélyeztetett fajok génmegőrzési kérdései

Mátyás Csaba

NyME Környezettudományi Intézet

A veszélyeztetettség ill. ritkaság elbírálásánál nem hagyható figyelmen kívül a vonatkoztatási lépték, vagyis hogy a veszélyeztetettség milyen mértékű, mekkora egyedszámot, a faj szempontjából milyen jelentős. Eszerint a veszélyeztetettség szintjei növekedő sorrendben:

A veszélyeztetettség egyenetlen korosztály-eloszlású (időben fluktuáló egyedszámú) populációban nagyobb. Veszélyeztetettséget fokozó tényező, ha a fajt/populációt közvetlenül érinti valamilyen, a létszámot, a párosodást illetve a felújulást korlátozó antropogén hatás: termő korú példányok kitermelése, a szaporítóanyag széleskörű gyűjtése, a magtermést ill. újulatot fogyasztó magas vadlétszám, konkurens és domináns fajok favorizálása (erdőnevelési beavatkozások során).

A genetikai veszélyeztetettség elsődleges kiváltó oka a párosodás (idegenbeporzás) korlátozottsága, ami driftet és beltenyésztést okoz, mindkettő kedvezőtlen hatásokat válthat ki. Nem őshonos ill. domesztikált fajokkal, fajtákkal való kereszteződés (introgresszó, pl. fekete nyár, vadalma, vadkörte esetében) “genetikai szennyeződéshez” vezetnek. A felsorolt hatások a faj ill. populáció genetikai identitásának nem kívánt megváltozását eredményezhetik.

Kritikus kérdés a veszélyeztetett populációk mérete ritka fajok esetében. Itt a nagy gyakoriságú fajokra érvényes minimális populáció-létszám (kb. 1000 ivarérett egyed) nem érvényesíthető,

  1. mert genetikai rendszerük valószínű eleve kisebb egyedszámhoz adaptálódott;
  2. mert gazdaságilag jelentéktelen fajok esetében az eredeti génkészlet megőrzéséhez kisebb érdek fűződik;
  3. a genetikai változatossági mintázat és az allélgyakoriság a szélsőségesen megritkult populációkban adaptív szempontból alárendelt jelentőségű, véletlen hatásoknak van alávetve. Ezért ennek a mintázatnak a megőrzése – legalábbis szigorúan természettudományos alapon – nem különösebben indokolt.

Ritka fajok esetében ezért – a magtermesztő ültetvényekben a képviselt genotípus-szám alsó határaként elfogadott – 30-40-es létszámot még megfelelőnek lehet tekinteni, amennyiben effektív populációnak tekinthetők, azaz az egyedek között a véletlenszerű párosodás feltételei teljesülhetnek. Amennyiben a termőkorú egyedek ligetes, vagy egyáltalán nem záródott (pl. legelő) élőhelyen fordulnak elő, az effektív populációméretet 2000 m távolságon belül tételezhetjük fel, ami szélső esetben átlagosan 10 egyed/km2 (0,1 egyed/ha) gyakoriságot jelenthet.

Zárt erdőállományban még elfogadhatóan hatékony párosodást legalább egy nagyságrenddel nagyobb gyakoriság (azaz 1 egyed/ha átlagos sűrűség) mellett feltételezhetünk.

Eszerint legkevesebb 25-30 termő egyedet kell fellelni egy legfeljebb 25 ha-nyi területen belül ahhoz, hogy elméletileg még elfogadható génkicserélődést feltételezzünk (mindez természetesen fafajonként jelentős eltérésekkel lehet igaz, ellenőrzésére azonban csak kevés faj esetében lesz mód).

Amennyiben a fenntartásra előirányzott populáció termőkort elért egyedeinek létszáma a megadott küszöbértékeket meghaladja, és a felújulás feltételei adottak, illetőleg mesterséges beavatkozással biztosíthatók, akkor az in situ, azaz helyben génmegőrzés megoldható.

Fenti küszöbértékek csak durva tájékoztatásul szolgálnak; amennyiben erre lehetőség nyílik, célszerű a tényleges párosodási viszonyok és a populáción belüli genetikai változatosság ellenőrzése (pl. izoenzim, DNS elemzéssel). Feltételezhető, hogy a rovarbeporzó ritka fajok még alacsonyabb egyedsűrűség mellett is képesek genetikai változatosságuk fenntartására.

A ritkaság vagy veszélyeztetettség okai

A címben nem véletlenül szerepel a “vagy” szó az “és” helyett. Általában a kis gyakoriságból (kis egyedszámból) nem következik automatikusan, hogy a faj ill. a populáció fennmaradása bizonytalan. (vannak per definitionem ritka fajok, amelyeknek fő jellemzője az, hogy – ritkák!). Egyes fajok mindig is csak kis egyedszámban fordultak elő, és hatékony genetikai rendszerrel rendelkeznek a genetikai változatosság fenntartására, illetve megfelelő partner hiányában is eredményes felújulásra. Előbbire példa számos ritka trópusi fafaj, amelyek specializált beporzó vektorokat, pl. denevéreket hasznosítanak; utóbbira az öntermékenyülés ill. a vegetatív szaporodás lehet az evolúciós válasz.

A ritka fajok kompetitív készsége általában gyenge. Így alapvetően két életstratégiára támaszkodhatnak:

  1. élőhelyek időben korlátozott hasznosítása a kezdeti szukcessziós szakaszban, illetőleg
  2. speciális termőhelyi feltételek kihasználása, ahol a konkurens/domináns fajok versengése nem érvényesül. Ilyen szélsőséges viszonyok az ökológiai skála szélein találhatók: a tartósan vizes, vagy gyakran elöntött, esetenként szélsőségesen savanyú pH-jú termőhelyek, mint a mocsarak, lápok, öntések, illetőleg a bázikus pH-jú, sekély talajok, meleg és száraz kitettségekben. Előbbire példa a szőrös nyír, fekete nyár, homoktövis, utóbbira a molyhos és olasz tölgy, berkenye kisfajok.

A vizes és ártéri élőhelyek drasztikus zsugorodása vezetett az erre specializálódott fajok megritkulásához. A szélsőségesen száraz termőhelyek ritka fajairól nehéz eldönteni, hogy valaha lényegesen gyakoribbak voltak-e, mint ma; általában kevésbé érintette őket az emberi beavatkozás, mint az előző csoportban. A legeltetés, extenzív kertek és szőlők fenntartása egyes fajoknak még kedvezhetett is (pl. vadgyümölcsök esetében).

Ahol egykor degradált, lerontott termőhelyen zárt koronaszintű, szálerdő üzemmódú állományokat hoztak létre, ott a ritka fajok visszaszorultak (barkóca berkenye, tiszafa).

Alapelvek genetikai alapon védett állományok (génrezervátumok) kiválasztásához ritka fajok esetén

Mint már említettük, a ritka ill. veszélyeztetett fafajok esetében nem alapkövetelmény a jelenlegi térbeli genetikai mintázat illetve allélgyakoriság megőrzése. Ez annál is inkább így van, mivel a legtöbb érintett faj effektív populációmérete feltehetőleg igen kicsi, ebből adódóan beltenyésztési és drift hatások meglétével kell számolni. Épp ezért inkább a genetikai változatosság, és ezen keresztül, az alkalmazkodó- és evolúcióképesség helyreállítása ill. javítása kell legyen a cél. (Kivételt képeznek ebben a csoportban a molyhos tölgyek és a fekete nyár).

Fentiekből az következik, hogy a génrezervátumok kijelölése során nem kell törekedni a jelenlegi, rendszerint szélsőségesen fragmentált előfordulások külön-külön megőrzésére. In situ génrezervátum alatt olyan területet értünk, ahol az érintett faj megfelelő genetikai változatosságú fenntartását rendszeresen ellenőrzik, és a beavatkozásokat a faj ill. fajok génkészletének megőrzése érdekében tervezik.

Erdőművelési elvárások

Nem célkitűzés az érintett fajok “beszorítása” a génrezervátumokba; fennmaradásuk akkor lesz hatékony, ha az általuk frekventált élőhelyek olyan erdőművelési kezelést kapnak, amely közvetetten segíti a ritka és veszélyeztetett fajok fennmaradását. A szükséges erdőművelési elveket élőhely-típusonként célszerű megfogalmazni. Az élőhely viszonyaihoz alkalmazkodó, faj- és genetikai diverzitást segítő erdőművelési tevékenység a legbiztosabb záloga a diverzitás fenntartásának.

Az erdőművelési teendők megtervezésének alapelvei:

A leírt elvek természetesen elsősorban a kijelölt génrezervátumok területén valósíthatók meg maradéktalanul, ahol erre a megfelelő kiegészítő forrásokat is biztosítani kell. Azonban elsődlegesen fatermesztést szolgáló területeken is lehetőség van számos itt felsorolt alapelv figyelembevételére.

A kiválasztás szempontjai

A ritka fajok esetében, éppen marginális gazdasági jelentőségük miatt, a kiválasztás genetikai információkra alig támaszkodhat, inkább általános irányelvek adhatók meg. Az alacsony egyedsűrűség miatt törekedni kell arra, hogy lehetőség szerint a kiválasztott rezervátum több ritka faj fenntartására is alkalmas legyen.

A szükséges génrezervátumok száma alapkérdés. Nagytájanként egyetlen terület elvileg elegendő, de az esetleges katasztrófaesemények (pl. erdőtűz) miatt összesen legalább két területtel kell számolni.

A területek számának eldöntésénél figyelembe kell venni a veszélyeztetettség mértékét, a faj unikalitását, szaporodásbiológiai jellegzetességeit, a védelem alá kerülő populációk nagyságát és a kockázat mértékét.

Szempontok a kiválasztáshoz: a populáció nagysága: legminimálisabban 30 termőkorú egyed, egyedsűrűség alsó határa nyílt területen 0,1/ha, záródó erdőben 1,0/ha.

Korosztály-megoszlás: a kiválasztott populáció kielégítő számban kell tartalmazzon természetes újulatot és fiatal egyedeket. Amennyiben ez nem valósítható meg, a felújulás/felújítás mesterséges módszerekkel megoldható kell legyen.

Termőhely: génrezervátum céljára lehetőség szerint változatos mikrodomborzatú és vízgazdálkodású termőhelyet válasszunk, mert ez a megfelelően diverz állománykép fenntartásához jelentősen hozzájárul. A terület semmiképpen ne legyen döntően extrém kedvezőtlen (pl. sziklás gerinc), tartalmazzon minél nagyobb arányban olyan kedvezőbb részeket, ahol a konkurens fafajok még visszatarthatók.

Állománytörténet: preferálni kell a bizonyíthatóan kevéssé bolygatott területeket.

Elegyedő fajok: a rezervátum területén csak olyan fafajok fordulhatnak elő, amelyek nem hibridizálnak a cél fafaj(ok)kal. Őshonos fajok esetében a hibridizálás lehetősége megengedett.

Állomány-környezet: a célfafajjal azonos fajú populációk előfordulása a szomszédos erdőállományokban kívánatos és kedvező amennyiben azok eredete és minősége elfogadható.

Izolációs távolság: in situ génrezerváció esetén a kívülről bekerülő szaporítóanyag illetőleg a nem kívánatos virágpor kizárása miatt a génrezerváció környezetét meg kell vizsgálni. Az idegen génanyag beszűrődése teljesen sohasem zárható ki (ez nem is szükséges), elegendő, ha beporzáskor a helyi szaporodási közösség érvényesülése statisztikailag biztonságos. Ez a feltétel a populáció egyedsűrűségétől, a beporzási feltételektől függően bírálandó el. Általánosságban a kívánatos izolációs távolság szabad területen: 2000 m-ben, zárt erdőállományok esetén: 500 m-ben adható meg. Ezen a hatótávolságon belül a nem kívánatos hibridizálásra, introgresszióra hajlamos rokon fajokat el kell távolítani, ill. az ilyen adottságú területek jelölését mellőzni kell.

Terület státusza: génrezervátumokat lehetőség szerint állami tulajdoni erdőkben kell kijelölni. Törekedni kell arra, hogy elsődlegesen védelmi rendeltetésű területek, vagy magtermő állományok közül kerüljenek ki a rezervátumok.

A kiválasztást segítő molekuláris genetikai vizsgálatok: amennyiben erre lehetőség van, célszerű az alacsony egyedszámú populációk vizsgálata beltenyésztettségre, illetve esetleges klónazonosságra (vegetatívan szaporodó fajok esetén). A molekuláris genetikai módszerekkel megállapított heterozigócia mértéke kívánatos, de nem elsődleges kiválasztási kritérium lehet.

Felhasznált irodalom

  1. Mátyás Cs. (1996): Felkészülés az éghajlatváltozásra: fafajaink túlélési esélyei és az erdőgazda dilemmája. Erd. Lapok 131: 3, 84-85
  2. Mátyás Cs. (1997): Conservation of genetic resources in a changing world - strategy considerations for temperate forest tree species. Proc., XI. World Forestry Congress, Antalya, Turkey, 13-22 Oct. 1997, Vol. 2, 195-201 p.
  3. Mátyás Cs. (1998): Alapelvek és szempontok a hazai erdők természetességének megítéléséhez. Erd. Lapok, 9: 282-284
  4. Mátyás Cs., Bach I., Bordács S. [szerk.] (1998): Az erdei fás növények génmegőrzési alapelveinek kidolgozása (az erdészeti genetikai erőforrások megőrzése c. nemzeti program vázlata)”, OMMI, Budapest, 97 p.
  5. Matyas, Cs., Bach, I. 1998. Erhaltung forstgenetischer Ressourcen in Ungarn mit besonderer Berücksichtigung von seltenen und bedrohten Mischlaubholzarten. In: Geburek, T. - Heinze, B. (ed.): Erhaltung forstgenetischer Ressourcen im Wald. Ecomed Verl., Landsberg, 170-177
  6. Mátyás Cs. 1999. Molekuláris markerek alkalmazása az erdészeti növények nemesítésében. In: Hajósné Novák Márta (szerk.) A genetikai variabilitás a növénynemesítésben. Molekuláris diagnosztika. Mezőgazda Kiadó, Budapest, 65-73

vissza