Genetisk differentiering af populationer, der er genoprettet ved hjælp af regionale frø.
Dette er en oversat artikel. Ovenstående link er den originale artikel.
Når vegetationen skal genoprettes, især i spredte landskaber, kan vi ofte ikke bare stole på den naturlige succession. Der er behov for aktive genopretningsforanstaltninger (som beskrevet i dette tidligere indlæg af Stuart Hall), som ofte indebærer udsåning af frø. Der er voksende enighed om, at frøene i det mindste bør være af regional oprindelse, men regionale frø er en begrænset ressource, og direkte høst kan skade eksisterende økosystemer. Det er her, at landbrugets formering og den kommercielle produktion af regionale frø kommer ind i billedet. Det rejser spørgsmålet om, i hvilket omfang opformering i landbruget ændrer frøenes genetiske sammensætning. I sidste ende er det dog afgørende, hvor forskellige de genoprettede populationer er fra de omkringliggende naturlige populationer (hvis der er nogen tilbage).
Englandskab i de hvide Karpaterbjerge.
Tidligere undersøgelser, der har undersøgt den genetiske differentiering af restaurerede og naturlige populationer, viste, at der - ikke overraskende - er forskelle mellem restaurerede og naturlige populationer. Det er dog sjældent, at disse forskelle er blevet fortolket på baggrund af den naturlige differentiering. Differentiering mellem populationer er allestedsnærværende, og det er derfor størrelsen af differentieringen mellem naturlige og restaurerede populationer, der er vigtig. Den er kun bekymrende, når den er væsentligt højere end de naturlige differentieringsniveauer.
Med dette in mente undersøgte vi græslandspopulationer i den tjekkiske del af de hvide Karpaterbjerge, som er blevet restaureret for 20 år siden (Höfner et al. 2021). Vi fokuserede på den genetiske differentiering af restaurerede og tilstødende naturlige populationer i to målarter for restaurering (Centaurea jacea og Betonica officinalis). Vi genotypede også en prøve af opbevarede C. jacea-frø, som var blevet brugt til at genoprette de genoprettede populationer. For at sammenligne denne kilde til restaureringsfrø med et almindeligt alternativ købte vi konventionelle kommercielle frø af ukendt oprindelse og genotypede også dem.
Placering af de hvide Karpatiske Bjerge i Europa.
I overensstemmelse med tidligere undersøgelser (Aavik og Helm 2018; Kaulfuß og Reisch 2019; Gemeinholzer et al. 2020) viser vores resultater genetiske forskelle mellem restaurerede og naturlige populationer, men de overstiger ikke det omfang, hvori der er forskelle mellem naturlige populationer, hvilket gør dette - i denne henseende - til et vellykket eksempel på restaurering. Desuden ligger de fleste individer i de restaurerede populationer genetisk set et sted mellem det oprindelige frø, der blev brugt til restaurering, og planter, der vokser i de naturlige populationer. Hvis man antager, at de oprindelige genoprettede populationer var identiske med de regionale frø, tyder det på, at der foregår en løbende genstrøm fra de naturlige til de genoprettede populationer. Yderligere analyser bekræftede denne idé.
En anden bekymring, som vi kunne løse - i det mindste for dette eksempel på genopretning - er, at de producerede regionale frø og de resulterende genoprettede populationer måske ikke er genetisk forskellige nok: Restaureringsfrøene og de resulterende restaurerede populationer var lige så mangfoldige eller endog lidt mere mangfoldige end de naturlige populationer, sandsynligvis et resultat af at flere kildepopulationer er blevet samlet i en pulje.
Forenklet fremstilling af den genetiske differentiering af de her behandlede populationer.
Tyve års tidsforløb førte imidlertid ikke til naturlige differentieringsniveauer blandt de genoprettede populationer. Deres fælles oprindelse er stadig meget tydelig i den tætte lighed i deres genetiske sammensætning. Det er dog vigtigere, at de ikke er for forskellige fra regionale genotyper, og at de er tilstrækkeligt genetisk forskellige, hvilket er en forudsætning for tilpasningsevne til fremtidige miljøforhold. Begge krav er opfyldt i den her behandlede genopretning.
Desuden tyder vores resultater på, at konventionelle frø af ukendt oprindelse, som stadig er et almindeligt valgt alternativ, er genetisk meget langt fra alle regionale populationer. De er også mindre mangfoldige. Alt i alt taler dette eksempel for, at der bør vælges regionale frøkilder, når det er muligt.
For at kunne træffe velinformerede valg bør der indhentes så meget viden om den pågældende art som muligt før genoprettelsen. Desuden kan udvikling af produktionsstandarder og frøzoner være med til at fremme en mere ensartet kvalitet af frø til restaurering. Tilsammen bør disse foranstaltninger skabe balance mellem økologiske mål og gennemførlighed i forbindelse med restaurering.
Frø fra den oprindelige restaurering.
Referencer
Aavik, T. and Helm, A. (2018) 'Restoration of plant species and genetic diversity depends on landscape-scale dispersal', Restoration Ecology, 26, pp. S92-S102. doi: 10.1111/rec.12634.
Gemeinholzer, B., Reiker, J., Müller, C. M. og Wissemann, V. (2020) 'Genotypic and phenotypic distinctness of restored and indigenous populations of Pimpinella saxifraga L. 8 or more years after restoration', Plant Biology, p. plb.13174. doi: 10.1111/plb.13174.
Höfner, J., Klein-Raufhake, T., Lampei, C., Mudrak, O., Bucharova, A. og Durka, W. (2021) "Populations restored using regional seed are genetically divers and similar to natural populations in the region", Journal of Applied Ecology. doi: 10.111111/1365-2664.14067.
Kaulfuß, F. og Reisch, C. (2019) 'Restoration of grasslands using commercialely produced seed mixtures: genetic variation within and among natural and restored populations of three common grassland species', Conservation Genetics, 20(2), pp. 373-384. doi: 10.1007/s10592-018-01138-0.