第七章 遺傳多樣性喪失與保護(hù)

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1、第七章遺傳多樣性喪失與保護(hù)第一節(jié)物種的遺傳障礙一、基因?qū)哟蔚倪z傳障礙生物存在三個(gè)不同層次的基因庫(kù)，基因組成上存在差異，同時(shí)都存在著三類(lèi)基因：有利基因、有害基因和中性基因。前二類(lèi)基因如果出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)給物種帶來(lái)各種各樣的遺傳障礙。遺傳障礙包括三個(gè)方面。1.物種的遺傳負(fù)擔(dān):遺傳負(fù)擔(dān)，也叫遺傳負(fù)面，或遺傳負(fù)載，指物種的某些基因由于某種原因而產(chǎn)生了不利或致死的變化，使該物種不得不在遺傳上拾和承受來(lái)自這些變化的負(fù)載。成為遺傳負(fù)擔(dān)的變化有如下四種:突變負(fù)擔(dān)；分離負(fù)擔(dān)；替代負(fù)擔(dān)；自我排斥負(fù)擔(dān)2.基因的表達(dá)障礙3.近交與遠(yuǎn)交衰退:有性生殖的物種如果近交或遠(yuǎn)交也能造成遺傳障礙。近交是指親緣關(guān)系很近的兩個(gè)

2、體發(fā)生交配，遠(yuǎn)交指親緣關(guān)系極遠(yuǎn)的個(gè)體出現(xiàn)交配，有二種情況，一是相同物種的遠(yuǎn)緣個(gè)體交配，二是不同物種的個(gè)體交配。二、種群層次的遺傳障礙一個(gè)物種的種群數(shù)量過(guò)少，或某個(gè)種群中的個(gè)體很少時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)種群層次上的各種遺傳障礙。1.種群間的遺傳差異2.個(gè)體間的遺傳差異并主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:?一個(gè)種群中只有有效種群的個(gè)體才參與繁殖；?種群中不同個(gè)體的繁殖能力也存在一定差異，產(chǎn)出的后代數(shù)量各有不同，并直接影響下一世代的有效種群個(gè)體數(shù)量；?多數(shù)情況下，真正參加繁殖的雌雄個(gè)數(shù)量也是不等，比例的大小將會(huì)影響后代的有效種群大??；?種群中的個(gè)體數(shù)量每年可能是不等，波動(dòng)種群的個(gè)體遺傳貢獻(xiàn)率要低于穩(wěn)定種群，后代

3、的有效種群大小取決于波動(dòng)的程度。3.小種群的遺傳障礙?遺傳漂變;遺傳瓶頸;統(tǒng)計(jì)變化;阿雷效應(yīng);環(huán)境效應(yīng);滅絕旋渦三、島嶼物種與異質(zhì)種群1.島嶼物種及特征由于如下兩個(gè)原因，近來(lái)人們對(duì)島嶼物種格外關(guān)注。一是由于相對(duì)封閉，島嶼物種在許多方面與大陸或海洋物種產(chǎn)生了差異；二是由于人為的影響，許多物種被迫生活在孤立的小塊生境里（生境島）。島嶼物種有如下五個(gè)方面的特征。?島嶼常是生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)；?島嶼物種對(duì)島嶼有很強(qiáng)的依賴(lài)性，通常具有普遍的流動(dòng)性；?島嶼的特有物種比較多；?島嶼物種由于缺少天敵和疾病，競(jìng)爭(zhēng)能力普遍很差，抵抗力低，更容易受到外來(lái)干擾和破壞，引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)危機(jī)；?島嶼物

4、種數(shù)量存在條件性平衡。2.異質(zhì)種群及特征異質(zhì)種群亦稱(chēng)動(dòng)態(tài)種群、復(fù)合種群、集合種群，指具有斑塊分布特點(diǎn)的物種，在一定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)個(gè)體擴(kuò)散遷移而相互聯(lián)系的所有局部小種群的集合。斑塊，指生物可以居住的較小連續(xù)空間。物種呈斑塊分布的情況：?被動(dòng)斑塊分布;主動(dòng)斑塊分布;人為隔離異質(zhì)種群的特征：?有已占和未占斑塊；個(gè)體在斑塊之間能夠遷移；局部種群有滅絕或者重建事件。異質(zhì)種群的研究?jī)?nèi)容：?斑塊：斑塊數(shù)量、斑塊格局、斑塊質(zhì)量；?個(gè)體在斑塊間的遷移：遷移形式、遷移的難易；?局部種群的動(dòng)態(tài)：普通生態(tài)學(xué)特征、動(dòng)態(tài)性周轉(zhuǎn)；?異質(zhì)種群的結(jié)構(gòu)：壽命、形態(tài)。3.異質(zhì)種群的命運(yùn)呈斑塊分布的物種，其命運(yùn)在很大程度上取決

5、于是否基因流動(dòng)的難易程度，以及物種在克服基因流動(dòng)障礙時(shí)各個(gè)局部種群在空間上的搭配與格局。第二節(jié)人為的遺傳喪失一、遺傳構(gòu)成的人為改變1.干擾自然種群人類(lèi)對(duì)其他物種的干擾，首先是通過(guò)對(duì)自然種群的切割。在與人類(lèi)的生存較量中，物種會(huì)表現(xiàn)如下三個(gè)特征。?物種對(duì)生境破碎化是有耐受能力的，但耐受能力是有限的；?無(wú)論是什么物種，生境喪失對(duì)其的最終影響都是線性的；?物種會(huì)以?xún)煞N方式來(lái)改變生存的模式，一是被動(dòng)改變，由連續(xù)分布變成斑塊分布；二是主動(dòng)改變，由懼怕人類(lèi)變成主動(dòng)適應(yīng)人類(lèi)。人類(lèi)還在其他方面對(duì)物種有影響。2.馴化改良物種3.監(jiān)禁野生動(dòng)物被監(jiān)禁的動(dòng)物承受著人為的選擇壓力，遺傳品質(zhì)不同程度地發(fā)生著改變。被

6、監(jiān)禁的動(dòng)物包括養(yǎng)在動(dòng)物園里供人觀賞的，也包括特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物都存在著以下四類(lèi)問(wèn)題。?野性不如動(dòng)物園的動(dòng)物，但又沒(méi)達(dá)到家畜家禽那種馴化程度；?除傳統(tǒng)的物種，多數(shù)養(yǎng)殖歷史不長(zhǎng)的物種在人工環(huán)境中很難繁殖，要從野外捕捉個(gè)體來(lái)補(bǔ)充；?很多動(dòng)物產(chǎn)品現(xiàn)在都已經(jīng)能夠找到替代品，其存在的必要性存在爭(zhēng)議；?由于遺傳衰退和適合度下降，它們多數(shù)健康狀況很差。二、監(jiān)禁個(gè)體的人為后果1.繁殖障礙監(jiān)禁動(dòng)物的繁殖障礙有七方面表現(xiàn)：?個(gè)體發(fā)情和配對(duì)非常困難；?性競(jìng)爭(zhēng)的缺失能降低繁殖率；?社群結(jié)構(gòu)的改變能使個(gè)體無(wú)法繁殖；?無(wú)法避免的近郊能造成近交衰退；?監(jiān)禁環(huán)境常常不能使動(dòng)物進(jìn)入繁殖狀態(tài)；?人工配對(duì)導(dǎo)致個(gè)體的染

7、色體不合，造成繁殖異常，甚至頻繁流產(chǎn)；?缺少正確的育幼機(jī)制，死亡率增高。2.異常行為監(jiān)禁動(dòng)物的異常行為有：?應(yīng)激和恐懼，尤其是剛剛進(jìn)入人工環(huán)境的動(dòng)物；?規(guī)癖和刻板，出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間機(jī)械性重復(fù)動(dòng)作；?異食，改變食性，吃平時(shí)根本不吃或不喜歡吃的食物；?性壓抑，并有物種的特異性；?野性喪失。3.遺傳衰退監(jiān)禁動(dòng)物的基本特征：?種群中的個(gè)體數(shù)量開(kāi)始時(shí)會(huì)短期上升，但最終會(huì)下降；?種群中的個(gè)體存活率在保持一段時(shí)間后會(huì)大幅度降低；?基因雜合率從一開(kāi)始就直線下降；?種