Сохранение генетических ресурсов видов (консервация in situ и ex situ)

Сохранение генетических ресурсов видов (консервацияinsitu и exsitu)

Сохранение ex-situ означает сохранение компонентов биологического разнообразия вне их естественных мест обитания. Подразумевается сохранение видов в зоопарках и в лабораториях, в частности предлагается ведение генетических банков данных вымирающих видов, дабы в дальнейшем иметь возможность восстановить утерянное (например, путем клонирования).

Сохранение in-situ означает сохранение экосистем и естественных мест обитания, а также поддержание и восстановление жизнеспособных популяций видов в их естественной среде, а применительно к одомашненным или культивируемым видам — в той среде, в которой они приобрели свои отличительные признаки. Как правило, подразумевается сохранение компонентов биологического разнообразия на особо охраняемых природных территориях (ООПТ): заповедниках, заказниках, национальных парках, памятниках природы и т. п. Особо обращается внимание на сохранение местообитаний видов и структуры взаимосвязей.

Сохранение ex situ (крио-консервация)

В дополнение к длительному хранению семени, которое считается сравнительно простой и дешевой операцией по сохранению ГРЖ, определенную ценность (для воспроизведения целых генотипов) представляет собой консервация эмбрионов и тканей животных, в особенности это актуально для локальных пород, находящихся на критической стадии исчезновения. Между странами существуют различия в том, как организованы схемы крио-консервации, и особенно в части того, как в эти схемы включены племенные ассоциации и центры по ИО. Кроме того, существует европейская государственная (санитарная) законодательная база, регламентирующая сбор и способы крио-консервации генетического материала. Для некоторых видов животных существуют основные технологические ограничения, которые среди прочих, обеспечивают их основные приоритеты.

На постоянной основе Рабочая Группа «Сохранение животных ex situ» Европейского Регионального Координационного Центра и Специальная Комиссия «Получение и разделение выгод» осуществляют обзор существующих генобанков в Европе с характеристикой хранимого в них генетического материала и описанием условий, в которых он находится. Такой обзор должен быть использован для дальнейшей проработки вопросов, связанных с разработкой сетевой структуры Европейского Генобанка Генетических Ресурсов Животных (EUGENA).

Вымирание угрожает сейчас многим видам животных. Сколько из них доживет до наших потомков из XXII века, зависит от наших продуманных действий. Мы не вправе пренебрегать ни одной возможностью, которая бы давала шанс если не выжить, то хотя бы сохранить генетическое «наследство» вида для его последующего восстановления. Сохранение генетических ресурсов редких видов может осуществляться посредством: - поддержания популяций в природе на охраняемой территории; - создания искусственных популяций в зоопарках, питомниках; -организации банков генетической информации; - криоконсервации репродуктивных органов, гамет, эмбрионов, клеточных культур соматических, половых, тотипотентных эмбриональных клеток. Все подходы к сохранению генресурсов редких видов предполагают: а) собственно сохранение; б) активное использование; в) в перспективе, восстановление самоподдерживающихся природных популяций на основе сохраненного генофонда. Долговременное сохранение генетического разнообразия животных и растительных ресурсов одна из основных задач общества. Различают in situ (в национальных парках, заповедниках) и ex situ (в зоопарках, криобанках) программы консервации. В общем случае in situ консервация предпочтительнее как механизм сохранения генетических ресурсов. Для того чтобы вид  был удачно сохранен, он должен развиваться и приспосабливаться в меняющейся окружающей среде.

Однако ex situ консервация является важным механизмом, чтобы избежать необратимых потерь видов и генов, для воссоздания вида, для страхования наших ресурсов от санитарных катастроф, для поддержания разведения в малых популяциях и для сохранения генетического разнообразия в селекционных программах. Ex situ консервация может быть проведена посредством сохранения в живом виде и путем криоконсервации. В странах Европы созданы национальные банки по сохранению биоразнообразия животных. У нас работы по сохранению биоразнообразия ведутся посредством попытки сохранения популяций редких видов животных в дикой природе. Однако не стоит пренебрегать возможностью сохранения их генетического материала. В связи с этим возникает необходимость научно обоснованного расчета норм сохранения тех или иных видов животных и типов биологического материала. За ним - будущее!

Сохранение ex-situ компонентов российского биоразнообразия достигается использованием ряда методов: коллекций культур микроорганизмов (обычно относящихся к генетическим ресурсам микробов), коллекций тканей растений и животных; создания банка генов и семян; разведения и размножения животных в неволе, искусственного разведения растений для нового внедрения, сбора живых организмов.

Генетические ресурсы микроорганизмов ex-situ. Коллекции активных культур принадлежат исследовательским институтам Российской Академии Наук, Российской Академии Медицинских Наук, Российской Академии Сельскохозяйственных Наук, Министерства Здравоохранения, Образования, Сельского хозяйства и др. Следует изыскивать средства финансовой поддержки имеющихся коллекций, чтобы предотвратить их утрату. Управление, правовой статус, правила доступа к биологическим ресурсам и права собственности должны быть совместимы с мировыми в согласии с Конвенцией по биоразнобразию и Концепцией разумного развития. Необходимо следовать предложениям Всемирной Федерации коллекций культур, IUMS и IUMS о центрах микробных генетических ресурсов.

Разведение животных ex-situ  включает в себя разведение в неволе редких животных для реинтродукции, разведение экономически ценных видов, управление и разведение животных для культуры и образования.

Низкое число действительно охраняемых видов домашней фауны и недостаточное количество зоологических центров по разведению составляют очень серьезную проблему. Ощущается нехватка технологий массового разведения животных ex-situ для  их реинтродукции, а также криобанков для хранения геномов диких наземных.

Стратегии сохранения видов in situ (в условиях живой природы)

Стратегия невмешательства или минимального воздействия реализуется в национальных парках и иных особо охраняемых природных территориях, где вмешательство человека в окружающую среду минимально. Это обеспечивает поддержание размера популяций и ее структуры, необходимых для защиты генетической целостности видов. Главный недостаток такой стратегии заключается в отсутствии или неполноте информации о большинстве видов и в большой неопределенности знаний о том, насколько эффективной окажется политика невмешательства для поддержания генетического разнообразия систем, уже испытавших или испытывающих последствия антропогенной деятельности.

Умеренная стратегия управления полагается на сохранение традиционных форм природопользования для поддержания среды обитания и сохранения хозяйственной деятельности, которые сформировали современное видовое разнообразие и внесли свой вклад в генетическое разнообразие по крайней мере для некоторых видов, наиболее тесно связанных с человеком. Примером такого управления могут служить рыболовецкие артели, которые отстаивают именно такую модель устойчивого развития.

Промежуточная стратегия управления. Если биологические ресурсы длительное время и в значительной степени использовались, то для сохранения видов и поддержания генетического разнообразия может потребоваться вмешательство человека. Например, запрет на использование неводов и волокуш на Галичском и Чухломском озерах в России привел к зарастанию их водной растительностью и уменьшению числа ценных видов рыб.

Стратегия интенсивного управления нацелена на одомашненные или полудикие виды. Поскольку разнообразие одомашненных или полудиких видов является главным образом результатом селекции и искусственного отбора, следует поддерживать структуру их популяции. 

Хотя принципы управления для охраны генетических ресурсов в природных условиях хорошо известны, оно пока применяется на сравнительно небольших территориях. В горах Гаро в Индии созданы генные заповедники диких родственников цитрусовых, подобные же резерваты культурных растений имеются и в других частях Индии, а также в Китае и в Армении. В Индии, кроме того, существуют несколько заповедников орхидей, в Эфиопии имеются охраняемые территории, на которых произрастает дикий кофе; в Коронадском национальном лесном заповеднике в штате Аризона (США) организован специальный заповедник для сохранения дикого перца Чили. В Бразилии по инициативе Национального центра исследований генетических ресурсов создано 7 генетических заповедников различных хозяйственно ценных видов и планируется создание еще ряда заповедников.
Неясно, сколько видов следует включать в программы охраны в условиях живой природы. Всемирная продовольственная программа ООН изучила потребность в охране видов в условиях живой природы применительно у диких родственников культурных злаков. Каких-либо иных сравнительных исследований на других растениях, имеющих хозяйственное или научное значение, пока не проводилось. Никаких серьезных попыток поднять на должную высоту вопрос управления охраной определенных видов в условиях живой природы также пока не сделано.

Хотя программы охраны биоразнообразия in-situ, несомненно, предпочтительны по сравнению с другими, далеко не во всех случаях они достаточны для реального сохранения отдельных видов. Поэтому стратегии сохранения генофонда живых организмов ex-situ становятся все более популярными и распространенными. 

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/181298-sohranenie-geneticheskih-resursov-vidov-konse