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연구원들은 조류 멸종과 기후 변화가 대서양 숲 야자수의 유전적 다양성과 보존에 어떤 영향을 미치는지 조사합니다.

최고의 품질의 야자나무 심장이 추출되는 juçara 야자나무의 생존에 영향을 미치는 것으로 보이는 일련의 요소가 있으며 이러한 이유로 가장 가치가 있습니다. Juçara의 불법 절단과 대서양 숲의 파괴에 대한 강한 압력 외에도 조류의 멸종과 기후 변화로 인해 종은 야생에서 멸종 될 수 있습니다.

동물의 멸종 현상은 과학자들에 의해 defaunation이라고합니다. 종자 확산과 기후 변화에 책임이 있는 동물 종의 손실은 일반적으로 식물상 보전에서 무시됩니다. 이 두 가지 요인은 리오 클라로에 있는 상파울루 주립 대학(Unesp) 생태학과의 생물학자 Mauro Galetti와 그의 팀이 수년간의 연구를 통해 발견했습니다.

야자 심장은 여러 종의 야자수의 줄기에서 추출할 수 있지만 일반적으로 소비되는 것은 juçara, 복숭아 야자 및 açaizeiro(또는 açaí)입니다. 주사라 야자수(에우테르페 에둘리스)는 대서양 숲이 원산지이고 다른 종은 아마존에서 자생합니다.

세 종의 차이점은 juçara에는 단일 줄기가 있고 나머지는 덩어리를 형성한다는 것입니다. 따라서 종려나무의 심장을 추출할 때 juçara 종려나무는 죽고, 바나나 나무의 경우와 같이 주요 줄기에서 복숭아 야자수와 아사이 싹이 나옵니다.

또 다른 중요한 차이점은 juçara는 고품질의 야자 심장을 생산하는 데 8년에서 12년이 걸리는 반면 복숭아 야자는 심은 후 18개월 만에 추출할 수 있다는 것입니다.

따라서 손바닥의 juçara 심장의 추출은 성인 개체, 바람직하게는 더 큰 크기(야자 나무의 높이가 20미터에 도달할 수 있음)의 벌채에서 필연적으로 발생합니다. 성체 개체가 잘리면 발아하기 위해 분산될 종자를 생산할 식물이 더 적습니다. 개체수가 감소하고 심지어 지역적으로 멸종될 수도 있습니다.

주사라 야자수가 국립 식물 보존 센터(National Center for Conservation of Flora)에서 준비한 멸종 위기에 처한 브라질의 식물 종의 레드 목록(Red List)에 포함된 것은 이러한 모든 이유 때문입니다.

Juçara의 보존은 대서양 숲의 생물 다양성의 유지와 직접적으로 연결됩니다. 그 씨앗과 열매는 48종 이상의 조류와 20종 이상의 포유동물의 먹이가 됩니다. 큰부리새, jacutingas, guans, 아구창 및 arapongas는 종자의 분산에 대한 주요 책임이 있는 반면, agouti, tapirs, collared peccaries, 다람쥐 및 기타 많은 동물은 종자 또는 과일의 혜택을 받습니다. 과일에는 지방과 항산화제가 풍부하여 동물들이 많이 찾는 과일입니다.

Unesp 연구원들은 종자의 파편화 또는 파괴로 인해 종자 분산기의 개체수가 급격히 감소한다는 것을 발견했습니다. 서식지 또는 불법 포획에 의해 juçara의 유전적 다양성이 손실되는 주요 원인입니다. 그리고 유전적 다양성이 상실되면 그 종은 지구에 영향을 미치는 기후 변화와 같은 미래의 도전에 직면하기 위해 더 취약해집니다.

에 발표된 연구에서 보존 유전학, Unesp, 고이아스 연방 대학 및 산타 크루즈 주립 대학의 연구원들은 현재의 유전적 다양성 패턴이 이. 에둘리스 대서양 숲의 파괴는 지난 수천 년 동안의 기후 변화와 인간 행동의 조합입니다. 서식지 종자를 퍼뜨리는 새의 멸종.

이 연구에서 연구자들은 지난 10,000년 동안 기후 변화로 인해 juçara 야자나무의 유전적 다양성이 감소했으며(자연적 역사적 과정) 오늘날 이 과정은 대형 초식성 조류의 멸종으로 설명될 수 있음(인류적 과정, 즉, 인간 활동의 결과입니다).

이 발견으로 연구자들은 검소한 새가 juçara의 유전적 분화 과정에 어떻게 영향을 미치는지 이해하려고 했습니다.

갈레티 교수의 연구실에서 수행된 연구는 주사라 씨앗의 크기 감소(자연적으로 직경 8mm에서 14mm까지 다양)와 씨앗을 퍼뜨리는 대형 새의 국지적 멸종 사이에 관계가 있음을 이미 확인했습니다.

잡지에 실린 작품에서 과학 2013년에 연구자들은 파라나, 상파울루, 리우데자네이루, 미나스제라이스와 남부 바이아 사이에 분포된 대서양 산림의 22개 지역을 조사했습니다. 그들은 큰부리새 (람파스토스 종.), 자쿠스(페넬로페 종.) 및 jacutingas(i>Aburria jacutinga), juçara 종자는 12mm를 초과하여 더 컸습니다. 아구창(Turdus spp.), juçara 종자의 직경은 9.5mm를 초과하지 않았습니다.

즉, 큰부리새, guans, 거미 원숭이의 개체군이 있는 대서양 숲 지역에서(누디콜리스) 그리고 자쿠팅가스는 사냥에 의해 국지적으로 멸종되었지만, 작은 씨앗만 삼킬 수 있는 아구창과 같은 작은 frugivores에게는 너무 크기 때문에 더 큰 씨앗은 더 이상 흩어지지 않았습니다. 새가 먹지 않는 씨앗은 발아하지 않습니다. 즉, 주사라는 개체군을 유지하기 위해 새에 의존합니다.

이러한 종자 크기의 차이는 작게 보일 수 있지만 그렇지 않습니다. 야자수 보전을 위해 중요합니다. "작은 씨앗은 표면적이 작기 때문에 더 쉽게 물을 잃기 때문입니다. 이것은 야자수가 가뭄 기간의 증가에 더 민감하게 하여 기후 변화에 따라 빈도를 증가시켜야 하기 때문입니다."라고 Galetti는 설명합니다.

연구자들은 2014년 극심한 가뭄 이후 작은 씨앗을 가진 juçara가 우세한 Rio Claro 근처의 숲에서 그들이 단순히 발아하지 않는다는 것을 발견했습니다.

“탈포로 인한 선택적 압력이 너무 강해서 일부 지역에서는 더 큰 주사라 씨앗이 사라지는 데 50년밖에 걸리지 않았습니다. 그러한 선택이 유전적 수준에서 감지될 수 있습니까? 바로 이 발견이 우리의 새로운 연구로 이어졌습니다.”라고 Galetti의 박사 과정 학생인 생물학자 Carolina da Silva Carvalho가 말했습니다.

2016년에 발표된 연구에서 과학 보고서, 그룹에서 자연, Unesp 그룹은 juçara 종자의 표현형 가변성(크기)을 변경하는 것을 훨씬 넘어서는 defaunation이 Euterpe edulis 개체군에서 진화적 변화로 이어진다는 것을 보여주었습니다., 즉 유전자형에서.

이 연구는 주제 프로젝트 "대서양 산림에서 훼손의 생태학적 결과" 및 일반 지원 "생물다양성 연구를 위한 새로운 샘플링 방법 및 통계 도구: 통합 운동"에 따라 상파울루 주 연구 지원 재단(Fapesp)의 지원을 받았습니다. 인구 및 지역 사회 생태와 생태”.

“이 연구에서 우리는 대형 초식성 조류의 멸종이 손바닥 심장의 유전적 변화로 이어질 수 있는지 알고 싶었습니다. 그러나 우리는 역사적 요인이 손바닥의 juçara 심장의 유전적 다양성에도 영향을 미칠 수 있다는 것을 알고 있었습니다. 그래서 우리는 일련의 가설을 세우고 어떤 과정이 인구 집단 간의 유전적 다양성 패턴을 가장 잘 설명하는지 평가했습니다. 이. 에둘리스"라고 카르발류가 말했다.

이 연구는 juçara 야자수 집단 간의 유전적 변화에 영향을 미칠 수 있는 세 가지 주요 변수를 고려했습니다. 첫째, juçara 종자를 분산시키는 큰 frugivorous 대리인의 손실에 대한 데이터(defaunation)가 포함되었습니다.

둘째, 다양한 개체군의 생물지리학적 기원에 대한 데이터 이. 에둘리스. 열대 우림, 빽빽하고 습한 숲에서 자라며 상록수 잎이 있는 야자수와 계절에 따라 잎이 떨어지는 식물이 있는 반낙엽, 더 개방적이고 건조한 지역에서 자라는 야자수 개체군의 차이를 조사했습니다.

juçara의 유전형 변이를 변경하는 대서양 산림 단편화의 역할도 조사되었습니다. 산림 단편화는 인구 규모의 급격한 감소와 인구의 공간적 고립을 증가시켜 유전적 다양성을 감소시킬 수 있습니다.

Carvalho는 "우리 연구는 큰 새가 있는 곳과 없는 곳에서 야자수 사이의 유전적 차이를 분명히 보여주었고, 큰 frugivores의 멸종이 야자나무의 juçara 심장의 진화를 변화시키고 있다고 결론지었습니다."라고 덧붙였습니다.

이 유전적 차이가 종자 크기와 관련이 있습니까? "우리는 아직 모른다. 우리는 어떤 유전자가 종자 크기의 변화에 ​​책임이 있는지 알아내기 위해 juçara 유전체학을 분석하는 요점에 도달하지 못했습니다. 우리가 말할 수 있는 것은 작은 juçara 종자만 분산되고 식물의 유전에도 영향을 미친다는 점에서 defaunation이 자연 선택을 변화시킨다는 것입니다.”라고 Galetti가 말했습니다.

지금까지 발견된 모든 것을 고려할 때 이 상황을 되돌릴 수 있습니까? 다시 말해, 작은 씨앗만 가지고 있는 개체군이 기후 변화에 직면하여 생존하는 것을 보장할 수 있습니까?

연구원들은 현재 손상된 juçara의 종자 크기의 유전적 다양성과 가변성을 회복하기 위해 노력하고 있습니다.

“많은 자연 지역에서 우리가 개입하지 않으면 작은 씨앗이 더 많은 수분을 잃고 발아하지 않기 때문에 기후 변화와 함께 야자 심장 인구가 사라질 수 있습니다. 다시 말해, 덥고 건조한 해에는 씨앗이 발아하지 않을 것입니다.”라고 Galetti가 말했습니다.

“프로젝트의 이 새로운 단계에서 우리는 대형 종자 분산기가 멸종된 개체군에서 유전적 다양성과 종자 크기를 회복하는 가장 좋은 방법을 평가하고자 합니다. 크고 작은 씨앗이 있는 지역이 있습니다. 그러나 더 큰 새가 없기 때문에 큰 씨앗만 흩어지지 않습니다. 그리고 이미 큰 씨앗이 사라진 곳도 있습니다. 따라서 우리는 큰 새의 단순한 재도입이 야자나무 씨앗의 완전한 회복을 보장하기에 충분한지 또는 더 효과적인 다른 복원 전략이 필요한지 분석하고 있습니다.”라고 Carvalho가 말했습니다.

"야자나무의 심장부가 없으면 대서양 숲은 궁핍해질 것입니다. 왜냐하면 juçara는 숲에서 가장 큰 종자 유포자에게 먹이를 주기 때문입니다."라고 Galetti는 말합니다. 갈레티는 “주사라 묘목장을 운영하는 농부와 사람들에게 이 문제에 대한 강의에서 그들은 지금부터 더 큰 종자를 선택하고 이 종자에서 묘목을 생산할 것이라고 재빨리 나에게 말했다.

juçara 야자수의 생태학 연구는 Galetti의 과학적 궤적에서 중심적인 위치를 차지합니다. “저는 1986년에 Fapesp 장학금을 받고 졸업을 앞두고 있는 동안 종자 분산을 공부하기 시작했습니다. 나는 어떤 새들이 juçara 씨앗을 흩어 먹이는지 연구했습니다. 이것은 우리가 frugivore-palm 심장 상호 작용에 대한 자연사에 대한 견고한 기초를 가지고 있고 우리가 juçara의 가장 좋은 분산 장치라고 말할 수 있기 때문에 이것이 우리의 모든 추가 연구의 기초였습니다."라고 그는 말했습니다.

조항:

기후 안정성과 현대 인간의 영향은 브라질 대서양 숲의 열대 야자수의 유전적 다양성과 보존 상태에 영향을 미칩니다. (doi: 10.1007/s10592-016-0921-7), Carolina da Silva Carvalho, Liliana Ballesteros-Mejia, Milton Cezar Ribeiro, Marina Corrêa Courtes, Alesandro Souza Santos 및 Rosane Garcia Collevatti 작성: //link. /10.1007/s10592-016-0921-7.

Defaunation은 열대 야자수의 소진화적 변화로 이어진다 (doi:10.1038/srep31957), Carolina S. Carvalho, Mauro Galetti, Rosane G. Colevatti 및 Pedro Jordano 작성: //www.nature.com/articles/srep31957.

조류의 기능적 멸종은 종자 크기의 급격한 진화적 변화를 주도합니다 (doi: 10.1126/science.1233774), Mauro Galetti, Roger Guevara, Marina C. Cortes, Rodrigo Fadini, Sandro Von Matter, Abraão B. Leite, Fábio Labecca, Thiago Ribeiro, Carolina S. Carvalho, Rosane G. Collevatti, Mathias M. Pires, Paulo R. Guimarães Jr., Pedro H. Brancalion, Milton C. Ribeiro 및 Pedro Jordano. 2013년: //science.sciencemag.org/content/340/6136/1086.

출처: FAPESP Agency의 Peter Moon