Metapopulation

[frightner]

Hi,

ich habe seit einiger Zeit das Buch „Naturschutzrelevante Methoden der Feldherpetologie“ aus der Mertensiella-Reihe zu hause liegen und auch schon einige Artikel durchgearbeitet. In dem von KLEIN & VEITH Artikel „Metapopulationen – ein sinnvolles Konzept für den Amphibienschutz?“ bin ich mit einem Satz nicht ganz einverstanden.

Aber bevor ich nun mit diesem beginne, möchte ich nun einiges definieren, so wie ich es mir denke und recherchiert habe:
1. Metapopulation bedeutet, dass Subpopulationen untereinander genetischen Austausch betreiben. Es gibt außerdem Aussterbe- sowie Neu- und Wiederansiedlungsprozesse in einigen Patches.
2. Räumlich isolierte Populationen in Bezug auf Metapopulationen bedeutet, dass diese Populationen keinen genetischen Austausch mit einer bestimmten Metapopulationen betreiben können, da sie räumlich gehindert werden, mit Subpopulationen aus dieser Metapopulation genetischen Austausch zu betreiben.

So, nun zu diesem Satz:
„Damit deckt dieses Konzept den weiten Bereich zwischen kontinuierlich verteilten Populationen einerseits und räumlich isolierten Populationen andererseits ab.“

Aber warum werden denn überhaupt isolierte Populationen zu einer Metapopulation dazugezählt? Wie können sie nach den beiden Definitionen überhaupt irgendeinen genetischen Austausch betreiben? Auch wenn sie später erst isoliert werden oder nur für eine bestimmte Zeit, müsste man sie doch für diese Zeit, in der sie isoliert sind, nicht zur Metapopulation dazuzählen. Man kann höchstens sagen, dass sie mit dieser Metapopulation verwandt sind.

Mit dem Rest dieses Konzeptes bin ich einverstanden, aber nicht, dass man isolierte Populationen dazuzählt. Wie sieht ihr das?




Gruss
Tobias

[frightner]

Hi,

ich denke ich habe den Satz ein wenig falsch verstanden. Also zu dem Metapopulationskonzept gehört nicht einerseits eine einzelne Population, die in sich kontinuierlich verteilt ist, und andererseits verschiedene räumliche isolierte Populationen, also nur die Populationen, die untereinander einen Genaustausch betreiben.




Gruss
Tobias

[Benedikt]

Es wäre vielleicht zweckmässig (und pragmatisch) eine Metapopulation als eine Population von Populationen zu definieren (die Definition ist schwammig, aber passt zur Realität, wie Arten in der Natur räumlich verteilt sind). In der Praxis sind es meist eh einfach alle Populationen einer Art in einem irgendwie definierten Gebiet. Und da es bei einer metapopulations-biologischen Forschungsarbeit oft darum geht, etwas über den Austausch von Individuen zu lernen, sollte man nicht gewisse Population von Anfang an ausschliessen, nur weil man meint (ohne Daten!), sie seien isoliert. Isolation ist auch keine absolute Sache, sondern auch da gibt es alle Zwischenstufen: ganz, wenig, mittel, stark, nicht isoliert.

Gruss,
Benedikt

[frightner]

alle Zwischenstufen: ganz, wenig, mittel, stark, nicht isoliert.

Hi Benedikt,

also entweder ist eine Population isoliert oder nicht. Wenn du sagst, sie ist "wenig [...] isoliert", dann stimmt es nicht. Entweder ist eine Population zu einer anderen Population isoliert oder sie betreibt genetischen Austausch oder es gibt nur eine Population. Nur bei einem genetischen Austausch der einzelnen Populationen, spricht man von einer Metapopulation. Man kann die einzelnen Populationen auch Sub- oder Teilpopulationen nennen, aber dies ist nur eine Formulierungssache. Man spricht aber nicht von einer Metapopulation, wenn man räumlich isolierte Populationen in einem Gebiet hat. Es ist mir auch klar, dass man nicht sofort bestimmte Population aus einer Metapopuation ausschließen darf, man muss es feststellen, ob sie mit anderen Populationen genetischen Austausch betreibt. Dafür gibt es verschiedene Markierungsmethoden.
Also nochmal: die Vorraussetzung, dass man eine bestimmte Population zu einer Metapopulation dazuzählen darf, ist die, dass sie genetischen Austausch mit einer anderen Population betreiben muss!




Gruss
Tobias

[Arnd]

Hallo,
der zweite Absatz stimmt, der erste ist zu absolut. Isolation würde ich nicht als "kein Austausch" verstehen, sondern als Gradmesser für die Häufigkeit des genetischen Austauschs.
Die einzelnen Teilpopulationen werden in den Modellen ja idR als panmiktisch angenommen, der Genaustausch zwischen Teilpoulationen wird gemessen oder (im Modell) festgelegt. Dadurch gibt es mehr oder weniger isolierte Teilpopulationen, bis hin zu solchen die extrem niedrige Austauschraten und (im Falle des Aussterbens) entsprechend niedrige Wiederbesiedlungsraten haben..
Achim Poethke (Uni Würzburg) hat dazu gute papers (und Modelle) geschrieben.
Gruß
Arnd

Hi Benedikt,
also entweder ist eine Population isoliert oder nicht. Wenn du sagst, sie ist "wenig [...] isoliert", dann stimmt es nicht. Entweder ist eine Population zu einer anderen Population isoliert oder sie betreibt genetischen Austausch oder es gibt nur eine Population.
Also nochmal: die Vorraussetzung, dass man eine bestimmte Population zu einer Metapopulation dazuzählen darf, ist die, dass sie genetischen Austausch mit einer anderen Population betreiben muss!
Gruss
Tobias

[frightner]

Isolation würde ich nicht als "kein Austausch" verstehen, sondern als Gradmesser für die Häufigkeit des genetischen Austauschs.

Hi Arnd,

aber wenn du von "weniger isoliert" spricht, betreiben sie ja genetischen Austausch und somit gehören sie dazu, aber "ganz isolierte" nicht. Ich würde dann aber beim ersten, also beim "weniger isoliert", nicht von einer Isolation sprechen, dies ist aber dann nur eine Formulierungssache. Persönlich würde ich nur Populationen die keinen genetsichen Austausch betreiben, da sie räumlich daran gehindert werden, als isolierte Populationen betrachten. Aber wie gerade schon gesagt, reine Formulierungssache . Aber man sollte dann im Artikel vermerken, egal ob deine oder meine Formulierung, wie man diese Begriffe definiert, so dass keine Missverständnisse entstehen.

Jetzt zu den Artikelen und Modelle von Achim Poethke: wäre es möglich, diese irgendwo zu erstehen?



Gruss
Tobias

[Benedikt]

Wie der Vorredner schon gesagt hat: Es gibt Populationen mit viel, wenig und keinem Austausch von Individuen. Das ist ein Kontinuum und es macht für mich wenig Sinn, da künstlich zwei Kategorien zu schaffen: isoliert vs. nicht isoliert.

Gruss,
Benedikt

[frightner]

Das ist ein Kontinuum und es macht für mich wenig Sinn, da künstlich zwei Kategorien zu schaffen: isoliert vs. nicht isoliert.

Hi,

aber wie will man sonst entscheiden, ob diese Population zur Metapopulation dazugerechnet werden darf? Es ist mir schon klar, dass dies ein Prozess ist, der sich dauernd verändert, sei es nur die Veränderung des "Grades" des Austausches. Aber wenn nachgewiesen wurde, dass eine Population, die zuvor zu einer Metapopulation zählte, nun keinen Austausch betreibt oder für eine gewisse Zeit, dann sollte man sie im Nachhinein oder wenn dieser Nachweis erfolgte, nicht mehr von einer Subpopulationer dieser Metapopulation sprechen. Es macht wenig Sinn eine Population zu einer Metapopulation dazuzuzählen, wenn sie keinen genetischen Austausch mit den Subpopulationen der Metapopulation betreibt, deswegen wird sie von mir als isoliert bezeichnet.
Deswegen habe ich persönlich gesagt, dass für mich nur eine Population isoliert ist, wenn die Ergebnisse auf den oben beschriebenen Fall zutreffen. Wenn dies nicht der Fall ist, ist sie für mich nicht isoliert und somit kann der "Grad" des genetischen Austausches variieren. Dies alles soll doch nur eine Hilfe sein, ob man eine Population zu einer Metapopulation dazuzählen darf.
Aber wie schon gesagt, es ist meine Meinung zur Formulierung.



Gruss
Tobias

[Benedikt]

aber wie will man sonst entscheiden, ob diese Population zur Metapopulation dazugerechnet werden darf?

Warum willst du entscheiden können, ob eine Populationd dazugehört oder nicht?
Wenn -nach deiner Definition- eine Population früher zur Metapopulation gehörte und heute nicht mehr, was bringt es dann, diese Population auszuschliessen? Was machst du, wenn Individuen nur alle 10 Jahre hin und her wandern? Gehört dann die Population dazu oder nicht? Oder gehört sie nur in 1 von 10 Jahren dazu?
Anders gefragt: Was hilft der Entscheid entweder dem Wissenschafter oder dem Naturschutzpraktiker?
Gerade für den Naturschutz wäre es doch vielleicht besser, wenn man sagt, dass die isolierte Population zur Metapopulation gehört aber kein Austausch mehr stattfindet. Dann wäre die Forderung, durch geeignete Massnahmen den Austausch wieder zu ermöglichen.
Für den Wissenschafter ist es spannender, eine Metapopulation zu untersuchen, in der es alles gibt, von kein Austausch bis sehr viel Austausch von Individuen.

Gruss,
Benedikt

[frightner]

Hi Benedikt,

Wenn -nach deiner Definition- eine Population früher zur Metapopulation gehörte und heute nicht mehr, was bringt es dann, diese Population auszuschliessen? [...]
Gerade für den Naturschutz wäre es doch vielleicht besser, wenn man sagt, dass die isolierte Population zur Metapopulation gehört aber kein Austausch mehr stattfindet. Dann wäre die Forderung, durch geeignete Massnahmen den Austausch wieder zu ermöglichen.

damit beantwortest du doch deine eigene Frage. Wenn ab einiger Zeit kein Austausch mehr von einer Population betrieben wird, dann darf man sie nicht dazuzählen! Gerade deswegen muss man ja herausfinden, warum dieser Austausch nicht mehr betrieben wird und man muss versuchen, diesen "Stillstand" zu beheben.

Was machst du, wenn Individuen nur alle 10 Jahre hin und her wandern? Gehört dann die Population dazu oder nicht? Oder gehört sie nur in 1 von 10 Jahren dazu?

Ja gut, das mit dem über einen bestimmten Zeitraum muss ich aus "meiner" Definition refedieren, aber nicht wenn sie nach einiger Zeit keinen Austausch mehr betreibt, weil sie z. B. durch räumliche Veränderungen daran gehindert wird.



Gruss
Tobias


Edit: So, eine Definition der Metapopulation : "Damit kommen wir zum Kern der Metapopulationstheorie: Unter einer Metapopulation verstehen wir mehrere Populationen einer Art, zwischen denen ein Genfluss stattfindet, so dass diese Populationen genetisch mit einander "verbunden" sind.
Der Genfluss bzw. die Migration von Individuen ist dabei jedoch nicht zwischen allen Subpopulationen als gleichmäßig anzusehen. Zum einen unterscheiden sich die Habitate voneinander in ihrer Eignung für diese Art, so dass die Bewohner eines den Bedürfnissen dieser Art entsprechenden Habitats eher in diesem Gebiet bleiben werden, während Vertreter anderer Populationen, die mit einem weniger gut geeigneten Habitat gesegnet sind, dieses eher verlassen und sich auf die Suche nach einem besseren Lebensraum machen werden. Bestimmte Habitate sind also eher Quellen der Wanderung von Individuen, während andere eher dem Bild einer Senke entsprechen, die Individuen anzieht. Man spricht daher passenderweise auch von "Source"- und "Sink"- Habitaten. Neben der ökologischen Eignung des Habitates spielt auch die relative Lage des Habitats eine Rolle für den Genfluss, der in diese Subpopulation stattfindet oder von ihr ausgeht. So wird man in einer Subpopulation, die sich im Zentrum einer Metapopulation befindet, also von anderen Supopulationen umgeben ist, einen stärkeren Genfluss beobachten als bei Subpopulationen im Randgebiet." (Quelle: http://www.biologische-diversitaet.de/metapop.html)

[Arnd]

Hallo,
die findest du z.B: mit Google . z.B. :http://www.biozentrum.uni-wuerzburg..../publiste.html
Die Modelle sind überwiegend veröffentlicht. Wenn du ein bestimmtes verwenden willst, kannst du vermutlich direkt bei ihm (Prof. A. Poethke) einen file bekommen, das weiss ich aber nicht sicher.

Wegen der Definition: weiter unten sagst du zu den Schutzzielen, dass Genfluss erwünscht ist. Wenn man das mal annimmt, ist es erst recht vernünftig, eine Population die gar keinen (auch keinen sehr seltenen) Genaustausch mit anderen Teilpop. der Metapopulation hat, in das Modell (konzeptionelles oder mathematisches) einzubeziehen. Zunächst ist die betreffende Teilpop. definitionsgemäß kein Teil der MP, durch geeignete Maßnahmen (z.B. Biotopvernetzung) wird sie es aber. Du hast natürlich insofern recht: eine Teilpop. deren Austauschrate 0 beträgt gehört nicht zur Metapop.

Gruß
Arnd

Hi Arnd,

aber wenn du von "weniger isoliert" spricht, betreiben sie ja genetischen Austausch und somit gehören sie dazu, aber "ganz isolierte" nicht.

Jetzt zu den Artikelen und Modelle von Achim Poethke: wäre es möglich, diese irgendwo zu erstehen?



Gruss
Tobias

[frightner]

Hallo,
die findest du z.B: mit Google . z.B. :http://www.biozentrum.uni-wuerzburg..../publiste.html
Die Modelle sind überwiegend veröffentlicht. Wenn du ein bestimmtes verwenden willst, kannst du vermutlich direkt bei ihm (Prof. A. Poethke) einen file bekommen, das weiss ich aber nicht sicher.

Hi Arnd,

ich bedanke mich. Komisch, dass ich das nicht selber gefunden habe .



Gruss
Tobias