Miksi geneettinen monimuotoisuus on tärkeää?

Miksi geneettinen monimuotoisuus on tärkeää?

Luonnonvarakeskus (LUKE) julkaisi syyskuussa 2022 Suomen susikannan suotuisan suojelutason viitearvojen määrittelyä käsittelevän loppuraportin. Raportti sisältää uutta tietoa susikannasta ja työkaluja viitearvon määrittelyyn.

Raportista ilmenee, että Suomen susikannan geneettinen eli perinnöllinen monimuotoisuus on heikentynyt, sillä kanta on jakautunut kahteen osapopulaatioon, itäiseen ja läntiseen. Osapopulaatioiden välillä vaihtuu vain vähän geenejä. Susikanta on kasvanut viimeisen 30 vuoden aikana keskimäärin noin 10 % vuodessa ja kasvun arvellaan jatkuvan, mikäli vuosittainen kuolleisuus pysyy keskimäärin samalla tasolla kuin viimeiset 30 vuotta. Kanta kasvaa, mutta geneettinen monimuotoisuus ei. Miksi geneettinen monimuotoisuus sitten on tärkeää?

Monimuotoisuuden merkitys

Biodiversiteetti eli luonnon monimuotoisuus käsittää elollisen luonnon erilaisuuden ja monipuolisuuden. Monimuotoisuutta tarkastellaan kolmella eri tasolla: ekosysteemien biodiversiteetti, lajien biodiversiteetti ja geneettinen diversiteetti. Ekosysteemien monimuotoisuudella tarkoitetaan erilaisten elinympäristöjen määrää ja lajien monimuotoisuudella lajien määrää ekosysteemissä tai jollakin tietyllä alueella. Geneettinen monimuotoisuus puolestaan ilmenee jokaisella lajin yksilöllä ainutlaatuisena perimänä eli geeneinä. Samalla alueella elävät saman lajin yksilöt eli saman populaation yksilöt voivat ulkoisesti muistuttaa toisiaan, mutta ovat jokainen omanlaisiaan ulkomuotonsa, käyttäytymisensä ja geeniensä suhteen. Kun lajin sisällä geenien erilaiset muodot eli alleelit vaihtelevat paljon, on populaatio monimuotoinen.

Erilaisilla geenien muodoilla on suuri merkitys lajin sopeutumiselle ja säilymiselle. Suuri ja monimuotoinen populaatio mahdollistaa luonnonvalinnalle pelivaraa, tehostaa hyödyllisten alleelien yleistymistä geenipooliin ja parantaa populaation mahdollisuuksia sopeutua muuttuviin olosuhteisiin. Yksilöiden lukumäärä on suorassa yhteydessä populaation geneettisen monimuotoisuuteen – mitä enemmän yksilöitä, sitä todennäköisemmin populaatio selviytyy. Pienet populaatiot sen sijaan riskialttiimpia ja niiden selviytyminen on heikompaa.

Mitä vähemmän populaatiossa on yksilöitä ja mitä vähemmän geenivirtaa populaatioiden välillä on, sitä todennäköisemmin populaatiossa esiintyy sukusiitosta eli läheiset sukulaiset lisääntyvät keskenään. Sukusiitoksen seurauksena geneettinen monimuotoisuus vähenee, kun alleelien määrä kutistuu. Jälkeläisten lisääntymistehokkuus ja selviytyminen aikuisuuteen asti heikkenevät. Sukusiitos aiheuttaa muun muassa lisääntymisvaikeuksia, jälkeläiskuolleisuutta, epämuodostumia, perinnöllisiä sairauksia ja poikkeavaa käyttäytymistä. Lisäksi mahdollisuudet sopeutua muuttuviin ympäristöolosuhteisiin heikkenevät.

Geneettinen monimuotoisuus uhanalaisilla lajeilla

Tutkimusten mukaan uhanalaisilla lajeilla on vähemmän geneettistä monimuotoisuutta verrattuna elinvoimaisiin lajeihin. Valmiiksi pienissä uhanalaisten lajien populaatioissa elinympäristöjen tuhoutuminen ja pirstoutuminen ja muuttoliikkeen vähäisyys pienentävät entisestään yksilömäärää, kaventavat geneettistä monimuotoisuutta lisäten samalla sukusiitosta. Samalla populaatioiden sopeutuminen esimerkiksi ilmastonmuutokseen estyy tai heikkenee.

Lajien suojelussa yksi näkökulma onkin geneettinen suojelu. Geneettisessä elvytyksessä populaatioon tuodaan uusia yksilöitä toisista populaatioista. Geneettisessä palauttamisessa puolestaan tavoitteena on ylläpitää populaatiossa neutraalia geneettistä muuntelua ja palauttaa samalla populaatioon sen menettämää geneettistä monimuotoisuutta. Tavoitteena on se, että populaatio pystyy tulevaisuudessa sopeutumaan elinympäristössään tapahtuviin muutoksiin. Lisäksi yksilöitä aktiivisesti siirtämällä voidaan palauttaa edullisen geneettisen muutoksen avulla populaation menettämiä paikallisia sopeutumia ja säilyttää populaation sopeutumispotentiaali.

Uhanalaisten lajien geneettistä suojelua tehdään erityisesti eläintarhoissa, jolloin puhutaan etäsuojelusta eli ex situ-suojelusta. Eurooppalaisen eläintarha ja akvaarioyhdistys EAZA:n suojeluohjelmissa EEP (EAZA Ex Situ Programme) ja ESB (European Studbook) uhanalaisia lajeja lisäännytetään vastuullisesti geneettinen monimuotoisuus edellä tarhaolosuhteissa. Jokaisella suojeluohjelmiin kuuluvalla lajilla on oma koordinaattori, joka pitää lajista ja sen tarhaoloissa elävistä yksilöistä kantakirjaa. Samainen koordinaattori päättää, mitkä yksilöt saavat lisääntyä keskenään, jotta sukusiitosta ei tapahtuisi. Suojeluohjelmien perimmäinen tarkoitus on mahdollistaa tarhattujen yksilöiden palautusistutukset luontoon, jolloin luonnonvaraisiin populaatioihin päätyy tarhoista uusia geenejä ja luonnossa olevien populaatioiden geneettinen monimuotoisuus kasvaa.

Esimerkiksi Suomessa silmälläpidettäväksi luokitellun metsäpeuran kanta on muodostunut kahdesta osapopulaatiota, Suomenselän ja Kainuun. Näiden osapopulaatioiden välillä ei tapahdu kovinkaan paljon muuttoliikettä ja geenivirtaa, joten eläintarhojen avulla lisäännytettyjä metsäpeuroja palautusistutettiin seitsemänvuotisessa MetsäpeuraLIFE-hankkeessa Etelä-Pohjanmaalle Lauhavuoren kansallispuiston ja Pirkanmaalla Seitsemisen kansallispuiston palautusalueille. Toinen hyvä esimerkki on isopandojen suojelu. Isopandoja tarhataan Kiinan ulkopuolella ympäri maailmaa. Tarhoissa syntyneet jälkeläiset kuitenkin palaavat Kiinaan Sichuanin, Shaanxin ja Gansun maakunnissa sijaitseviin pandakeskuksiin, joissa ne pääsevät lisääntymään. Pandakeskuksissa syntyneet, uusia geenejä kantavat isopandat palautusistutetaan niiden luonnollisiin elinympäristöihin, jolloin ne lisäävät luonnossa elävän isopandakannan geneettistä monimuotoisuutta.

Tärkeää olisi myös se, että luonnonvaraisten populaatioiden välinen muuttoliike ja geenivirta saataisiin turvattua.