Zakaj je pomembno, da istega medveda zaznamo večkrat? Znanost v ozadju genetskih ocen velikosti populacije

Pri zbiranju vzorcev DNK medvedov se morda zdi nepotrebno, da vzorec istega osebka najdemo več kot enkrat. Vendar so prav ponovne zaznave ključnega pomena za ocenjevanje koliko medvedov živi na določenem območju – tudi tistih, ki jih nikoli ne zaznamo.

Zakaj zbrati več vzorcev istega medveda?

Trenutno poteka genetsko vzorčenje medvedov na območju Dinarsko-pindskega gorstva v okviru projekta LIFE DinPin Bear in nekateri naši prostovoljci so zastavili odlično vprašanje:

»Če sumim, da vzorec iztrebka pripada medvedu, ki sem ga že vzorčil/-a, zakaj naj ga zberem ponovno?«

Odgovor je tesno povezan z enim glavnih ciljev genetskega monitoringa: naš cilj ni zgolj prepoznavanje posameznih medvedov, temveč ocena celotnega števila medvedov v populaciji, vključno s tistimi, katerih vzorcev nikoli ne najdemo.

Vsak medved ima edinstven genetski odtis

Z analizo DNK, pridobljene iz medvedjih iztrebkov ali dlake, lahko znanstveniki na podlagi edinstvenih genetskih profilov prepoznajo posamezne živali. To nam omogoča spremljanje medvedov, ne da bi jih morali fizično ujeti ali vznemirjati – takšen pristop imenujemo neinvazivno genetsko vzorčenje.

Vendar pa dejstvo, da smo prepoznali 100 različnih medvedov, še ne pomeni, da na proučevanem območju živi natanko 100 medvedov.

Nekateri medvedi lahko za seboj pustijo številne vzorce, ki jih zberemo in uspešno analiziramo, medtem ko drugi lahko ostanejo povsem nezaznani. Če bi torej preprosto prešteli vse osebke, prepoznane na podlagi DNK, bi dejansko velikost populacije podcenili.

Prav tu postanejo ponovne zaznave še posebej dragocene.

Kako deluje metoda ulova, označitve in ponovnega ulova?

Za ocenjevanje števila medvedov, ki jih nismo zaznali, znanstveniki uporabljajo statistični pristop, imenovan metoda ulova, označitve in ponovnega ulova (CMR – capture–mark–recapture).

Tradicionalno je ta metoda vključevala ulov živali, njihovo označitev in spremljanje, koliko označenih osebkov so ponovno ujeli. Pri genetskem monitoringu lahko enak cilj dosežemo brez fizičnega rokovanja z živalmi. Njihovi edinstveni genetski profili namreč služijo kot naravne identifikacijske oznake.

Načelo je preprosto: delež osebkov, ki jih zaznamo večkrat, nam omogoča oceniti, koliko osebkov je verjetno ostalo povsem neopaženih.

Preprost primer

Predstavljajmo si, da med dvema vzorčenjema zberemo in analiziramo vzorce DNK medvedov:

• Prvo vzorčenje: prepoznamo 20 različnih medvedov.
• Drugo vzorčenje: prepoznamo še 20 medvedov, vendar smo jih 10 zaznali že pri prvem vzorčenju.

Skupaj smo torej prepoznali 30 različnih osebkov.

Ker pa smo med drugim vzorčenjem polovico medvedov že poznali, lahko s preprostim izračunom ocenimo, da bi lahko celotna populacija štela približno 40 medvedov.

Z drugimi besedami: čeprav smo prepoznali le 30 medvedov, podatki nakazujejo, da jih je morda še 10 ostalo nezaznanih.

To je poenostavljen prikaz. Dejanske ocene velikosti populacije temeljijo na naprednejših statističnih modelih, ki upoštevajo razlike v verjetnosti zaznave posameznih živali, intenzivnost vzorčenja in druge dejavnike.

Zakaj so ponovni vzorci tako dragoceni?

Vsakič, ko medveda prepoznamo na podlagi DNK, pridobimo dodatno informacijo o tem osebku in celotni populaciji.

Ponovne zaznave nam pomagajo razumeti, kako verjetno je, da bomo posameznega medveda zaznali med vzorčenjem. Ta podatek je ključnega pomena za ocenjevanje števila živali, ki ostajajo nezaznane.

Še posebej informativni so vzorci, zbrani na različnih lokacijah in v različnih časovnih obdobjih. Poleg tega nam lahko zagotovijo dragocene informacije o gibanju medvedov, rabi prostora in povezanosti med posameznimi območji.

Po drugi strani pa zbiranje velikega števila vzorcev na isti lokaciji in v skoraj istem časovnem obdobju ne prinese nujno toliko dodatnih informacij. Za pridobitev zanesljivih ocen je še posebej pomembno dosledno vzorčenje na celotnem proučevanem območju in v celotnem predvidenem obdobju vzorčenja.

Prostovoljci, vključeni v raziskovanje narave omogočajo genetski monitoring

Projekt LIFE DinPin Bear povezuje raziskovalce, upravljavce prostoživečih živali, lovce, gozdarje, zaposlene na zavarovanih območjih in prostovoljce z območja Dinarsko-pindskega gorstva.

Njihovo sodelovanje je nepogrešljivo. Medvedi živijo na obsežnih in pogosto težko dostopnih območjih, zato je za znanstvenike praktično nemogoče, da bi sami zbrali zadostno število vzorcev na tako velikem območju.

V DivjaLabs, enem od znanstvenih partnerjev projekta, z genetskimi analizami in statističnim modeliranjem populacij zbrane vzorce pretvarjajo v podatke o številčnosti medvedje populacije in drugih pomembnih značilnostih populacije.

Zanesljivost teh ocen ni odvisna zgolj od laboratorijskega dela, temveč tudi od predanosti vseh, ki vzorce zbirajo na terenu. Vsak uporaben vzorec prispeva k boljšemu razumevanju populacije, ponovne zaznave pa so temeljni del uporabljene metode.

Če medveda zaznamo enkrat, vemo, da je tam. Če ga zaznamo ponovno, lahko ocenimo, koliko medvedov živi na tem območju!

Projekt LIFE DinPin Bear sofinancira Evropska unija v okviru programa LIFE. Njegov cilj je izboljšati ohranjanje in upravljanje rjavega medveda na območju Dinarsko-pindskega gorstva s pomočjo usklajenega monitoringa, znanstvenih raziskav in mednarodnega sodelovanja.