Remarks on systematics and the sources of variation in Falco peregrinus: the relevance to the reintroduction of falcons into Poland

• Autorzy: White C M , Ambrose R E , Longmire J L

Warianty tytułu

PL

Uwagi o systematyce i zrodlach zmiennosci sokola wedrownego w odniesieniu do jego reintrodukcji w Polsce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Experience elsewhere has shown that when species are reintroduced into locations from where they have been extirpated there is frequently opposition to that action. Such opposition usually relates to the introduction of so called "exotic" genes, that is, introduction of forms (subspecies) not originally native in that area. In the context of this paper we are referring to the introduction of Peregrine Falcons from other parts of Europe into Poland, recognizing that falcons from Poland may originally have had a distinct genetic makeup. We review the subspecies concept and the sources of variation found in Peregrine Falcons Falco peregrinus. The variation can be individual, local (deme variation), or geographical. Overlying morphological variation is a manifestation of genetic variation. All these natural variations argue against the notion that the same sort of falcon which existed earlier can be recreated. We conclude that as long as populations now allocated to the nominate subspecies Falco peregrinus peregrinus are reintroduced, then natural selection will reconstruct a population that is genetically fit to survive in that particular location. Further, normal, natural recoveries of depressed populations (without reintroductions) frequently result in a population that is genetically and /or morphologically different than the original population.

PL

Wyginięcie populacji sokoła wędrownego na obszarze niemal całej Europy Wschodniej, a szczególnie w Polsce (które miało miejsce w latach 1950-1970), było wynikiem zanieczyszczenia środowiska chemicznymi środkami ochrony roślin. W Polsce i w sąsiednich krajach sokoły zakładały gniazda głównie na drzewach na obszarach leśnych (Kirmse 1993a, 1993b). Zdaniem niektórych specjalistów takie umieszczenie gniazd wskazuje na wyjątkowość tej populacji sokoła wędrownego, która prawdopodobnie, także genetycznie, różniła się od populacji z innych obszarów Europy. Niestety, wyginęła ona niemal całkowicie, a w wraz z nią jej pula genowa. A zatem, podejmując próbę reintrodukcji sokoła wędrownego w Polsce należy odpowiedzieć na pytania: 1) Jaki podgatunek sokoła powinien być wykorzystany; 2) Czy można reintrodukować podgatunki "egzotyczne" (nie miejscowe). Nasze doświadczenia ze Stanów Zjednoczonych wskazują, że wprowadzanie podgatunków "egzotycznych" tam, gdzie sokoły były reintrodukowane spotykało się z silną opozycją pojedynczych działaczy lub organizacji. Ale, czy uda się odtworzyć taką samą, jak rodzima, pod względem morfologicznym czy genetycznym pulę sokołów w celu wykorzystania ich do reintrodukcji? Może wystarczy użyć po prostu tego samego podgatunku? Mając na względzie te pytania przedstawiamy przegląd źródeł zróżnicowania - i ich przyczyn - różnych podgatunków sokołów. Populacje jednego gatunku zamieszkujące kontynenty na ogół wykazują stopniowe zmiany morfologiczne występujące u kolejnych występujących obok siebie podgatunków (White & Boyce 1988). Zmiany te przechodzą na ogół płynnie jedna w drugą, choć są też lokalne populacje, które wyraźnie się odróżniają. Takie populacje mogły być wyróżniane jako oddzielne podgatunki i w przeszłości otrzymywały takie nazwy jak: brittanicus, germanicus, etc. (Hartert 1913, Vaurie 1961). Bliskość pokrewieństwa pomiędzy poszczególnymi podgatunkami testowano przy użyciu programu komputerowego PAUP (ryc. 1) oraz metodą , odpowiedniego grupowania podgatunków. Zastosowano regułę "75%" (Amadon 1949), by wskazać wyraźną granicę pomiędzy jednym a drugim podgatunkiem. Przyjęto tu, że 75% osobników z jednego podgatunku powinno być różnych od 99% osobników z "sąsiedniego" podgatunku. Niezależnie od międzyosobniczych różnic w obrębie każdej z populacji (powstałych jako wynik rekombinacji), są też wspomniane wyżej grupy lokalne; zwane demami i wskazujące na chów wsobny, jaki ma miejsce w obrębie takiej jednostki lokalnej zwanej też "jednostką rodzinną" (ryc. 2). Wyraźnie odmienna populacja z doliny Renu stanowi dobry przykład "jednostki rodzinnej". Poza Europą dobrych przykładów na warunki w jakich powstają demy, w których pula genowa jest ograniczona, są sokoły gnieżdżące się w dziuplach w południowo-wschodniej Australii (Olsen 1982) oraz prawdopodobnie także jaśniejsza odmiana Falco peregrinus cassini z południa Ameryki Południowej (McNutt et al. 1988). Poza tymi dwoma rodzajami zmienności istnieje jeszcze zmienność geograficzna. Podgatunki oddzielone barierami geograficznymi, np. na wyspach dostarczają najlepszych przykładów. Nową Gwineę zamieszkują sokoły, które zasadniczo różnią się od sokołów australijskich (White et al. 1993), chociaż oba podgatunki oddziela tylko 200 kilometrów Cieśniny Torresa. Różnorodność na poziomie molekularnym była badana za pomocą różnych technik analizy DNA w celu ustalenia zarówno pokrewieństw systematycznych pomiędzy podgatunkami (Seibold et al. 1993, Heilbig et al. 1994) jak i pokazania genetycznej różnorodności (ryc. 3), a także by odnaleźć genetyczne markery - wskaźniki (Longmire et al. 1991, ryc. 4 i 5). Szczególnym wskaźnikiem jest brak fragmentu wielkości 7.4 kilobazy u sokołów pochodzących z północno-amerykańskiej tundry; cecha ta szczególnie często występuje na Grenlandii. Molekularna różnorodność nie zawsze idzie jednak w parze z różnorodnością morfometryczną. Ważny jest też sposób w jaki przeciętna cecha może się zmieniać w krótkim czasie w zależności od rozmiarów polulacji: mniejsze zmiany zachodzą w większej populacji osobników krzyżujących się ze sobą. Takie zmiany w morfologii można zaobserwować na Alasce, gdzie silnie zredukowana populacja zaczęła rosnąć na początku lat osiemdziesiątych. Kilka par miało szczególnie wysokie sukcesy lęgowe, wyprowadzając więcej piskląt niż inne pary, które kolejno pojawiały się w populacji lęgowej. Poszczególne osobniki nie miały więc takiego samego wpływu na strukturę wzrastającej populacji. Występujące na Alasce zróżnicowanie sukcesu lęgowego ułatwia tłumaczenie różnic w cechach morfologicznych sokołów występujących na Alasce teraz i przed 20 laty (ryc. 6 i 7). Z analizy zmienności morfometrycznych i molekularnych wynika, że nie ma większego znaczenia skąd będą pochodziły sokoły używane do reintrodukcji. Naturalna selekcja będzie i tak faworyzowała osobniki najlepiej przystosowane do obecnie panujących warunków na obszarach, gdzie populacja miejscowa wyginęła i prowadzone są wysiłki w celu jej odtworzenia. Zapewne osobniki z bliższych obszarów geograficznych okażą się lepiej przystosowane, dzięki czemu szanse pomyślnej reintrodukcji będą większe.

Słowa kluczowe

PL

ptaki; zmiennosc morfologiczna; reintrodukcja; Polska; systematyka; Falconidae; Falco peregrinus; sokol wedrowny; sokolowate; ornitologia; ptaki drapiezne

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 1995
• Tom: 30
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.31-41, rys.,tab.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

White C M

• Department of Zoology, Brigham Young Universitety, Provo, Utah 84602 USA

autor

Ambrose R E

• U.S. Fish and Wildlife Service, Endangered Species, 1412 Airport Way, Fairbanks, Alaska 99701 USA

autor

Longmire J L

• Genomic and Structural Biology Group, MS M 880, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico, 87545 USA

Bibliografia

• Amadon D. 1949. The seventy-five percent rule for subspecies. Condor 51:250-258.
• Barclay J.H., Cade T.J. 1983. Restoration of the Peregrine Falcon in the eastern United States. Bird Conservation 1:3-37.
• Cade T.J, Enderson J.H., Thelander C.G., White C.M. (eds). 1988. Peregrine Falcon Populations: Their Management and Recovery. The Peregrine Fund, Boise, Idaho.
• Cramp S., Simmons K.E.L. (eds). 1980. The birds of the western Palearctic. Vol. 2, Oxford Univ. Press., Oxford.
• Glutz von Blotzheim U.N., Bauer K.M., Bezzell E. (eds). 1971. Handbuch der Vogel Mitteleuropas. Vol. 4, Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt am Main, Germany.
• Hartert E. 1913. Die Vogel der paläaktischen Fauna. Friedlander und Sohn, Berlin.
• Helbig A.J., Seibold I., Bednarek W., Gaucher P., Ristow D., Scharlau W., Schmidl Wink D.M. 1994. Phylogenetic relationships among falcon species (genus Falco) according to DNA sequence variation of the cytochrome b gene, pp. 593-599. in: B-U. Meyburg and R.D. Chancellor (eds). Raptor Conservation Today, WWGBP, The Pica Press, U.K.
• Kirmse W. 1993a. Peregrine's (Falco peregrinus) tree-nesting tradition in the Baltic stronghold: is there any survival? Baltic Birds VI/S.:131-137.
• Kirmse W. 1993b. Wiedereinburgerung baumbrutender Wanderfalken durch erneute Traditionsbilbung. Vogel und Umwelt 7:231- 240.
• Lindberg P., Schei P.J., Wikman M. 1988. The Peregrine Falcon in Fennoscandia, pp. 159-172. in: T.J. Cade, et.al. (eds). Peregrine Falcon Populations.
• Longmire J.L., Lewis A.K., Brown N.C., Buckingham J.M., Clark L.M. Jones M.D., Meincke L.J., Meyne J.M., Ratliff R.L., Ray F.A., Wagner R.P., and Moyzis R.K. 1988. Isolation and molecular characterization of a highly polymorphic centromeric tandem repeat in the family Falconidae. Genomics 2:14-24.
• Longmire J.L., Ambrose R.E., Brown N.C., Cade T.J., Maechtle T.L., Seegar W.S., Ward F.P., White C.M. 1991. Use of sex-linked minisatellite fragments to investigate genetic differentiation and migration of North American populations of the Peregrine Falcon (Falco peregrinus). pp. 217-229. in: T. Burke, G. Dolf, A.J. Jeffreys and R. Wolff (eds). DNA Fingerprinting Approaches and Applications. Bukhauser Verlag, Basel, Switzerland.
• McNutt J.W., Ellis D.E., Garat C.P., Roundy T.B., Vasina W.G., White C.M. pp. 237-249. in: T.J. Cade et al. (eds). Peregrine Falcon Populations.
• Mizera T. 1994. Birds of prey in Poland - The current situation. Newsletter, World Working Group on Birds of Prey and Owls. No. 19/20:16-18.
• Mizera T., Sielicki J. 1995. The Peregrine Falcon Falco peregrinus in Poland - its situation and perspectives for reinstatement. Acta orn. 30:47-52.
• Newton I. (ed). 1989. Lifetime reproduction in birds. Academic Press, London.
• Olsen P.D. 1982. Ecogeographic and temporal variation in the eggs and nests of the Peregrine, Falco peregrinus, (Aves: Falconidae) in Australia. Australian Wildl. Res. 9:277-291.
• Porter R.D., Jenkins M.A., Gaski A.L. 1987. Working Bibliography of the Peregrine Falcon. Nat'l. Wildl. Fed. Sci. & Tech. Ser. No. 8. Nat'l Wildl. Federation, Wash. D.C.
• Seibold I.A., Helbig L.J., Wink M. 1993. Molecular systematics of falcons (family Falconidae). Naturwiss. 80:87-90.
• Tomiałojć L. 1990. Ptaki Polski; rozmieszczenie i liczebność. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• Trommer G. 1994. Re-establishment of tree-nesting Peregrine Falcons. Newsletter, World Working Group on Birds of Prey and Owls No. 19/20:18-21.
• Vaurie C. 1961. Systematic notes on Palearctic Birds No. 44. Falconidae: the genus Falco (part 1. Falco peregrinus and Falco pelegrinoides). Amer. Mus. Novitates 2035:1-19.
• Weick F. 1989. Zur taxonomie des Wanderfalken. Ludwigsburg, Germany.
• White C.M. 1987. The Peregrine: systematics and evolution, pp. xii-xxx. in: R.D. Porter, A. Jenkins and A. Gaski. (eds). Working Bibliography of the Peregrine Falcon, Natl. Wildl. Federation Tech. Ser. no. 9, Wash. D.C.
• White C.M., Boyce D.A., Jr. 1988. An overview of Peregrine Falcon subspecies, pp. 789-810. in: T.J. Cade et al. (eds). Peregrine Falcon Populations.
• White C.M., Parrish J.R., Brimm D.J., Longmire J.L. 1993. Aspects of variation between Peregrine Falcon Falco peregrinus: a review with emphasis on southern Hemisphere populations, pp.13-24. in: P. Olsen (ed). Australian Raptor Studies. Australasian Raptor Assoc., R. A.O.U., Melbourne, Australia.