Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

Schäfers, C., D. Oertel und R. Nagel (1992): Effects of 3,4-Dichloroaniline on Fish Populations with
differing strategies of reproduction. In: Braunbeck, Segner und Hanke (Edit.) Fish in ecotoxicology and
ecophysiology, VCH Verlagsgesellschaft
Schmitz, A. und R. Nagel (1995): Influence of 3,4-Dichloranilin on benthic invertebrats in indoor experimental
streams. Ecotoxicol. Environ. Safety 30 (1), 63-71.
8.4 Populationsbiologie
Univ.-Prof. Dr. A. Seitz und Mitarbeiter (Institut für Zoologie)
8.4.1 Entwicklung eines Schätzverfahrens für die effektive Populationsgröße einer räumlich strukturierten
Population
Bearbeiterin: Dr. Eva-Maria Griebeler
Hauptbetreuer: Univ.-Prof. Dr. A. Seitz
Die effektive Größe einer Population hat sowohl in der Populationsgenetik als auch in der Naturschutzbiologie
eine zentrale Bedeutung, da der Verlust an genetischer Variabilität umgekehrt proportional zu
ihrem Wert ist. Die effektive Größe einer Population wird von verschiedenen Faktoren beeinflußt, z.B.
der Fluktuation der Populationsgröße, von Unterschieden im Fortpflanzungserfolg einzelner Individuen, der
Mutation oder von Genfluß. Von den in der Literatur existierenden Schätzverfahren werden aber immer nur
einzelne Faktoren berücksichtigt. Zum Vergleich der Güte dieser Methoden im Kontext von natürlicheren
Populationen wurde von mir ein stochastisches individuenbasiertes Simulationsmodell entwickelt. Es modelliert
eine einfache monözische diploide Art mit nicht-überlappender Generationsfolge und stochastischem
logistischem Wachstum in den Populationen. Die Simulation der zeitlichen Entwicklung einer Population
ermöglicht die Berechnung der exakten effektiven Populationsgröße zu einem beliebigen Zeitpunkt, die ich
dann mit den von den untersuchten Schätzverfahren berechneten Werten verglichen habe.
Es zeigte sich, daß die in der Literatur existierenden Methoden relativ schlechte Schätzwerte der effektiven
Populationsgröße liefern, falls die von ihnen angenommenen Voraussetzungen in einer Population verletzt
sind. Neben diesen Schwierigkeiten bei der Schätzung der effektiven Populationsgröße, die aus der Nicht-
Erfülltheit der von den jeweiligen Modellen angenommen Rahmenbedingungen resultieren, zeigte sich, daß
auch rein statistische Faktoren einen sehr großen Einfluß auf die Güte der Schätzung von Verfahren, die
auf genetischen Daten basieren, besitzen. So können verschiedene Genorte aufgrund von Zufallsprozessen
(genetische Drift, Mutation etc.) unterschiedliche Schätzwerte liefern und es ist daher die Untersuchung
einer Mindestanzahl Genorte erforderlich, um gute Schätzungen zu erhalten. Auch der Polymorphiegrad der
Genorte, der durch die Wahl des molekularen Markers vorgegeben wird und die Stichprobengröße besitzen
einen sehr starken Einfluß auf die Güte der Schätzwerte. Insgesamt definieren diese beiden Variablen
den Wertebereich aller auf Heterozygotiewerten basierender Schätzer. Während Schätzer der eigenvalue
und variance effective population size für die Praxis unrealistische Stichprobengrößen und Anzahlen von
untersuchten Genorten für vergleichsweise gute Schätzungen benötigten, liefern die Schätzer der inbreeding
effective size wesentlich bessere Ergebnisse unter realistischen Untersuchungsbedingungen (10 Genorte,
25 Individuen). Nur dann, wenn alle Voraussetzungen der Schätzer tatsächlich erfüllt sind, dürfen die
Schätzwerte aber quantitativ interpretiert werden. Ansonsten ist nur eine qualitative Interpretation sinnvoll.
8.4.2 Modellierung strukturierter Insektenpopulationen. Ein vereinfachter Ansatz im Rahmen
der standardisierten Populationsprognose
Bearbeiter: Dipl.-Biol. Andreas Heidenreich
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