Péče o biodiverzitu Jan Plesník

Prezentace na téma: "Péče o biodiverzitu Jan Plesník"— Transkript prezentace:

1 Péče o biodiverzitu Jan Plesník
Agentura ochrany přírody a krajiny ČR Praha

2 Genetická diverzita Týká se rozmanitosti genů v rámci populací a druhů
Popisuje: odlišné populace v rámci téhož druhu rozdílné jedince v rámci určité populace

3 Genetická diverzita Obvykle roste se zvyšující se početností (abundancí) populace Genetické termíny: alela – různé formy téhož genu mutace – změna v DNA, která do genofondu vnáší změny: je výhradním zdrojem genetické variability

4 Genetická diverzita genofond – soubor všech genů a alel v populaci
genotyp – určitá kombinace alel jedince fenotyp – soubor znaků a charakteristik jedince: anatomické, morfologické, fyziologické a biochemické vlastnosti, které jsou projevem jeho genotypu v určitém prostředí

5 Genetická diverzita Kolik genů obsahuje genom (veškerá genetická informace) u některých druhů? Bakterie Cévnaté rostliny nebo mnohobuněční živočichové

6 Genetická diverzita Genomika
až dosud byl úplný genom popsán jen u více než 150 druhů člověk 26 000– genů (2001) dalších 600 projektů sekvencování genomu prokaryotních a eukaryotních organismů

7 Genetická diverzita Nejlépe známa
u modelových druhů molekulární a vývojové biologie (E. coli, Caenorhabditis elegans) u plemen hospodářských a domácích zvířat a odrůd a kultivarů plodin

8 Genetická diverzita Nejlépe známa u hospodářsky významných dřevin
u hospodářsky významných mořských ryb

9 Genetická diverzita Naše znalosti genetické diverzity planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů zůstávají značně omezené: každý druh zahrnuje v průměru 220 odlišných populací

10 Genetická diverzita Ochranářská genetika (conservation genetics)
představuje aplikaci genetiky s cílem zachovat druhy jako samostatné jednotky schopné se vyrovnat s měnícím se prostředím zaměřuje se na málo početné populace cílových druhů planě rostoucích rostlin, volně žijících živočichů a dalších organismů

11 Genetická diverzita Pokles genetické diverzity se projeví :
ztrátou konkrétních alel poklesem zdatnosti (fitness) organismu sníženou přirozenou obnovou populace Inbríding (příbuzenské křížení, příbuzenské oplodnění, příbuzenská plemenitba): koeficient inbrídingu, inbrední deprese

12 Genetická diverzita efekt hrdla láhve
efekt zakladatele - kolonizace nového prostředí nebo pěstování či chov v lidské péči zubr: 12 jedinců, bělověžská linie 7 jedinců, z toho 3 samice kůň Převalského: 12 jedinců, projevy zdomácňování

13 Genetická diverzita pravidlo 50/500
Izolované populace by měly mít nejméně 50 a ideálně 500 jedinců, aby si udržely svou genetickou diverzitu

14 Genetická diverzita vír vymírání (vortex)
účinná početnost populace (EPS) – počet jedinců, kteří se v populaci skutečně rozmnožují závisí na více činitelích obvykle 10 % skutečné početnosti populace

15 Genetická diverzita genetický drift - zvláštní typ přírodního výběru, založený na náhodě při produkci potomstva, který nesouvisí s vlastnostmi nebo projevy selektovaného znaku U málo početných populací se frekvence alel náhodně mění z generace na generaci v závislosti na tom, kteří jedinci se rozmnožují Jde o kolísání v četnosti výskytu určitého genu v populaci během určité doby, způsobené spíše náhodnými událostmi než přírodním výběrem. Během dalších generací může vést ke změně složení dané populace

16 Genetická diverzita Nezbytný předpoklad pro udržení evolučních procesů v rámci druhů: ulehčuje přizpůsobení (adaptace) druhu na měnící se podmínky prostředí v průběhu mikroevoluce „evoluční polévka“ mikroevoluce – současná evoluce

17 Genetická diverzita Zdroj přírodního genetického materiálu pro zemědělství, lesnictví a rybářství tradiční postupy (šlechtění, křížení) moderní biotechnologické postupy: genové inženýrství (cílené genetické modifikace syntetická biologie: tvorba umělých počítačem navržených organismů (poprvé květen 2010, dnes viry, bakterie, sinice, řasy)

18 Genetická diverzita Biopirátství Bioprospektorování
Činnost, kdy je konkrétní genetický materiál nebo tradiční znalost jeho využívání získány bezplatně v rozvojové nebo postkomunistické zemi bez jejího předcházejícího souhlasu a poté patentován v určitém hospodářsky vyspělém státě, nejčastěji nadnárodní farmaceutickou nebo zemědělskou firmou Bioprospektorování

19 Genetická diverzita Genetický zdroj - jakýkoli materiál rostlinného, živočišného, mikrobiálního nebo jiného původu, který obsahuje funkční geny (jednotky dědičnosti), a to včetně produktů soudobých biotechnologických postupů

20 Genetická diverzita Rovnoprávné a spravedlivé rozdělování přínosů plynoucích z využívání genetických zdrojů včetně odpovídajícího přístupu k nim (ABS): příprava mezinárodního režimu Poměr Sever : Jih vlastnictví 1 : 4 spotřeba 4 : 1

21 Genetická diverzita Více než 70 % léčiv, které vykazují nadějné výsledky při léčení a předcházení rakovině, pochází z rostlin, žijících v tropických deštných pralesích Alkaloidy z madagaskarské rostliny Cataranthus roseus zvyšují pravděpodobnost přežití leukémie u dětí z původních 5–25 % na 80 %: čistý zisk farmaceutické firmy 100 milionů USD (2 miliardy Kč) ročně

22 Genetická diverzita Geny z rajčete, rostoucího planě v peruánských Andách, zvýšily roční prodej této zeleniny v USA z 5 milionů na 8 milionů dolarů (ze 100 na 160 milionů Kč). Jediný gen, importovaný z jisté odrůdy ječmene z Etiopie, se používá na ochranu kalifornského ječmene před žlutým trpasličím virem: díky tomuto opatření se v Kalifornii ročně sklízí ječmen v hodnotě 160 milionů dolarů (3,2 miliardy Kč).

23 Genetická diverzita Brazílie křovinář žararaka: jed ředí u obětí krev a snižuje krevní tlak USA, Velká Británie izolován toxin a syntetizován analog captocril 1981 USA patent captoten

24 Genetická diverzita V USA patentování částí lidského genomu
otázka patentů – pouze inovace cena patentů: nejméně milion USD (20 milionů Kč) Světová obchodní organizace (WTO): uznává pouze patenty

25 Genetická diverzita Vhodný příklad ABS sukulent Hoodia gordonii
roste v poušti Kalahari v Namibii a Botswaně Sány (Křováky) využíván k tlumení pocitu hladu a žízně

26 Genetická diverzita nejúčinnější prostředek na snižování hmotnosti
Jihoafrická rada pro vědecký a průmyslový výzkum, která preparát z rostliny patentovala, vyplácí Sánům 10 % ze zisku

27 Genetická diverzita Tři hlavní cíly Úmluvy o biologické rozmanitosti (CBD) ochrana biodiverzity na všech jejích úrovních (genetická, druhová, ekosystémová + kulturní) 2) udržitelné (rozumné, moudré) využívání jejích složek 3) spravedlivé a rovnoprávné rozdělování přínosů z využívání genetických zdrojů, zahrnující spravedlivý přístup ke genetickým zdrojům, odpovídající přenos významných technologií, přičemž je nutné brát v úvahu všechna vlastnická práva, a přiměřené financování (ABS)

28 Genetická diverzita 10. zasedání konference smluvních stran CBD, Nagoja, říjen 2010 Sjednán Protokol pro přístup ke genetickým zdrojům a spravedlivému sdílení přínosů z jejich využívání kompromisní text po 12 letech vyjednávání úprava vztahů mezi poskytovateli a uživateli genetických zdrojů souhlas poskytovatele nutný ještě před získáním zdroje v platnost měl vstoupit 2012, k jej ratifikovalo 11 zemí, z významných jen Indie