حفاظت از حیات‌وحش در برخی موارد نیاز به راه‌حل‌های خلاقانه‌ای برای غلبه بر شرایط سخت دارد. کاهش چشمگیر افراد یک جمعیت منزوی، زیرگونه و یا گونه، یک چالش جدی برای حفاظت حیات‌وحش است که نیاز به رویکردهای متفاوتی علاوه‌‌بر روش‌های عادی حفاظت از گونه‌ها و جمعیت‌های پویا دارد؛ جمعیت‌هایی‌ که اگرچه با کاهش تعداد روبه‌رو هستند، اما افراد باقیمانده در حدی هستند که رویکردهای عادی حفاظتی می‌تواند کاهش جمعیت را متوقف و یا حتی در بسیاری از موارد جبران کند. در برخی موارد که کاهش جمعیت تا حد چشمگیری رخ داده است، ایجاد جمعیت پشتیبان با تکثیر در شرایط اسارت و نیمه‌اسارت، معرفی افراد جدید از همان گونه و زیرگونه به منطقه و گاهی هیبرید کردن جمعیت با افراد جدید از زیرگونه یا جمعیت متفاوت، می‌تواند با افزایش توانایی جمعیت در بقا و تولیدمثل (Fitness) نجات‌بخش جمعیت کوچک باشد. اما اجرای این راه‌حل‌ها ملاحظات و پیچیدگی‌های خاصی دارد. در یک مطالعه که اخیراً در ژورنال Conservation Biology منتشر شده است، اثر معرفی افراد جدید به زیرگونۀ (جمعیت) «خرس قهوه‌ای مارسیکایی» Ursus arctos marsicanus و هیبرید کردن این زیرگونه برای فرار از انقراض در یک مدل‌سازی بررسی شده است. این بررسی نشان می‌دهد که اگرچه معرفی افراد جدید در کوتاه‌مدت باعث افزایش فیتنس جمعیت خواهد شد، اما سازگاری محیطی جمعیت اولیه کاهش می‌یابد و درصورت افزایش نیافتن جمعیت تحت‌تأثیر عوامل غیرژنتیکی، فیتنس کسب‌شده نیز به‌تدریج کاهش خواهد یافت.

این مطالعه به‌خوبی اهمیت بررسی دلایل وضعیت فعلی جمعیت را برای اتخاذ هر رویکردی نشان می‌دهد. اما پیش از توضیح بیشتر نتایج این مطالعه لازم است تفاوت‌های رویکردهای حفاظتی‌ای را که در بالا اشاره شد، بیشتر دریابیم. تفاوت این دو وضعیت تشریح‌شده را می‌توان با دو مفهوم «جمعیت در حال کاهش» و «جمعیت کوچک» توضیح داد. در اولی هرچند اثر فعالیت‌های انسانی به‌طور کلی باعث کاهش جمعیت شده است، اما تعداد افراد باقیمانده به اندازه‌ای است که برآیند اثر متقابل افراد در چارچوب‌های رفتار جمعیت قابل توضیح است و اثر پدیده‌های تصادفی بر سرنوشت جمعیت قابل چشم‌پوشی است. اما در جمعیت کوچک، تعداد افراد به‌قدری کاهش یافته است که رخدادهای تصادفی برای افراد باقیمانده، صرف‌نظر از اقدامات ما می‌تواند سرنوشت یک جمعیت کوچک را رقم بزند. توجه به این نکته ضروری است که فیتنس یک جمعیت به‌طور کلی با اندازۀ آن همبستگی دارد و اندازۀ جمعیت تعیین‌کنندۀ نقش عواملی همچون نسبت جنسی زاده‌های جدید، توانایی بقا و تولیدمثل و درون‌آمیزی بر سرنوشت جمعیت است. این توضیح ضرورت اقدامات مداخله‌جویانه به قصد افزایش فیتنس جمعیت‌های کوچک و منزوی مانند خرس سیاه مارسیکایی را توضیح می‌دهد. از سوی دیگر، گاهی تمام این تلاش‌ها برای حفاظت از یک جمعیت کوچک صرفاً تلاش برای حفظ آن جمعیت نیست و بازتابی است از تلاشی کل‌نگر برای حفاظت از اکوسیستم‌هایی که آن گونه در آن بیشتر از سایر گونه‌ها مورد توجه قرار گرفته است و یا نقش اساسی در حفاظت از کل زیستگاه دارد.

پیش از توصیۀ سناریو‌های نجات ژنتیکی باید دلایل کاهش نرخ بقای زاده‌های جدید، مشکلات احتمالی ژنتیکی ناشی از درون‌آمیزی بررسی‌شده و نقش کاهش فیتنس جمعیت در آنها به دقت مشخص شود

فیتنس یا سازگاری محیطی؟
در مطالعۀ انجام‌شده، اثر معرفی افراد جدید برای افزایش فیتنس جمعیت خرس قهوه‌ای مارسیکایی بررسی شده است. خرس قهوه‌ای مارسیکایی که زمانی در بخش‌های گسترده‌ای از رشته‌کوه‌های «آپنینی» در مرکز ایتالیا گسترده بود، حالا تحت‌تأثیر شکار در دو قرن گذشته و سپس از بین رفتن زیستگاه‌هایش به‌شکل یک جمعیت کوچک منزوی در پارک ملی «آبروزو» در مرکز ایتالیا درآمده است. تعداد افراد این جمعیت حدود 40 فرد برآورد می‌شود که از این تعداد، تنها 10 یا 12 فرد ماده با قابلیت زادآوری هستند. به همین جهت، معرفی افراد جدید تحت‌عنوان «نجات ژنتیکی» و یا معرفی نسخه‌هایی از استخرهای ژنتیکی (ترکیبی از همۀ ژن‌ها (از جمله آلل‌ها)ی موجود در یک جمعیت یا گونۀ در حال تولیدمثل) خاص که در گروه‌های بومی تکامل یافته‌اند، یک راه‌حل امیدوارکننده و پرمناقشه برای نجات این جمعیتِ در لبۀ مرز انقراض در نظر گرفته می‌شود. در این مطالعه محققان از شبیه‌سازی ژنتیکی برای پیش‌نگری تأثیر این اقدامات بر فیتنس جمعیت و یا سازگاری محیطی اجدادی استفاده کردند. سازگاری محیطی ناشی از تطابق مکانی بین تنوع ژنتیکی تطبیقی و تنوع محیطی است که به یک جمعیت امکان بقا و تولیدمثل بهتر را در یک مکان خاص در مقایسه با سایر مناطق می‌بخشد. به بیان ساده، سازگاری محیطی را می‌توان به فیتنس جمعیت در یک مکان خاص تعبیر کرد، درحالی‌که خود فیتنس کمیتی عمومی‌تر و غیروابسته به مکان است. در این شبیه‌سازی محققان 10 سناریوی نجات ژنتیکی را که در آن تعداد و ویژگی‌های ژنتیکی افراد معرفی‌شده با هم تفاوت داشت، با یک سناریو که در آن افزایش جمعیت طبیعی بدون دخالت ژنتیکی رخ می‌دهد، مقایسه کردند. از بین سناریو‌های مختلف معرفی 5 فرد از جمعیت‌های بزرگتر خرس قهوه‌ای اروپایی با فیتنس مناسب که حامل جهش‌های مضر کمتری نسبت به افراد جمعیت خرس سیاه مارسیکایی هستند، باعث افزایش سریع 10-20 درصدی در فیتنس جمعیت و کاهش سطح سازگاری محیطی اجدادی تا 22.4 درصد در 30 نسل شد. بقیۀ سناریو‌های نجات ژنتیکی تفاوت معنی‌داری به‌لحاظ نتایج با این سناریو نداشتند. با فرض ثابت ماندن تعداد افراد جمعیت، فیتنس پدیدآمده پس از چند نسل شروع به کاهش کرد. در مقابل دوبرابر کردن اندازۀ جمعیت بدون معرفی افراد جدید، به‌تدریج فیتنس جمعیت را به‌قدری افزایش داد که با سناریوی نخست قابل مقایسه است و در مقابل خصوصیات اجدادی سازگاری محیطی را نیز حفظ کرد. محققان این استراتژی را بهترین استراتژی حفاظتی برای حفاظت از خرس قهوه‌ای مارسیکایی می‌دانند و معتقدند که در چنین شبیه‌‌سازی‌های مبتنی‌بر داده‌های ژنومی واقعی می‌تواند نقشی تأثیرگذار در مدیریت گونه‌های در حال انقراض داشته باشد.

اگر نتایج مطالعات نشان دهند که جمعیت بر اثر کاهش تنوع ژنتیکی تحت‌تأثیر درون‌آمیزی توانایی رشد را از دست می‌دهد و یا تصادفات مانند کاهش تعداد یک جنس به‌دلیل تعداد کم افراد، جمعیت را به نابودی خواهد کشاند، معرفی افراد جدید برای افزایش فیتنس یک روش مؤثر خواهد بود

اما و اگرهای نجات ژنتیکی گونه‌ها
نتایج این بررسی همچنان که محققان آن تأکید می‌کنند، نشان می‌دهد که پیش از توصیۀ سناریو‌های نجات ژنتیکی باید دلایل کاهش نرخ بقای زاده‌های جدید، مشکلات احتمالی ژنتیکی ناشی از درون‌آمیزی بررسی‌شده و نقش کاهش فیتنس جمعیت در آنها به دقت مشخص شود. برای مثال ممکن است دلایل کاهش نرخ بقا و مشارکت در تولید مثل یک جمعیت به‌دلایلی غیر از مشکلات ژنتیکی باشد. دراین‌صورت، معرفی افراد جدید تنها باعث افزایش موقت فیتنس جمعیت می‌شود و زاده‌های جدید با فیتنس بالاتر به همان دلایلی که مرگ‌ومیر زاده‌های جمعیت اصلی را به‌دنبال داشته، خواهند مرد. در نتیجه با ثابت ماندن جمعیت نه تنها فیتنس کسب‌شده پس از چند نسل کاهش خواهد یافت، بلکه سازگاری محیطی اجدادی جمعیت اصلی نیز دچار نقصان خواهد شد. براین‌اساس، نخستین اقدام بررسی و برطرف کردن عوامل غیرژنتیکی خواهد بود که باعث کاهش جمعیت تا سطح نگران‌کننده می‌شود و یا نرخ بقای زادگان جدید را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. در این صورت و اگر نتایج مطالعات نشان دهند که جمعیت بر اثر کاهش تنوع ژنتیکی تحت‌تأثیر درون‌آمیزی توانایی رشد را از دست می‌دهد و یا تصادفات مانند کاهش تعداد یک جنس به‌دلیل تعداد کم افراد، جمعیت را به نابودی خواهد کشاند، معرفی افراد جدید برای افزایش فیتنس یک روش مؤثر خواهد بود. برای مثال وقتی شکار بی‌رویه تعداد افراد باقیماندۀ شیرکوهی فلوریدا Puma concolor couguar را کاهش داد، درون‌آمیزی باعث ایجاد مشکلات جدی ژنتیکی مانند مشکلات قلبی و مشکلات تولیدمثلی و افزایش نرخ مرگ‌ومیر شد. درنتیجه، به‌دقت مشخص شد که مشکلات ژنتیکی یکی از دلایل اصلی کاهش جمعیت است. در آخرین تلاش در سال 1995، آژانس آبزیان و حیات‌وحش ایالات متحده 8 فرد ماده از جمعیت شیرهای کوهی تگزاس را به زیستگاه این جانور معرفی کردند. در آن زمان جمعیت فلوریدا و تگزاس دو زیرگونۀ جداگانه در نظر گرفته می‌شدند و این اقدام که به‌معنی قربانی کردن زیرگونه بود، منجر به حفظ جمعیت شیرهای کوهی فلوریدا و حفظ زیستگاه آنها شد. البته بعدتر اتحادیۀ جهانی حفاظت تمامی شیرهای کوهی آمریکای شمالی را تحت‌عنوان یک زیرگونه معرفی کرد.
نتایج یک بررسی طولانی‌مدت نشان داد که زاده‌های جدید تحت‌تأثیر معرفی شیرهای کوهی تگزاسی فیتنس و عمر بالاتری داشتند و در مدت زمان چند نسل باعث افزایش جمعیت تا سطح 100 فرد شدند. امروزه تعداد افراد این جمعیت حدود 250 فرد برآورد می‌شود. این مثال موفق که یکی از نخستین تلاش‌ها برای نجات ژنتیکی یک گونه بود و مطالعۀ شبیه‌سازی خرس قهوه‌ای مارسیکایی روند دقیق نجات جمعیت‌های کوچک را پیش از اتخاذ سناریوی نجات ژنتیکی ترسیم می‌کند، اگرچه باید همیشه برای این سناریو به‌عنوان آخرین گام آماده بود.