Keystone Species 101

Přejít na sekci

• Co je Keystone Species?
• Druhy Keystone Species
• Jaký dopad mají základní kameny na ekosystém?
• Příklady druhů Keystone
• Druhy klíčových kamenů podle regionu / ekosystému

V šedesátých letech proslulý ekolog Robert Paine narušil část pobřeží státu Washington – a udělal obrovský průlom v oblasti životního prostředí. Ve snaze porozumět potravinové síti v přílivovém ekosystému v zátoce Makaw odstranil všechny jednotlivé druhy hvězdic v jedné oblasti. Celý ekosystém se rychle změnil a vedl ho k poznání, že určité druhy hrají nadměrné role v celkové struktuře a funkci jejich prostředí. Zatímco někteří tvorové mají malý vliv na svůj ekosystém, jiní mohou svou nepřítomností svrhnout celou komunitu rostlin a zvířat. Paine vytvořil termín pro tyto kritické organismy: klíčové druhy. Zde je bližší pohled na klíčové druhy v potravinovém řetězci a po celém světě.

Co je druh Keystone?

Klíčový druh – kterým může být jakýkoli organismus, ze zvířat a rostliny na bakterie a houby – je lepidlo, které drží stanoviště pohromadě. Nemusí to být největší nebo nejhojnější druh v ekologickém společenství, ale pokud je odstraněn klíčový kámen, nastartuje řetězec událostí, které změní strukturu a biodiverzitu jejího stanoviště na něco velmi odlišného. Ačkoli jsou všechny složky ekosystému složitě propojeny, jedná se o živé bytosti, které hrají klíčovou roli ve fungování jejich ekosystému.

Druhy klíčových druhů

Druhy klíčových kamenů spadají do několika široké kategorie.

Predátor

Udržováním populací a dosahu jejich kořisti pod kontrolou predátoři, jako jsou vlci a mořské vydry, mají dopad na další predátory i na další živočišné a rostlinné druhy dále v potravním řetězci. Odstraňte lichoběžníkového predátora a populace tvorů, které kdysi lovil, může explodovat, vytlačit jiné organismy a snížit druhovou rozmanitost. Tento dominový efekt je znám jako trofická kaskáda.

Kořist

Keystone kořist, která zahrnuje zvířata od antarktického krilu až po kanadské zajíce na sněžnicích, hraje v ekosystému velkou roli. Slouží jako kritický zdroj potravy pro populace predátorů; navíc jsou odolnými tvory, na rozdíl od některých jiných druhů druhů kořisti, které jsou náchylnější k tomu, aby se staly vzácnými nebo vyhynuli v ekosystému.

Ekosystémový inženýr

Místo toho, aby ovlivňovali zásobování potravinami, vytvářejí, upravují nebo udržují krajinu kolem sebe bobři, sloni africké savany a další ekosystémoví inženýři. Ovlivňují prevalenci a aktivity jiných organismů a pomáhají definovat celkovou biodiverzitu jejich stanoviště.

Mutualist

Keystone mutualists jsou dva nebo více druhů, které se účastní vzájemně životně důležitých interakcí. Narušení jednoho druhu má dopad na druhý a nakonec na ekosystém jako celek. Tyto páry jsou často opylovači, jako jsou kolibříci, kteří se spoléhají na výživu konkrétních rostlin, a rostliny, které se spoléhají na tyto opylovače, aby se mohly množit. kaktusy, jsou ty, které poskytují kritický zdroj potravy a / nebo útočiště pro jiné druhy.

Jaký vliv mají klíčové kameny na ekosystém?

Druhy Keystone udržují místní biologickou rozmanitost ekosystém, který ovlivňuje početnost a typ jiných druhů v stanovišti. Jsou téměř vždy kritickou součástí místní potravinové sítě. Jednou z charakteristických vlastností klíčového druhu je to, že plní rozhodující ekologickou roli, kterou žádný jiný druh nedokáže. Bez klíčových druhů by se celý ekosystém radikálně změnil – nebo by přestal existovat úplně. Je důležité si uvědomit, že role druhu se může změnit z jednoho ekosystému na druhý a druh, který je považován za klíčový kámen v jednom prostředí, nemusí být považován za stejný v jiném prostředí.

Příklady klíčových kamenů

Hvězdice

Mořská hvězda, Pisaster ochraceus, je klíčovým predátorem nalezeným v přílivové bazény severozápadní Severní Ameriky a byl to druh, který zahájil koncepci základního kamene Roberta Paine.Při srovnání dvou úseků pobřeží – jednoho, z něhož fyzicky odstranil mořské hvězdy a vyvrhl je na moře – Paine pozoroval obrovský vliv na biologickou rozmanitost, který měl hvězdice na krajinu, kde zůstaly, přestože byl relativně neobvyklý. Na přílivových výchozech, kterým chyběla dravá mořská hvězda, slávky brzy vytlačily mnoho z 15 původních druhů, včetně řas, kámošů, sasanek a hub. Během jediného roku se biodiverzita Paineova ekosystému bez hvězdice téměř snížila na polovinu.

vydry mořské

Mořské vydry, které jsou původem ze severního Tichého oceánu, hrají zásadní roli ve zdraví pobřežních řas. Husté ekosystémy hnědých řas tyčící se nad mořským dnem, chalúhové lesy poskytují potravu, přístřeší, stanoviště mateřských škol a loviště pro množství ryb, mořských savců a dalších druhů – ale jsou náchylní k predaci mořskými bezobratlými.

Zejména mořští ježci se pasou na řase a bez predátorů jako mořské vydry, které je udržují na uzdě, rostou větší a hojnější. Je známo, že celá „stáda“ mořských ježků se šíří přes oceánské dno, hlemýžď řasy stojí až 30 stop za měsíc a zanechává po sobě pusté mořské dno. Naštěstí jsou mořské vydry nenasytní jedlíci se schopností konzumují až 25 procent své tělesné hmotnosti denně. Právě nadměrná chuť vydry k špičatým mořským živočichům jim umožňuje kontrolovat populace mořských ježků a udržovat rozkvět řas.

Bobři

Bobři jsou inženýři ekosystémů, kteří dramaticky přetvářejí fyzické prostředí kolem sebe. Přehrady, které staví, zaplavují okolní krajinu a vytvářejí mokřadní stanoviště rybníků a bažinaté louky, které podporují bohatou koncentraci zvířat a rostlin. Sladkovodní ryby, hmyz, obojživelníci, ptáci, ostatní zvířata a rostliny, včetně ohrožených da ohrožené, spoléhají na mokřady jako úkryt, stanoviště mateřských škol a chovatelská a krmná pole. Bobří přehrady a mokřady, které vytvářejí, také zlepšují kvalitu vody v potocích, doplňují vodonosné vrstvy pod vodou, zmírňují sucho a nedostatek vody, snižují záplavy, ukládají živiny rostlinám a snižují erozi břehů potoků zpomalením toku vody.

Vlci

Šedí vlci jsou špičkovým predátorem, jehož přítomnost má na zbytek jeho ekosystému vlnitý účinek. Studie ukazují, že vlci udržují populace losů pod kontrolou, což jim brání v nadměrném procházení vrby a osiky, což zase pomáhá udržovat zdravé porosty stromů v krajině. Vlci jsou požehnáním i pro jiné populace predátorů a jejich nenažrané zbytky potravy posilují zásobu potravy mrchožroutů, jako jsou orli, kojoti a medvědi.

Šedý vlk obývá jen zlomek svého historického rozsahu ve spodních 48 státech a zůstává ohroženým klíčovým druhem. Navzdory tomu se Trumpova administrativa pokouší odvolat ochranu vlků zavedenou podle zákona o ohrožených druzích v roce 1974 – jedná se o akci, která by ohrožovala uzdravení zvířete.

Sloni

Slon africký savany, základní kámen ve východní a jižní Africe, konzumuje až 300 liber vegetace denně. Vykořeněním a konzumací obrovského množství malých stromů a keřů, které by se jinak přeměnily na lesy nebo křoviny, jsou ekosystémovými inženýry, kteří zachovávají slunné otevřené prostory, kde se třecím rostlinám daří. Tato vegetace podporuje další býložravce, jako jsou antilopy, pakoně a zebry; poskytuje také teplou a suchou půdu pro menší zvířata, jako jsou myši a rejsci, do kterých se zahrabává. Tyto druhy kořisti zase krmí masožravce, jako jsou lvi, hyeny a gepardi. Sloni mezitím prostřednictvím hnoje také šířili semena rostlin do nových oblastí – některé rostliny se ve skutečnosti vyvinuly do bodu, kdy po průchodu zažívacím traktem slona snáze vyklíčí.Tento životně důležitý druh je napaden pytláky a lovci trofejí a hrozí mu vyhynutí.

Prairie dogs

Prairie psi sídlící v pastvinách střední a západní Severní Ameriky jsou klíčovým druhem, který podporuje přibližně 130 dalších druhů. Kromě toho, že slouží jako zdroj potravy pro kojoty, orly, ohroženou fretku černohlavou a další zvířata, jsou také inženýry ekosystémů a udržují zdraví suchých travních porostů střižením, provzdušňováním a hnojením půdy, protože vytvářejí obrovské a složité podzemí kolonie. Jejich kopání umožňuje prosperovat řadě vegetace, což zase podporuje větší počet losů, bizonů a dalších pastevců. A jejich nory poskytují útočiště zvířatům, jako jsou chřestýši, hrabající se sovy a jackrabbits. Když prérijní psi zmizí ze svého původního stanoviště pastvin, mohou je převzít dřeviny, což zásadně změní prérijní ekosystém.

Včely

S pomocí dalších opylovačů (z nichž některé, stejně jako kolibříci, jsou také klíčové druhy), podporují včely reprodukci až 90 procent kvetoucích rostlin na světě. Nejen, že opylují ovoce, zeleninu a další plodiny, které poskytují lidem vše od potravin přes oblečení až po palivo, ale také pomáhají produkovat semena, ořechy, bobule a ovoce, které přežívají bezpočet dalších druhů v ekosystémech po celém světě. Bez včel by v celém potravinovém řetězci existovala kaskáda důsledků zdola nahoru. Navzdory tomu včely, jako je ohrožený čmelák rezavý, nedostaly ve Spojených státech zásadní ochranu.

Keystone Species podle oblasti / ekosystému

Oceán

Nahoře V potravinovém řetězci jsou žraloci základními predátory, kteří mají celosvětový dopad shora dolů na mořské ekosystémy. Tím, že loví nejchudší, nejslabší a nejpomalejší zvířata, kontrolují šíření nemocí a udržují populace kořisti pod kontrolou. Ovlivňují také místní stanoviště: Lovem dravých ryb, jako je kanice v ekosystémech karibských útesů, například žraloci umožňují populaci býložravých ryb dále v potravním řetězci, aby se jim dařilo, a tyto ryby se zase pasou na řasách, které jinak degradují korálový útes. . Některé druhy korálů jsou také považovány za klíčové druhy. Jedním příkladem je korálový strom ze slonoviny, který se nachází ve vodách na jihovýchodě Spojených států, v Mexickém zálivu a v Karibiku a poskytuje cenné stanoviště pro více než 300 bezobratlých. Mezi další oceánské lichoběžníkové druhy patří krill (důležitý zdroj potravy pro nesčetné množství velryb, tuleňů a mořských ptáků v Antarktidě) a krabi žijící v mangrovových porostech (kteří spravují podestýlku a vytvářejí nory, které zlepšují zdraví podvodní půdy). div>

Poušť

Nativní do pouště Sonoran v jihozápadních Spojených státech a severozápadním Mexiku je kaktus saguaro klíčovým druhem, který poskytuje kritická místa pro hnízdění ptáků, jako jsou jestřábi a dudáci (druhý z nich každoročně vykukuje nové hnízdní otvory a ponechává staré díry pro ostatní ptáci). Tyto kaktusy slouží také jako důležitý zdroj obživy. Jejich kvetoucí květiny krmí netopýry, ptáky a včely, zatímco jejich plody, které dozrávají, když je poušť nejsuchší, jsou často jediným zdrojem mokré potravy pro nesčetné druhy savců, hmyzu a dalších druhů.

Další pouštní klíčové druhy zahrnují pouštní želvu Mojave (která vykopává nory, na které se ostatní zvířata spoléhají na ochranu před predátory a pouštním žárem) a australský dingo, který se živí oběma dravci uprostřed potravinového řetězce, jako invazní lišky a divoké kočky, stejně jako široká škála býložravců (např. klokanů), které pomáhají udržovat australský vnitrozemí nedotčené.

Boreální les

Boreální les, známý také jako tajga, tvoří prstenec kolem většiny severních zeměpisných šířek světa těsně pod polárním kruhem.V kanadském boreálu je zajíc sněžnice příkladem klíčového druhu kořisti, který slouží jako potrava pro ohroženého rysa kanadského (který se spoléhá na zajíce sněžnice více než 75 procent zimní stravy) a dalších predátorů. Mezi boreální, klíčové druhy patří také stromy jako osika a vrba (poskytují kritické prostředí pro nesčetné organismy, jako jsou lišejníky, houby, hmyz a ptáky) a rostliny jako divoké červené maliny, které jsou kritickým zdrojem potravy pro zvířata od včel po medvědy .

Tundra

Arktická tundra, která je chladná, bez stromů a obvykle zasněžená, zahrnuje severní část severní polokouli a je to ekosystém, ve kterém se daří jen málo rostlinným a živočišným druhům. Jedním z nejdůležitějších druhů kořisti je lumík, malý hlodavec, který prochází velkými cyklickými výkyvy populace, které mají dopad na celou potravní síť tundry. Lumíci, klíčový druh, lumíci krmí dravce jako polární lišky, sněžné sovy a lasice; jako hladoví býložravci ovlivňují také prevalenci, zdraví a složení vegetace, kterou živí. Mezitím, na řadě ostrovů mezi Norskem a severním pólem, jsou holubníky klíčovými ptáky, které poskytují rozhodující kompost pro místní vegetaci a zároveň podporují lední medvědy a polární lišky jako kořist.

Tropický deštný prales

V tropických lesích po celém světě slouží fíkovníky jako základní kámen a přinášejí ovoce, které živí více než 1200 druhů ptáků, netopýrů, a jiné druhy po celý rok (včetně kriticky období roku, kdy jsou jiné zdroje potravy vzácné). Některé rozptylovače semen – zvířata, která se pohybují lesem a zanechávají trus naplněný semeny, která se pak mohou zakořenit a růst – jsou také považována za klíčové druhy. Patří mezi ně gorila nížinná ve střední Africe a jižní kazuár Austrálie.