Keystone-arter 101

Gå til sektion

• Hvad er en Keystone-art?
• Typer af Keystone-arter
• Hvilken virkning har keystones på et økosystem?
• Eksempler på keystone-arter
• Keystone-arter efter region / økosystem

I 1960erne kendte den anerkendte økolog Robert Paine forstyrrede en patch af Washington State kystlinje – og fik et kæmpe miljømæssigt gennembrud. I et forsøg på at forstå madnettet i et tidevandsøkosystem i Makaw Bay fjernede han alle en enkelt søstjerner i et område. Hurtigt ændrede hele økosystemet sig, hvilket førte ham til erkendelsen af, at visse arter spiller store roller i den overordnede struktur og funktion af deres miljø. Mens nogle skabninger har ringe indflydelse på deres økosystem, kan andre vælte et helt samfund af planter og dyr med deres fravær. Paine opfandt et udtryk for disse kritiske organismer: keystone arter. Her er et nærmere kig på keystone-arter op og ned i fødekæden og over hele kloden.

Hvad er en Keystone-art?

En keystone-art – som kan være enhver organisme, fra dyr og planter til bakterier og svampe – er den lim, der holder et levested sammen. Det er muligvis ikke den største eller mest rigelige art i et økologisk samfund, men hvis en keystone fjernes, udløser den en kæde af begivenheder, der gør strukturen og biodiversiteten i sit habitat til noget helt andet. Selvom alle et økosystems mange komponenter er tæt forbundet, er det de levende ting, der spiller en central rolle i, hvordan deres økosystem fungerer.

Typer af Keystone-arter

Keystone-arter falder i flere brede kategorier.

Rovdyr

Ved at holde befolkningen og rækkevidden af deres bytte i skak, keystone rovdyr, som ulve og havterde, påvirker andre rovdyr såvel som andre dyre- og plantearter længere nede i fødekæden. Fjern et keystone-rovdyr, og populationen af skabninger, som den engang har jaget, kan eksplodere, skubbe andre organismer ud og reducere artsdiversiteten. Denne dominoeffekt er kendt som en trofisk kaskade.

Byttedyr

Keystone bytte, der inkluderer dyr, der spænder fra antarktisk krill til canadiske sneskohar, har en stor rolle at spille i økosystemet. De tjener som en kritisk fødekilde for rovdyrpopulationer. desuden er de modstandsdygtige væsner i modsætning til nogle andre typer byttedyrarter, der er mere modtagelige for at blive sjældne eller uddøde i et økosystem.

Økosystemtekniker

I stedet for at påvirke fødevareforsyningen opretter, ændrer eller vedligeholder bævere, afrikanske savanne-elefanter og andre økosystemteknikere landskabet omkring dem. De påvirker udbredelsen og aktiviteterne hos andre organismer og hjælper med at definere den samlede biodiversitet i deres habitat.

Mutualist

Keystone-mutualister er to eller flere arter, der deltager i gensidigt vitale interaktioner. Forstyrrelsen af den ene art påvirker den anden og i sidste ende økosystemet som helhed. Disse par er ofte bestøvere, som kolibrier, der er afhængige af bestemte planter for næring, og planter, der stoler på, at disse bestøvere reproducerer.

Planter

Keystone-planter, som Sonoran-ørkenens saguaro kaktus, er dem, der udgør en kritisk kilde til mad og / eller husly til andre arter.

Hvilken effekt har keystones på et økosystem?

Keystone-arter opretholder den lokale biodiversitet i en økosystem, der påvirker overflod og type af andre arter i et habitat. De er næsten altid en kritisk komponent i det lokale madnet. En af de afgørende egenskaber ved en keystone-art er, at den udfylder en kritisk økologisk rolle, som ingen andre arter kan. Uden dets keystone-arter ville et helt økosystem ændre sig radikalt – eller ophøre med at eksistere helt. Det er vigtigt at bemærke, at en arts rolle kan ændre sig fra det ene økosystem til det næste, og at en art, der betragtes som en grundsten i et miljø, måske ikke betragtes som den samme i et andet.

Eksempler på Keystone Species

Starfish

Havstjernen, Pisaster ochraceus, er en keystone-rovdyr, der findes i tidevandsbassiner i det nordvestlige Nordamerika og var den art, der lancerede Robert Paines koncept for keystone-arter.Ved sammenligning af to strækninger kystlinje – hvorfra han fysisk fjernede havstjernerne og kastede dem ud til havet – observerede Paine den enorme indflydelse på biodiversiteten, som søstjerner havde på det landskab, hvor de opholdt sig, til trods for at være relativt usædvanlig. På tidevandsfremspring, der mangler den rovdyrsstjerne, trængte muslinger hurtigt ud af mange af de 15 originale arter, herunder alger, limpets, anemoner og svampe. Inden for et enkelt år blev den biologiske mangfoldighed af Paines søsterefrie økosystem næsten halveret.

Havterter

Havodder, der er hjemmehørende i det nordlige Stillehav, spiller en vigtig rolle i sundheden for kelpskovene. Tette økosystemer af brune alger, der rager ud over havbunden, giver tangfoder mad, husly, planteskole og jagtarealer for en overflod af fisk, havpattedyr og andre arter – men de er sårbare over for rovdyr fra marine hvirvelløse dyr.

Søpindsvin græsser især på tang og uden rovdyr som havterde for at holde dem i skak, vokse sig større og mere rigelige. Hele “flokke” af søpindsvin har været kendt for at feje hen over havbunden, slamende tang er en hastighed på op til 30 fod pr. Måned og efterlader ufrugtbar havbund i deres kølvand. Heldigvis er havodder grådige spisere med evnen til at forbruger op til 25 procent af deres kropsvægt dagligt. Det er utternes overdrevne appetit på de spidse havdyr, der gør dem i stand til at kontrollere søpindsvinepopulationer og holde tangeskovene blomstrende.

Bævere

Bævere er økosystemteknikere, der dramatisk omformer det fysiske miljø omkring dem. Dæmningerne, de konstruerer, oversvømmer det omgivende landskab og danner et vådområde levested for damme og sumpede enge, der kan understøtte en rig koncentration af dyr og planter. Ferskvandsfisk, insekter, padder, fugle, andre dyr og planter, herunder truende d og truede, stole på vådområder til husly, planteskole og yngle- og fodringspladser. Bævedæmninger og vådområder, de skaber, forbedrer også vandkvaliteten i vandløb, genopfylder vandvandsmagasiner under vand, lindrer tørke og vandmangel, reducerer oversvømmelse, opbevarer næringsstoffer til planter og reducerer erosion af strømme ved at bremse vandstrømmen. div>

Ulve

Grå ulve er et top rovdyr, hvis tilstedeværelse har en krusningseffekt på resten af sit økosystem. Undersøgelser viser, at ulve holder elgbestandene i skak og forhindrer dem i at overbrowse på pil og asp, hvilket igen hjælper med at opretholde sunde træer i landskabet. Ulve er også en velsignelse for andre rovdyrpopulationer med deres uspiste madrester, der styrker fødevareforsyningen til aktionærer som ørne, prærieulve og bjørne.

Den grå ulv beboer kun en brøkdel af sit historiske område i de nedre 48 stater, og den forbliver en truet keystone-art. På trods af dette forsøger Trump-administrationen at rulle ulvebeskyttelse indført i henhold til loven om truede arter i 1974 – en handling, der vil vanskeliggøre dyrets opsving.

Elefanter

En keystone-art i det østlige og sydlige Afrika, den afrikanske savanne-elefant spiser så meget som 300 pund vegetation om dagen. Ved at oprydde og spise store mængder af små træer og buske, der ellers ville konvertere til skov eller krat, er de økosystemteknikere, der bevarer solrige, åbne rum, hvor græsser kan trives. Denne vegetation understøtter andre planteædere som antiloper, gnuer og zebraer; det giver også varm, tør jord til mindre dyr som mus og spidser at grave ind i. Til gengæld fodrer disse byttearter kødædere som løver, hyæner og geparder. I mellemtiden spreder elefanter via deres gødning også plantefrø til nye områder – faktisk har nogle planter udviklet sig til det punkt, hvor de spirer lettere efter at have passeret gennem en elefants fordøjelseskanal.Denne vitale art er under angreb fra krybskytter og trofæjægere og i fare for udryddelse.

Prairie hunde

Præriehunde er bosiddende i græsarealerne i det centrale og vestlige Nordamerika og er en keystone-art, der understøtter nogle 130-plus andre arter. Ud over at tjene som en fødekilde for coyoter, ørne, den truede sortfodrede ilder og andre dyr, er de økosystemteknikere, der opretholder de tørre græsarealers sundhed ved at karne, belufte og befrugte jord, da de skaber en enorm og indviklet undergrund kolonier. Deres gravning tillader en række vegetationer at trives, hvilket igen understøtter et større antal elg, bison og andre græssere. Og deres huler giver husly til dyr som klapperslanger, gravende ugler og jackrabbits. Når præriehunde forsvinder fra deres oprindelige græsarealer, kan træagtige planter overtage og fundamentalt ændre prærieøkosystemet.

Bier

Ved hjælp af andre bestøvere (hvoraf nogle, ligesom kolibrier, også er keystone-arter), understøtter bier reproduktion af så meget som 90 procent af verdens blomstrende planter. Ikke kun bestøver de frugt, grøntsager og andre afgrøder, der giver mennesker alt fra mad til tøj til brændstof, men de hjælper også med at producere frø, nødder, bær og frugt, som utallige andre arter i økosystemer rundt om i verden overlever. Uden bier ville der være en kaskade nedenfra og op af konsekvenser i hele fødekæden. På trods af dette har bier som den truede rustne lappede humle ikke modtaget afgørende beskyttelse i USA.

Keystone-arter efter region / økosystem

Ocean

Øverst i fødekæden er hajer keystone-rovdyr, der har en top-down-indvirkning på marine økosystemer over hele verden. Ved at bytte på de sygeste, svageste og langsomste dyr styrer de spredning af sygdom og holder byttedyr i kontrol. De påvirker også det lokale habitat: Ved at jage rovfisk som havbi i økologiske økosystemer i revet, tillader hajer for eksempel populationer af planteædende fisk længere nede i fødekæden at trives, og disse fisk græsser igen på alger, der ellers nedbryder koralrev. . Nogle typer koraller betragtes også som keystone-arter. Et eksempel er koral af elfenbenstræer, som findes i farvandet ud for det sydøstlige USA, Den Mexicanske Golf og Caribien og giver værdifuldt levested for mere end 300 hvirvelløse dyr. Andre oceaniske keystone-arter inkluderer krill (en vital fødekilde for utallige hvaler, sæler og havfugle i Antarktis) og mangroveboende krabber (som håndterer bladkuld og skaber huler, der forbedrer jordens sundhed under vandet).

Ørken

Native til Sonoran-ørkenen i det sydvestlige USA og det nordvestlige Mexico er saguaro-kaktussen en keystone-art, der giver kritiske redepladser for fugle som rødhalehøge og hakkespetter (hvoraf sidstnævnte plukker nye redehuller hvert år og efterlader gamle huller til andre fugle). Disse kaktus tjener også som en vigtig kilde til næring. Deres blomstrende blomster fodrer flagermus, fugle og bier, mens deres frugt, som modner, når ørkenen er som den tørreste, ofte er den eneste våde fødekilde for utallige pattedyr, insekter og andre arter.

Andet ørken keystone arter inkluderer Mojave ørken skildpadden (som graver huller, som andre dyr stoler på for beskyttelse mod rovdyr og ørkenvarmen) og den australske dingo, der byder på begge rovdyr midt i fødekæden, som invasive røde ræve og vildkatte samt en bred vifte af planteædere (f.eks. kænguruer), der hjælper med at holde den australske outback intakt.

Boreal skov

Også kendt som taiga danner den boreale skov en ring omkring størstedelen af verdens nordlige breddegrader lige under polarcirklen.I den canadiske boreal er sneskoharen et eksempel på en keystone byttearter, der tjener som mad til den truede canadiske los (som er afhængig af sneskohar i mere end 75 procent af sin vinterdiæt) og andre rovdyr. I boreal inkluderer keystone arter også træer som asp og pil (disse giver kritiske levesteder for utallige organismer som lav, svampe, insekter og fugle) og planter som vilde røde hindbær, som er en kritisk madressource for dyr fra bier til bjørne .

Tundra

Kold, træløs og typisk sne, den arktiske tundra omfatter den nordlige del af den nordlige halvkugle og er et økosystem, hvor få plante- og dyrearter trives. En af dens mest vitale byttearter er lemen, en lille gnaver, der gennemgår store, cykliske befolkningsudsving, der påvirker hele tundra-fødevævet. En keystone-art, lemminger fodrer rovdyr som polarræve, sneugle og væsel; som sultne planteædere påvirker de også prævalensen, sundheden og sammensætningen af den vegetation, de lever af. I mellemtiden er dovekies på en række øer mellem Norge og Nordpolen keystone-fugle, der giver afgørende kompost til lokal vegetation, mens de understøtter isbjørne og arktiske ræve som bytte.

Tropisk regnskov

I tropiske skove rundt om i verden tjener figentræer som en keystone-ressource, der bærer frugt, der fodrer mere end 1.200 typer fugle, flagermus, og andre arter året rundt (inklusive kritisk tidspunkter af året, hvor andre fødevareressourcer er knappe). Nogle frøspredere – dyr, der bevæger sig gennem skoven og efterlader skrald fyldt med frø, der derefter kan slå rod og vokse – betragtes også som keystone-arter. Disse inkluderer Centralafrikas vestlige lavlandsgorilla og den sydlige kasuaris i Australien.