Keystone-lajit 101

Siirry osioon

• Mikä on Keystone-lajit?
• Keystone-lajien tyypit
• Mitä vaikutuksia avainkivillä on ekosysteemiin?
• Keystone-lajiesimerkkejä
• Keystone-lajit alueittain / ekosysteemeittäin

1960-luvulla tunnettu ekologi Robert Paine hajotti laastarin Washingtonin osavaltion rannikolla – ja teki valtavan läpimurron ympäristössä. Pyrkiessään ymmärtämään ruokaverkkoa Makaw Bayn vuoroveden ekosysteemissä, hän poisti kaikki yhden meritähti-lajin yhdeltä alueelta. Nopeasti koko ekosysteemi muuttui, mikä johti häneen ymmärtämään, että tietyillä lajeilla on ylisuuri rooli ympäristönsä rakenteessa ja toiminnassa. Vaikka jotkut olennot vaikuttavat vain vähän ekosysteemiinsä, toiset voivat kaataa koko kasvi- ja eläinyhteisön poissaolonsa vuoksi. Paine loi termin näille kriittisille organismeille: avainkivilajit. Tässä on tarkempi kuva keystone-lajeista ravintoketjussa ylös ja alas ja ympäri maailmaa.

Mikä on Keystone-laji?

Keystone-laji – joka voi olla mikä tahansa organismi, eläimistä ja kasvit bakteereille ja sienille – on liima, joka pitää elinympäristön yhdessä. Se ei ehkä ole suurin tai runsas laji ekologisessa yhteisössä, mutta jos avainkivi poistetaan, se käynnistää tapahtumaketjun, joka muuttaa elinympäristönsä rakenteen ja biologisen monimuotoisuuden joksikin hyvin erilaiseksi. Vaikka kaikki ekosysteemin monet osat ovat tiiviisti yhteydessä toisiinsa, nämä ovat eläviä olentoja, joilla on keskeinen rooli niiden ekosysteemin toiminnassa.

Keystone-lajien tyypit

Keystone-lajit jakautuvat useisiin laajat luokat.

Petoeläin

Pitämällä saaliiden populaatiot ja alue kurissa, avainkivi saalistajat, kuten sudet ja merisaukot, vaikuttavat muihin saalistajiin sekä muihin eläin- ja kasvilajeihin ravintoketjussa. Poista avainkivipetoeläin, ja sen kerran metsästämiensä olentojen populaatio voi räjähtää, työntää muita organismeja ja vähentää lajien monimuotoisuutta. Tätä dominoefektiä kutsutaan trofiseksi kaskadiksi.

Prey

Keystone-saalista, joka sisältää eläimiä aina Etelämantereen krillistä Kanadan lumikenkäjäniksiin, on suuri rooli ekosysteemissä. Ne toimivat kriittisenä ruokalähteenä saalistajapopulaatioille; ne ovat lisäksi joustavia olentoja, toisin kuin jotkut muut saalislajityypit, jotka ovat alttiimpia harvinaisiksi tai sukupuuttoon ekosysteemissä.

Ekosysteeminsinööri

Majavat, afrikkalaiset savanniefallit ja muut ekosysteeminsinöörit vaikuttavat ruokahuoltoon sen sijaan, että tekisivät ympäröivän maiseman. Ne vaikuttavat muiden organismien esiintyvyyteen ja toimintaan ja auttavat määrittelemään elinympäristönsä yleisen biologisen monimuotoisuuden. Yhden lajin hajoaminen vaikuttaa toiseen ja viime kädessä koko ekosysteemiin. Nämä parit ovat usein pölyttäjiä, kuten kolibrit, jotka luottavat ravintoon tietyille kasveille, ja kasveja, jotka lisääntymiseen luottavat näihin pölyttäjiin.

Kasvit

Keystone-kasvit, kuten Sonoranin aavikon saguaro kaktukset, ovat ne, jotka tarjoavat kriittisen ravinnonlähteen ja / tai suojan muille lajeille.

Mitä vaikutuksia avainkivillä on ekosysteemiin?

Keystone-lajit ylläpitävät luonnon monimuotoisuutta. ekosysteemi, mikä vaikuttaa elinympäristön muiden lajien lukumäärään ja tyyppiin. Ne ovat melkein aina kriittinen osa paikallista ruokaverkkoa. Yksi avainkivilajin määrittelevistä ominaisuuksista on, että se täyttää kriittisen ekologisen roolin, jota muut lajit eivät voi. Ilman avainkivilajiaan koko ekosysteemi muuttuisi radikaalisti – tai lakkaisi olemasta kokonaan. On tärkeää huomata, että lajin rooli voi muuttua ekosysteemistä toiseen, ja lajeja, joita pidetään kulmakivinä yhdessä ympäristössä, ei voida pitää samoina toisessa.

Keystone-lajiesimerkkejä

Meritähti

Meritähti, Pisaster ochraceus, on keystone-saalistaja, joka löytyy vuorovesialtaat Luoteis-Pohjois-Amerikassa ja oli laji, joka käynnisti Robert Painen avainkivilajikonseptin.Vertaamalla kahta rantaviivaa – joista yhden hän fyysisesti poisti meritähdet ja heitti ne mereen – Paine havaitsi meritähtien valtavan vaikutuksen biologiseen monimuotoisuuteen maisemaan, jossa ne pysyivät, vaikka ne olivatkin melko harvinaisia. Vuorovesipaljoksilla, joista puuttuu saalistava meritähti, simpukat syrjäyttivät pian monet 15 alkuperäisestä lajista, mukaan lukien levät, limpets, tuulimetsät ja sienet. Yhden vuoden kuluessa Painen meritähdistä vapaan ekosysteemin biologinen monimuotoisuus lähes puolittui.

merisaukot

Pohjois-Tyynellemerellä kotoisin olevilla merisaukoilla on tärkeä rooli rannikon merilevämetsien terveydessä. Ruskean levän tiheät ekosysteemit, jotka kohoavat merenpohjan yläpuolelle, rakkolevä metsät tarjoavat ruokaa, suojaa, taimitarhan elinympäristöjä ja metsästysalueita runsaalle kalalle, merinisäkkäille ja muille lajeille – mutta ne ovat alttiita meren selkärangattomien saalistukselle. p>

Erityisesti merisiilit laiduntavat merilevällä ja ilman saalistajia kuten merisaukko pitää ne kurissa, kasvavat suuremmiksi ja runsaammiksi. Koko merisiilien ”laumojen” tiedetään pyyhkivän valtameren pohjan yli, gobbling merilevä seisoo jopa 30 jalkaa kuukaudessa ja jättää karun merenpohjan jälkensä. Onneksi merisaukot ovat ahneita syöjiä, joilla on kyky kuluttaa jopa 25 prosenttia ruumiinpainosta päivittäin. Saukot ovat ylimielisiä ruokahalua piikikkäille merieläimille, mikä antaa heille mahdollisuuden hallita merisiilikantoja ja pitää merilevämetsien kukoistavana.

Majavat

Majavat ovat ekosysteeminsinöörejä, jotka muuttavat dramaattisesti ympärillään olevaa fyysistä ympäristöä. Rakentamansa padot tulvivat ympäröivän maiseman ja muodostavat lammikkojen kosteikkojen elinympäristön ja soiset niityt, jotka voivat tukea runsaasti eläimiä ja kasveja. Makeanveden kalat, hyönteiset, sammakkoeläimet, linnut, muut eläimet ja kasvit, myös uhanalaiset d ja uhanalaiset, turvautuvat kosteikkoihin, taimitarhan elinympäristöön sekä lisääntymis- ja ruokintapaikkoihin. Majavapadot ja niiden luomat kosteikot parantavat myös virtojen veden laatua, täydentävät vedenalaisia pohjavesikerroksia, lievittävät kuivuutta ja vesipulaa, vähentävät tulvia, varastoivat kasvien ravinteita ja vähentävät puron eroosioita hidastamalla veden virtausta.

Sudet

Harmaat sudet ovat huippupetoeläimiä, joiden läsnäololla on aaltoilu muuhun ekosysteemiinsä. Tutkimukset osoittavat, että sudet pitävät hirven populaatiot kurissa estäen niitä selaamasta pajua ja haapaa, mikä puolestaan auttaa ylläpitämään terveitä puupuita maisemassa. Sudet ovat siunaus myös muille saalistajapopulaatioille, ja niiden syömättömät ruokaromut vahvistavat sieppaajien, kuten kotkien, kojoottien ja karhujen, ruokaa.

Harmaa susi asuu vain murto-osan historiallisesta alueestaan 48 alemmassa osavaltiossa, ja se on edelleen uhanalainen keystone-laji. Tästä huolimatta Trumpin hallinto yrittää palauttaa vuonna 1974 uhanalaisten lajien lain nojalla perustetut susisuojat – toiminta, joka vaarantaa eläimen toipumisen.

Elefantit

Itä- ja eteläisen Afrikan avainkivilaji, afrikkalainen savanni norsu kuluttaa jopa 300 kiloa kasvillisuutta päivässä. Juurruttamalla ja syömällä suuria määriä pieniä puita ja pensaita, jotka muuten muuttuisivat metsiksi tai pensaiksi, he ovat ekosysteeminsinöörejä, jotka säilyttävät aurinkoiset, avoimet tilat, joissa ruoho voi kukoistaa. Tämä kasvillisuus tukee muita kasvinsyöjiä, kuten antilooppeja, gnuuja ja seeproja; se tarjoaa myös lämpimän, kuivan maaperän pienemmille eläimille, kuten hiirille, ja kurkkujen kaivamiseen. Nämä saalislajit puolestaan ruokkivat lihansyöjiä, kuten leijonia, hyeenoja ja gepardeja. Samaan aikaan norsut levittävät lannan välityksellä myös kasvien siemeniä uusille alueille – itse asiassa jotkut kasvit ovat kehittyneet pisteeseen, jossa ne itävät helpommin kulkiessaan norsun ruoansulatuskanavan läpi.Tämä tärkeä laji on salametsästäjien ja palkintojen metsästäjien hyökkäyksen alainen ja on vaarassa sukupuuttoon.

Prairie-koirat

Pohjois-Amerikan keski- ja länsiosien nurmialueilla asuvat preeriakoirat ovat avainkivilaji, joka tukee noin 130 ja muita lajeja. Sen lisäksi, että ne toimivat kojoottien, kotkien, uhanalaisen mustajalkaisen fretin ja muiden eläinten ravinnonlähteenä, ne ovat ekosysteeminsinöörejä, jotka ylläpitävät kuivien nurmien terveyttä kuorimalla, ilmastamalla ja lannoittamalla maaperää, koska ne luovat valtavan ja monimutkaisen maanalaisen maan. siirtomaita. Niiden kaivaminen antaa mahdollisuuden kasvillisuuden kasvuun, mikä puolestaan tukee suurempaa määrää hirviä, biisoneita ja muita laiduntajia. Ja heidän uransa tarjoavat suojan eläimille, kuten kalkkarokäärmeille, kaivettaville pöllöille ja jakkarille. Kun preerikoirat katoavat kotoperäiseltä nurmialueelta, puumaiset kasvit voivat ottaa vallan ja muuttaa preerian ekosysteemiä.

Mehiläiset

Muiden pölyttäjien (joista jotkut, kuten kolibrit, ovat myös peruskivilajeja) avulla mehiläiset tukevat jopa 90 prosentin maailman kukkakasvien lisääntymistä. He eivät vain pölyttää hedelmiä, vihanneksia ja muita satoja, jotka tarjoavat ihmisille kaikkea ruoasta vaatteisiin polttoaineisiin, mutta ne myös auttavat tuottamaan siemeniä, pähkinöitä, marjoja ja hedelmiä, joista lukemattomat muut lajit ekosysteemeissä ympäri maailmaa selviävät. Ilman mehiläisiä seuraukset johtuvat alhaalta ylöspäin koko ruokaketjussa. Tästä huolimatta mehiläiset, kuten uhanalainen ruosteinen patettu kimalainen, eivät ole saaneet ratkaisevaa suojaa Yhdysvalloissa.

Keystone-lajit alueittain / ekosysteemittäin

Ocean

Yläosassa ravintoketjussa haet ovat avainkivipetoisia saalistajia, joilla on ylhäältä alaspäin vaikutus meriekosysteemeihin maailmanlaajuisesti. Saalistamalla sairaimpia, heikoimpia ja hitaimpia eläimiä he hallitsevat tautien leviämistä ja pitävät saalista populaatioissa. Ne vaikuttavat myös paikallisiin elinympäristöihin: Esimerkiksi metsästämällä saalistajakaloja, kuten kalasäätiä Karibian riutan ekosysteemeissä, hait sallivat ravintoketjussa kauempana olevien kasvissyöjäkalojen populaatioiden menestymisen, ja nämä kalat puolestaan laiduntavat levillä, jotka muuten heikentävät koralliriutta . Joitakin korallityyppejä pidetään myös keystone-lajeina. Yksi esimerkki on norsunluupuun koralli, joka löytyy vesistä Yhdysvaltojen kaakkoisosassa, Meksikonlahdella ja Karibialla ja tarjoaa arvokkaan elinympäristön yli 300 selkärangattomalle. Muita valtameren keystone-lajeja ovat krilli (tärkeä ravintolähde lukemattomille valaille, hylkeille ja merilinnuille Etelämantereella) ja mangrove-asukkaat raput (jotka hallitsevat lehtien kuivikkeita ja luovat koloja, jotka parantavat vedenalaista maaperän terveyttä).

autiomaa

Natiivi Sonoranin autiomaan lounaaseen Yhdysvaltoihin ja Luoteis-Meksikoon, saguarokaktus on avainkivilaji, joka tarjoaa kriittisiä pesimäpaikkoja linnuille, kuten punahännät ja tikat (joista jälkimmäiset hakevat uusia pesäreikiä vuosittain, jättäen vanhat reiät muut linnut). Nämä kaktukset ovat myös tärkeä ravinnonlähde. Niiden kukkivat kukat ruokkivat lepakoita, lintuja ja mehiläisiä, kun taas hedelmä, joka kypsyy, kun autiomaa on kuivimmillaan, on usein ainoa märkäruoka lähde lukemattomille nisäkkäille, hyönteisille ja muille lajeille.

Muu aavikon pääkivilajeihin kuuluvat Mojaven autiokilpikonna (joka kaivaa koloja, joihin muut eläimet luottavat saalistajien ja aavikon kuumuuden suojaamiseksi) ja Australian dingo, joka saalistaa molempia saalistajia ravintoketjun keskellä, kuten invasiivisia punakettuja. ja villikissat sekä laaja valikoima kasvinsyöjiä (esim. kengurut), jotka auttavat pitämään Australian takapuolen koskemattomana.

Boreaalinen metsä

Tunnetaan myös nimellä taiga. Boreaalinen metsä muodostaa renkaan suurimman osan maailman pohjoisista leveyspiireistä napapiirin alapuolella.Kanadan boreaalisessa ympäristössä lumikenkäjänis on esimerkki pääkivisaalislajista, joka toimii ruokana uhanalaiselle Kanadan ilveselle (joka luottaa lumikenkäjäniin yli 75 prosenttiin talviruokavaliosta) ja muihin saalistajiin. Boreaalisessa osassa kivikivilajeja ovat myös puut, kuten haapa ja paju (nämä tarjoavat kriittisen elinympäristön lukemattomille organismeille, kuten jäkälille, sienille, hyönteisille ja linnuille) ja kasveille, kuten luonnonvaraisille vadelmille, jotka ovat kriittinen ravinnonlähde eläimille mehiläisistä karhoihin .

Tundra

Kylmä, puuton ja tyypillisesti luminen arktinen tundra käsittää pohjoisen alueen pohjoisella pallonpuoliskolla ja on ekosysteemi, jossa harvat kasvi- ja eläinlajit menestyvät. Yksi tärkeimmistä saalislajeista on lemming, pieni jyrsijä, joka käy läpi suuria, syklisiä populaation vaihteluita, jotka vaikuttavat koko tundran ruokaverkkoon. Keystone-laji lemmings ruokkii saalistajia, kuten arktikettiä, lumisia pöllöjä ja lumpeita; nälkäisinä kasvinsyöjinä ne vaikuttavat myös ruokinnan kasvillisuuden esiintyvyyteen, terveyteen ja koostumukseen. Samaan aikaan Norjan ja pohjoisnavan välisellä saaristoalueella dovekit ovat avainkivilintuja, jotka tarjoavat ratkaisevaa kompostia paikalliselle kasvillisuudelle ja tukevat jääkarhuja ja arktisia kettuja saalistajana. f2f9ac527a ”>

Trooppinen sademetsä

Trooppisissa metsissä ympäri maailmaa viikunapuut toimivat avainkivinä ja tuottavat hedelmää, joka ruokkii yli 1200 lintutyyppiä, lepakoita, ja muut lajit ympäri vuoden (mukaan lukien kriittisesti vuodenajat, jolloin muita ruokavaroja on niukasti). Joitakin siemenlevittäjiä – eläimiä, jotka liikkuvat metsän läpi, jolloin jätteet ovat täynnä siemeniä, jotka voivat sitten juurtua ja kasvaa – pidetään myös peruskivinä. Näihin kuuluvat Keski-Afrikan läntinen alanko gorilla ja Australian eteläinen kasassioni.