Specie Keystone 101

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• Che cosè una specie Keystone?
• Tipi di specie Keystone
• Che effetto hanno le chiavi di volta su un ecosistema?
• Esempi di specie di chiave di volta
• Specie di chiave di volta per regione / ecosistema

Negli anni 60, il famoso ecologo Robert Paine ha interrotto un tratto di costa dello Stato di Washington e ha compiuto un enorme passo avanti ambientale. Nel tentativo di comprendere la rete alimentare in un ecosistema di marea a Makaw Bay, ha rimosso tutte le specie di una singola stella marina in unarea. Lintero ecosistema è cambiato rapidamente, portandolo a rendersi conto che alcune specie svolgono ruoli fuori misura nella struttura e nella funzione complessiva del loro ambiente. Mentre alcune creature esercitano poca influenza sul loro ecosistema, altre possono rovesciare unintera comunità di piante e animali con la loro assenza. Paine ha coniato un termine per questi organismi critici: specie chiave di volta. Diamo uno sguardo più da vicino alle specie chiave di volta lungo la catena alimentare e in tutto il mondo.

Che cosè una specie chiave di volta?

Una specie chiave di volta, che può essere qualsiasi organismo, dagli animali e dalle piante ai batteri e ai funghi: è il collante che tiene insieme un habitat. Potrebbe non essere la specie più grande o più abbondante in una comunità ecologica, ma se una chiave di volta viene rimossa, innesca una catena di eventi che trasforma la struttura e la biodiversità del suo habitat in qualcosa di molto diverso. Sebbene tutti i numerosi componenti di un ecosistema siano strettamente collegati, questi sono gli esseri viventi che svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento del loro ecosistema.

Tipi di specie chiave di volta

Le specie di chiave di volta rientrano in diverse ampie categorie.

Predatore

Tenendo sotto controllo le popolazioni e la portata delle loro prede, chiave di volta i predatori, come i lupi e le lontre marine, hanno un impatto su altri predatori e su altre specie animali e vegetali più in basso nella catena alimentare. Rimuovi un predatore chiave di volta e la popolazione di creature che una volta cacciava può esplodere, spingendo fuori altri organismi e riducendo la diversità delle specie. Questo effetto domino è noto come cascata trofica.

Prey

Le prede Keystone, che includono animali che vanno dal krill antartico alle lepri canadesi con le racchette da neve, hanno un ruolo importante da svolgere nellecosistema. Servono come fonte di cibo fondamentale per le popolazioni di predatori; inoltre, sono creature resistenti, a differenza di altri tipi di specie di prede che sono più suscettibili a diventare rare o estinte allinterno di un ecosistema.

Ingegnere dellecosistema

Invece di influenzare lapprovvigionamento di cibo, castori, elefanti della savana africana e altri ingegneri dellecosistema creano, modificano o mantengono il paesaggio intorno a loro. Influenzano la prevalenza e le attività di altri organismi e aiutano a definire la biodiversità complessiva del loro habitat.

Mutualisti

I mutualisti chiave sono due o più specie che si impegnano in interazioni reciprocamente vitali. Linterruzione di una specie ha un impatto sullaltra e, in definitiva, sullecosistema nel suo insieme. Queste coppie sono spesso impollinatori, come i colibrì, che si affidano a piante specifiche per il sostentamento e piante che si affidano a quegli impollinatori per riprodursi.

Piante

Piante chiave, come il saguaro del deserto di Sonora cactus, sono quelli che forniscono una fonte fondamentale di cibo e / o riparo per altre specie.

Che effetto hanno le chiavi di volta su un ecosistema?

Le specie di chiave di volta mantengono la biodiversità locale di un ecosistema, influenzando labbondanza e il tipo di altre specie in un habitat. Sono quasi sempre una componente fondamentale della rete alimentare locale. Una delle caratteristiche distintive di una specie chiave di volta è che ricopre un ruolo ecologico critico che nessunaltra specie può svolgere. Senza la sua specie chiave di volta, un intero ecosistema cambierebbe radicalmente o cesserebbe di esistere del tutto. È importante notare che il ruolo di una specie può cambiare da un ecosistema allaltro e una specie che è considerata una chiave di volta in un ambiente potrebbe non essere considerata la stessa in un altro.

Esempi di specie chiave

Stella marina

La stella marina, Pisaster ochraceus, è un predatore chiave di volta trovato nel pozze di marea del Nord America nordoccidentale ed è stata la specie che ha lanciato il concetto di specie chiave di Robert Paine.Confrontando due tratti di costa – uno dal quale ha rimosso fisicamente le stelle marine e le ha scagliate in mare – Paine ha osservato lenorme influenza sulla biodiversità che le stelle marine avevano sul paesaggio in cui erano rimaste, nonostante fossero relativamente rare. Sugli affioramenti di marea privi della stella marina predatrice, i mitili hanno presto spiazzato molte delle 15 specie originali, tra cui alghe, patelle, anemoni e spugne. In un solo anno, la biodiversità dellecosistema senza stelle marine del Paine è stata quasi dimezzata.

Sea lontters

Originarie dellOceano Pacifico settentrionale, le lontre marine svolgono un ruolo fondamentale nella salute delle foreste di alghe costiere. Fitti ecosistemi di alghe brune che svettano sul fondo delloceano, le foreste di alghe forniscono cibo, riparo, habitat per i vivai e terreno di caccia per unabbondanza di pesci, mammiferi marini e altre specie, ma sono vulnerabili alla predazione da parte degli invertebrati marini.

I ricci di mare in particolare pascolano sulle alghe e, senza predatori come le lontre marine per tenerle sotto controllo, diventano più grandi e più abbondanti. È noto che intere “mandrie” di ricci di mare spazzano il fondo delloceano, inghiottendo alghe si alza a una velocità fino a 9 metri al mese e lasciano il fondo marino sterile dietro di loro. Fortunatamente, le lontre di mare sono mangiatori voraci con la capacità di consumano fino al 25% del loro peso corporeo al giorno. È lenorme appetito delle lontre per gli animali marini spinosi che consente loro di controllare le popolazioni di ricci di mare e di mantenere fiorenti le foreste di alghe.

Castori

I castori sono ingegneri dellecosistema che rimodellano radicalmente lambiente fisico che li circonda. Le dighe che costruiscono inondano il paesaggio circostante e formano un habitat delle zone umide degli stagni e prati paludosi che possono sostenere una ricca concentrazione di animali e piante. Pesci dacqua dolce, insetti, anfibi, uccelli, altri animali e piante, comprese le minacce d e quelli in via di estinzione, fanno affidamento sulle zone umide per il riparo, lhabitat dei vivai e le zone di riproduzione e alimentazione. Le dighe di castori e le zone umide che creano migliorano anche la qualità dellacqua nei corsi dacqua, ripristinano le falde acquifere sottomarine, alleviano la siccità e la carenza dacqua, riducono le inondazioni, immagazzinano i nutrienti per le piante e riducono lerosione degli argini dei corsi dacqua rallentando il flusso dellacqua.

Lupi

I lupi grigi sono un grande predatore la cui presenza ha un effetto a catena sul resto del suo ecosistema. Gli studi dimostrano che i lupi tengono sotto controllo le popolazioni di alci, impedendo loro di sfogliare eccessivamente salici e pioppi, il che a sua volta aiuta a mantenere sane le piantagioni di alberi nel paesaggio. I lupi sono un vantaggio anche per altre popolazioni di predatori, con i loro avanzi di cibo non consumati che rafforzano lapprovvigionamento di cibo di spazzini come aquile, coyote e orsi.

Il lupo grigio abita solo una frazione del suo areale storico nei 48 stati inferiori e rimane una specie chiave di volta in via di estinzione. Nonostante ciò, lamministrazione Trump sta tentando di annullare le protezioni dei lupi istituite ai sensi dellEndangered Species Act nel 1974, unazione che metterebbe in pericolo la guarigione dellanimale.

Elefanti

Una specie chiave di volta nellAfrica orientale e meridionale, lelefante della savana africana consuma fino a 300 libbre di vegetazione al giorno. Sradicando e mangiando grandi quantità di piccoli alberi e arbusti che altrimenti si convertirebbero in foresta o macchia, sono ingegneri dellecosistema che preservano spazi soleggiati e aperti dove le erbe possono prosperare. Questa vegetazione sostiene altri erbivori come antilopi, gnu e zebre; fornisce anche terreno caldo e asciutto per gli animali più piccoli come topi e toporagni in cui scavare. A loro volta, queste specie di prede nutrono carnivori come leoni, iene e ghepardi. Nel frattempo, attraverso il loro letame, gli elefanti diffondono anche semi di piante in nuove aree: in effetti, alcune piante si sono evolute al punto in cui germinano più facilmente dopo essere passate attraverso il tratto digestivo di un elefante.Questa specie vitale è attaccata da bracconieri e cacciatori di trofei ed è a rischio di estinzione.

Cani della prateria

Risiedendo nelle praterie del Nord America centrale e occidentale, i cani della prateria sono una specie chiave di volta che supporta oltre 130 altre specie. Oltre a servire come fonte di cibo per coyote, aquile, furetto dai piedi neri in via di estinzione e altri animali, sono ingegneri dellecosistema, mantenendo la salute delle praterie aride agitando, aerando e fertilizzando il suolo mentre creano vasti e intricati sotterranei colonie. Il loro scavo consente a una serie di vegetazione di prosperare, che a sua volta supporta un numero maggiore di alci, bisonti e altri pascolatori. E le loro tane forniscono riparo ad animali come serpenti a sonagli, gufi scavatori e lepri. Quando i cani della prateria scompaiono dal loro habitat naturale delle praterie, le piante legnose possono prendere il sopravvento, alterando radicalmente lecosistema della prateria.

Api

Con laiuto di altri impollinatori (alcuni dei quali, come i colibrì, sono anche specie chiave di volta), le api supportano la riproduzione di ben il 90% delle piante da fiore del mondo. Non solo impollinano frutta, verdura e altre colture che forniscono agli esseri umani di tutto, dal cibo ai vestiti al carburante, ma aiutano anche a produrre semi, noci, bacche e frutti su cui sopravvivono innumerevoli altre specie negli ecosistemi di tutto il mondo. Senza le api, ci sarebbe una cascata di conseguenze dal basso in tutta la catena alimentare. Nonostante ciò, le api come il calabrone rattoppato arrugginito in via di estinzione non sono riuscite a ricevere protezioni cruciali negli Stati Uniti.

Specie chiave di volta per regione / ecosistema

Oceano

In alto della catena alimentare, gli squali sono predatori fondamentali che hanno un impatto dallalto verso il basso sugli ecosistemi marini di tutto il mondo. Predando gli animali più malati, più deboli e più lenti, controllano la diffusione della malattia e tengono sotto controllo le popolazioni di prede. Hanno un impatto anche sullhabitat locale: cacciando pesci predatori come la cernia negli ecosistemi della barriera corallina caraibica, ad esempio, gli squali consentono alle popolazioni di pesci erbivori più in basso nella catena alimentare di prosperare e questi pesci, a loro volta, pascolano sulle alghe che altrimenti degradano la barriera corallina . Alcuni tipi di coralli sono considerati anche specie chiave di volta. Un esempio è il corallo albero davorio, che si trova nelle acque al largo degli Stati Uniti sudorientali, del Golfo del Messico e dei Caraibi e fornisce un habitat prezioso per oltre 300 invertebrati. Altre specie oceaniche chiave di volta includono il krill (una fonte di cibo vitale per una miriade di balene, foche e uccelli marini in Antartide) e granchi che vivono nelle mangrovie (che gestiscono la lettiera delle foglie e creano tane che migliorano la salute del suolo sottomarino).

Deserto

Nativo nel deserto di Sonora degli Stati Uniti sud-occidentali e del Messico nord-occidentale, il cactus saguaro è una specie chiave di volta che fornisce punti di nidificazione critici per uccelli come falchi dalla coda rossa e picchi (lultimo dei quali becca nuovi buchi per il nido ogni anno, lasciando vecchi buchi per altri uccelli). Questi cactus servono anche come unimportante fonte di sostentamento. I loro fiori che sbocciano nutrono pipistrelli, uccelli e api, mentre i loro frutti, che maturano quando il deserto è più secco, è spesso lunica fonte di cibo umido per una miriade di mammiferi, insetti e altre specie.

Altro Le specie chiave di volta del deserto includono la tartaruga del deserto del Mojave (che scava tane su cui altri animali si affidano per proteggersi dai predatori e dal caldo del deserto) e il dingo australiano, che preda di entrambi i predatori nel mezzo della catena alimentare, come le volpi rosse invasive e gatti selvatici, così come una vasta gamma di erbivori (ad esempio, canguri), contribuendo a mantenere intatto loutback australiano.

Foresta boreale

Conosciuta anche come taiga, la foresta boreale forma un anello attorno alla maggior parte delle latitudini settentrionali del mondo appena sotto il circolo polare artico.Nel boreale canadese, la lepre con le racchette da neve è un esempio di una specie di preda chiave di volta, che serve da cibo per la lince canadese minacciata (che fa affidamento sulle lepri con le racchette da neve per oltre il 75% della sua dieta invernale) e altri predatori. Nel boreale, le specie chiave di volta includono anche alberi come pioppo tremulo e salice (questi forniscono habitat critico per una miriade di organismi come licheni, funghi, insetti e uccelli) e piante come lamponi rossi selvatici, che sono una risorsa alimentare fondamentale per gli animali dalle api agli orsi .

Tundra

Fredda, priva di alberi e tipicamente nevosa, la tundra artica comprende la parte settentrionale lemisfero settentrionale ed è un ecosistema in cui prosperano poche specie animali e vegetali. Una delle sue prede più vitali è il lemming, un piccolo roditore che subisce grandi fluttuazioni cicliche della popolazione che influenzano lintera rete alimentare della tundra. Specie chiave di volta, i lemming nutrono predatori come volpi artiche, gufi delle nevi e donnole; in quanto erbivori affamati, influenzano anche la prevalenza, la salute e la composizione della vegetazione di cui si nutrono. Nel frattempo, su una serie di isole tra la Norvegia e il Polo Nord, i colombaia sono uccelli chiave di volta che forniscono compost cruciale per la vegetazione locale mentre sostengono orsi polari e volpi artiche come prede.

Foresta pluviale tropicale

Nelle foreste tropicali di tutto il mondo, gli alberi di fico fungono da risorsa fondamentale, producendo frutti che nutrono più di 1.200 tipi di uccelli, pipistrelli, e altre specie durante tutto lanno (inclusi, in modo critico, periodi dellanno in cui le altre risorse alimentari sono scarse). Alcuni dispersori di semi, animali che si muovono attraverso la foresta, lasciando escrementi pieni di semi che possono poi mettere radici e crescere, sono anchessi considerati specie chiave di volta. Questi includono il gorilla di pianura occidentale dellAfrica centrale e il casuario meridionale dellAustralia.