Gatunki Keystone 101

Przejdź do sekcji

• Co to jest gatunek Keystone?
• Typy gatunków Keystone
• Jaki wpływ mają kamienie zwornikowe na ekosystem?
• Przykłady gatunków zwornikowych
• Gatunki zwornikowe według regionu / ekosystemu

W latach 60. XX wieku znany ekolog Robert Paine zniszczył fragment linii brzegowej stanu Waszyngton – i dokonał ogromnego przełomu w dziedzinie ochrony środowiska. Starając się zrozumieć sieć pokarmową w ekosystemie pływów w Zatoce Makaw, usunął wszystkie pojedyncze gatunki rozgwiazd z jednego obszaru. Szybko zmienił się cały ekosystem, co doprowadziło go do uświadomienia sobie, że niektóre gatunki odgrywają ponadwymiarowe role w ogólnej strukturze i funkcji swojego środowiska. Podczas gdy niektóre stworzenia wywierają niewielki wpływ na swój ekosystem, inne mogą obalić całą społeczność roślin i zwierząt ich brakiem. Paine ukuł termin określający te krytyczne organizmy: gatunki zwornikowe. Przyjrzyjmy się bliżej gatunkom kluczowym w całym łańcuchu pokarmowym i na całym świecie.

Co to jest gatunek kluczowy?

Gatunek kluczowy – którym może być dowolny organizm, pochodzący od zwierząt od roślin do bakterii i grzybów – to klej, który spaja siedlisko. Może nie jest to największy lub najobficiej występujący gatunek w społeczności ekologicznej, ale po usunięciu zwornika uruchamia łańcuch wydarzeń, które zmieniają strukturę i bioróżnorodność jego siedliska w coś zupełnie innego. Chociaż wszystkie z wielu elementów ekosystemu są misternie ze sobą powiązane, to są to żywe istoty, które odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu ich ekosystemów.

Rodzaje gatunków trapezowych

szerokie kategorie.

Predator

Dzięki utrzymywaniu populacji i zasięgu ofiary w ryzach, klucz drapieżniki, takie jak wilki i wydry morskie, wpływają na inne drapieżniki, a także inne gatunki zwierząt i roślin w dalszej części łańcucha pokarmowego. Usuń kluczowego drapieżnika, a populacja stworzeń, na które polował, może eksplodować, wypierając inne organizmy i zmniejszając różnorodność gatunkową. Ten efekt domina jest znany jako kaskada troficzna.

Ofiara

Główną zdobycz, do której należą zwierzęta, od kryla antarktycznego po kanadyjskie zające w rakietach śnieżnych, odgrywa dużą rolę w ekosystemie. Służą jako kluczowe źródło pożywienia dla populacji drapieżników; ponadto są one odpornymi stworzeniami, w przeciwieństwie do niektórych innych gatunków ofiar, które są bardziej podatne na rzadkość lub wymarcie w ekosystemie.

Inżynier ekosystemu

Zamiast wpływać na podaż żywności, bobry, afrykańskie słonie sawannowe i inni inżynierowie ekosystemów tworzą, modyfikują lub utrzymują otaczający je krajobraz. Wpływają na występowanie i działalność innych organizmów oraz pomagają zdefiniować ogólną bioróżnorodność ich siedlisk.

Mutualist

Keystone mutuale to dwa lub więcej gatunków, które angażują się w wzajemnie istotne interakcje. Zakłócenie jednego gatunku wpływa na inny, a ostatecznie na ekosystem jako całość. Te pary są często zapylaczami, takimi jak kolibry, które są zależne od określonych roślin do pożywienia, oraz roślinami, których rozmnażanie się zależy od tych zapylaczy.

Rośliny

Rośliny trapezowe, takie jak saguaro z pustyni Sonora kaktusy, czy te, które stanowią kluczowe źródło pożywienia i / lub schronienia dla innych gatunków.

Jaki wpływ mają kamienie zwornikowe na ekosystem?

Gatunki zwornikowe utrzymują lokalną bioróżnorodność ekosystem, wpływający na liczebność i rodzaj innych gatunków w siedlisku. Prawie zawsze są krytycznym elementem lokalnej sieci troficznej. Jedną z charakterystycznych cech gatunku kluczowego jest to, że spełnia on kluczową rolę ekologiczną, której żaden inny gatunek nie może. Bez gatunku kluczowego cały ekosystem zmieniłby się radykalnie lub całkowicie przestałby istnieć. Należy zauważyć, że rola gatunku może się zmieniać z jednego ekosystemu do drugiego, a gatunek uważany za kluczowy w jednym środowisku może nie być uważany za taki sam w innym.

Przykłady gatunków Keystone

Rozgwiazda

Gwiazda morska, Pisaster ochraceus, jest kluczowym drapieżnikiem znalezionym w baseny pływowe północno-zachodniej Ameryki Północnej i był to gatunek, który zapoczątkował koncepcję gatunku kluczowego Roberta Painea.Porównując dwa odcinki linii brzegowej – jeden, z którego fizycznie usunął morskie gwiazdy i wyrzucił je do morza – Paine zauważył ogromny wpływ na bioróżnorodność, jaki rozgwiazdy miały na krajobraz, w którym się znajdowały, mimo że były stosunkowo rzadkie. Na wychodniach pływowych pozbawionych drapieżnej gwiazdy morskiej małże wkrótce wyparły wiele z 15 pierwotnych gatunków, w tym glony, limpety, ukwiały i gąbki. W ciągu jednego roku bioróżnorodność ekosystemu Paine wolnego od rozgwiazd zmniejszyła się prawie o połowę.

Wydry morskie

Pochodzące z północnego Oceanu Spokojnego wydry morskie odgrywają istotną rolę w utrzymaniu zdrowia przybrzeżnych lasów wodorostów. Gęste ekosystemy brunatnic, górujące nad dnem oceanu, lasy wodorostów zapewniają pożywienie, schronienie, siedliska szkółkarskie i tereny łowieckie dla wielu ryb, ssaków morskich i innych gatunków – ale są one podatne na drapieżnictwo bezkręgowców morskich.

W szczególności jeżowce pasą się na wodorostach i bez drapieżników jak wydry morskie, aby je kontrolować, rosnąć większe i obfitsze. Wiadomo, że całe „stada” jeżowców przemierzają dno oceanu, połykając wodorosty z szybkością do 30 stóp miesięcznie i pozostawiając po sobie jałowe dno morskie. Na szczęście wydry morskie są żarłocznymi zjadaczami i potrafią zjadają do 25 procent masy ciała dziennie. To ogromny apetyt wydr na kolczaste zwierzęta morskie, który pozwala im kontrolować populacje jeżowców i utrzymywać kwitnienie lasów wodorostów.

Bobry

Bobry to inżynierowie ekosystemów, którzy radykalnie zmieniają otaczające ich środowisko fizyczne. Budowane przez nie tamy zalewają otaczający krajobraz i tworzą podmokłe siedlisko stawów i podmokłe łąki, które mogą utrzymywać bogatą koncentrację zwierząt i roślin. Ryby słodkowodne, owady, płazy, ptaki, inne zwierzęta i rośliny, w tym d oraz zagrożone, polegają na terenach podmokłych jako schronieniu, siedlisku szkółkarskim oraz lęgowisk i żerowisk. Tamy bobrowe i tworzone przez nie tereny podmokłe poprawiają również jakość wody w strumieniach, uzupełniają podwodne warstwy wodonośne, łagodzą suszę i niedobory wody, ograniczają powodzie, przechowują składniki odżywcze dla roślin i zmniejszają erozję brzegów strumieni poprzez spowolnienie przepływu wody.

Wilki

Szare wilki to czołowy drapieżnik, którego obecność ma wpływ na resztę ekosystemu. Badania pokazują, że wilki kontrolują populacje łosi, zapobiegając ich nadmiernemu zgryzaniu wierzby i osiki, co z kolei pomaga w utrzymaniu zdrowych drzewostanów w krajobrazie. Wilki są również dobrodziejstwem dla innych populacji drapieżników, a ich niezjedzone resztki pożywienia wzmacniają zapasy pożywienia padlinożernych, takich jak orły, kojoty i niedźwiedzie.

Szary wilk zamieszkuje zaledwie ułamek jego historycznego zasięgu w 48 niższych stanach i pozostaje zagrożonym gatunkiem kluczowym. Mimo to administracja Trumpa próbuje cofnąć ochronę przed wilkami ustanowioną na mocy ustawy o zagrożonych gatunkach z 1974 r. – działanie, które zagroziłoby wyzdrowieniu zwierzęcia.

Słonie

Afrykański słoń sawanny, będący kluczowym gatunkiem we wschodniej i południowej Afryce, pochłania aż 300 funtów roślinności dziennie. Wyrywając i zjadając ogromne ilości małych drzew i krzewów, które w innym przypadku przekształciłyby się w las lub zarośla, są inżynierami ekosystemów, którzy chronią słoneczne, otwarte przestrzenie, na których mogą się rozwijać trawy. Roślinność ta wspiera inne zwierzęta roślinożerne, takie jak antylopy, antylopy i zebry; zapewnia również ciepłą, suchą glebę dla małych zwierząt, takich jak myszy i ryjówki. Z kolei te gatunki ofiar żywią się drapieżnikami, takimi jak lwy, hieny i gepardy. W międzyczasie, poprzez swoje odchody, słonie również rozsiewają nasiona roślin na nowe obszary – w rzeczywistości niektóre rośliny wyewoluowały do tego stopnia, że łatwiej im kiełkować po przejściu przez przewód pokarmowy słonia.Ten ważny gatunek jest atakowany przez kłusowników i łowców trofeów i zagrożony wyginięciem.

Psy preriowe

Występujące na łąkach w środkowej i zachodniej części Ameryki Północnej psy preriowe są kluczowym gatunkiem, który utrzymuje około 130 i więcej innych gatunków. Oprócz tego, że służą jako źródło pożywienia dla kojotów, orłów, zagrożonej fretki czarnogórskiej i innych zwierząt, są inżynierami ekosystemów, utrzymując zdrowie suchych łąk poprzez ubijanie, napowietrzanie i nawożenie gleby, ponieważ tworzą one rozległe i skomplikowane podziemia kolonie. Ich wykopywanie pozwala na rozwój szeregu roślinności, co z kolei wspiera większą liczbę łosi, żubrów i innych zwierząt pasących się. A ich nory zapewniają schronienie zwierzętom, takim jak grzechotniki, sowy kopiące i zające. Kiedy pieski preriowe znikają z ich rodzimych siedlisk łąk, rośliny drzewiaste mogą przejąć kontrolę, zasadniczo zmieniając ekosystem prerii.

Pszczoły

Z pomocą innych zapylaczy (z których niektóre, podobnie jak kolibry, są również gatunkami kluczowymi), pszczoły wspierają rozmnażanie aż 90% roślin kwitnących na świecie. Nie tylko zapylają owoce, warzywa i inne uprawy, które dostarczają ludziom wszystkiego, od żywności po odzież i paliwo, ale także pomagają w produkcji nasion, orzechów, jagód i owoców, z których przetrwają niezliczone inne gatunki w ekosystemach na całym świecie. Bez pszczół miałaby miejsce oddolna kaskada konsekwencji w całym łańcuchu pokarmowym. Mimo to pszczoły, takie jak zagrożony zardzewiały trzmiel po łatach, nie zostały objęte kluczową ochroną w Stanach Zjednoczonych.

Gatunki Keystone według regionu / ekosystemu

Ocean

Na górze łańcucha pokarmowego rekiny są głównymi drapieżnikami, które odgórnie wpływają na ekosystemy morskie na całym świecie. Żerując na najsłabszych, najsłabszych i najwolniejszych zwierzętach, kontrolują rozprzestrzenianie się choroby i kontrolują populacje ofiar. Wpływają również na lokalne środowisko: polując na ryby drapieżne, takie jak grouper, na przykład w ekosystemach raf karaibskich, rekiny pozwalają populacjom ryb roślinożernych znajdujących się dalej w łańcuchu pokarmowym, aby dobrze się rozwijać, a te ryby z kolei pasą się na glonach, które w przeciwnym razie degradują rafę koralową . Niektóre rodzaje koralowców są również uważane za gatunki kluczowe. Jednym z przykładów jest koralowiec z kości słoniowej, który występuje w wodach południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych, Zatoki Meksykańskiej i na Karaibach i stanowi cenne siedlisko dla ponad 300 bezkręgowców. Inne kluczowe gatunki oceaniczne to kryl (ważne źródło pożywienia dla niezliczonych wielorybów, fok i ptaków morskich na Antarktydzie) oraz kraby zamieszkujące mangrowce (które zarządzają ściółką liści i tworzą nory poprawiające stan podwodnej gleby).

Pustynia

Natywny do pustyni Sonora w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych i północno-zachodnim Meksyku kaktus saguaro jest kluczowym gatunkiem zapewniającym kluczowe miejsca lęgowe dla ptaków, takich jak jastrzębie rudoogoniaste i dzięcioły (te ostatnie co roku dziobią nowe gniazda, pozostawiając stare inne ptaki). Te kaktusy są również ważnym źródłem pożywienia. Ich kwitnące kwiaty karmią nietoperze, ptaki i pszczoły, a ich owoce, które dojrzewają, gdy pustynia jest najbardziej sucha, są często jedynym źródłem mokrego pokarmu dla niezliczonych ssaków, owadów i innych gatunków.

Inne pustynne gatunki zwornikowe obejmują żółwia pustynnego Mojave (który kopie nory, na których inne zwierzęta polegają w celu ochrony przed drapieżnikami i pustynnym upałem) oraz australijskiego dingo, który poluje na oba drapieżniki w środku łańcucha pokarmowego, podobnie jak inwazyjne rude lisy i zdziczałe koty, a także szeroką gamę roślinożerców (np. kangury), pomagając utrzymać australijski busz w nienaruszonym stanie.

Las borealny

Las borealny, znany również jako tajga, tworzy pierścień wokół większości północnych szerokości geograficznych świata tuż poniżej koła podbiegunowego.W kanadyjskim borealu zając w rakietach śnieżnych jest przykładem drapieżnego gatunku kluczowego, służącego jako pokarm dla zagrożonego rysia kanadyjskiego (który w ponad 75% zimowej diety wykorzystuje zające w rakietach śnieżnych) i innych drapieżników. W borealnym gatunku kluczowym są również drzewa, takie jak osika i wierzba (stanowią one krytyczne siedlisko dla niezliczonych organizmów, takich jak porosty, grzyby, owady i ptaki) oraz rośliny, takie jak dzikie maliny czerwone, które są kluczowym źródłem pożywienia dla zwierząt, od pszczół po niedźwiedzie .

Tundra

Zimna, bezdrzewna i zwykle śnieżna arktyczna tundra obejmuje północną część półkuli północnej i jest ekosystemem, w którym żyje niewiele gatunków roślin i zwierząt. Jednym z jego najważniejszych gatunków ofiar jest leming, mały gryzoń, który podlega dużym, cyklicznym fluktuacjom populacji, które mają wpływ na całą tundrę. Gatunek zwornikowy, lemingi karmią drapieżniki, takie jak lisy polarne, sowy śnieżne i łasice; jako głodne zwierzęta roślinożerne wpływają również na występowanie, zdrowie i skład roślinności, którą żywią się. Tymczasem na wielu wyspach między Norwegią a biegunem północnym gołębie są kluczowymi ptakami, które dostarczają niezbędnego kompostu dla lokalnej roślinności, jednocześnie wspierając niedźwiedzie polarne i lisy polarne jako ofiary.

Tropikalne lasy deszczowe

W lasach tropikalnych na całym świecie drzewa figowe służą jako kluczowy zasób, przynosząc owoce, które karmią ponad 1200 gatunków ptaków, nietoperzy, i inne gatunki przez cały rok (w tym, co najważniejsze, w okresach roku, kiedy inne zasoby żywności są ograniczone). Niektóre rozsiewacze nasion – zwierzęta, które poruszają się po lesie, pozostawiając odchody wypełnione nasionami, które następnie mogą się zakorzenić i wyrosnąć – są również uważane za gatunki kluczowe. Należą do nich zachodni goryl nizinny Afryki Środkowej i południowy kazuar Australii.