Trapezspezies 101

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• Was ist eine Trapezspezies?
• Arten von Trapezspezies
• Welche Auswirkungen haben Keystones auf ein Ökosystem?
• Beispiele für Keystone-Arten
• Keystone-Arten nach Region / Ökosystem

In den 1960er Jahren war der renommierte Ökologe Robert Paine störte einen Teil der Küste des US-Bundesstaates Washington – und erzielte einen großen Umweltdurchbruch. Um das Nahrungsnetz in einem Gezeitenökosystem in Makaw Bay zu verstehen, entfernte er alle einzelnen Seesternarten in einem Gebiet. Das gesamte Ökosystem veränderte sich schnell und führte ihn zu der Erkenntnis, dass bestimmte Arten eine übergroße Rolle in der Gesamtstruktur und -funktion ihrer Umwelt spielen. Während einige Kreaturen wenig Einfluss auf ihr Ökosystem ausüben, können andere mit ihrer Abwesenheit eine ganze Gemeinschaft von Pflanzen und Tieren stürzen. Paine prägte einen Begriff für diese kritischen Organismen: Keystone-Arten. Hier ist ein genauerer Blick auf Keystone-Arten entlang der Nahrungskette und auf der ganzen Welt.

Was ist eine Keystone-Art?

Eine Keystone-Art – das kann jeder Organismus von Tieren sein und Pflanzen gegen Bakterien und Pilze – ist der Klebstoff, der einen Lebensraum zusammenhält. Es ist vielleicht nicht die größte oder reichlichste Art in einer ökologischen Gemeinschaft, aber wenn ein Schlussstein entfernt wird, löst es eine Kette von Ereignissen aus, die die Struktur und die biologische Vielfalt ihres Lebensraums in etwas ganz anderes verwandeln. Obwohl alle vielen Komponenten eines Ökosystems eng miteinander verbunden sind, spielen diese Lebewesen eine entscheidende Rolle für die Funktionsweise ihres Ökosystems.

Arten von Keystone-Arten

Keystone-Arten fallen in mehrere breite Kategorien.

Predator

Indem Sie die Populationen und die Reichweite ihrer Beute in Schach halten, Keystone Raubtiere wie Wölfe und Seeotter wirken sich auf andere Raubtiere sowie andere Tier- und Pflanzenarten weiter unten in der Nahrungskette aus. Entfernen Sie ein Keystone-Raubtier, und die Population der Kreaturen, die es einmal gejagt hat, kann explodieren, andere Organismen verdrängen und die Artenvielfalt verringern. Dieser Dominoeffekt ist als trophische Kaskade bekannt.

Beute

Keystone-Beute, zu der Tiere vom antarktischen Krill bis zu kanadischen Schneeschuhhasen gehören, spielt im Ökosystem eine große Rolle. Sie dienen als kritische Nahrungsquelle für Raubtierpopulationen; Darüber hinaus sind sie widerstandsfähige Kreaturen, im Gegensatz zu einigen anderen Arten von Beutearten, die anfälliger dafür sind, innerhalb eines Ökosystems selten oder ausgestorben zu werden.

Ökosystemingenieur

Anstatt die Lebensmittelversorgung zu beeinträchtigen, erstellen, modifizieren oder pflegen Biber, afrikanische Savannenelefanten und andere Ökosystemingenieure die Landschaft um sie herum. Sie beeinflussen die Prävalenz und Aktivitäten anderer Organismen und helfen bei der Definition der gesamten Artenvielfalt ihres Lebensraums.

Mutualist

Keystone-Mutualisten sind zwei oder mehr Arten, die sich gegenseitig beeinflussen. Die Störung einer Art wirkt sich auf die andere und letztendlich auf das gesamte Ökosystem aus. Diese Paare sind häufig Bestäuber wie Kolibris, deren Ernährung auf bestimmte Pflanzen angewiesen ist, und Pflanzen, deren Fortpflanzung auf diese Bestäuber angewiesen ist.

Pflanzen

Keystone-Pflanzen wie der Saguaro der Sonora-Wüste Kakteen sind solche, die eine wichtige Nahrungsquelle und / oder Schutz für andere Arten darstellen.

Welche Auswirkungen haben Keystones auf ein Ökosystem?

Keystone-Arten erhalten die lokale Artenvielfalt eines Ökosystem, das die Häufigkeit und Art anderer Arten in einem Lebensraum beeinflusst. Sie sind fast immer ein kritischer Bestandteil des lokalen Nahrungsnetzes. Eines der bestimmenden Merkmale einer Keystone-Art ist, dass sie eine wichtige ökologische Rolle spielt, die keine andere Art spielen kann. Ohne seine Keystone-Spezies würde sich ein gesamtes Ökosystem radikal verändern – oder ganz aufhören zu existieren. Es ist wichtig zu beachten, dass sich die Rolle einer Art von einem Ökosystem zum nächsten ändern kann und eine Art, die in einer Umgebung als Schlussstein angesehen wird, in einer anderen möglicherweise nicht als dieselbe angesehen wird.

Beispiele für Schlusssteinarten

Seestern

Der Seestern Pisaster ochraceus ist ein Keystone-Raubtier in der Gezeitenbecken im Nordwesten Nordamerikas und war die Art, die das Konzept der Keystone-Arten von Robert Paine ins Leben gerufen hat.Beim Vergleich zweier Küstenabschnitte, von denen er die Seesterne physisch entfernte und ins Meer schleuderte, bemerkte Paine den enormen Einfluss auf die Artenvielfalt, den die Seesterne auf die Landschaft hatten, in der sie verblieben, obwohl sie relativ ungewöhnlich waren. Auf Gezeitenaufschlüssen ohne den räuberischen Seestern verdrängten Muscheln bald viele der 15 ursprünglichen Arten, darunter Algen, Napfschnecken, Anemonen und Schwämme. Innerhalb eines einzigen Jahres hat sich die Artenvielfalt des sternfischfreien Ökosystems von Paine nahezu halbiert.

Seeotter

Seeotter sind im nördlichen Pazifik beheimatet und spielen eine wichtige Rolle für die Gesundheit der Seetangwälder an der Küste. Dichte Ökosysteme von Braunalgen, die über den Meeresboden ragen, Seetangwälder bieten Nahrung, Schutz, Lebensraum für Kinder und Jagdreviere für eine Fülle von Fischen, Meeressäugern und anderen Arten – aber sie sind anfällig für Raubtiere durch wirbellose Meerestiere.

Seeigel grasen insbesondere auf Seetang und ohne Raubtiere Wie Seeotter, um sie in Schach zu halten, werden sie größer und reichlicher. Es ist bekannt, dass ganze „Herden“ von Seeigeln über den Meeresboden fegen, Seetangbestände mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30 Fuß pro Monat verschlingen und unfruchtbaren Meeresboden hinterlassen. Glücklicherweise sind Seeotter unersättliche Esser mit der Fähigkeit dazu verbrauchen täglich bis zu 25 Prozent ihres Körpergewichts. Es ist der übergroße Appetit der Otter auf die stacheligen Meerestiere, der es ihnen ermöglicht, die Populationen der Seeigel zu kontrollieren und das Gedeihen der Seetangwälder aufrechtzuerhalten.

Biber

Biber sind Ökosystemingenieure, die die physische Umgebung um sie herum dramatisch verändern. Die Dämme, die sie bauen, überfluten die umliegende Landschaft und bilden ein Feuchtgebiet mit Teichen und sumpfige Wiesen, die eine reiche Konzentration von Tieren und Pflanzen unterstützen können. Süßwasserfische, Insekten, Amphibien, Vögel, andere Tiere und Pflanzen, einschließlich Bedrohungen d und gefährdete Menschen verlassen sich auf Feuchtgebiete als Unterschlupf, Lebensraum für Kindergärten sowie Brut- und Nahrungsgründe. Biberdämme und die von ihnen geschaffenen Feuchtgebiete verbessern auch die Wasserqualität in Bächen, füllen Unterwassergrundwasserleiter auf, lindern Trockenheit und Wasserknappheit, reduzieren Überschwemmungen, speichern Nährstoffe für Pflanzen und verringern die Erosion von Flussbänken, indem sie den Wasserfluss verlangsamen.

Wölfe

Graue Wölfe sind ein Top-Raubtier, dessen Anwesenheit einen Welleneffekt auf den Rest seines Ökosystems hat. Studien zeigen, dass Wölfe die Elchpopulationen in Schach halten und verhindern, dass sie auf Weiden und Espen zu viel stöbern, was wiederum dazu beiträgt, gesunde Baumbestände in der Landschaft zu erhalten. Wölfe sind auch ein Segen für andere Raubtierpopulationen, da ihre nicht gefressenen Essensreste die Nahrungsversorgung von Aasfressern wie Adlern, Kojoten und Bären stärken.

Der graue Wolf bewohnt nur einen Bruchteil seines historischen Verbreitungsgebiets in den unteren 48 Bundesstaaten und bleibt eine gefährdete Keystone-Art. Trotzdem versucht die Trump-Administration, den im Rahmen des Endangered Species Act von 1974 eingeführten Wolfsschutz zurückzudrängen – eine Maßnahme, die die Genesung des Tieres gefährden würde.

Elefanten

Der afrikanische Savannenelefant ist eine Schlüsselart im östlichen und südlichen Afrika und verbraucht bis zu 300 Pfund Vegetation pro Tag. Indem sie große Mengen kleiner Bäume und Sträucher entwurzeln und essen, die sich sonst in Wald oder Buschland verwandeln würden, sind sie Ökosystemingenieure, die sonnige, offene Räume erhalten, in denen Gräser gedeihen können. Diese Vegetation unterstützt andere Pflanzenfresser wie Antilopen, Gnus und Zebras; Es bietet auch warmen, trockenen Boden für kleinere Tiere wie Mäuse und Spitzmäuse zum Eingraben. Diese Beutearten füttern wiederum Fleischfresser wie Löwen, Hyänen und Geparden. In der Zwischenzeit verbreiten Elefanten über ihren Mist auch Pflanzensamen in neuen Gebieten – tatsächlich haben sich einige Pflanzen so weit entwickelt, dass sie nach dem Durchgang durch den Verdauungstrakt eines Elefanten leichter keimen.Diese lebenswichtige Art wird von Wilderern und Trophäenjägern angegriffen und ist vom Aussterben bedroht.

Präriehunde

Präriehunde leben im Grasland Mittel- und West-Nordamerikas und sind eine Schlüsselart, die mehr als 130 andere Arten unterstützt. Sie dienen nicht nur als Nahrungsquelle für Kojoten, Adler, das vom Aussterben bedrohte Schwarzfußfrettchen und andere Tiere, sondern sind auch Ökosystemingenieure, die die Gesundheit trockener Graslandschaften erhalten, indem sie den Boden aufwirbeln, belüften und düngen, während sie einen weiten und komplizierten Untergrund schaffen Kolonien. Durch das Graben gedeiht eine Reihe von Pflanzen, die wiederum eine größere Anzahl von Elchen, Bisons und anderen Weiden unterstützen. Und ihre Höhlen bieten Schutz für Tiere wie Klapperschlangen, grabende Eulen und Jackrabbits. Wenn Präriehunde aus ihrem heimischen Grasland verschwinden, können Holzpflanzen die Kontrolle übernehmen und das Prärie-Ökosystem grundlegend verändern.

Bienen

Mit Hilfe anderer Bestäuber (von denen einige wie Kolibris auch Keystone-Arten sind) unterstützen Bienen die Fortpflanzung von bis zu 90 Prozent der weltweit blühenden Pflanzen. Sie bestäuben nicht nur Obst, Gemüse und andere Pflanzen, die den Menschen von Lebensmitteln über Kleidung bis hin zu Treibstoff versorgen, sondern tragen auch dazu bei, Samen, Nüsse, Beeren und Früchte zu produzieren, von denen unzählige andere Arten in Ökosystemen auf der ganzen Welt überleben. Ohne Bienen würde es eine Bottom-up-Kaskade von Konsequenzen in der gesamten Nahrungskette geben. Trotzdem haben Bienen wie die gefährdete rostige Hummel in den USA keinen entscheidenden Schutz erhalten.

Keystone-Arten nach Region / Ökosystem

Ozean

Oben Haie in der Nahrungskette sind wichtige Raubtiere, die sich von oben nach unten auf die Meeresökosysteme weltweit auswirken. Indem sie die kranksten, schwächsten und langsamsten Tiere jagen, kontrollieren sie die Ausbreitung von Krankheiten und halten die Beutepopulationen in Schach. Sie wirken sich auch auf den lokalen Lebensraum aus: Durch die Jagd auf Raubfische wie Zackenbarsche in karibischen Riffökosystemen können Haie Populationen pflanzenfressender Fische weiter unten in der Nahrungskette gedeihen lassen, und diese Fische weiden wiederum auf Algen, die sonst das Korallenriff zersetzen . Einige Arten von Korallen gelten auch als Keystone-Arten. Ein Beispiel ist die Elfenbeinbaumkoralle, die in den Gewässern vor dem Südosten der USA, im Golf von Mexiko und in der Karibik vorkommt und mehr als 300 Wirbellosen einen wertvollen Lebensraum bietet. Andere ozeanische Keystone-Arten sind Krill (eine wichtige Nahrungsquelle für unzählige Wale, Robben und Seevögel in der Antarktis) und Mangrovenkrabben (die Laub bewirtschaften und Höhlen bilden, die die Gesundheit des Unterwasserbodens verbessern).

Desert

Native In der Sonora-Wüste im Südwesten der USA und im Nordwesten Mexikos ist der Saguaro-Kaktus eine Keystone-Art, die Vögeln wie Rotschwanzfalken und Spechten kritische Nistplätze bietet (letztere picken jedes Jahr neue Nistlöcher und hinterlassen alte Löcher für andere Vögel). Diese Kakteen dienen auch als wichtige Nahrungsquelle. Ihre blühenden Blumen füttern Fledermäuse, Vögel und Bienen, während ihre Früchte, die reifen, wenn die Wüste am trockensten ist, häufig die einzige Nassfutterquelle für unzählige Säugetiere, Insekten und andere Arten sind.

Andere Zu den Keystone-Arten der Wüste gehören die Wüstenschildkröte des Mojave (der Höhlen gräbt, auf die sich andere Tiere verlassen, um sich vor Raubtieren und der Wüstenhitze zu schützen) und der australische Dingo, der beide Raubtiere in der Mitte der Nahrungskette wie invasive Rotfüchse jagt und wilde Katzen sowie eine Vielzahl von Pflanzenfressern (z. B. Kängurus), die dazu beitragen, das australische Outback intakt zu halten.

Borealer Wald

Der boreale Wald, auch Taiga genannt, bildet einen Ring um die meisten nördlichen Breiten der Welt direkt unterhalb des Polarkreises.Im kanadischen Boreal ist der Schneeschuhhase ein Beispiel für eine Keystone-Beuteart, die als Nahrung für den bedrohten Kanadischen Luchs (der für mehr als 75 Prozent seiner Winterdiät auf Schneeschuhhasen angewiesen ist) und andere Raubtiere dient. Im borealen Bereich gehören zu den Keystone-Arten auch Bäume wie Espe und Weide (diese bieten einen kritischen Lebensraum für unzählige Organismen wie Flechten, Pilze, Insekten und Vögel) und Pflanzen wie wilde rote Himbeeren, die eine wichtige Nahrungsquelle für Tiere von Bienen bis Bären darstellen

Tundra

Kalt, baumlos und typisch schneebedeckt umfasst die arktische Tundra den nördlichen Teil von die nördliche Hemisphäre und ist ein Ökosystem, in dem nur wenige Pflanzen- und Tierarten gedeihen. Eine der wichtigsten Beutearten ist der Lemming, ein kleines Nagetier, das großen, zyklischen Populationsschwankungen ausgesetzt ist, die sich auf das gesamte Nahrungsnetz der Tundra auswirken. Als Keystone-Art füttern Lemminge Raubtiere wie Polarfüchse, Schneeeulen und Wiesel. Als hungrige Pflanzenfresser wirken sie sich auch auf die Verbreitung, Gesundheit und Zusammensetzung der Vegetation aus, von der sie sich ernähren. Auf einer Reihe von Inseln zwischen Norwegen und dem Nordpol sind Dovekies Keystone-Vögel, die einen entscheidenden Kompost für die lokale Vegetation liefern und Eisbären und Polarfüchse als Beute unterstützen.

Tropischer Regenwald

In tropischen Wäldern auf der ganzen Welt dienen Feigenbäume als Grundpfeiler und tragen Früchte, die mehr als 1.200 Arten von Vögeln, Fledermäusen, und andere Arten das ganze Jahr über (einschließlich der Zeiten des Jahres, in denen andere Nahrungsressourcen knapp sind). Einige Samenverteiler – Tiere, die sich durch den Wald bewegen und Kot mit Samen füllen, die dann Wurzeln schlagen und wachsen können – gelten ebenfalls als Keystone-Arten. Dazu gehören Zentralafrikas westlicher Tieflandgorilla und der südliche Kasuar Australiens.