Definice biologických invazí (druhů)

Lissette Cardenas Hinojosa | června 2022
PhD v oboru biologie a aplikovaná ekologie

Nejprve je nutné specifikovat některé základní pojmy, abychom pochopili proces invaze. Druhy, které obývají dané území, budeme nazývat původními druhy, když se naopak přesunou z jejich areálu původního rozšíření na jiná stanoviště, budeme je nazývat nepůvodní druhy (se synonymy: 'cizorodý', 'exotický' nebo 'introdukovaný'). K biologickým invazím dochází často, ale jen malé procento z nich je úspěšné. Když se nepůvodnímu druhu podaří vytvořit reprodukční populace na několik životních cyklů v napadených oblastech, rozšiřují svůj areál rozšíření a zůstávají na těchto lokalitách po dlouhou dobu, stávají se druhy invazivní.

Biologické invaze a interakce mezi exotickými a původními druhy byly velkým zájmem ekologů a vyvinuly se různé hypotéza vysvětlit tento jev a jeho dopady na ekosystémy.

faktory a hypotéza Darwin a Elton

Známý přírodovědec Charles Darwin byl jedním z průkopníků v zaznamenávání ekologických interakcí mezi druhy během procesu invaze a byl tím, kdo navrhl tzv. Darwinova naturalizační hypotéza, kde stanovuje vztah mezi konkurenční intenzitou a fylogenetickým vztahem původních a exotických druhů.

O několik let později navrhl Charles Elton, který je uznáván jako zakladatel studia invazní ekologie Hypotéza biotické rezistence, která považuje za rozmanitost druhů jako určujícího faktoru během procesu invaze, čímž se stanoví, že společenstva rozmanitější mají nižší stupeň náchylnosti k invazi, protože spotřebují všechny prostředek dostupné v prostředí, což omezuje vstup exotických druhů.

Dalším určujícím faktorem pro biologické invaze je nepřítomnost přirozených nepřátel, jako jsou predátoři, býložravci a patogeny, v napadených místech (hypotéza úniku nepřátel). Tímto způsobem cizí druhy přerozdělují zdroje (Energie), které používají v obraně k podpoře příslušných fyziologických procesů, jako je růst a reprodukcepodporující zvýšení biologické adaptace těchto druhů (hypotéza schopnost zvýšení konkurenceschopnosti), které budou efektivnější při rozšiřování jejich distribuce.

Několik studií prokázalo rozvoj adaptačních výhod exotických druhů v napadených oblastech. Například jak u rostlin, tak u invazivních řas byl zaznamenán nárůst koncentrací sekundárních metabolitů, jako jsou alkaloidy a sloučeniny. alelopatické, versus jejich přirozené kongenery (hypotéza nových zbraní), uvědomujíc si, že biochemický potenciál by mohl mít velký význam při invazi nová území.

Jak probíhá proces invaze?

Biologické invaze byly popsány pro různé taxonomické skupiny jako např bakterierostlin, živočichů a hub, a to jak ze suchozemského, tak z mořského prostředí. Proces invaze se skládá ze čtyř fází; rozptyl, založení, naturalizace a expanze. Vše začíná transportem nebo přesunem (rozptýlením) druhu z jeho původního prostředí až po příchod na nová území. Již v nových oblastech musí mít nepůvodní druhy možnost usadit se na těchto dříve neznámých územích. K tomu musí odolat převládajícím podmínkám prostředí a získat přístup k nezbytným zdrojům (potravě, prostoru) k životu. Navíc jediný jedinec není schopen napadnout oblast, proto potřebuje najít partnera pro reprodukci a pokračování v procesu invaze.

Jakmile se usadí, začíná pro nepůvodní druhy velká výzva, fáze naturalizace, na které závisí především z řady jejich charakteristických atributů, které jim umožňují překonat nové abiotické podmínky a biotické. Uznává se, že druh je naturalizován, když je schopen vytvořit reprodukční populace během několika životních cyklů na nových územích, což jim konečně umožňuje rozšířit rozsah jejich rozšíření v napadených oblastech a zůstat po dlouhou dobu a stát se druhy invazivní.

Během biologických invazí dochází k různým ekologickým interakcím mezi nepůvodními druhy a napadeným společenstvím. Facilitace je například mechanismus, který zvyšuje přežití a růst populace invazních druhů. Na druhou stranu je konkurence jedním z hlavních mechanismů zapojených do procesu invaze, který by mohl omezit, stejně jako podporovat zakládání, naturalizaci a rozšiřování invazních druhů v nových areálech zeměpisné.

Co definuje úspěšnost invaze druhu?

Schopnost nepůvodních druhů usadit se na nových územích závisí na abiotických faktorech, jako je dostupnost zdrojů a převládající environmentální podmínky, jakož i biotických faktorů, jako je nízká míra býložravosti v případě rostlinných druhů a nízké konkurenční interakce mezi nepůvodními druhy a původními druhy společenstva napadl V této souvislosti bude úspěšnost invaze exotických druhů záviset především na dvou ekologických faktorech, a to invazivita invazního druhu (anglicky invazivita) a invazivita přijímající komunity (anglicky invasibility). Angličtina).

Invazivita je definována jako soubor charakteristických atributů invazních druhů, které umožňují jejich kolonizaci v nových biotopech, jako je rychlý růst, strategie asexuální rozmnožování, vysoká míra rozptylu a tlak propagulí v případě rostlinných druhů a vysoká fenotypová plasticita reagovat na změny prostředí v oblastech napadl. Na druhé straně invazibilita odpovídá charakteristikám přijímajících komunit, jako je např struktura a evoluční historie a síť interakcí mezi nimi, jako je konkurence, facilitace, býložravost a predace Tímto způsobem mohou být komunity odolné nebo náchylné k invazi, která může být také regulována faktory prostředí, jako je např. dostupnost zdrojů a úrovně narušení přirozeného nebo antropogenního původu, které mohou omezit nebo podpořit úspěch invaze druhů nepůvodní.

Dopady biologických invazí na ekosystémy

V posledních desetiletích se introdukce nepůvodních druhů výrazně zvýšila naštěstí se malému procentu těchto druhů daří expandovat do nových areálů zeměpisné. V suchozemském prostředí jsou hlavními cestami introdukce využití druhů pro okrasné účely obchodování se zvířaty, vypouštění zvířat v zájmovém chovu, mimo jiné, v mořském prostředí, námořní doprava a a oříznutí z komerčně významných druhů jsou nejběžnějšími vektory šíření.

V současné době jsou biologické invaze jednou z hlavních příčin ztráty biologické rozmanitosti na místní i globální úrovni v důsledku které mění distribuční vzorce, početnost a bohatství původních druhů, ovlivňující složení společenstev kontejnery. Na druhé straně existují další účinky, jako je změna cyklů živin, které mění abiotické podmínky ekosystémů a to z dlouhodobého hlediska generuje negativní dopady na druhy rodák. Kromě toho přítomnost a expanze invazních druhů může způsobit biotickou homogenizaci, změnu drasticky krajinná struktura napadených oblastí, ovlivňující např. aktivity jako např prohlížení památek.

Vše výše popsané má přímý dopad na ekosystémové služby poskytované suchozemskými a mořskými ekosystémy, značně poškozují lidská sídla, která žijí v blízkosti napadených komunit, dokonce způsobují poškození zdraví a počet obyvatel. To by nás mělo vést k zamyšlení nad důležitostí zachování přírodních ekosystémů a neprovádění nezodpovědných akcí, jako je vypouštění domácích mazlíčků. Na druhé straně je naléhavé, aby orgány různých zemí provedly opatření ke kontrole invazních druhů, jako je navrhování a provádění řízení a eradikace těchto druhů, uplatňování řešení založených na přírodě nebo vývoj biotechnologických nástrojů pro využití druhů invazivní.