Definition biologischer Invasionen (von Arten)

Lissette Cardenas Hinojosa | Jun. 2022
Promotion in Biologie und angewandter Ökologie

Zunächst ist es notwendig, einige grundlegende Konzepte zu spezifizieren, um den Invasionsprozess zu verstehen. Wir werden die Arten, die ein bestimmtes Territorium bewohnen, als einheimische Arten bezeichnen, wenn sie sich aus ihrem Verbreitungsgebiet entfernen ursprünglicher Verbreitung auf andere Lebensräume, nennen wir sie nicht-einheimische Arten (mit Synonymen: 'fremd', 'exotisch' oder 'eingeschleppt'). Biologische Invasionen kommen häufig vor, aber nur ein kleiner Prozentsatz von ihnen ist erfolgreich. Wenn es einer nicht einheimischen Art gelingt, in den befallenen Gebieten reproduktive Populationen für mehrere Lebenszyklen zu etablieren, erweitern ihr Verbreitungsgebiet und verweilen dort über lange Zeiträume, werden sie zu Arten angreifend.

Biologische Invasionen und Wechselwirkungen zwischen exotischen und einheimischen Arten waren für Ökologen von großem Interesse und haben verschiedene entwickelt Hypothese um dieses Phänomen und seine Auswirkungen auf Ökosysteme zu erklären.

Faktoren u Hypothese Darwin und Elton

Der bekannte Naturforscher Charles Darwin war einer der Pioniere bei der Aufzeichnung der ökologischen Wechselwirkungen zwischen Arten während des Invasionsprozesses und er war derjenige, der die sogenannte Darwins Einbürgerungshypothese, wo er einen Zusammenhang zwischen Konkurrenzintensität und der phylogenetischen Verwandtschaft einheimischer und exotischer Arten herstellt.

Jahre später schlug Charles Elton vor, der als Begründer des Studiums der Invasionsökologie gilt Biotische Resistenz-Hypothese, die die betrachtet Diversität von Arten als bestimmender Faktor während des Invasionsprozesses, der die Gemeinschaften festlegt Diversere haben eine geringere Anfälligkeit für Invasionen, da sie alle verbrauchen meint in der Umwelt verfügbar, wodurch der Eintrag exotischer Arten begrenzt wird.

Ein weiterer entscheidender Faktor für biologische Invasionen ist das Fehlen natürlicher Feinde wie Raubtiere, Pflanzenfresser und Krankheitserreger in den befallenen Gebieten (Enemy-Release-Hypothese). Auf diese Weise verteilen gebietsfremde Arten Ressourcen neu (Energie), die sie zur Abwehr einsetzen, um relevante physiologische Prozesse wie Wachstum zu begünstigen und Reproduktion, Förderung einer Steigerung der biologischen Anpassung dieser Arten (Hypothese von Fähigkeit gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit), die ihr Vertriebsspektrum effizienter erweitern können.

Mehrere Studien haben die Entwicklung adaptiver Vorteile exotischer Arten in besetzten Gebieten gezeigt. Beispielsweise wurden sowohl in Pflanzen als auch in invasiven Algen Konzentrationserhöhungen von Sekundärmetaboliten wie Alkaloiden und Verbindungen festgestellt. allelopathisch, im Gegensatz zu ihren einheimischen Kongeneren (Hypothese neuartiger Waffen), in der Erkenntnis, dass das biochemische Potenzial bei der Invasion von großer Bedeutung sein könnte neue Gebiete.

Wie läuft der Invasionsprozess ab?

Biologische Invasionen wurden für verschiedene taxonomische Gruppen wie beschrieben Bakterien, Pflanzen, Tiere und Pilze, sowohl aus terrestrischen als auch aus marinen Umgebungen. Der Invasionsprozess besteht aus vier Phasen; Zerstreuung, Niederlassung, Einbürgerung und Expansion. Alles beginnt mit dem Transport oder der Bewegung (Ausbreitung) der Art aus ihrem ursprünglichen Lebensraum bis zur Ankunft in neuen Revieren. Bereits in neuen Gebieten müssen sich gebietsfremde Arten in diesen bisher unbekannten Territorien etablieren können. Dazu müssen sie den vorherrschenden Umweltbedingungen standhalten und sich Zugang zu den notwendigen Ressourcen (Nahrung, Platz) zum Leben verschaffen. Darüber hinaus kann ein einzelnes Individuum nicht in ein Gebiet eindringen, daher muss es einen Partner finden, um sich zu reproduzieren und den Invasionsprozess fortzusetzen.

Einmal etabliert, beginnt für nicht heimische Arten eine große Herausforderung, die Einbürgerungsphase, die davon abhängt hauptsächlich von einer Reihe von charakteristischen Attributen dieser, die es ihnen ermöglichen, die neuen abiotischen Bedingungen zu überwinden und biotisch. Es wird anerkannt, dass eine Art eingebürgert ist, wenn sie in der Lage ist, während mehrerer Lebenszyklen in neuen Territorien reproduktive Populationen zu bilden, was es ihnen schließlich ermöglicht, ihr Verbreitungsgebiet in den besetzten Gebieten zu erweitern und für lange Zeit zu bleiben und zu Arten zu werden angreifend.

Während biologischer Invasionen treten verschiedene ökologische Wechselwirkungen zwischen nicht heimischen Arten und der eingedrungenen Gemeinschaft auf. Erleichterung ist beispielsweise ein Mechanismus, der das Überleben und das Populationswachstum invasiver Arten erhöht. Andererseits ist der Wettbewerb einer der Hauptmechanismen des Invasionsprozesses, und das könnte einschränken, sowie die Etablierung, Einbürgerung und Ausbreitung invasiver Arten in neuen Verbreitungsgebieten begünstigen geographisch.

Was macht den Invasionserfolg der Art aus?

Die Fähigkeit nicht heimischer Arten, sich in neuen Territorien zu etablieren, hängt von abiotischen Faktoren wie Ressourcenverfügbarkeit und vorherrschenden Umweltbedingungen ab von biotischen Faktoren wie geringe Herbivorieraten bei Pflanzenarten und geringe konkurrierende Wechselwirkungen zwischen nicht einheimischen Arten und einheimischen Arten der Gemeinschaft eingedrungen Dabei wird der Erfolg der Invasion exotischer Arten vor allem von zwei ökologischen Faktoren abhängen, dem Invasivität der invasiven Art (invasivness auf Englisch) und die Invasibilität der aufnehmenden Gemeinschaft (invasibility auf Englisch). Englisch).

Invasivität ist definiert als eine Reihe von charakteristischen Attributen invasiver Arten, die ihre Besiedlung in neuen Lebensräumen ermöglichen, wie z. B. schnelles Wachstum, Strategien asexuelle Fortpflanzung, hohe Ausbreitungsraten und Ausbreitungsdruck bei Pflanzenarten und hohe phänotypische Plastizität, um auf Umweltveränderungen in den Gebieten zu reagieren eingedrungen. Auf der anderen Seite entspricht die Invasibilität den Merkmalen der Empfängergemeinschaften, wie z Struktur und Evolutionsgeschichte und das Netzwerk der Wechselwirkungen zwischen diesen wie Konkurrenz, Erleichterung, Pflanzenfresser und Raub Auf diese Weise können Gemeinschaften widerstandsfähig oder anfällig für Invasionen sein, die auch durch Umweltfaktoren wie z. B. reguliert werden können Verfügbarkeit von Ressourcen und das Ausmaß von Störungen natürlichen oder anthropogenen Ursprungs, die den Erfolg der Invasion der Art einschränken oder begünstigen können nicht-native.

Auswirkungen biologischer Invasionen auf Ökosysteme

In den letzten Jahrzehnten hat die Einführung gebietsfremder Arten stark zugenommen Glücklicherweise gelingt es einem geringen Prozentsatz dieser Arten, sich in neue Verbreitungsgebiete auszudehnen geographisch. In terrestrische Umgebungen sind die Haupteinführungswege die Verwendung von Arten für Zierzwecke, die Tierhandel, die Freilassung von Haustieren ua, während in der Meeresumwelt der Seeverkehr u das Ernte von kommerziell wichtigen Arten sind die häufigsten Verbreitungsvektoren.

Derzeit sind biologische Invasionen eine der Hauptursachen für den Verlust der biologischen Vielfalt auf lokaler und globaler Ebene die die Verbreitungsmuster, die Fülle und den Reichtum einheimischer Arten verändern und sich auf die Zusammensetzung von Gemeinschaften auswirken Behälter. Andererseits gibt es andere Effekte wie die Veränderung von Nährstoffkreisläufen, die das verändern abiotischen Bedingungen der Ökosysteme und dies führt langfristig zu negativen Auswirkungen auf die Arten einheimisch. Darüber hinaus kann das Vorhandensein und die Ausbreitung invasiver Arten zu einer biotischen Homogenisierung führen, die sich verändert drastisch die Landschaftsstruktur der eingedrungenen Gebiete, was sich zum Beispiel auf Aktivitäten wie z Besichtigung.

Alles oben Beschriebene wirkt sich direkt auf die Ökosystemleistungen der terrestrischen und marinen Ökosysteme aus, die menschlichen Siedlungen, die in der Nähe der eingedrungenen Gemeinden leben, erheblich schädigen und sogar der Gesundheit schaden das Population. Dies sollte uns dazu bringen, darüber nachzudenken, wie wichtig es ist, natürliche Ökosysteme zu erhalten und keine unverantwortlichen Handlungen wie die Freilassung von Haustieren durchzuführen. Andererseits ist es dringend erforderlich, dass die Behörden der verschiedenen Länder Maßnahmen zur Bekämpfung invasiver Arten durchführen, wie z. B. die Planung und Umsetzung Management und Ausrottung dieser Arten, Anwendung von Lösungen auf der Grundlage der Natur oder Entwicklung biotechnologischer Werkzeuge für die Nutzung von Arten angreifend.