Bioloogiliste invasioonide määratlus (liikide)

Lissette Cardenas Hinojosa | juuni. 2022
PhD bioloogias ja rakendusökoloogias

Kõigepealt on vaja täpsustada mõningaid olulisi mõisteid, et mõista sissetungiprotsessi. Teisalt nimetame teatud territooriumil asustavaid liike looduslikeks liikideks siis, kui nad oma levialalt liiguvad Esialgse levikuga teistesse elupaikadesse, nimetame neid võõrliikideks (sünonüümidega: "tulnukas", "eksootiline" või "introdutseeritud"). Bioloogilisi invasioone esineb sageli, kuid ainult väike osa neist on edukad. Kui võõrliigil õnnestub sissetungitud aladel luua sigivad populatsioonid mitmeks elutsükliks, laiendada oma levikuala ja jääda nendesse kohtadesse pikaks ajaks, muutuvad nad liikideks invasiivne.

Bioloogilised invasioonid ja vastasmõjud eksootiliste ja kohalike liikide vahel on pakkunud ökoloogidele suurt huvi, arendades välja erinevaid hüpotees selgitada seda nähtust ja selle mõju ökosüsteemidele.

tegurid ja hüpotees Darwin ja Elton

Tuntud loodusteadlane Charles Darwin oli üks teerajajaid liikidevaheliste ökoloogiliste vastasmõjude fikseerimisel invasiooniprotsessi ajal ja tema oli see, kes pakkus välja nn. Darwini naturalisatsiooni hüpotees, kus ta loob seose konkurentsitiheduse ning kohalike ja eksootiliste liikide fülogeneetilise seose vahel.

Aastaid hiljem tegi Charles Elton, kes on tunnustatud invasiooniökoloogia uurimise rajajana. Biootilise resistentsuse hüpotees, mis arvestab mitmekesisust liikide kui määrava tegurina invasiooniprotsessi ajal, mis teeb kindlaks, et kooslused mitmekesisemad on vähem vastuvõtlikud sissetungimisele, kuna nad tarbivad ära kõik tähendab keskkonnas kättesaadavaks, piirates eksootiliste liikide sisenemist.

Veel üks bioloogiliste invasioonide määrav tegur on looduslike vaenlaste, nagu kiskjate, taimtoiduliste ja patogeenide puudumine sissetungitud kohtades (vaenlase vabastamise hüpotees). Sel viisil jaotavad võõrliigid ressursse ümber (Energia), mida nad kasutavad kaitseks, et soodustada asjakohaseid füsioloogilisi protsesse, nagu kasv ja paljunemine, soodustades nende liikide bioloogilise kohanemise suurenemist (hüpotees võime suurenenud konkurentsivõime), mis on nende leviala laiendamisel tõhusam.

Mitmed uuringud on näidanud eksootiliste liikide kohanemiseeliste arengut sissetungitud piirkondades. Näiteks on nii taimedes kui ka invasiivsetes vetikates registreeritud sekundaarsete metaboliitide, nagu alkaloidid ja ühendid, kontsentratsiooni suurenemist. allelopaatilised, võrreldes nende kohalike analoogidega (uudsete relvade hüpotees), mõistes, et biokeemiline potentsiaal võib olla sissetungimisel väga oluline uued territooriumid.

Kuidas invasiooniprotsess toimub?

Bioloogilisi invasioone on kirjeldatud erinevate taksonoomiliste rühmade jaoks, näiteks bakterid, taimed, loomad ja seened, nii maismaa- kui ka merekeskkonnast. Invasiooniprotsess koosneb neljast faasist; hajutamine, asutamine, naturalisatsioon ja laienemine. Kõik saab alguse liikide transportimisest või liikumisest (hajutamisest) oma elupaigast kuni uutele territooriumidele jõudmiseni. Juba uutel aladel peavad võõrliigid saama end kehtestada nendel senitundmatutel aladel. Selleks peavad nad taluma valitsevaid keskkonnatingimusi ja saama juurdepääsu elamiseks vajalikele ressurssidele (toit, ruum). Lisaks ei suuda üksik isend piirkonda tungida, mistõttu peab ta leidma partneri paljunemiseks ja invasiooniprotsessi jätkamiseks.

Kui see on loodud, algab võõrliikide jaoks suur väljakutse, millest sõltub naturalisatsiooni etapp peamiselt nende eristavate atribuutide seeriast, mis võimaldavad neil ületada uued abiootilised tingimused ja biootiline. Tunnustatakse, et liik on naturaliseerunud, kui ta on võimeline looma paljunevaid populatsioone mitme elutsükli jooksul uutel territooriumidel, mis võimaldab neil lõpuks laiendada oma levikuala sissetungitud aladel ja jääda liikideks pikaks ajaks invasiivne.

Bioloogiliste invasioonide ajal tekivad võõrliikide ja sissetungitud kogukonna vahel mitmesugused ökoloogilised vastasmõjud. Näiteks on hõlbustamine mehhanism, mis suurendab invasiivsete liikide ellujäämist ja populatsiooni kasvu. Teisest küljest on konkurents üks peamisi invasiooniprotsessiga seotud mehhanisme ja see võib piirata samuti soodustada invasiivsete liikide asutamist, naturaliseerimist ja laienemist uutele levialadele geograafiline.

Mis määrab liigi sissetungi edu?

Võõrliikide võime end uutel aladel sisse seada sõltub abiootilistest teguritest, nagu ressursside kättesaadavus ja valitsevad keskkonnatingimused, samuti biootilised tegurid, nagu madal taimtoiduliste liikide esinemissagedus taimeliikide puhul ja vähene konkureeriv vastastikmõju võõrliikide ja kogukonna kohalike liikide vahel tunginud Selles kontekstis sõltub eksootiliste liikide invasiooni edu peamiselt kahest ökoloogilisest tegurist, invasiivsete liikide invasiivsus (inglise keeles invasivness) ja vastuvõtva kogukonna invasiivsus (inglise keeles invasibility). Inglise).

Invasiivsus on määratletud kui invasiivsete liikide iseloomulike atribuutide kogum, mis võimaldab nende koloniseerimist uutes elupaikades, näiteks kiire kasv, mittesuguline paljunemine, taimeliikide puhul levikute kõrge hajumise ja surve ning kõrge fenotüübiline plastilisus, et reageerida piirkondade keskkonnamuutustele tunginud. Teisest küljest vastab sissetungimatus vastuvõtvate kogukondade omadustele, nagu struktuur ja evolutsiooniajalugu ning nendevaheliste vastasmõjude võrgustik, nagu konkurents, hõlbustamine, rohusöömine ja kisklus Sel viisil võivad kogukonnad olla resistentsed või vastuvõtlikud invasioonile, mida võivad samuti reguleerida keskkonnategurid, nagu ressursside kättesaadavus ja loodusliku või inimtekkelise päritoluga häiringute tase, mis võib piirata või soodustada liigi invasiooni edu muukeelsed.

Bioloogiliste invasioonide mõju ökosüsteemidele

Viimastel aastakümnetel on võõrliikide sissetoomine märkimisväärselt suurenenud õnneks õnnestub vähesel osal neist liikidest laieneda uutele levialadele geograafiline. Maismaakeskkonnas on peamisteks introduktsiooniteedeks liikide kasutamine dekoratiivsetel eesmärkidel loomadega kaubitsemine, lemmikloomade vabastamine muuhulgas, samas kui merekeskkonnas, mereliikluses ja a saagida kaubanduslikult olulistest liikidest on kõige levinumad levikuvektorid.

Praegu on bioloogilised invasioonid üks peamisi bioloogilise mitmekesisuse vähenemise põhjuseid kohalikul ja globaalsel tasandil. mis muudavad kohalike liikide levikumustreid, arvukust ja rikkust, mõjutades koosluste koostist konteinerid. Teisest küljest on ka muid mõjusid, näiteks toitainete tsüklite muutumine, mis muudavad ökosüsteemide abiootilised tingimused ja see avaldab pikas perspektiivis liikidele negatiivset mõju emakeelena. Lisaks võib invasiivsete liikide olemasolu ja laienemine põhjustada biootilist homogeniseerumist, muutudes drastiliselt sissetungitud alade maastikustruktuuri, mõjutades näiteks tegevusi nagu vaatamisväärsustega tutvumine.

Kõik ülalkirjeldatu mõjutab otseselt maismaa- ja mereökosüsteemide pakutavaid ökosüsteemi teenuseid, kahjustades märkimisväärselt inimasustusi, mis elavad sissetunginud kogukondade läheduses, põhjustades isegi kahju nende tervisele a elanikkonnast. See peaks viima meid mõtlema looduslike ökosüsteemide säilitamise ja vastutustundetute tegevuste, nagu lemmikloomade vabastamise, tähtsuse üle. Teisest küljest on hädavajalik, et eri riikide ametiasutused võtaksid meetmeid invasiivsete liikide kontrollimiseks, näiteks kavandaksid ja rakendaksid nende liikide majandamine ja hävitamine, looduspõhiste lahenduste rakendamine või biotehnoloogiliste vahendite väljatöötamine liikide kasutamiseks invasiivne.