A biológiai invázió meghatározása (fajok)

Lissette Cardenas Hinojosa | június 2022
PhD biológiából és alkalmazott ökológiából

Először is meg kell határozni néhány lényeges fogalmat az inváziós folyamat megértéséhez. Az adott területen élő fajokat viszont őshonos fajoknak nevezzük, ha eltávolodnak elterjedési területükről Más élőhelyekre való eredeti elterjedésüket nem őshonos fajoknak fogjuk nevezni (szinonimákkal: „idegen”, „egzotikus” vagy „betelepített”). A biológiai inváziók gyakran előfordulnak, de ezeknek csak kis százaléka sikeres. Amikor egy nem őshonos faj több életciklusra képes szaporodó populációkat létrehozni a megszállt területeken, kiterjesztik elterjedési tartományukat, és hosszú ideig ezeken a helyeken maradnak, fajokká válnak invazív.

A biológiai inváziók és az egzotikus és őshonos fajok közötti kölcsönhatások nagy érdeklődést mutattak az ökológusok számára, és különféle hipotézis megmagyarázni ezt a jelenséget és az ökoszisztémákra gyakorolt ​​hatásait.

tényezők és hipotézis Darwin és Elton

Az ismert természettudós, Charles Darwin volt az egyik úttörő a fajok közötti ökológiai kölcsönhatások rögzítésében az inváziós folyamat során, és ő javasolta az ún. Darwin honosítási hipotézis, ahol kapcsolatot teremt a kompetitív intenzitás és az őshonos és egzotikus fajok filogenetikai kapcsolata között.

Évekkel később Charles Elton, akit az inváziós ökológia tanulmányozásának alapítójaként ismertek el, javasolta a Biotikus rezisztencia hipotézis, amely figyelembe veszi a sokféleség a fajok mint meghatározó tényező az inváziós folyamat során, megállapítva, hogy a közösségek változatosabbak kisebb fokú behatolásra való hajlamuk, mivel elfogyasztják az összes eszközök elérhető a környezetben, korlátozva az egzotikus fajok bejutását.

A biológiai inváziók másik meghatározó tényezője a természetes ellenségek, például ragadozók, növényevők és kórokozók hiánya a megszállt területeken (ellenségfelszabadítási hipotézis). Ily módon az idegen fajok átcsoportosítják az erőforrásokat (Energia), amelyeket védekezésben használnak a releváns fiziológiai folyamatok, például a növekedés és a reprodukció, elősegítve e fajok biológiai adaptációjának növekedését (hipotézis, hogy képesség megnövekedett versenyképesség), amely hatékonyabban bővíti majd elosztási körüket.

Számos tanulmány kimutatta az egzotikus fajok alkalmazkodási előnyeinek fejlődését a megszállt területeken. Például mind a növényekben, mind az invazív algákban a másodlagos metabolitok, például alkaloidok és vegyületek koncentrációjának növekedését észlelték. allelopatikusok, szemben natív rokonaikkal (az új fegyverek hipotézise), felismerve, hogy a biokémiai potenciál nagy jelentőséggel bírhat a behatoláskor. új területek.

Hogyan történik az inváziós folyamat?

Biológiai inváziókat különböző taxonómiai csoportokra írtak le, mint pl baktériumok, növények, állatok és gombák, szárazföldi és tengeri környezetből egyaránt. Az inváziós folyamat négy szakaszból áll; szétszóródás, letelepedés, honosítás és terjeszkedés. Minden a fajnak az őshonos élőhelyéről való elszállításával vagy mozgásával (szétszóródásával) kezdődik az új területekre való érkezésig. Az idegenhonos fajoknak már új területeken meg kell tudniuk honosodni ezeken a korábban ismeretlen területeken. Ehhez el kell viselniük az uralkodó környezeti feltételeket, és hozzá kell jutniuk a megélhetéshez szükséges erőforrásokhoz (élelmiszer, tér). Ráadásul egyetlen egyed nem tud behatolni egy területre, ezért társat kell találnia a szaporodáshoz és az inváziós folyamat folytatásához.

A megtelepedés után nagy kihívás kezdődik az idegenhonos fajok számára, a honosítási szakasz, amely attól függ főként ezek egy sor jellegzetes attribútuma, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy legyőzzék az új abiotikus körülményeket és biotikus. Elismert tény, hogy egy faj akkor naturalizált, ha több életcikluson keresztül képes szaporodó populációkat létrehozni új területeken, amely végül lehetővé teszi számukra, hogy kiterjesztik elterjedési tartományukat a megszállt területeken, és hosszú ideig megmaradnak, fajokká válva invazív.

A biológiai inváziók során különféle ökológiai kölcsönhatások lépnek fel a nem őshonos fajok és a megszállt közösség között. Például a facilitáció olyan mechanizmus, amely növeli az invazív fajok túlélését és populációnövekedését. Másrészt a verseny az egyik fő mechanizmus, amely részt vesz az inváziós folyamatban, és ez korlátozhatja, valamint az invazív fajok megtelepedését, honosítását és új elterjedési területein való elterjedését földrajzi.

Mi határozza meg a faj inváziós sikerét?

A nem őshonos fajok új területeken való megtelepedésének képessége olyan abiotikus tényezőktől függ, mint az erőforrások elérhetősége és az uralkodó környezeti feltételek, valamint biotikus tényezők, mint például a növényevők alacsony aránya a növényfajok esetében, valamint a nem őshonos fajok és a közösség őshonos fajai közötti alacsony kompetitív kölcsönhatások megszállta Ebben az összefüggésben az egzotikus fajok inváziójának sikere elsősorban két ökológiai tényezőtől, a az invazív fajok invazivitása (angolul invazivitás) és a befogadó közösség invazivitása (angolul invasibility). Angol).

Az invazivitás az invazív fajok jellegzetes tulajdonságainak összessége, amelyek lehetővé teszik új élőhelyeken való megtelepedését, például a gyors növekedést, ivartalan szaporodás, nagy szóródási sebesség és a propagulumok nyomása a növényfajok esetében, valamint a magas fenotípusos plaszticitás a területek környezeti változásaira való reagálás érdekében megszállta. Másrészt az invazibilitás megfelel a befogadó közösségek jellemzőinek, mint pl. szerkezete és evolúciós története, valamint az ezek közötti kölcsönhatások hálózata, mint a versengés, a facilitáció, a növényevő és ragadozás Ily módon a közösségek ellenállóak vagy fogékonyak lehetnek az invázióra, amit környezeti tényezők is szabályozhatnak, mint pl. az erőforrások elérhetősége és a természetes vagy antropogén eredetű zavarok mértéke, amelyek korlátozhatják vagy elősegíthetik a faj inváziójának sikerét nem őshonos.

A biológiai inváziók hatása az ökoszisztémákra

Az elmúlt évtizedekben a nem őshonos fajok betelepítése jelentősen megnőtt szerencsére e fajok kis százalékának sikerül új elterjedési területre terjeszkednie földrajzi. Szárazföldi környezetben a betelepülés fő útvonalai a fajok díszítő célú felhasználása, a az állatcsempészet, a házi kedvencek szabadon engedése többek között, míg a tengeri környezetben a tengeri közlekedés ill az Vág a kereskedelmileg fontos fajok közül a leggyakoribb terjedési vektorok.

Jelenleg a biológiai inváziók a biológiai sokféleség csökkenésének egyik fő oka lokális és globális szinten. amelyek megváltoztatják az elterjedési mintákat, az őshonos fajok abundanciáját és gazdagságát, befolyásolva a közösségek összetételét konténerek. Másrészt vannak más hatások is, mint például a tápanyagciklusok megváltozása, amelyek megváltoztatják a az ökoszisztémák abiotikus körülményei, és ez hosszú távon negatív hatást gyakorol a fajokra anyanyelvi. Emellett az invazív fajok jelenléte és elterjedése biotikus homogenizációt, változást idézhet elő drasztikusan a behatolt területek tájszerkezetét, befolyásolva például az olyan tevékenységeket, mint pl városnézés.

A fent leírtak mindegyike közvetlen hatással van a szárazföldi és tengeri ökoszisztémák által nyújtott ökoszisztéma-szolgáltatásokra, jelentősen károsítva a megszállt közösségek közelében élő emberi településeket, akár egészségkárosodást is okozva az népesség. Ez arra késztet bennünket, hogy elgondolkodjunk a természetes ökoszisztémák fenntartásának fontosságán, és hogy ne hajtsunk végre olyan felelőtlen lépéseket, mint például a háziállatok szabadon engedése. Másrészt sürgős, hogy a különböző országok hatóságai lépéseket tegyenek az invazív fajok visszaszorítása érdekében, mint például a tervezés és a végrehajtás. e fajok kezelése, kiirtása, természetre épülő megoldások alkalmazása, vagy biotechnológiai eszközök fejlesztése a fajok felhasználására invazív.