הגדרה של פלישות ביולוגיות (של מינים)

ליסט קרדנאס Hinojosa | יוני 2022
דוקטורט בביולוגיה ואקולוגיה יישומית

קודם כל, יש צורך לציין כמה מושגים חיוניים כדי להבין את תהליך הפלישה. נכנה את המינים המאכלסים טריטוריה נתונה מינים מקומיים, לעומת זאת, כאשר הם נעים מהתחום שלהם. של תפוצה מקורית לבתי גידול אחרים, נכנה אותם מינים לא מקומיים (עם מילים נרדפות: 'זר', 'אקזוטי' או 'מוצג'). פלישות ביולוגיות מתרחשות לעתים קרובות, אולם רק אחוז קטן מהן מצליחות. כאשר מין לא מקומי מצליח להקים אוכלוסיות רבייה במשך מספר מחזורי חיים באזורים הפולשים, להרחיב את טווח התפוצה שלהם ולהישאר לפרקי זמן ארוכים באתרים אלה, הם הופכים למינים פַּלשָׁנִי.

פלישות ביולוגיות ואינטראקציות בין מינים אקזוטיים וילידיים היו מעניינים מאוד אקולוגים, ופיתחו מגוון הַשׁעָרָה להסביר תופעה זו והשפעותיה על מערכות אקולוגיות.

גורמים ו הַשׁעָרָה דרווין ואלטון

חוקר הטבע הידוע צ'ארלס דרווין היה מהחלוצים ברישום האינטראקציות האקולוגיות בין המינים במהלך תהליך הפלישה והוא זה שהציע את מה שנקרא השערת התאזרחות של דרווין, שם הוא מבסס קשר בין עוצמת תחרות לבין הקשר הפילוגנטי של מינים מקומיים ואקזוטיים.

שנים מאוחר יותר, צ'ארלס אלטון, המוכר כמייסד חקר אקולוגיה של פלישה, הציע את השערת עמידות ביוטית, אשר מחשיב את מגוון של מינים כגורם מכריע במהלך תהליך הפלישה, הקובע כי הקהילות למגוונים יותר יש רמה נמוכה יותר של רגישות לפלישה, מכיוון שהם צורכים את כל אומר זמין בסביבה, מגביל את כניסתם של מינים אקזוטיים.

גורם מכריע נוסף לפלישות ביולוגיות הוא היעדר אויבים טבעיים כמו טורפים, אוכלי עשב ופתוגנים, באתרים הפולשים (השערת שחרור האויב). בדרך זו, מינים זרים מחלקים מחדש משאבים (אֵנֶרְגִיָה) שהם משתמשים בהם בהגנה כדי להעדיף תהליכים פיזיולוגיים רלוונטיים כגון צמיחה ו שִׁעתוּק, קידום עלייה בהסתגלות הביולוגית של מינים אלה (השערה של יְכוֹלֶת הגברת התחרותיות), שתהיה יעילה יותר בהרחבת טווח ההפצה שלהם.

מספר מחקרים הראו התפתחות של יתרונות אדפטיביים של מינים אקזוטיים באזורים שפלשו. לדוגמה, הן בצמחים והן באצות פולשניות, נרשמו עליות בריכוזים של מטבוליטים משניים כגון אלקלואידים ותרכובות. אללופטיים, לעומת המקורבים המקומיים שלהם (השערה של כלי נשק חדשניים), תוך שהם מבינים שהפוטנציאל הביוכימי יכול להיות בעל רלוונטיות רבה בעת פלישה שטחים חדשים.

כיצד מתרחש תהליך הפלישה?

פלישות ביולוגיות תוארו עבור קבוצות טקסונומיות שונות כגון בַּקטֶרִיָה, צמחים, בעלי חיים ופטריות, הן מסביבות יבשתיות והן מסביבות ימיות. תהליך הפלישה מורכב מארבעה שלבים; פיזור, התבססות, התאזרחות והתרחבות. הכל מתחיל בהובלה או תנועה (פיזור) של המין מבית הגידול המקומי שלו ועד ההגעה לטריטוריות חדשות. כבר באזורים חדשים, מינים שאינם מקומיים חייבים להיות מסוגלים להתבסס בטריטוריות שלא היו ידועות בעבר. לשם כך עליהם לעמוד בתנאים הסביבתיים השוררים ולהשיג גישה למשאבים הדרושים (מזון, שטח) כדי לחיות. בנוסף, אדם בודד אינו מסוגל לפלוש לאזור, ולכן הוא צריך למצוא בן זוג כדי להתרבות ולהמשיך בתהליך הפלישה.

לאחר שהוקמו, מתחיל אתגר גדול עבור מינים שאינם מקומיים, שלב ההתאזרחות, שתלוי בעיקר של סדרה של תכונות ייחודיות של אלה, המאפשרות להם להתגבר על התנאים האביוטיים החדשים ביוטי. ידוע שמין מתאזרח כאשר הוא מסוגל ליצור אוכלוסיות רבייה במהלך מספר מחזורי חיים בטריטוריות חדשות, מה שמאפשר להם סוף סוף להרחיב את טווח התפוצה שלהם באזורים הפולשים ולהישאר לפרקי זמן ארוכים, ולהפוך למין פַּלשָׁנִי.

במהלך פלישות ביולוגיות מתרחשות אינטראקציות אקולוגיות שונות בין מינים לא מקומיים לבין הקהילה הפולשת. לדוגמה, הקלה היא מנגנון שיוצר עליות בהישרדות ובגידול האוכלוסייה של מינים פולשים. מצד שני, תחרות היא אחד המנגנונים העיקריים המעורבים בתהליך הפלישה וזה עלול להגביל, כמו גם בעד הקמה, התאזרחות והרחבה של מינים פולשים בטווחים חדשים גיאוגרפית.

מה מגדיר את הצלחת הפלישה של המין?

היכולת של מינים לא מקומיים להתבסס בטריטוריות חדשות תלויה בגורמים אביוטיים כגון זמינות משאבים ותנאי סביבה שוררים, כמו גם של גורמים ביוטיים כגון שיעורים נמוכים של אוכלי עשב במקרה של מיני צמחים ואינטראקציות תחרותיות נמוכות בין מינים לא מקומיים למינים מקומיים של הקהילה פלשו בהקשר זה, הצלחת הפלישה של מינים אקזוטיים תהיה תלויה בעיקר בשני גורמים אקולוגיים, פולשנות המינים הפולשים (פולשנות באנגלית) ופולשנות הקהילה הקולטת (פולשנות באנגלית). אנגלית).

פולשנות מוגדרת כקבוצה של תכונות ייחודיות של מינים פולשים המאפשרים התיישבותם בבתי גידול חדשים, כגון צמיחה מהירה, אסטרטגיות של רבייה א-מינית, שיעורים גבוהים של פיזור ולחץ של התפשטות במקרה של מיני צמחים ופלסטיות פנוטיפית גבוהה להגיב לשונות סביבתית באזורים פלשו. מאידך גיסא, חדירות תואמת את המאפיינים של הקהילות הנמענות, כגון מבנה והיסטוריה אבולוציונית ורשת האינטראקציות בין אלה כגון תחרות, הקלה, אוכלי עשב ו טרפה בדרך זו, קהילות יכולות להיות עמידות או רגישות לפלישה, אשר יכולה להיות מווסתת גם על ידי גורמים סביבתיים כגון זמינות משאבים ורמות הפרעות ממקור טבעי או אנתרופוגני, שיכולות להגביל או להעדיף את הצלחת הפלישה של המין לא ילידים.

השפעות של פלישות ביולוגיות על מערכות אקולוגיות

בעשורים האחרונים, ההחדרה של מינים לא מקומיים עלתה במידה ניכרת למרבה המזל, אחוז נמוך מהמינים הללו מצליח להתרחב לטווחים חדשים גיאוגרפית. בסביבות יבשתיות, נתיבי ההקדמה העיקריים הם השימוש במינים למטרות נוי, ה סחר בבעלי חיים, שחרור חיות מחמד, בין היתר, תוך, בסביבה הימית, תנועה ימית ו ה יְבוּל ממינים בעלי חשיבות מסחרית הם וקטורי הפיזור הנפוצים ביותר.

נכון להיום, פלישות ביולוגיות הן אחד הגורמים העיקריים לאובדן המגוון הביולוגי ברמה המקומית והעולמית, עקב שמשנים את דפוסי התפוצה, השפע והעושר של מינים מקומיים, ומשפיעים על הרכב הקהילות מיכלים. מצד שני, ישנן השפעות אחרות כגון שינוי במחזוריות התזונתיות, אשר משנות את תנאים אביוטיים של המערכות האקולוגיות ואשר בטווח הארוך יוצר השפעות שליליות על המין יָלִיד. בנוסף, נוכחות והתרחבות של מינים פולשים יכולים לייצר הומוגיזציה ביוטית, משתנה באופן דרסטי את המבנה הנוף של האזורים הפולשים, המשפיע, למשל, על פעילויות כגון סִיוּר.

לכל המתואר לעיל יש השפעה ישירה על שירותי המערכת האקולוגית המסופקים על ידי מערכות אקולוגיות יבשתיות וימיות, פגיעה ניכרת ביישובים האנושיים שחיים בקרבת יישובים פלשו, אפילו גרימת נזק לבריאות של ה אוּכְלוֹסִיָה. זה אמור להוביל אותנו לחשוב על החשיבות של שמירה על מערכות אקולוגיות טבעיות ולא ביצוע פעולות חסרות אחריות כמו שחרור חיות מחמד. מצד שני, דחוף שרשויות המדינות השונות יבצעו פעולות לשליטה במינים פולשים, כגון תכנון ויישום ניהול והדברה של מינים אלו, יישום פתרונות המבוססים על הטבע או פיתוח כלים ביוטכנולוגיים לשימוש במינים פַּלשָׁנִי.