Bioloģisko invāziju definīcija (sugu)

Lisete Kardenasa Hinojosa | jūnijs 2022
Bioloģijas un lietišķās ekoloģijas doktora grāds

Pirmkārt, ir jāprecizē daži būtiski jēdzieni, lai izprastu iebrukuma procesu. Savukārt sugas, kas apdzīvo noteiktā teritorijā, par vietējām sugām sauksim tad, kad tās pārvietojas no sava areāla Sākotnējā izplatība citos biotopos, mēs tās sauksim par svešzemju sugām (ar sinonīmiem: 'svešzemju', 'eksotiska' vai 'introducēta'). Bioloģiskās invāzijas notiek bieži, taču tikai neliela daļa no tām ir veiksmīgas. Ja svešzemju sugai izdodas izveidot reproduktīvās populācijas vairākiem dzīves cikliem invadētajos apgabalos, paplašina savu izplatības diapazonu un paliek šajās vietās ilgu laiku, tie kļūst par sugām invazīvs.

Bioloģiskās invāzijas un eksotisko un vietējo sugu mijiedarbība ir izraisījusi lielu ekologu interesi, attīstot dažādas hipotēze izskaidrot šo parādību un tās ietekmi uz ekosistēmām.

faktori un hipotēze Darvins un Eltons

Pazīstamais dabaszinātnieks Čārlzs Darvins bija viens no pionieriem sugu ekoloģiskās mijiedarbības fiksēšanā invāzijas procesa laikā un bija tas, kurš ierosināja t.s. Darvina naturalizācijas hipotēze, kur viņš nosaka attiecības starp konkurences intensitāti un vietējo un eksotisko sugu filoģenētiskajām attiecībām.

Gadus vēlāk Čārlzs Eltons, kurš ir atzīts par invāzijas ekoloģijas pētījuma pamatlicēju, ierosināja Biotiskās rezistences hipotēze, kas uzskata dažādība sugu kā noteicošo faktoru invāzijas procesā, kas nosaka, ka kopienas daudzveidīgākiem ir mazāka jutības pakāpe pret iebrukumu, jo tie patērē visu nozīmē pieejams vidē, ierobežojot eksotisku sugu iekļūšanu.

Vēl viens bioloģisko invāziju noteicošais faktors ir dabisko ienaidnieku, piemēram, plēsēju, zālēdāju un patogēnu trūkums iebrukuma vietās (ienaidnieka atbrīvošanas hipotēze). Tādā veidā svešzemju sugas pārdala resursus (Enerģija), ko viņi izmanto aizsardzībā, lai veicinātu attiecīgos fizioloģiskos procesus, piemēram, augšanu un pavairošana, veicinot šo sugu bioloģiskās adaptācijas palielināšanos (hipotēze par spēja palielināta konkurētspēja), kas būs efektīvāki to izplatīšanas diapazona paplašināšanā.

Vairāki pētījumi ir parādījuši eksotisko sugu adaptīvo priekšrocību attīstību iebrukuma apgabalos. Piemēram, gan augos, gan invazīvās aļģēs ir reģistrēta sekundāro metabolītu, piemēram, alkaloīdu un savienojumu, koncentrācijas palielināšanās. alelopātiski, salīdzinot ar to vietējiem radniecīgajiem ģenerāļiem (hipotēze par jauniem ieročiem), saprotot, ka bioķīmiskais potenciāls var būt ļoti nozīmīgs, iebrūkot jaunas teritorijas.

Kā notiek iebrukuma process?

Bioloģiskās invāzijas ir aprakstītas dažādām taksonomiskām grupām, piemēram, baktērijas, augi, dzīvnieki un sēnes gan no sauszemes, gan jūras vides. Iebrukuma process sastāv no četrām fāzēm; izkliedēšana, izveidošanās, naturalizācija un paplašināšanās. Viss sākas ar sugas transportēšanu vai pārvietošanu (izkliedi) no tās dabiskās dzīvotnes līdz nonākšanai jaunās teritorijās. Jau jaunās teritorijās svešzemju sugām jāspēj nostiprināties šajās iepriekš nezināmajās teritorijās. Lai to panāktu, viņiem ir jāiztur dominējošie vides apstākļi un jāiegūst dzīvošanai nepieciešamie resursi (pārtika, telpa). Turklāt viens indivīds nespēj iebrukt kādā apgabalā, tāpēc viņam ir jāatrod partneris, lai vairotos un turpinātu iebrukuma procesu.

Kad tas ir izveidots, svešzemju sugām sākas liels izaicinājums, naturalizācijas posms, kas ir atkarīgs galvenokārt to atšķirīgo īpašību sērija, kas ļauj pārvarēt jaunos abiotiskos apstākļus un biotisks. Ir atzīts, ka suga tiek naturalizēta, ja tā spēj radīt reproduktīvas populācijas vairāku dzīves ciklu laikā jaunās teritorijās, kas beidzot ļauj tiem paplašināt izplatības diapazonu iebrukušajās teritorijās un palikt uz ilgu laiku, kļūstot par sugām invazīvs.

Bioloģisko invāziju laikā notiek dažādas ekoloģiskas mijiedarbības starp svešzemju sugām un iebrukušo kopienu. Piemēram, atvieglošana ir mehānisms, kas palielina invazīvo sugu izdzīvošanu un populācijas pieaugumu. No otras puses, konkurence ir viens no galvenajiem iebrukuma procesā iesaistītajiem mehānismiem, un tas varētu ierobežot kā arī atbalstīt invazīvo sugu izveidošanos, naturalizāciju un paplašināšanu jaunos areālos ģeogrāfiski.

Kas nosaka sugas invāzijas panākumus?

Svešzemju sugu spēja nostiprināties jaunās teritorijās ir atkarīga no abiotiskajiem faktoriem, piemēram, resursu pieejamības un dominējošiem vides apstākļiem, kā arī biotiskos faktorus, piemēram, zemo zālēdāju skaitu augu sugu gadījumā un zemu konkurētspējīgu mijiedarbību starp svešzemju sugām un vietējām kopienas sugām iebruka Šajā kontekstā eksotisko sugu invāzijas panākumi galvenokārt būs atkarīgi no diviem ekoloģiskiem faktoriem, invazīvās sugas invazivitāte (angļu valodā invazivitāte) un saņēmējas kopienas invazivitāte (angļu valodā invazivitāte). Angļu).

Invazivitāte ir definēta kā invazīvu sugu atšķirīgu atribūtu kopums, kas ļauj tām kolonizēties jaunos biotopos, piemēram, straujā augšana, aseksuāla vairošanās, augsti izplatītāju izkliedes un spiediena rādītāji augu sugu gadījumā un augsta fenotipiskā plastiskums, lai reaģētu uz vides izmaiņām apgabalos iebruka. No otras puses, neaizskaramība atbilst saņēmēju kopienu īpašībām, piemēram, struktūra un evolūcijas vēsture un mijiedarbības tīkls starp tiem, piemēram, konkurence, atvieglošana, zālēdāšana un plēsonība Tādā veidā kopienas var būt izturīgas vai uzņēmīgas pret invāziju, ko var regulēt arī vides faktori, piemēram, resursu pieejamība un dabiskas vai antropogēnas izcelsmes traucējumu līmenis, kas var ierobežot vai veicināt sugas invāzijas panākumus svešzemju.

Bioloģisko invāziju ietekme uz ekosistēmām

Pēdējās desmitgadēs svešzemju sugu introducēšana ir ievērojami palielinājusies par laimi, nelielai daļai šo sugu izdodas paplašināties jaunos areālos ģeogrāfiski. Sauszemes vidē galvenie introducēšanas ceļi ir sugu izmantošana dekoratīviem nolūkiem, dzīvnieku tirdzniecība, mājdzīvnieku izlaišana, cita starpā, savukārt jūras vidē jūras satiksme un uz ražu komerciāli nozīmīgās sugas ir visizplatītākie izplatības pārnēsātāji.

Pašlaik bioloģiskās invāzijas ir viens no galvenajiem bioloģiskās daudzveidības samazināšanās cēloņiem vietējā un globālā līmenī, jo kas maina vietējo sugu izplatības modeļus, pārpilnību un bagātību, ietekmējot kopienu sastāvu konteineri. No otras puses, ir arī citi efekti, piemēram, barības vielu ciklu izmaiņas, kas maina ekosistēmu abiotiskie apstākļi un kas ilgtermiņā rada negatīvu ietekmi uz sugām dzimtā. Turklāt invazīvo sugu klātbūtne un paplašināšanās var izraisīt biotisko homogenizāciju, mainoties krasi iebrukušo teritoriju ainavas struktūra, ietekmējot, piemēram, tādas darbības kā Ievērojamu vietu apskate.

Viss iepriekš aprakstītais tieši ietekmē sauszemes un jūras ekosistēmu sniegtos ekosistēmu pakalpojumus, ievērojami kaitējot cilvēku apmetnēm, kas dzīvo netālu no iebrukušajām kopienām, pat nodarot kaitējumu viņu veselībai uz populācija. Tam vajadzētu likt mums pārdomāt, cik svarīgi ir saglabāt dabiskās ekosistēmas un neveikt bezatbildīgas darbības, piemēram, mājdzīvnieku atbrīvošanu. No otras puses, ir steidzami, lai dažādu valstu iestādes veiktu darbības, lai kontrolētu invazīvās sugas, piemēram, izstrādātu un ieviestu šo sugu apsaimniekošana un izskaušana, pielietojot dabā balstītus risinājumus vai izstrādājot biotehnoloģiskos instrumentus sugu izmantošanai invazīvs.