Definisjon av biologiske invasjoner (av arter)

Lissette Cardenas Hinojosa | jun. 2022
PhD i biologi og anvendt økologi

Først av alt er det nødvendig å spesifisere noen essensielle konsepter for å forstå invasjonsprosessen. Vi vil kalle artene som bor i et gitt territorium for innfødte arter, på den annen side, når de flytter fra sitt utbredelsesområde av opprinnelig distribusjon til andre habitater, vil vi kalle dem ikke-innfødte arter (med synonymer: 'fremmed', 'eksotisk' eller 'introdusert'). Biologiske invasjoner forekommer ofte, men bare en liten prosentandel av dem er vellykkede. Når en ikke-innfødt art klarer å etablere reproduktive populasjoner i flere livssykluser i de invaderte områdene, utvider deres utbredelsesområde og forblir i lange perioder på disse stedene, blir de arter invasiv.

Biologiske invasjoner og interaksjoner mellom eksotiske og innfødte arter har vært av stor interesse for økologer, og utviklet ulike hypotese å forklare dette fenomenet og dets effekter på økosystemer.

faktorer og hypotese Darwin og Elton

Den kjente naturforskeren Charles Darwin var en av pionerene i å registrere de økologiske interaksjonene mellom arter under invasjonsprosessen og det var han som foreslo den s.k. Darwins naturaliseringshypotese, hvor han etablerer et forhold mellom konkurranseintensitet og det fylogenetiske forholdet til innfødte og eksotiske arter.

År senere foreslo Charles Elton, som er anerkjent som grunnleggeren av studiet av invasjonsøkologi, Biotisk motstandshypotese, som vurderer mangfold av arter som en avgjørende faktor under invasjonsprosessen, som fastslår at samfunnene mer mangfoldige har en lavere grad av mottakelighet for å bli invadert, siden de konsumerer alle midler tilgjengelig i miljøet, noe som begrenser tilgangen til eksotiske arter.

En annen avgjørende faktor for biologiske invasjoner er fraværet av naturlige fiender som rovdyr, planteetere og patogener på de invaderte stedene (fiendens frigjøringshypotese). På denne måten omdisponerer fremmede arter ressurser (Energi) som de bruker i forsvar for å favorisere relevante fysiologiske prosesser som vekst og reproduksjon, fremme en økning i den biologiske tilpasningen av disse artene (hypotese om evnen økt konkurranseevne), noe som vil være mer effektive når det gjelder å utvide distribusjonstilbudet.

Flere studier har vist utviklingen av adaptive fordeler av eksotiske arter i invaderte områder. For eksempel er det registrert økninger i konsentrasjoner av sekundære metabolitter som alkaloider og forbindelser, både hos planter og invasive alger. allelopatiske, kontra deres opprinnelige medfødte (hypotese om nye våpen), innser at det biokjemiske potensialet kan være av stor relevans når de invaderer nye territorier.

Hvordan foregår invasjonsprosessen?

Biologiske invasjoner er beskrevet for ulike taksonomiske grupper som f.eks bakterie, planter, dyr og sopp, både fra terrestriske og marine miljøer. Invasjonsprosessen består av fire faser; spredning, etablering, naturalisering og utvidelse. Det hele begynner med transport eller bevegelse (spredning) av arten fra dens opprinnelige habitat til ankomsten til nye territorier. Allerede i nye områder må ikke-hjemmehørende arter kunne etablere seg i disse tidligere ukjente territoriene. For dette må de tåle de rådende miljøforholdene og få tilgang til de nødvendige ressursene (mat, plass) for å leve. I tillegg er et enkelt individ ikke i stand til å invadere et område, derfor må det finne en partner for å reprodusere og fortsette invasjonsprosessen.

Når den er etablert, begynner en stor utfordring for ikke-innfødte arter, naturaliseringsstadiet, som avhenger hovedsakelig av en rekke særegne egenskaper ved disse, som lar dem overvinne de nye abiotiske forholdene og biotiske. Det er anerkjent at en art er naturalisert når den er i stand til å skape reproduktive populasjoner i løpet av flere livssykluser i nye territorier, som endelig lar dem utvide utbredelsesområdet i de invaderte områdene og forbli i lange perioder, og bli arter invasiv.

Under biologiske invasjoner forekommer ulike økologiske interaksjoner mellom ikke-innfødte arter og det invaderte samfunnet. For eksempel er tilrettelegging en mekanisme som genererer økninger i overlevelse og populasjonsvekst for invasive arter. På den annen side er konkurranse en av hovedmekanismene involvert i invasjonsprosessen, og det kan begrense, samt favorisere etablering, naturalisering og utvidelse av invasive arter i nye områder geografiske.

Hva definerer artens invasjonssuksess?

Ikke-innfødte arters evne til å etablere seg i nye territorier avhenger av abiotiske faktorer som ressurstilgjengelighet og rådende miljøforhold, samt av biotiske faktorer som lave planteetende forekomster når det gjelder plantearter og lavt konkurrerende samspill mellom ikke-innfødte arter og innfødte arter i samfunnet invaderte I denne sammenheng vil suksessen til invasjonen av eksotiske arter hovedsakelig avhenge av to økologiske faktorer, invasivitet av den invasive arten (invasivitet på engelsk) og invasiviteten til mottakersamfunnet (invasivitet på engelsk). Engelsk).

Invasivitet er definert som et sett med særegne attributter for invasive arter som tillater deres kolonisering i nye habitater, for eksempel rask vekst, strategier for aseksuell reproduksjon, høye spredningshastigheter og trykk av propagula når det gjelder plantearter og høy fenotypisk plastisitet for å reagere på miljøvariasjoner i områdene invaderte. På den annen side tilsvarer invasibilitet egenskapene til mottakersamfunnene, som f.eks struktur og evolusjonshistorie og nettverket av interaksjoner mellom disse som konkurranse, tilrettelegging, planteetende og predasjon På denne måten kan lokalsamfunn være motstandsdyktige eller mottagelige for invasjon, som også kan reguleres av miljøfaktorer som f.eks. tilgjengeligheten av ressurser og nivåene av forstyrrelser av naturlig eller menneskeskapt opprinnelse, som kan begrense eller favorisere suksessen til invasjonen av arten ikke-innfødt.

Virkninger av biologiske invasjoner på økosystemer

De siste tiårene har introduksjonen av ikke-hjemmehørende arter økt betraktelig ved Heldigvis klarer en lav prosentandel av disse artene å utvide seg til nye områder geografiske. I terrestriske miljøer er de viktigste introduksjonsveiene bruk av arter til prydformål dyresmugling, slipp av kjæledyr, blant annet, mens, i det marine miljøet, maritim trafikk og de avling av kommersielt viktige arter er de vanligste spredningsvektorene.

For tiden er biologiske invasjoner en av hovedårsakene til tap av biologisk mangfold på lokalt og globalt nivå, pga. som endrer distribusjonsmønstre, overflod og rikdom av innfødte arter, og påvirker sammensetningen av samfunn containere. På den annen side er det andre effekter som endring av næringssykluser, som endrer abiotiske forhold i økosystemene og som på lang sikt genererer negative effekter på arten innfødt. I tillegg kan tilstedeværelsen og utvidelsen av invasive arter produsere biotisk homogenisering, endres drastisk landskapsstrukturen til de invaderte områdene, som påvirker for eksempel aktiviteter som f.eks sightseeing.

Alt beskrevet ovenfor har en direkte innvirkning på økosystemtjenestene som tilbys av terrestriske og marine økosystemer, betydelig skade på menneskelige bosetninger som bor i nærheten av invaderte samfunn, og til og med forårsake skade på helsen til de befolkning. Dette bør lede oss til å reflektere over viktigheten av å opprettholde naturlige økosystemer og ikke utføre uansvarlige handlinger som slipp av kjæledyr. På den annen side haster det at myndighetene i de forskjellige landene gjennomfører tiltak for å kontrollere invasive arter, som å designe og implementere forvaltning og utryddelse av disse artene, ta i bruk løsninger basert på naturen eller utvikle bioteknologiske verktøy for bruk av arter invasiv.