Definicja inwazji biologicznych (gatunków)

Lissette Cardenas Hinojosa | cze. 2022
Doktor biologii i ekologii stosowanej

Przede wszystkim konieczne jest określenie kilku podstawowych pojęć, aby zrozumieć proces inwazji. Gatunki zamieszkujące dane terytorium będziemy nazywać gatunkami rodzimymi, gdy przemieszczą się ze swojego zasięgu pierwotnego rozmieszczenia na inne siedliska, nazwiemy je gatunkami nierodzimymi (z synonimami: „obcy”, „egzotyczny” lub „wprowadzony”). Inwazje biologiczne zdarzają się często, jednak tylko niewielki procent z nich kończy się sukcesem. Kiedy nierodzimemu gatunkowi uda się ustanowić populacje reprodukcyjne na kilka cykli życiowych na zaatakowanych obszarach, rozszerzają zasięg występowania i pozostają na tych stanowiskach przez długi czas, stają się gatunkami zaborczy.

Inwazje biologiczne i interakcje między gatunkami egzotycznymi i rodzimymi wzbudziły duże zainteresowanie ekologów, rozwijając różne hipoteza wyjaśnić to zjawisko i jego wpływ na ekosystemy.

czynniki i hipoteza Darwina i Eltona

Znany przyrodnik Karol Darwin był jednym z pionierów w rejestrowaniu interakcji ekologicznych między gatunkami podczas procesu inwazji i to on zaproponował tzw. Hipoteza naturalizacji Darwina, gdzie ustala związek między intensywnością rywalizacji a stosunkiem filogenetycznym gatunków rodzimych i egzotycznych.

Wiele lat później Charles Elton, uznawany za twórcę badań nad ekologią inwazji, zaproponował… Hipoteza odporności biotycznej, który uwzględnia różnorodność gatunków jako czynnik determinujący podczas procesu inwazji, ustalając, że zbiorowiska bardziej zróżnicowane mają mniejszą podatność na inwazję, ponieważ konsumują wszystkie oznacza dostępne w środowisku, ograniczając wnikanie gatunków egzotycznych.

Innym czynnikiem decydującym o inwazjach biologicznych jest brak naturalnych wrogów, takich jak drapieżniki, zwierzęta roślinożerne i patogeny w zaatakowanych miejscach (hipoteza uwolnienia wroga). W ten sposób obce gatunki realokują zasoby (Energia), które wykorzystują w obronie w celu sprzyjania odpowiednim procesom fizjologicznym, takim jak wzrost i reprodukcja, promując wzrost biologicznej adaptacji tych gatunków (hipoteza umiejętność wzrost konkurencyjności), które będą skuteczniej poszerzać zasięg ich dystrybucji.

Kilka badań wykazało rozwój przewag adaptacyjnych gatunków egzotycznych na zajętych obszarach. Na przykład, zarówno w roślinach, jak iw inwazyjnych algach, odnotowano wzrost stężenia metabolitów wtórnych, takich jak alkaloidy i związki. allelopatyczne, w porównaniu z ich rodzimymi kongenerami (hipoteza nowej broni), zdając sobie sprawę, że potencjał biochemiczny może mieć wielkie znaczenie podczas inwazji nowe terytoria.

Jak przebiega proces inwazji?

Inwazje biologiczne zostały opisane dla różnych grup taksonomicznych, takich jak bakteria, rośliny, zwierzęta i grzyby, zarówno ze środowisk lądowych, jak i morskich. Proces inwazji składa się z czterech faz; rozproszenie, założenie, naturalizacja i ekspansja. Wszystko zaczyna się od transportu lub przemieszczania się (rozproszenia) gatunku z jego rodzimego siedliska do przybycia na nowe terytoria. Już na nowych obszarach gatunki obce muszą być w stanie osiedlić się na tych nieznanych wcześniej terytoriach. W tym celu muszą wytrzymać panujące warunki środowiskowe i uzyskać dostęp do niezbędnych zasobów (żywności, przestrzeni) do życia. Ponadto pojedyncza osoba nie jest w stanie zaatakować obszaru, dlatego musi znaleźć partnera do reprodukcji i kontynuowania procesu inwazji.

Po ustaleniu rozpoczyna się wielkie wyzwanie dla gatunków nierodzimych, etap naturalizacji, od którego zależy głównie z szeregu charakterystycznych cech tych, które pozwalają im przezwyciężyć nowe warunki abiotyczne i biotyczny. Uznaje się, że gatunek jest naturalizowany, gdy jest zdolny do tworzenia populacji reprodukcyjnych podczas kilku cykli życiowych na nowych terytoriach, co ostatecznie pozwala im rozszerzyć zasięg występowania na zaatakowanych obszarach i pozostać przez długi czas, stając się gatunkiem zaborczy.

Podczas inwazji biologicznych dochodzi do różnych interakcji ekologicznych między gatunkami nierodzimymi a zaatakowaną społecznością. Na przykład ułatwienie jest mechanizmem, który generuje wzrost przeżywalności i wzrostu populacji gatunków inwazyjnych. Z drugiej strony konkurencja jest jednym z głównych mechanizmów zaangażowanych w proces inwazji i może ograniczać, a także sprzyjać powstawaniu, naturalizacji i ekspansji gatunków inwazyjnych w nowych obszarach geograficzny.

Co definiuje sukces inwazji gatunku?

Zdolność gatunków obcych do osiedlania się na nowych terytoriach zależy od czynników abiotycznych, takich jak dostępność zasobów i panujące warunki środowiskowe, a także czynników biotycznych, takich jak niskie wskaźniki roślinożerności w przypadku gatunków roślin i niskie interakcje konkurencyjne między gatunkami nierodzimymi a rodzimymi gatunkami społeczności najechali W tym kontekście powodzenie inwazji gatunków egzotycznych zależeć będzie głównie od dwóch czynników ekologicznych: inwazyjność gatunków inwazyjnych (invasivness w języku angielskim) i nieinwazyjność społeczności przyjmującej (invasibility w języku angielskim). Język angielski).

Inwazywność definiowana jest jako zestaw charakterystycznych cech gatunków inwazyjnych, które pozwalają na ich kolonizację w nowych siedliskach, takich jak szybki wzrost, strategie rozmnażanie bezpłciowe, wysokie wskaźniki dyspersji i presji propagul w przypadku gatunków roślin oraz wysoka plastyczność fenotypowa w odpowiedzi na zmiany środowiskowe na tych obszarach najechał. Z drugiej strony nieinwazyjność odpowiada cechom społeczności odbiorców, takich jak struktura i historia ewolucji oraz sieć interakcji między nimi, takich jak konkurencja, ułatwianie, roślinożerstwo i drapieżnictwo W ten sposób społeczności mogą być odporne lub podatne na inwazję, co może być również regulowane przez czynniki środowiskowe, takie jak: dostępność zasobów i poziom zakłóceń pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego, które mogą ograniczać lub sprzyjać powodzenie inwazji gatunku nierodzimy.

Wpływ inwazji biologicznych na ekosystemy

W ostatnich dziesięcioleciach introdukcja gatunków obcych znacznie wzrosła na na szczęście niewielkiemu procentowi tych gatunków udaje się rozszerzyć na nowe zasięgi geograficzny. W środowiskach lądowych głównymi drogami introdukcji są wykorzystanie gatunków do celów zdobniczych, handel zwierzętami, wypuszczanie zwierząt domowych m.in. podczas gdy w środowisku morskim ruch morski i ten przyciąć gatunków ważnych z handlowego punktu widzenia są najczęstszymi wektorami rozprzestrzeniającymi się.

Obecnie inwazje biologiczne są jedną z głównych przyczyn utraty różnorodności biologicznej na poziomie lokalnym i globalnym, ze względu na: które zmieniają wzorce rozmieszczenia, liczebność i bogactwo rodzimych gatunków, wpływając na skład społeczności pojemniki. Z drugiej strony istnieją inne efekty, takie jak zmiana cykli składników odżywczych, które zmieniają warunki abiotyczne ekosystemów i które w dłuższej perspektywie mają negatywny wpływ na gatunek rodzinny. Ponadto obecność i ekspansja gatunków inwazyjnych może powodować homogenizację biotyczną, zmieniającą się drastycznie na strukturę krajobrazu zaatakowanych obszarów, wpływając m.in. na takie działania jak: zwiedzanie.

Wszystko opisane powyżej ma bezpośredni wpływ na usługi ekosystemowe świadczone przez ekosystemy lądowe i morskie, wyrządzając znaczne szkody osiedlom ludzkim żyjącym w pobliżu zaatakowanych społeczności, a nawet powodując uszczerbek na zdrowiu ten populacja. Powinno to skłonić nas do zastanowienia się nad tym, jak ważne jest zachowanie naturalnych ekosystemów, a nie podejmowanie nieodpowiedzialnych działań, takich jak wypuszczanie zwierząt domowych. Z drugiej strony pilne jest, aby władze różnych krajów podjęły działania mające na celu kontrolę gatunków inwazyjnych, takie jak projektowanie i wdrażanie zarządzanie i zwalczanie tych gatunków, stosowanie rozwiązań opartych na przyrodzie lub opracowywanie narzędzi biotechnologicznych do wykorzystania gatunków zaborczy.