Definícia biologických invázií (druhov)

Lissette Cardenas Hinojosa | júna 2022
PhD v odbore biológia a aplikovaná ekológia

V prvom rade je potrebné špecifikovať niektoré základné pojmy, aby sme pochopili proces invázie. Druhy, ktoré obývajú dané územie, nazveme pôvodnými druhmi, keď sa naopak presunú z ich areálu pôvodného rozšírenia do iných biotopov, budeme ich nazývať nepôvodné druhy (so synonymami: „cudzí“, „exotický“ alebo „introdukovaný“). Biologické invázie sa vyskytujú často, ale len malé percento z nich je úspešné. Keď sa nepôvodnému druhu podarí v napadnutých oblastiach vytvoriť reprodukčné populácie na niekoľko životných cyklov, rozšíria svoj rozsah rozšírenia a zostanú na týchto lokalitách dlhý čas, stanú sa druhmi invazívne.

Biologické invázie a interakcie medzi exotickými a pôvodnými druhmi boli veľmi zaujímavé pre ekológov, rozvíjali rôzne hypotéza vysvetliť tento jav a jeho účinky na ekosystémy.

faktory a hypotéza Darwin a Elton

Známy prírodovedec Charles Darwin bol jedným z priekopníkov v zaznamenávaní ekologických interakcií medzi druhmi počas procesu invázie a bol tým, kto navrhol tzv. Darwinova naturalizačná hypotéza, kde stanovuje vzťah medzi konkurenčnou intenzitou a fylogenetickým vzťahom pôvodných a exotických druhov.

O niekoľko rokov neskôr Charles Elton, ktorý je uznávaný ako zakladateľ štúdia inváznej ekológie, navrhol Hypotéza biotickej rezistencie, ktorá považuje za rôznorodosť druhov ako určujúceho faktora počas procesu invázie, čím sa stanovuje, že spoločenstvá rozmanitejšie majú nižší stupeň náchylnosti k invázii, keďže spotrebúvajú všetko znamená dostupné v prostredí, čím sa obmedzuje vstup exotických druhov.

Ďalším určujúcim faktorom pre biologické invázie je absencia prirodzených nepriateľov, ako sú predátori, bylinožravce a patogény, na napadnutých miestach (hypotéza uvoľnenia nepriateľa). Týmto spôsobom cudzie druhy prerozdeľujú zdroje (Energia), ktoré používajú na obranu na uprednostňovanie príslušných fyziologických procesov, ako je rast a reprodukciepodporujúce zvýšenie biologickej adaptácie týchto druhov (hypotéza schopnosť zvýšenú konkurencieschopnosť), ktoré budú efektívnejšie rozširovať svoj rozsah distribúcie.

Niekoľko štúdií preukázalo rozvoj adaptačných výhod exotických druhov v inváznych oblastiach. Napríklad v rastlinách aj v invazívnych riasach boli zaznamenané zvýšenia koncentrácií sekundárnych metabolitov, ako sú alkaloidy a zlúčeniny. alelopatické, oproti ich pôvodným kongenerom (hypotéza nových zbraní), uvedomujúc si, že biochemický potenciál by mohol byť veľmi dôležitý pri invázii nové územia.

Ako prebieha proces invázie?

Biologické invázie boli opísané pre rôzne taxonomické skupiny ako napr baktérie, rastliny, zvieratá a huby zo suchozemského aj morského prostredia. Proces invázie pozostáva zo štyroch fáz; rozptýlenie, založenie, naturalizácia a expanzia. Všetko to začína transportom alebo presunom (rozptýlením) druhu z jeho pôvodného biotopu až po príchod na nové územia. Už v nových oblastiach musia mať nepôvodné druhy možnosť presadiť sa na týchto dovtedy neznámych územiach. Na to musia odolať prevládajúcim podmienkam prostredia a získať prístup k zdrojom potrebným na život (potrava, priestor). Okrem toho jediný jedinec nie je schopný napadnúť oblasť, preto si musí nájsť partnera na rozmnožovanie a pokračovanie v inváznom procese.

Po založení začína pre nepôvodné druhy veľká výzva, od toho závisí štádium naturalizácie predovšetkým zo série ich charakteristických vlastností, ktoré im umožňujú prekonať nové abiotické podmienky a biotické. Uznáva sa, že druh je naturalizovaný, keď je schopný vytvoriť reprodukčné populácie počas niekoľkých životných cyklov na nových územiach, čo im v konečnom dôsledku umožňuje rozšíriť rozsah ich distribúcie v napadnutých oblastiach a zostať na dlhý čas a stať sa druhmi invazívne.

Počas biologických invázií dochádza k rôznym ekologickým interakciám medzi nepôvodnými druhmi a napadnutým spoločenstvom. Napríklad facilitácia je mechanizmus, ktorý generuje zvýšenie prežitia a rastu populácie inváznych druhov. Na druhej strane, konkurencia je jedným z hlavných mechanizmov zapojených do procesu invázie, ktorý by mohol obmedziť, ako aj podporovať usadzovanie, naturalizáciu a rozširovanie inváznych druhov v nových areáloch geografické.

Čo definuje úspešnosť invázie tohto druhu?

Schopnosť nepôvodných druhov etablovať sa na nových územiach závisí od abiotických faktorov, akými sú dostupnosť zdrojov a prevládajúce environmentálne podmienky, ako aj biotických faktorov, ako je nízka miera bylinožravosti v prípade rastlinných druhov a nízke konkurenčné interakcie medzi nepôvodnými druhmi a pôvodnými druhmi spoločenstva napadol V tejto súvislosti bude úspešnosť invázie exotických druhov závisieť najmä od dvoch ekologických faktorov, a to invazívnosť invázneho druhu (invasivness v angličtine) a invazívnosť prijímajúcej komunity (invasibility v angličtine). Angličtina).

Inváznosť je definovaná ako súbor charakteristických vlastností inváznych druhov, ktoré umožňujú ich kolonizáciu v nových biotopoch, ako je rýchly rast, stratégie asexuálne rozmnožovanie, vysoká miera rozptylu a tlak propagúl v prípade rastlinných druhov a vysoká fenotypová plasticita v reakcii na zmeny prostredia v oblastiach napadol. Na druhej strane invazibilita zodpovedá charakteristikám prijímajúcich komunít, akými sú napr štruktúra a evolučná história a sieť interakcií medzi nimi, ako je súťaživosť, facilitácia, bylinožravosť a dravosť Takto môžu byť komunity odolné alebo náchylné na inváziu, ktorá môže byť regulovaná aj faktormi prostredia, ako napr. dostupnosť zdrojov a úrovne narušenia prírodného alebo antropogénneho pôvodu, ktoré môžu obmedziť alebo podporiť úspech invázie druhov nepôvodný.

Vplyvy biologických invázií na ekosystémy

V posledných desaťročiach sa introdukcia nepôvodných druhov výrazne zvýšila našťastie sa nízkemu percentu týchto druhov darí expandovať do nových oblastí geografické. V suchozemskom prostredí sú hlavnými cestami introdukcie použitie druhov na okrasné účely obchodovanie so zvieratami, vypúšťanie spoločenských zvierat, okrem iného, ​​v morskom prostredí, námorná doprava a a plodina komerčne významných druhov sú najbežnejšími vektormi šírenia.

V súčasnosti sú biologické invázie jednou z hlavných príčin straty biodiverzity na miestnej a globálnej úrovni v dôsledku ktoré menia distribučné vzorce, početnosť a bohatstvo pôvodných druhov, čo ovplyvňuje zloženie spoločenstiev kontajnerov. Na druhej strane existujú aj iné účinky, ako je zmena kolobehu živín, ktoré menia abiotické podmienky ekosystémov a to z dlhodobého hľadiska generuje negatívne vplyvy na druhy natívny. Okrem toho prítomnosť a rozšírenie inváznych druhov môže spôsobiť biotickú homogenizáciu, ktorá sa mení drasticky krajinná štruktúra napadnutých oblastí, ovplyvňujúca napríklad aktivity ako napr prehliadka pamätihodností.

Všetko opísané vyššie má priamy vplyv na ekosystémové služby poskytované suchozemskými a morskými ekosystémami, značne poškodzuje ľudské sídla, ktoré žijú v blízkosti napadnutých komunít, dokonca spôsobuje poškodenie zdravia a populácia. To by nás malo viesť k zamysleniu sa nad dôležitosťou zachovania prirodzených ekosystémov a nevykonávaním nezodpovedných činov, ako je vypúšťanie domácich zvierat. Na druhej strane je naliehavé, aby orgány rôznych krajín vykonali opatrenia na kontrolu inváznych druhov, ako je navrhovanie a implementácia riadenie a eradikácia týchto druhov, uplatňovanie riešení založených na prírode alebo vývoj biotechnologických nástrojov na využívanie druhov invazívne.