Opredelitev bioloških invazij (vrst)

Lissette Cardenas Hinojosa | jun. 2022
Doktorica biologije in uporabne ekologije

Najprej je treba opredeliti nekaj bistvenih konceptov za razumevanje procesa invazije. Vrste, ki naseljujejo določeno ozemlje, bomo po drugi strani imenovali domorodne vrste, ko se preselijo s svojega območja prvotne razširjenosti v druge habitate, jih bomo imenovali tujerodne vrste (s sinonimi: 'tujec', 'eksotična' ali 'vnesena'). Biološke invazije se pojavljajo pogosto, vendar je le majhen odstotek uspešnih. Ko tujerodna vrsta uspe vzpostaviti razmnoževalne populacije za več življenjskih ciklov na napadenih območjih, razširijo svojo razširjenost in ostanejo dalj časa na teh mestih, postanejo vrste invazivna.

Biološke invazije in interakcije med eksotičnimi in avtohtonimi vrstami so bile zelo zanimive za ekologe, saj so razvili različne hipoteza razložiti ta pojav in njegove učinke na ekosisteme.

dejavniki in hipoteza Darwin in Elton

Znani naravoslovec Charles Darwin je bil eden od pionirjev pri beleženju ekoloških interakcij med vrstami v procesu invazije in je bil tisti, ki je predlagal t.i. Darwinova hipoteza o naturalizaciji, kjer vzpostavlja razmerje med tekmovalno intenzivnostjo in filogenetskim odnosom avtohtonih in eksotičnih vrst.

Leta pozneje je Charles Elton, ki je priznan kot ustanovitelj študije invazijske ekologije, predlagal Hipoteza biotske odpornosti, ki upošteva raznolikost vrst kot odločilni dejavnik med invazijskim procesom, ki ugotavlja, da skupnosti bolj raznoliki imajo nižjo stopnjo dovzetnosti za napade, saj zaužijejo vse pomeni na voljo v okolju, kar omejuje vstop eksotičnih vrst.

Drug odločilni dejavnik za biološke invazije je odsotnost naravnih sovražnikov, kot so plenilci, rastlinojedi in patogeni, na napadenih območjih (hipoteza o sprostitvi sovražnika). Na ta način tujerodne vrste prerazporedijo vire (Energija), ki jih uporabljajo v obrambi za spodbujanje ustreznih fizioloških procesov, kot so rast in razmnoževanje, ki spodbuja povečanje biološke prilagoditve teh vrst (hipoteza o sposobnost povečana konkurenčnost), kar bo učinkovitejše pri širjenju njihovega obsega distribucije.

Več študij je pokazalo razvoj prilagodljivih prednosti eksotičnih vrst na napadenih območjih. Tako v rastlinah kot v invazivnih algah so na primer zabeležili povečane koncentracije sekundarnih metabolitov, kot so alkaloidi in spojine. alelopatskih, v primerjavi z njihovimi domačimi sorodniki (hipoteza o novem orožju), ki se zavedajo, da je biokemični potencial lahko zelo pomemben pri invaziji nova ozemlja.

Kako poteka proces invazije?

Biološke invazije so bile opisane za različne taksonomske skupine kot npr bakterije, rastline, živali in glive, tako iz kopenskega kot morskega okolja. Proces invazije je sestavljen iz štirih faz; razpršitev, ustanovitev, naturalizacija in širitev. Vse se začne s transportom oziroma premikom (razširjanjem) vrste iz njenega avtohtonega habitata do prihoda na nova ozemlja. Tujerodne vrste se morajo že na novih območjih uveljaviti na teh prej neznanih območjih. Za to morajo vzdržati prevladujoče okoljske razmere in pridobiti dostop do potrebnih virov (hrane, prostora) za življenje. Poleg tega en sam posameznik ne more vdreti na območje, zato mora poiskati partnerja za razmnoževanje in nadaljevanje procesa invazije.

Ko se vzpostavi, se za tujerodne vrste začne velik izziv, faza naturalizacije, ki je odvisna predvsem zaradi vrste njihovih značilnih lastnosti, ki jim omogočajo premagovanje novih abiotskih razmer in biotični. Priznano je, da je vrsta naturalizirana, ko je sposobna ustvariti reproduktivne populacije v več življenjskih ciklih na novih ozemljih, kar jim končno omogoča, da razširijo obseg razširjenosti na napadenih območjih in ostanejo dalj časa ter postanejo vrste invazivna.

Med biološkimi invazijami pride do različnih ekoloških interakcij med tujerodnimi vrstami in napadeno skupnostjo. Na primer, olajšanje je mehanizem, ki ustvarja povečanje preživetja in rasti populacije invazivnih vrst. Po drugi strani je konkurenca eden od glavnih mehanizmov, vključenih v proces invazije, ki bi lahko omejil, kot tudi spodbujanje ustanavljanja, naturalizacije in širjenja invazivnih vrst na novih območjih geografsko.

Kaj določa uspeh invazije vrste?

Sposobnost tujerodnih vrst, da se uveljavijo na novih ozemljih, je odvisna od abiotskih dejavnikov, kot so razpoložljivost virov in prevladujoči okoljski pogoji, pa tudi od biotskih dejavnikov, kot so nizke stopnje rastlinojedosti v primeru rastlinskih vrst in nizke konkurenčne interakcije med tujerodnimi vrstami in avtohtonimi vrstami skupnosti napadel V tem kontekstu bo uspeh invazije eksotičnih vrst odvisen predvsem od dveh ekoloških dejavnikov, invazivnost invazivne vrste (invazivnost v angleščini) in invazivnost sprejemne skupnosti (invazibilnost v angleščini). Angleščina).

Invazivnost je opredeljena kot niz značilnih lastnosti invazivnih vrst, ki omogočajo njihovo kolonizacijo v novih habitatih, kot so hitra rast, strategije nespolno razmnoževanje, visoke stopnje razpršenosti in pritiska razmnoževanja v primeru rastlinskih vrst in visoka fenotipska plastičnost za odziv na okoljske spremembe na območjih napadel. Po drugi strani pa invazibilnost ustreza značilnostim skupnosti prejemnikov, kot je npr struktura in evolucijska zgodovina ter mreža interakcij med temi, kot so tekmovanje, pospeševanje, rastlinojedi in plenilstvo Na ta način so skupnosti lahko odporne ali dovzetne za invazijo, ki jo lahko uravnavajo tudi okoljski dejavniki, kot je npr. razpoložljivost virov in stopnje motenj naravnega ali antropogenega izvora, ki lahko omejijo ali prispevajo k uspehu invazije vrste tujerodno.

Vplivi bioloških invazij na ekosisteme

V zadnjih desetletjih se je vnos tujerodnih vrst močno povečal na na srečo se majhnemu odstotku teh vrst uspe razširiti v nova območja geografsko. V kopenskih okoljih so glavne poti vnosa uporaba vrst v okrasne namene, trgovina z živalmi, izpust hišnih ljubljenčkov, med drugim, medtem ko je v morskem okolju pomorski promet in the pridelka komercialno pomembnih vrst so najpogostejši prenašalci razpršitve.

Trenutno so biološke invazije eden glavnih vzrokov za izgubo biotske raznovrstnosti na lokalni in globalni ravni zaradi ki spreminjajo vzorce porazdelitve, številčnost in bogastvo avtohtonih vrst, kar vpliva na sestavo skupnosti posode. Po drugi strani pa obstajajo tudi drugi učinki, kot je sprememba ciklov hranil, ki spremenijo abiotske razmere v ekosistemih in to dolgoročno povzroča negativne vplive na vrsto domačin. Poleg tega lahko prisotnost in širjenje invazivnih vrst povzroči biotsko homogenizacijo, ki se spreminja drastično krajinsko strukturo napadenih območij, kar vpliva na primer na dejavnosti, kot je npr ogled znamenitosti.

Vse zgoraj opisano neposredno vpliva na ekosistemske storitve, ki jih zagotavljajo kopenski in morski ekosistemi, znatno škodi človeškim naselbinam, ki živijo v bližini napadenih skupnosti, celo povzroči škodo zdravju the prebivalstvo. To bi nas moralo pripeljati do razmišljanja o pomenu ohranjanja naravnih ekosistemov in ne izvajanja neodgovornih dejanj, kot je izpustitev hišnih ljubljenčkov. Po drugi strani pa je nujno, da organi različnih držav izvajajo ukrepe za nadzor invazivnih vrst, kot sta načrtovanje in izvajanje upravljanje in izkoreninjenje teh vrst, uporaba rešitev, ki temeljijo na naravi, ali razvoj biotehnoloških orodij za uporabo vrst invazivna.