คำจำกัดความของการบุกรุกทางชีวภาพ (ของสายพันธุ์)

Lissette Cardenas Hinojosa | มิ.ย. 2022
ปริญญาเอกสาขาชีววิทยาและนิเวศวิทยาประยุกต์

ประการแรก จำเป็นต้องระบุแนวคิดที่จำเป็นบางอย่างเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการบุกรุก เราจะเรียกชนิดพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในดินแดนที่กำหนด ในทางกลับกัน เมื่อพวกมันย้ายออกจากพื้นที่ ของการกระจายดั้งเดิมไปยังแหล่งที่อยู่อาศัยอื่น เราจะเรียกพวกมันว่าสายพันธุ์ที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมือง (ด้วยคำพ้องความหมาย: 'เอเลี่ยน', 'แปลกใหม่' หรือ 'แนะนำ') การบุกรุกทางชีวภาพเกิดขึ้นบ่อยครั้ง อย่างไรก็ตาม มีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ประสบความสำเร็จ เมื่อสปีชีส์ที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมืองสามารถสร้างประชากรการสืบพันธุ์ได้หลายวงจรชีวิตในพื้นที่ที่ถูกบุกรุก ขยายขอบเขตการกระจายและคงอยู่เป็นเวลานานในไซต์เหล่านี้ พวกเขากลายเป็นสายพันธุ์ รุกราน

การบุกรุกทางชีวภาพและปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างถิ่นและสัตว์พื้นเมืองเป็นที่สนใจของนักนิเวศวิทยา สมมติฐาน เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้และผลกระทบต่อระบบนิเวศ

ปัจจัยและ สมมติฐาน ดาร์วินและเอลตัน

นักธรรมชาติวิทยาที่มีชื่อเสียงอย่าง Charles Darwin เป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกในการบันทึกปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาระหว่างสปีชีส์ในระหว่างกระบวนการบุกรุก และเขาเป็นผู้เสนอสิ่งที่เรียกว่า สมมติฐานการแปลงสัญชาติดาร์วินที่ซึ่งเขาสร้างความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นในการแข่งขันกับความสัมพันธ์สายวิวัฒนาการของสายพันธุ์พื้นเมืองและจากต่างประเทศ

หลายปีต่อมา ชาร์ลส์ เอลตัน ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะผู้ก่อตั้งการศึกษานิเวศวิทยาการบุกรุก เสนอให้ สมมติฐานความต้านทานทางชีวภาพซึ่งถือว่า ความหลากหลาย ของชนิดพันธุ์เป็นปัจจัยกำหนดระหว่างกระบวนการบุกรุก ทำให้ชุมชน มีความหลากหลายมากขึ้น มีความอ่อนไหวต่อการถูกบุกรุกต่ำกว่า เนื่องจากพวกมันกิน วิธี มีอยู่ในสภาพแวดล้อม จำกัดการเข้ามาของสายพันธุ์แปลกใหม่

ปัจจัยกำหนดอีกประการหนึ่งสำหรับการบุกรุกทางชีวภาพคือการไม่มีศัตรูตามธรรมชาติ เช่น ผู้ล่า สัตว์กินพืช และเชื้อโรค ในพื้นที่ที่ถูกบุกรุก (สมมติฐานการปลดปล่อยของศัตรู) ด้วยวิธีนี้ สปีชีส์ต่างด้าวจะจัดสรรทรัพยากรใหม่ (พลังงาน) ที่ใช้ในการป้องกันเพื่อสนับสนุนกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องเช่นการเจริญเติบโตและ การสืบพันธุ์, ส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของการปรับตัวทางชีวภาพของสายพันธุ์เหล่านี้ (สมมติฐานของ ความสามารถ เพิ่มความสามารถในการแข่งขัน) ซึ่งจะมีประสิทธิภาพในการขยายขอบเขตการจำหน่าย

งานวิจัยหลายชิ้นได้แสดงให้เห็นพัฒนาการของข้อได้เปรียบในการปรับตัวของสายพันธุ์ต่างถิ่นในพื้นที่ที่ถูกบุกรุก ตัวอย่างเช่น การเพิ่มความเข้มข้นของสารทุติยภูมิ เช่น อัลคาลอยด์และสารประกอบทั้งในพืชและในสาหร่ายที่แพร่กระจาย allelopathic กับบรรพบุรุษของพวกเขา (สมมติฐานของอาวุธใหม่) โดยตระหนักว่าศักยภาพทางชีวเคมีอาจมีความเกี่ยวข้องมากเมื่อบุกรุก ดินแดนใหม่

กระบวนการบุกรุกเกิดขึ้นได้อย่างไร?

มีการอธิบายการบุกรุกทางชีวภาพสำหรับกลุ่มอนุกรมวิธานต่างๆ เช่น แบคทีเรีย, พืช สัตว์ และเชื้อรา ทั้งจากสภาพแวดล้อมบนบกและในทะเล กระบวนการบุกรุกประกอบด้วยสี่ขั้นตอน การกระจาย การจัดตั้ง การแปลงสัญชาติ และการขยาย ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยการขนส่งหรือการเคลื่อนไหว (การกระจาย) ของสายพันธุ์จากถิ่นที่อยู่ของมันไปจนถึงการมาถึงในดินแดนใหม่ ในพื้นที่ใหม่แล้ว สิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมืองจะต้องสามารถก่อตั้งตัวเองได้ในพื้นที่ที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ สำหรับสิ่งนี้ พวกเขาต้องทนต่อสภาวะแวดล้อมที่มีอยู่และเข้าถึงทรัพยากรที่จำเป็น (อาหาร พื้นที่) ในการดำรงชีวิต นอกจากนี้ บุคคลเพียงคนเดียวไม่สามารถบุกเข้าไปในพื้นที่ได้ จึงต้องหาพันธมิตรเพื่อขยายพันธุ์และดำเนินกระบวนการบุกรุกต่อไป

เมื่อสร้างแล้ว ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ก็เริ่มต้นขึ้นสำหรับสปีชีส์ที่ไม่ใช่พื้นเมือง ขั้นตอนการแปลงสัญชาติซึ่งขึ้นอยู่กับ ส่วนใหญ่เป็นชุดของคุณลักษณะที่โดดเด่นของสิ่งเหล่านี้ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถเอาชนะสภาวะ abiotic ใหม่และ ชีวภาพ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสปีชีส์หนึ่งๆ ได้รับการแปลงสัญชาติเมื่อมีความสามารถในการสร้างประชากรการสืบพันธุ์ในช่วงหลายวัฏจักรชีวิตในดินแดนใหม่ ซึ่งทำให้ขยายขอบเขตการจำหน่ายในพื้นที่ที่ถูกบุกรุกและคงอยู่เป็นเวลานานจนกลายเป็นสายพันธุ์ รุกราน

ในระหว่างการรุกรานทางชีวภาพ ปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาต่างๆ เกิดขึ้นระหว่างสปีชีส์ที่ไม่ใช่พื้นเมืองและชุมชนที่รุกราน ตัวอย่างเช่น การอำนวยความสะดวกเป็นกลไกที่สร้างความอยู่รอดและการเติบโตของจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตที่รุกราน ในทางกลับกัน การแข่งขันเป็นหนึ่งในกลไกหลักที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการบุกรุกและอาจจำกัด รวมทั้งสนับสนุนการจัดตั้ง การแปลงสัญชาติ และการขยายพันธุ์ที่รุกรานในระยะใหม่ ทางภูมิศาสตร์

อะไรเป็นตัวกำหนดความสำเร็จในการบุกรุกของสายพันธุ์?

ความสามารถของสปีชีส์ที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมืองในการสร้างตัวเองในดินแดนใหม่นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ไม่มีชีวิต เช่น ความพร้อมของทรัพยากรและสภาวะแวดล้อมที่มีอยู่ตลอดจน ปัจจัยทางชีวภาพ เช่น อัตราที่ต่ำของสัตว์กินพืชในกรณีของพันธุ์พืชและปฏิสัมพันธ์ที่แข่งขันกันต่ำระหว่างชนิดพันธุ์ที่ไม่ใช่พื้นเมืองและพันธุ์พื้นเมืองของชุมชน รุกราน ในบริบทนี้ ความสำเร็จของการบุกรุกของสายพันธุ์ต่างถิ่นจะขึ้นอยู่กับปัจจัยทางนิเวศวิทยาเป็นหลัก 2 ประการ ได้แก่ การรุกรานของชนิดพันธุ์ที่รุกราน (invasivness in English) และการบุกรุกของชุมชนผู้รับ (invasibility in English) ภาษาอังกฤษ).

การรุกราน (Invasiveness) หมายถึง ชุดของคุณลักษณะเฉพาะของชนิดพันธุ์ที่รุกราน ซึ่งยอมให้พวกมันตั้งรกรากในแหล่งที่อยู่อาศัยใหม่ เช่น การเติบโตอย่างรวดเร็ว กลยุทธ์ของ การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ อัตราการแพร่กระจายและความดันสูงของการขยายพันธุ์ในกรณีของพันธุ์พืช และความเป็นพลาสติกฟีโนไทป์สูงเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมในพื้นที่ บุกรุก ในทางกลับกัน การบุกรุกสอดคล้องกับลักษณะของชุมชนผู้รับ เช่น โครงสร้างและประวัติศาสตร์วิวัฒนาการและเครือข่ายปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านี้ เช่น การแข่งขัน การอำนวยความสะดวก การกินพืชเป็นอาหาร และ การปล้นสะดม ด้วยวิธีนี้ ชุมชนสามารถต้านทานหรืออ่อนไหวต่อการบุกรุก ซึ่งสามารถควบคุมได้ด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ความพร้อมของทรัพยากรและระดับของการรบกวนของแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติหรือมานุษยวิทยาซึ่งสามารถจำกัดหรือสนับสนุนความสำเร็จของการบุกรุกของสายพันธุ์ ไม่ใช่เจ้าของภาษา

ผลกระทบของการบุกรุกทางชีวภาพต่อระบบนิเวศ

ในช่วงไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา การแนะนำของสายพันธุ์ที่ไม่ใช่เจ้าของพื้นเมืองได้เพิ่มขึ้นอย่างมากที่ โชคดีที่มีเปอร์เซ็นต์ต่ำของสายพันธุ์เหล่านี้สามารถขยายไปสู่ช่วงใหม่ได้ ทางภูมิศาสตร์ ในสภาพแวดล้อมบนบก เส้นทางหลักของการแนะนำคือการใช้สายพันธุ์เพื่อการตกแต่ง การค้าสัตว์ การปล่อยสัตว์เลี้ยง เป็นต้น ในสภาพแวดล้อมทางทะเล การจราจรทางทะเล และ ที่ พืชผล ของสายพันธุ์ที่มีความสำคัญทางการค้าเป็นพาหะการแพร่กระจายที่พบบ่อยที่สุด

ปัจจุบันการบุกรุกทางชีวภาพเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพในระดับท้องถิ่นและระดับโลกอันเนื่องมาจาก ที่เปลี่ยนแปลงรูปแบบการกระจาย ความอุดมสมบูรณ์ และความอุดมสมบูรณ์ของพันธุ์พื้นเมือง ส่งผลต่อองค์ประกอบของชุมชน ตู้คอนเทนเนอร์ ในทางกลับกัน ยังมีผลกระทบอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรของสารอาหาร ซึ่งเปลี่ยน สภาพไร้ชีวิตชีวาของระบบนิเวศและส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตในระยะยาว พื้นเมือง. นอกจากนี้ การมีอยู่และการขยายตัวของสปีชีส์ที่รุกรานสามารถทำให้เกิดโฮโมจีไนเซชันทางชีวภาพ เปลี่ยนแปลงได้ โครงสร้างภูมิทัศน์ของพื้นที่บุกรุกอย่างรุนแรง กระทบต่อกิจกรรมต่างๆ เช่น เที่ยวชมสถานที่.

ทุกสิ่งที่อธิบายไว้ข้างต้นมีผลกระทบโดยตรงต่อบริการของระบบนิเวศโดยระบบนิเวศบนบกและทางทะเล ส่งผลเสียอย่างมากต่อการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ที่อาศัยอยู่ใกล้ชุมชนที่ถูกบุกรุก กระทั่งสร้างความเสียหายต่อสุขภาพของ ที่ ประชากร. สิ่งนี้น่าจะนำเราให้ไตร่ตรองถึงความสำคัญของการรักษาระบบนิเวศทางธรรมชาติและไม่ดำเนินการที่ขาดความรับผิดชอบ เช่น การปล่อยสัตว์เลี้ยง ในอีกทางหนึ่ง เป็นการเร่งด่วนที่ทางการของประเทศต่างๆ ได้ดำเนินการเพื่อควบคุมชนิดพันธุ์ที่รุกราน เช่น การออกแบบและการดำเนินการ การจัดการและกำจัดสัตว์เหล่านี้โดยใช้วิธีการแก้ปัญหาตามธรรมชาติหรือการพัฒนาเครื่องมือเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับการใช้สายพันธุ์ รุกราน