Valitse tekstitaso:
Keystone-laji on organismi, joka auttaa määrittelemään koko ekosysteemin . Ilman avainkivilajia ekosysteemi olisi dramaattisesti erilainen tai lakkaisi olemasta kokonaan.
Keystone-lajeilla on alhainen toiminnallinen redundanssi. Tämä tarkoittaa, että jos laji katoaa ekosysteemistä, mikään muu laji ei pysty täyttämään sen ekologista kapealla. Ekosysteemin olisi pakko muuttua radikaalisti, jolloin uudet ja mahdollisesti invasiiviset lajit voivat asuttaa elinympäristön.
Jokainen organismi kasveista sieniin voi olla avainkivilaji; ne eivät ole aina ekosysteemin suurimpia tai yleisimpiä lajeja. Lähes kaikki esimerkit keystone-lajeista ovat kuitenkin eläimiä, joilla on valtava vaikutus ruokaverkkoihin. Tapa, jolla nämä eläimet vaikuttavat ruokaverkkoihin, vaihtelee elinympäristöstä toiseen.
Petoeläimet, kasvissyöjät ja mutalistit
Petoeläimet
Pääkivi laji on usein, mutta ei aina, saalistaja. Vain harvat saalistajat voivat hallita suuren määrän saalilajien levinneisyyttä ja populaatiota.
Koko keystone-lajin käsite perustui tutkimukseen, joka ympäröi meripetoeläimen vaikutusta sen ympäristöön. Amerikkalaisen eläintieteen professori Robert T. Painen tutkimus osoitti, että yhden lajin, Pisaster ochraceus -tähden, poistaminen Tatooshin saaren vuorovesitasangolta Yhdysvaltain Washingtonin osavaltiossa vaikutti valtavasti ekosysteemiin. Pisaster ochraceus, yleisesti tunnettu purppurana meritähtinä ovat tärkeimmät simpukoiden ja pilkkojen saalistajat Tatooshin saarella. Kun meritähdet ovat poissa, simpukat ottivat alueen haltuunsa ja syrjäyttivät muita lajeja, mukaan lukien pohjaeleviä, jotka tukivat meren etanoiden, limppien ja simpukoiden yhteisöjä. keystone-laji, vuorovesitasangon biologinen monimuotoisuus leikkautui puoleen vuodessa.
Toinen esimerkki petoeläimestä, joka toimii avainkivinä, on harmaiden susien läsnäolo Suur-Yellowstonen ekosysteemissä. GYE) on valtava ja monipuolinen leuto ekosysteemi, joka ulottuu Yhdysvaltojen Montanan, Wyomingin ja Idahon osavaltioiden rajojen yli.GYE sisältää aktiivisia geotermisiä altaita, vuoria, metsiä, niittyjä ja vedenalaiset elinympäristöt.
Suuren Yellowstonen ekosysteemin hirvi-, biisoni-, kani- ja lintulajeja hallitsee ainakin osittain susien läsnäolo. Näiden saalislajien ruokintakäyttäytyminen samoin kuin se, missä he päättävät tehdä pesänsä ja uransa, ovat suurelta osin reaktio susien toimintaan. Scavenger-lajeja, kuten korppikotkia, hallitsee myös susitoiminta.
Kun Yhdysvaltain hallitus nimitti maata Yellowstonen kansallispuistoon 1800-luvun lopulla, satoja susia vaelsi GYE: ssä saalistaen pääasiassa runsaasti laumoja. hirven ja biisonin. Peläten susien vaikutuksen näihin laumoihin sekä paikalliseen karjaan, paikallisen, osavaltion ja liittovaltion hallitukset pyrkivät hävittämään sudet GYE: stä. Viimeiset jäljellä olevat Yellowstonen sudenpennut tapettiin vuonna 1924.
Tämä aloitti ylhäältä alaspäin suuntautuvan trofisen kaskadin Suur-Yellowstonen ekosysteemissä. Trofinen kaskadi kuvaa ekosysteemin muutoksia, jotka johtuvat saalistajan lisäämisestä tai poistamisesta. Ylhäältä alaspäin suuntautuva trofinen kaskadi kuvaa muutoksia, jotka johtuvat ekosysteemin ylimmän saalistajan poistamisesta. (Alhaalta ylöspäin suuntautuva trofinen kaskadi kuvaa muutoksia, jotka johtuvat tuottajan tai ensisijaisen kuluttajan poistamisesta.)
Jos kärki petoeläin puuttuu, Yellowstonen hirvikannat räjähti. Hirvikarjat kilpailivat elintarvikevaroista, ja kasveilla, kuten nurmilla, nurmikolla ja ruokolla, ei ollut aikaa tai tilaa kasvaa. Ylijuottaminen vaikutti muiden lajien, kuten kalojen, majavien ja laululintujen, populaatioihin. Nämä eläimet luottavat kasveihin ja niiden tuotteisiin – juuriin, kukkiin, puuhun, siemeniin – selviytyäkseen.
Susien menetys ja sitä seurannut hirvien liiallinen laiduntaminen vaikuttivat myös Suur-Yellowstone-ekosysteemin fyysiseen maantieteelliseen alueeseen. Virta pankit heikentyivät kosteikkokasvien epäonnistuneen ankkuroimaan arvokasta maaperää ja sedimenttejä. Järvien ja jokien lämpötilat nousivat, kun puut ja pensaat eivät tuottaneet varjostettuja alueita.
1990-luvulta lähtien Yhdysvaltain hallitus aloitti susien palauttamisen Suur-Yellowstonen ekosysteemiin. Tulokset ovat olleet huomionarvoisia. Hirvikannat ovat kutistuneet, pajujen korkeudet ovat kasvaneet, ja majava- ja laululintupopulaatiot ovat toipuneet.
Kasvinsyöjät
Kasvinsyöjät voivat olla myös peruskivilajeja. Kasvien kulutus auttaa hallitsemaan ekosysteemin fyysisiä ja biologisia piirteitä.
Afrikan savannissa, kuten Tansanian Serengetin tasangoilla, norsut ovat avainkivilaji. Norsut syövät pensaita ja pieniä puita, kuten akaasia, jotka kasvavat savannissa. Vaikka akaasiapuu kasvaa vähintään metrin korkeuteen, norsut pystyvät kaatamaan sen ja juurtamaan sen juurilta.Tämä ruokintakäyttäytyminen pitää savannin nurmena eikä metsänä tai metsänä.
Norsut hallitsevat puupopulaatiota, ruohot menestyvät ja ylläpitävät laiduntavia eläimiä, kuten antilooppeja, gnuuja ja seeproja. Pienemmät eläimet, kuten hiiret ja kurkut, pystyvät kaivamaan savannan lämpimään, kuivaan maahan. Petoeläimet, kuten leijonat ja hyeenat, riippuvat saalista savannista.
Keystone-yhteisöt
Keystone-keskinäiset edustajat ovat kaksi tai useampia lajeja, jotka harjoittavat molempia osapuolia hyödyttäviä vuorovaikutuksia. Yhden lajin muutos vaikuttaisi toiseen ja muuttaisi koko ekosysteemiä. Keystone-keskinäiset edustajat ovat usein pölyttäjiä, kuten mehiläisiä. Pölyttäjät ylläpitävät usein geenivirtausta ja leviämistä laajalle levinneille ekosysteemeille.
Patagonian puumaisilla nurmikoilla (Etelä-Amerikan eteläkärjessä) kolibri- ja alkuperäiskasvilajit toimivat yhdessä avainkivien keskinäisinä. Paikallisia puita, pensaita ja kukkivia kasveja on kehittynyt pölyttämään vain Sephanoides sephanoides, kolibri, joka tunnetaan vihertukena. Vihersidotut tulipunaiset pölyttävät 20% paikallisista kasvilajeista. Nämä kasvit puolestaan tuottavat sokerisen mektarin, joka muodostaa suurimman osan kolibrien ruokavaliosta.
Nykyisen patagonialaisen elinympäristön taskut romahtaisivat ilman vihreän selän takkasatamia, koska niiden toiminnallinen redundanssi on lähes nolla – mikään muu pölyttäjä ei ole sopeutunut pölyttämään näitä kasveja.
Muut elimet, jotka ovat tärkeitä Ekosysteemit
Keystone-lajien lisäksi on olemassa muita organismiryhmiä, jotka ovat elintärkeitä niiden ekosysteemien ”selviytymiselle”.
Sateenvarjolajit
Sateenvarjolajit sekoitetaan usein keystone-lajeihin. Molemmat termit kuvaavat yhtä lajia, josta monet muut lajit riippuvat. Keskeinen ero sateenvarjolajien ja keystone-lajien välillä on, että sateenvarjolajit ovat sidoksissa maantieteelliseen lajialueeseensa.
Sateenvarjolajeilla on suuret elinympäristötarpeet, ja kyseisen elinympäristön vaatimukset vaikuttavat moniin muihin siellä eläviin lajeihin. Useimmat sateenvarjolajit ovat muuttavia, ja niiden levinneisyys saattaa sisältää erilaisia elinympäristöjä tyypit.
Sateenvarjolajin tunnistaminen voi olla tärkeä haapa ct säilyttämistä. Sateenvarjolajin vähimmäislajialue on usein pohja suojelualueen koon määrittämiselle.
Siperian tiikeri, uhanalainen laji, on sateenvarjolaji, jonka kantama on yli 1 000 kilometriä (620 mailia) Venäjän kaukoidässä, ja alue ulottuu Kiinaan ja Pohjois-Koreaan. Lajialue sisältää voimakkaasti metsäisiä ekosysteemejä sekä lauhkeissa että boreaalisissa (subarktisissa) biomeissä. Hirvieläinten, villisian ja hirven populaatiot ovat Siperian tiikerialueen lumen ”sateenvarjon” alla.
Säätiön lajit
Säätiölajit leikkivät tärkeä rooli elinympäristön luomisessa tai ylläpitämisessä.
Korallit ovat tärkeä esimerkki perustuslajeista monilla eteläisen Tyynen valtameren saarilla. Nämä pienet eläimet kasvavat tuhansien ja jopa miljoonien yksittäisten polyyppien pesäkkeenä. Näiden polyyppien kalliorakenteet luovat valtavia rakenteita saarten ympärille: koralliriutat.
Koralliriutat ovat yksi planeetan vilkkaimmista ja biologisesti monimuotoisimmista ekosysteemeistä. Mikroskooppinen plankton, samoin kuin äyriäiset, nilviäiset, sienet , kalat, meren matelijat ja nisäkkäät ovat kaikki osa terveitä koralliriutan ekosysteemejä.
Koralliriutan ekosysteemit myötävaikuttavat myös alueen ihmisen maantieteeseen. Korallien eksoskeletit voivat kokea bioeroosiota, joita aallot ja valtameren virtaukset aiheuttavat. Nämä heikentyneet korallifragmentit (samoin kuin luiset organisminpalat, kuten s foraminifera, nilviäiset ja äyriäiset) luovat pehmeän hiekan, joka tunnetaan nimellä korallihiekka. Korallihiekkarannat ovat suosituimpia matkailukohteita maailmassa.
Ekosysteeminsinöörit
Kuten perustajalajit, myös ekosysteemien insinöörit myötävaikuttavat elinympäristönsä fyysiseen maantieteeseen. Ekosysteeminsuunnittelijat muuttavat, luovat ja ylläpitävät elinympäristöjä.
Ekosysteeminsuunnittelijat muuttavat elinympäristöjään oman biologiansa avulla tai muuttamalla fyysisesti ympäristön bioottisia ja abioottisia tekijöitä.
Autogeeniset insinöörit muuttavat ympäristöään muokkaamalla omaa biologiaansa. Korallit ja puut ovat autogeenisiä insinöörejä. Kasvun myötä he ovat elävä osa ympäristöä, tarjoten ruokaa ja suojaa muille organismeille. (Korallien kuoltua jääneet kovat eksoskeletit luovat edelleen ekosysteemin määrittelyä ja muokkaamista.)
Allogeeniset insinöörit muuttavat fyysisesti ympäristöään tilasta toiseen. Majavat ovat klassinen esimerkki allogeenisista insinööreistä. Majavat auttavat ylläpitämään metsän ekosysteemejä harventamalla vanhempia puita ja antamalla nuorten taimet kasvaa. Näiden puiden muuttaminen patojen puutavaraksi muuttaa radikaalisti metsien niittyjä ja puroja muuttamalla ne kosteikkojen elinympäristöiksi.
Invasiiviset lajit ovat usein ekosysteeminsinöörejä.Luonnollisten saalistajien tai abioottisten tekijöiden puuttuminen rajoittaa niitä, nämä tuodut lajit muuttavat olemassa olevaa ympäristöä tavoin, jotka estävät alkuperäisen ekosysteemin kasvua.
Kudzu, niin kutsuttu ”viiniköynnös, joka söi etelää”, on invasiivinen kasvilaji, joka muokkaa Yhdysvaltojen kaakkoisosan ympäristöä. Kudzu kilpailee säännöllisesti alkuperäisistä lajeista avaruuden ja ravintoaineiden vuoksi. pois kotoperäiset lajit, kudzu rajoittaa pölyttäjiä, hyönteisiä ja lintulajeja, jotka asuvat alueella.
Indikaattorilajit
Indikaattorilaji kuvaa organismi, joka on hyvin herkkä ekosysteeminsä ympäristömuutoksille. Ekosysteemimuutokset vaikuttavat melkein välittömästi indikaattorilajeihin, ja ne voivat varoittaa varhaisessa vaiheessa elinympäristön kärsimyksestä.
Muutokset, jotka liittyvät ulkoisiin vaikutuksiin, kuten vesien pilaantumiseen , ilmansaasteet tai ilmastonmuutos esiintyvät ensin indikaattorilajeissa. Tästä syystä indikaattorilajeja kutsutaan joskus ”sentinelilajeiksi”.
Chesapeaken lahden ”kansan suistossa” osterit ovat indikaattori Osterit ja muut simpukat ovat suodatinsyöttölaitteita, mikä tarkoittaa, että ne suodattavat w kun ne rasittavat sitä ruoan hiukkasille. Osterit suodattavat ravinteita, sedimenttejä ja epäpuhtauksia, jotka pääsevät lahdelle luonnollisten tai antropogeenisten lähteiden kautta. Osterikerrokset auttavat suojelemaan kalastusta, rannikkoalueiden elinympäristöjä ja jopa pohjaveden ekosysteemejä. Chesapeaken osteripopulaatioiden terveyttä käytetään siten osoittamaan koko ekosysteemin terveyttä.
Lippulaivat
Lippulaiva laji toimii ympäristön elinympäristön, liikkeen, kampanjan tai aiheen symbolina. Ne voivat olla maskotteja koko ekosysteemille.
Lippulaivan tunnistaminen riippuu vahvasti lajin sosiaalisesta, kulttuurisesta ja taloudellisesta arvosta. Ne ovat usein ”karismaattisia megafaunoja” – suuria eläimiä, joiden ulkonäkö tai kulttuurinen merkitys ovat suosittuja. Lippulaivat saattavat olla tai eivät välttämättä ole avainkivi- tai indikaattorilajeja.
Lippulaivat voivat joskus olla yleisten ideoiden symboleja. suojelusta, ei tiettyjen ekosysteemien edustajista. Kuitenkin erityiskysymykset liittyvät usein tiettyyn eläimeen. Arktisen hylkeenpyynnin lopettaminen löysi lippulaivansa nuorten harppujen hylkeestä. Jääkarhut ovat kiistattomia ilmastoon liittyviä lippulajeja muutos.