生態系におけるキーストーン種の役割

テキストレベルの選択:

キーストーン種は、生態系全体の定義を支援する生物です。 。キーストーン種がなければ、生態系は劇的に異なるか、完全に存在しなくなります。

キーストーン種は、機能の冗長性が低くなっています。これは、その種が生態系から姿を消した場合、他の種がその生態学的ニッチを埋めることができないことを意味します。生態系は根本的に変化することを余儀なくされ、新しい、そしておそらく侵入種が生息地に生息することを可能にします。

植物から菌類まで、あらゆる生物がキーストーン種である可能性があります。それらは、生態系の中で常に最大または最も豊富な種であるとは限りません。ただし、キーストーン種のほとんどすべての例は、食物網に大きな影響を与える動物です。これらの動物が食物網に影響を与える方法は、生息地によって異なります。

肉食動物、草食動物、相利共生者

捕食者

キーストーン種はしばしば、しかし常にではありませんが、捕食者です。ほんの数匹の捕食者が、多数の獲物種の分布と個体数を制御できます。

キーストーン種の概念全体は、海洋捕食者がその環境に与える影響を取り巻く研究に基づいています。アメリカの動物学教授ロバート・T・ペインの研究は、米国ワシントン州のタトオッシュ島の干潟から単一の種、ピサスター・オクラセウスのヒトデを取り除くことが生態系に大きな影響を及ぼしたことを示しました。ピサスター・オクラセウス、一般に知られている紫色の海の星として、タトオッシュ島のムール貝とバーナクルの主要な捕食者です。海の星が消えると、ムール貝はその地域を乗っ取り、カタツムリ、リンペット、干潟のコミュニティを支えた底生藻類を含む他の種を群がらせました。ヒトデの種である干潟の生物多様性は、1年以内に半分になりました。

ヒトデの種として機能する捕食者のもう1つの例は、グレーターイエローストーン生態系に灰色のオオカミがいることです。グレーターイエローストーン生態系( GYE)は、米国のモンタナ州、ワイオミング州、アイダホ州の境界を越えて広がる巨大で多様な温帯生態系です。GYEには、活発な地熱盆地、山、森、牧草地、およびフレアが含まれます。シュウォーターの生息地。

グレーターイエローストーン生態系のワピチ、バイソン、ウサギ、鳥の種は、オオカミの存在によって少なくとも部分的に制御されています。これらの獲物種の摂食行動、および巣や巣穴を作ることを選択した場所は、主にオオカミの活動に対する反応です。ハゲタカなどのスカベンジャー種もオオカミの活動によって制御されています。

19世紀後半に米国政府がイエローストーン国立公園の土地を指定したとき、何百人ものオオカミが主に豊富な群れを捕食してGYEを歩き回りました。エルクとバイソンの。オオカミがこれらの群れや地元の家畜に与える影響を恐れて、地方、州、連邦レベルの政府はオオカミをGYEから根絶するために働きました。イエローストーンに残っている最後のオオカミの子犬は1924年に殺されました。

これにより、大イエローストーン生態系でトップダウンの栄養カスケードが始まりました。栄養カスケードは、捕食者の追加または除去による生態系の変化を表します。トップダウンの栄養カスケードは、生態系の頂点捕食者の除去に起因する変化を表します。 (ボトムアップの栄養カスケードは、生産者または一次消費者の除去に起因する変化を表します。)

頂点捕食者がいないため、イエローストーンのワピチの個体数は爆発的に増加しました。ワピチの群れは食料資源を求めて競争し、草、スゲ、ヨシなどの植物には成長する時間やスペースがありませんでした。過放牧は、魚、ビーバー、鳴き鳥などの他の種の個体数に影響を与えました。これらの動物は、生き残るために植物とその製品(根、花、木、種子)に依存しています。

大イエローストーン生態系の物理的地理も、オオカミの喪失とそれに続くワピチの過放牧の影響を受けました。湿地の植物が貴重な土壌や堆積物を固定できなかったため、小川の土手が侵食されました。木や低木が日陰の領域を提供できなかったため、湖や川の温度が上昇しました。

1990年代から、米国政府はオオカミを大イエローストーン生態系に再導入し始めました。結果は注目に値します。ワピチの個体数は減少し、柳の高さは増加し、ビーバーと鳴き鳥の個体数は回復しました。

草食動物

草食動物もキーストーン種になる可能性があります。植物の消費は、生態系の物理的および生物学的側面を制御するのに役立ちます。

タンザニアのセレンゲティ平原などのアフリカのサバンナでは、象はキーストーン種です。象は、サバンナで育つ低木やアカシアなどの小さな木を食べます。アカシアの木が1メートル以上の高さに成長したとしても、象はそれを倒して根こそぎにすることができます。この摂食行動は、サバンナを森林や森林ではなく草地に保ちます。

ゾウが木の個体数を制御することで、草は繁栄し、カモシカ、ヌー、シマウマなどの放牧動物を支えます。マウスやトガリネズミなどの小動物は、サバンナの暖かく乾燥した土壌に穴を掘ることができます。ライオンやハイエナなどの捕食者は、獲物をサバンナに依存しています。

キーストーン相利共生者

キーストーン相利共生者は、相互に有益な相互作用を行う2つ以上の種です。ある種の変化は他の種に影響を与え、生態系全体を変化させます。キーストーン相利共生者は、ミツバチなどの花粉交配者であることがよくあります。花粉交配者は、広範囲の生態系全体で遺伝子流動と分散を維持することがよくあります。

パタゴニアの木質草原(南アメリカの南端)では、ハチドリと在来植物の種が一緒にキーストーン相利共生者として機能します。地元の木、低木、顕花植物は、ベニイタダシとして知られるハチドリであるSephanoidessephanoidesによってのみ受粉されるように進化しました。ベニイタダシは、地元の植物種の20%に受粉します。次に、これらの植物は、ハチドリの餌の大部分を構成する甘い蜜を提供します。

既存のパタゴニアの生息地のポケットは、機能的な冗長性がほぼゼロであるため、緑に裏打ちされた火冠がなければ崩壊します。他のどの花粉症者もこれらの植物に花粉を与えるように適応していません。

他の重要な生物生態系

キーストーン種に加えて、生態系の生存に不可欠な他のカテゴリーの生物があります。

傘種

傘種はしばしばキーストーン種と混同されます。どちらの用語も、他の多くの種が依存する単一の種を表します。傘種とキーストーン種の主な違いは、アンブレラ種は地理的な種の範囲に関連付けられています。

アンブレラ種には大きな生息地のニーズがあり、その生息地の要件はそこに住む他の多くの種に影響を与えます。ほとんどのアンブレラ種は移動性であり、その範囲にはさまざまな生息地が含まれる場合がありますタイプ。

傘の種の識別は重要な側面になる可能性があります保存のct。アンブレラ種の最小種の範囲は、保護地域のサイズを確立するための基礎となることがよくあります。

絶滅危惧種であるシベリアトラは、1,000 km(620)を超える範囲のアンブレラ種です。マイル)ロシアの極東にあり、領土は中国と北朝鮮に広がっています。種の範囲には、温帯および北方(亜寒帯)バイオームの両方で森林に覆われた生態系が含まれます。鹿、イノシシ、ヘラジカの個体群は、シベリアトラの範囲の雪に覆われた「傘」の下にあります。

基礎種

基礎種の遊び生息地の作成または維持における主要な役割。

サンゴは、南太平洋の多くの島にまたがる基礎種の重要な例です。これらの小さな動物は、数千、さらには数百万の個々のポリープのコロニーとして成長します。 。これらのポリープの岩の多い外骨格は、島の周りに巨大な構造を作ります:サンゴ礁。

サンゴ礁は、地球上で最も活気があり、生物学的に多様な生態系の1つです。微細なプランクトン、甲殻類、軟体動物、スポンジ、魚、海洋爬虫類、哺乳類はすべて、健全なサンゴ礁の生態系の一部です。

サンゴ礁の生態系は、地域の人間の地理にも貢献しています。波や海の流れに襲われて、サンゴの外骨格は生物侵食を経験する可能性があります。 。これらの侵食されたサンゴの断片(およびそのような生物の骨の断片と一緒に)有孔虫、軟体動物、甲殻類)は、珊瑚砂と呼ばれる柔らかい砂を作ります。サンゴ砂のビーチは、世界で最も人気のある観光地の1つです。

生態系エンジニア

基礎種と同様に、生態系エンジニアは生息地の物理的地理に貢献します。生態系エンジニアは、生息地を変更、作成、および維持します。

生態系エンジニアは、独自の生物学を通じて、または環境内の生物的および非生物的要因を物理的に変化させることによって、生息地を変更します。

オートジェニックエンジニアは、自分の生物学を変更することで環境を変更します。サンゴと木は自生のエンジニアです。それらが成長するにつれて、それらは環境の生きている部分であり、他の生物に食物と避難所を提供します。 (サンゴが死ぬときに残された硬い外骨格は、生態系を定義し、修正し続けます。)

同種異系のエンジニアは、環境をある状態から別の状態に物理的に変更します。ビーバーは同種異系エンジニアの典型的な例です。ビーバーは、古い木を間伐し、若い苗木を成長させることにより、森林の生態系を維持するのに役立ちます。これらの木をダム用の木材に変えると、森林の牧草地や小川が根本的に変化し、湿地の生息地に変わります。

侵入種は、多くの場合、生態系エンジニアです。自然の捕食者やそれらを制約する非生物的要因がないため、これらの外来種は、在来の生態系の成長を阻害する方法で既存の環境を変更します。

いわゆる「南を食べたつる植物」であるクズは、米国南東部の環境を改変した侵入種の植物です。クズは、空間と栄養素に関して在来種を定期的に凌駕しています。在来種のうち、kudzuは、ある地域に生息する花粉症、昆虫、鳥類を制限します。

指標種

指標種は、生態系の環境変化に非常に敏感な生物。指標種は、生態系の変化の影響をほぼ即座に受け、生息地が苦しんでいることを早期に警告することができます。

水質汚染などの外部の影響に関連する変化、大気汚染、または気候変動が最初に指標種に現れます。このため、指標種は「センチネル種」と呼ばれることもあります。

チェサピーク湾の「国の河口」では、カキが指標です。種。カキや他のつる植物はフィルターフィーダーであり、wをろ過することを意味します彼らが食物粒子のためにそれを歪めるので、ater。カキは、自然または人為的発生源から湾に入る栄養素、堆積物、汚染物質をろ過します。カキのベッドは、漁業、沿岸の生息地、さらには底生生態系を保護するのに役立ちます。したがって、チェサピークのカキ個体群の健康状態は、生態系全体の健康状態を示すために使用されます。

象徴種

旗艦種は、環境の生息地、運動、キャンペーン、または問題のシンボルとして機能します。それらは生態系全体のマスコットになる可能性があります。

代表的な種の識別は、種の社会的、文化的、経済的価値に大きく依存しています。多くの場合、「カリスマ的なメガファウナ」であり、その外観や文化的重要性から人気のある大型動物です。象徴種は、キーストーンや指標種である場合とそうでない場合があります。

象徴種は一般的な考えの象徴である場合があります。特定の生態系の代表ではなく、保全についてです。ただし、特定の問題は特定の動物に関連していることがよくあります。北極圏でのアザラシの狩猟を終わらせる動きは、幼魚のハープアザラシにその旗艦種を見つけました。シロクマは気候に関連する挑戦されていない旗艦種です。変更します。

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