Wybierz poziom tekstu:
Gatunek kluczowy to organizm, który pomaga zdefiniować cały ekosystem . Bez swoich kluczowych gatunków ekosystem zmieniłby się dramatycznie lub całkowicie przestałby istnieć.
Gatunki Keystone mają niską nadmiarowość funkcjonalną. Oznacza to, że gdyby gatunek zniknął z ekosystemu, żaden inny gatunek nie byłby w stanie wypełnić swojej niszy ekologicznej. Ekosystem byłby zmuszony do radykalnej zmiany, umożliwiając nowym i prawdopodobnie inwazyjnym gatunkom zasiedlenie siedliska.
Każdy organizm, od roślin po grzyby, może być gatunkiem kluczowym; nie zawsze są one największymi lub najobficiej występującymi gatunkami w ekosystemie. Jednak prawie wszystkie przykłady gatunków kluczowych to zwierzęta, które mają ogromny wpływ na sieci pokarmowe. Sposób, w jaki zwierzęta te wpływają na sieci pokarmowe, różni się w zależności od siedliska.
Mięsożercy, roślinożercy i mutaliści
Drapieżniki
Klucz gatunek jest często, ale nie zawsze, drapieżnikiem. Zaledwie kilka drapieżników może kontrolować rozmieszczenie i populację dużej liczby gatunków drapieżnych.
Cała koncepcja gatunków zwornikowych powstała na podstawie badań dotyczących wpływu drapieżnika morskiego na jego środowisko. Badania amerykańskiego profesora zoologii Roberta T. Paine’a wykazały, że usunięcie pojedynczego gatunku, gwiazdy morskiej Pisaster ochraceus, z równiny pływowej na wyspie Tatoosh w amerykańskim stanie Waszyngton, miało ogromny wpływ na ekosystem. Pisaster ochraceus, powszechnie znany jako fioletowe gwiazdy morskie są głównym drapieżnikiem omułków i pąkli na wyspie Tatoosh. Po zniknięciu gwiazd morskich małże opanowały ten obszar i wyparły inne gatunki, w tym algi bentosowe, które utrzymywały zbiorowiska ślimaków morskich, limpetów i małży. Brak gatunek kluczowy, bioróżnorodność równiny pływowej zmniejszyła się o połowę w ciągu roku.
Innym przykładem drapieżnika działającego jako gatunek kluczowy jest obecność szarego wilka w ekosystemie Greater Yellowstone. GYE) to ogromny i zróżnicowany ekosystem strefy umiarkowanej rozciągający się na granice stanów Montana, Wyoming i Idaho w USA. GYE obejmuje aktywne baseny geotermalne, góry, lasy, łąki i siedliska łososi.
Gatunki łosi, żubrów, królików i ptaków w ekosystemie Greater Yellowstone są przynajmniej częściowo kontrolowane przez obecność wilków. Sposób odżywiania się tych gatunków zdobyczy, a także miejsca, w których wybierają gniazda i nory, są w dużej mierze reakcją na aktywność wilka. Gatunki padlinożerne, takie jak sępy, są również kontrolowane przez wilki.
Kiedy pod koniec XIX wieku rząd USA wyznaczył teren pod Park Narodowy Yellowstone, setki wilków przemierzały GYE, polując głównie na obfite stada łosia i żubra. Obawiając się wpływu wilków na te stada, a także na lokalny inwentarz żywy, rządy na szczeblu lokalnym, stanowym i federalnym pracowały nad wytępieniem wilków z GYE. Ostatnie szczenięta wilka w Yellowstone zostały zabite w 1924 roku.
To zapoczątkowało odgórną kaskadę troficzną w ekosystemie Greater Yellowstone. Kaskada troficzna opisuje zmiany w ekosystemie spowodowane dodaniem lub usunięciem drapieżnika. Odgórna kaskada troficzna opisuje zmiany, które wynikają z usunięcia drapieżnika z ekosystemu. (Oddolna kaskada troficzna opisuje zmiany, które wynikają z usunięcia producenta lub pierwotnego konsumenta).
W przypadku braku drapieżnika szczytowego, populacje łosi w Yellowstone eksplodowały. Stada łosi rywalizowały o zasoby pożywienia, a rośliny takie jak trawy, turzyce i trzciny nie miały czasu ani miejsca na wzrost. Nadmierny wypas wpłynął na populacje innych gatunków, takich jak ryby, bobry i ptaki śpiewające. Zwierzęta te polegają na roślinach i ich produktach – korzeniach, kwiatach, drewnie, nasionach – aby przetrwać.
Na fizyczną geografię Wielkiego Ekosystemu Yellowstone wpłynęła również utrata wilków, a następnie nadmierny wypas łosi. Brzegi strumieni uległy erozji, gdy rośliny podmokłe nie zakotwiczyły cennej gleby i osadów. Temperatura jezior i rzek wzrosła, ponieważ drzewa i krzewy nie zapewniły zacienionych obszarów.
Począwszy od lat 90. rząd USA zaczął ponownie wprowadzać wilki do ekosystemu Greater Yellowstone. Wyniki były godne uwagi. Populacje łosi skurczyły się, wzrosła wysokość wierzb, a populacje bobrów i ptaków śpiewających odrodziły się.
Roślinożerne
Roślinożerne mogą być również gatunkami kluczowymi. Spożycie roślin pomaga kontrolować fizyczne i biologiczne aspekty ekosystemu.
Na afrykańskich sawannach, takich jak równiny Serengeti w Tanzanii, słonie są kluczowym gatunkiem. Słonie jedzą krzewy i małe drzewa, takie jak akacja, które rosną na sawannie. Nawet jeśli drzewo akacjowe osiągnie wysokość metra lub więcej, słonie są w stanie je przewrócić i wykorzenić.To zachowanie żywieniowe sprawia, że sawanna jest łąką, a nie lasem lub lasem.
Ze słoniami kontrolującymi populację drzew, trawy dobrze się rozwijają i utrzymują pasące się zwierzęta, takie jak antylopy, antylopy i zebry. Mniejsze zwierzęta, takie jak myszy i ryjówki, potrafią kopać w ciepłej, suchej glebie sawanny. Drapieżniki, takie jak lwy i hieny, są ofiarami sawanny.
Keystone Mutualists
Keystone mutualists to dwa lub więcej gatunków, które angażują się w wzajemnie korzystne interakcje. Zmiana jednego gatunku wpłynęłaby na drugi i zmieniłaby cały ekosystem. Keystone mutuale to często zapylacze, na przykład pszczoły. Zapylacze często utrzymują przepływ genów i ich rozprzestrzenianie się w rozległych ekosystemach.
Na zalesionych murawach Patagonii (na południowym krańcu Ameryki Południowej) gatunek kolibra i rodzime rośliny działają razem jako kluczowi mutanci. Lokalne drzewa, krzewy i rośliny kwitnące ewoluowały, aby być zapylane tylko przez Sephanoides sephanoides, kolibra znanego jako petarda z zielonym grzbietem. Sztuczne petardy zapylają 20% lokalnych gatunków roślin. Z kolei te rośliny dostarczają słodkiego nektaru, który stanowi większość diety kolibra.
Kieszenie istniejącego siedliska Patagońskiego zapadłyby się bez sztucznych fajerwerków, ponieważ ich funkcjonalna nadmiarowość jest prawie zerowa – żaden inny zapylacz nie przystosował się do zapylania tych roślin.
Inne organizmy kluczowe dla Ekosystemy
Oprócz gatunków kluczowych istnieją inne kategorie organizmów kluczowych dla przetrwania ich ekosystemów.
Gatunki parasolowe
Gatunki parasolowe są często mylone z gatunkami kluczowymi. Oba terminy opisują pojedynczy gatunek, od którego zależy wiele innych gatunków. Kluczową różnicą między gatunkami parasolowymi i kluczowymi jest to, że wartość gatunki parasolowe są powiązane z ich zasięgiem geograficznym.
Gatunki parasolowe mają duże potrzeby siedliskowe, a wymagania tego siedliska mają wpływ na wiele innych gatunków tam żyjących. Większość gatunków parasolowych to gatunki wędrowne, a ich zasięg może obejmować różne siedliska typy.
Identyfikacja gatunku parasolowego może być ważnym aspektem ct ochrony. Minimalny zasięg gatunkowy gatunku parasolowego jest często podstawą do ustalenia wielkości obszaru chronionego.
Tygrys syberyjski, gatunek zagrożony, jest gatunkiem parasolowym o zasięgu ponad 1000 kilometrów (620 mil) na dalekim wschodzie Rosji, obejmującym terytorium Chin i Korei Północnej. Zakres gatunków obejmuje silnie zalesione ekosystemy zarówno w biomach umiarkowanych, jak i borealnych (subarktycznych). Populacje jeleni, dzików i łosi znajdują się pod śnieżnym „parasolem” zasięgu tygrysów syberyjskich.
Gatunki podstawowe
Zabawa z gatunkami podstawowymi główną rolę w tworzeniu lub utrzymywaniu siedliska.
Korale są kluczowym przykładem gatunku podstawowego występującego na wielu wyspach na południowym Pacyfiku. Te małe zwierzęta rosną jako kolonia tysięcy, a nawet milionów pojedynczych polipów . Skaliste egzoszkielety tych polipów tworzą ogromne struktury wokół wysp: rafy koralowe.
Rafy koralowe to jedne z najbardziej tętniących życiem i biologicznie zróżnicowanych ekosystemów na naszej planecie. Mikroskopijny plankton, a także skorupiaki, mięczaki, gąbki ryby oraz morskie gady i ssaki są częścią zdrowych ekosystemów raf koralowych.
Ekosystemy raf koralowych również wpływają na geografię człowieka w regionie. Atakowane przez fale i prądy oceaniczne egzoszkielety koralowe mogą ulegać bioerozji Te zerodowane fragmenty korala (wraz z kościstymi fragmentami organizmów np s otwornice, mięczaki i skorupiaki) tworzą miękki piasek zwany piaskiem koralowym. Plaże z koralowym piaskiem należą do najpopularniejszych miejsc turystycznych na świecie.
Inżynierowie ekosystemów
Podobnie jak gatunki fundamentów, inżynierowie ekosystemów mają wpływ na fizyczną geografię ich siedlisk. Inżynierowie ekosystemów modyfikują, tworzą i utrzymują siedliska.
Inżynierowie ekosystemów modyfikują swoje siedliska poprzez własną biologię lub fizycznie zmieniające czynniki biotyczne i abiotyczne w środowisku.
Inżynierowie autogeniczni modyfikują swoje środowisko, modyfikując własną biologię. Korale i drzewa są inżynierami autogenicznymi. W miarę wzrostu są żywą częścią środowiska, zapewniając pożywienie i schronienie innym organizmom. (Twarde egzoszkielety pozostawione po śmierci koralowców nadal definiują i modyfikują ekosystem.)
Inżynierowie allogeniczni fizycznie zmieniają swoje środowisko z jednego stanu w inny. Bobry to klasyczny przykład inżynierów allogenicznych. Bobry pomagają w utrzymaniu ekosystemów leśnych, przerzedzając starsze drzewa i umożliwiając wzrost młodym drzewkom. Przekształcenie tych drzew w drewno na potrzeby zapór radykalnie zmienia leśne łąki i strumienie, zmieniając je w siedliska podmokłe.
Gatunki inwazyjne są często inżynierami ekosystemów.Wobec braku naturalnych drapieżników lub czynników abiotycznych, które by je powstrzymały, te wprowadzone gatunki modyfikują istniejące środowisko w sposób, który hamuje rozwój rodzimego ekosystemu.
Kudzu, tak zwana „winorośl, która zjadła południe”, to inwazyjny gatunek rośliny, który zmodyfikował środowisko południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych. Kudzu regularnie wyprzedza rodzime gatunki pod względem przestrzeni i składników odżywczych. poza gatunkami rodzimymi kudzu ogranicza liczbę zapylaczy, owadów i gatunków ptaków zamieszkujących dany obszar.
Gatunki wskaźnikowe
Gatunek wskaźnikowy opisuje organizm, który jest bardzo wrażliwy na zmiany środowiskowe w swoim ekosystemie. Zmiany w ekosystemie niemal natychmiast wpływają na gatunki wskaźnikowe i mogą wcześnie ostrzegać, że siedlisko cierpi.
Zmiany związane z wpływami zewnętrznymi, takimi jak zanieczyszczenie wody zanieczyszczenie powietrza lub zmiana klimatu pojawiają się po raz pierwszy u gatunków wskaźnikowych. Z tego powodu gatunki wskaźnikowe są czasami nazywane „gatunkami wskaźnikowymi”.
W „ujściu rzeki” do Zatoki Chesapeake ostrygi są wskaźnikiem Gatunki Ostrygi i inne małże są filtratorami, co oznacza, że filtrują w zjadają, gdy przecedzają je w poszukiwaniu cząstek jedzenia. Ostrygi filtrują składniki odżywcze, osady i zanieczyszczenia, które dostają się do zatoki ze źródeł naturalnych lub antropogenicznych. Łęgi ostryg pomagają chronić łowiska, siedliska przybrzeżne, a nawet ekosystemy denne. Stan populacji ostryg w Chesapeake służy zatem do określenia stanu całego ekosystemu.
Gatunki flagowe
Okręt flagowy gatunek działa jako symbol siedliska, ruchu, kampanii lub problemu środowiskowego. Mogą być maskotkami dla całych ekosystemów.
Identyfikacja gatunku flagowego zależy w dużej mierze od społecznej, kulturowej i ekonomicznej wartości gatunku. Często są to „charyzmatyczna megafauna” – duże zwierzęta cieszące się popularnością ze względu na swój wygląd lub znaczenie kulturowe. Gatunki flagowe mogą, ale nie muszą być gatunkami kluczowymi lub wskaźnikowymi.
Gatunki flagowe mogą czasami być symbolami ogólnych idei o ochronie, a nie o przedstawicielach określonych ekosystemów. Jednak konkretne problemy są często kojarzone z konkretnym zwierzęciem. Ruch na rzecz zaprzestania polowań na foki w Arktyce znalazł swój sztandarowy gatunek w młodocianych fokach. Niedźwiedzie polarne to niekwestionowany sztandarowy gatunek związany z klimatem zmienić.