Välj textnivå:
En keystone-art är en organism som hjälper till att definiera ett helt ekosystem . Utan dess keystone-arter skulle ekosystemet vara dramatiskt annorlunda eller helt upphöra att existera.
Keystone-arter har låg funktionell redundans. Detta innebär att om arten skulle försvinna från ekosystemet skulle ingen annan art kunna fylla dess ekologiska nisch. Ekosystemet skulle tvingas radikalt förändras, så att nya och eventuellt invasiva arter kunde befolka livsmiljön.
Varje organism, från växter till svampar, kan vara en keystone-art; de är inte alltid den största eller vanligaste arten i ett ekosystem. Nästan alla exempel på keystone-arter är dock djur som har ett stort inflytande på matnät. Hur dessa djur påverkar matväv varierar från livsmiljö till livsmiljö.
Rovdjur, herbivorer och mutualister
Rovdjur
En grundsten arter är ofta, men inte alltid, ett rovdjur. Bara några få rovdjur kan kontrollera utbredningen och populationen av ett stort antal bytesarter.
Hela konceptet med keystone-arter grundades på forskning kring ett marint rovdjurs inflytande på dess miljö. Amerikansk zoologiprofessor Robert T. Paines forskning visade att avlägsnande av en enda art, havsstjärnan Pisaster ochraceus, från en tidvatten slätt på Tatoosh Island i USA: s delstat Washington, hade en enorm effekt på ekosystemet. Pisaster ochraceus, allmänt känd som lila havsstjärnor, är ett stort rovdjur för musslor och fåglar på Tatoosh Island. Med havsstjärnorna borta tog musslor över området och trängde ut andra arter, inklusive bentiska alger som stödde samhällen av havssniglar, limper och musslor. en keystone-art, tidvattens slättens biologiska mångfald skars i halva inom ett år.
Ett annat exempel på att ett rovdjur fungerar som en keystone-art är närvaron av grå vargar i det större Yellowstone-ekosystemet. Det större Yellowstone-ekosystemet ( GYE) är ett enormt och varierat tempererat ekosystem som sträcker sig över gränserna för de amerikanska delarna Montana, Wyoming och Idaho. GYE inkluderar aktiva geotermiska bassänger, berg, skogar, ängar och fre shwater-livsmiljöer.
Älg-, bison-, kanin- och fågelarterna i Greater Yellowstone Ecosystem styrs åtminstone delvis av vargar. Utfodringsbeteendet hos dessa bytesarter, liksom var de väljer att göra sina bon och hålor, är till stor del en reaktion på vargaktivitet. Rensande arter, såsom gamar, kontrolleras också av vargaktiviteten.
När den amerikanska regeringen utsåg mark för Yellowstone National Park i slutet av 1800-talet strövade hundratals vargar i GYE, som främst rovade på rikliga flockar. av älg och bison. Av fruktan för vargens inverkan på dessa besättningar, liksom för lokal boskap, arbetade regeringar på lokal, statlig och federal nivå för att utrota vargar från GYE. De sista kvarvarande vargvalparna i Yellowstone dödades 1924.
Detta startade en trofisk kaskad uppifrån och ner i Greater Yellowstone Ecosystem. En trofisk kaskad beskriver förändringar i ett ekosystem på grund av tillägg eller borttagning av ett rovdjur. En trofisk kaskad uppifrån och ner beskriver förändringar som härrör från borttagandet av ett ekosystems bästa rovdjur. (En trofisk kaskad nedifrån och upp beskriver förändringar som är resultatet av avlägsnande av en producent eller primärkonsument.)
Brist på ett apex-rovdjur exploderade älgpopulationer i Yellowstone. Älgflockar tävlade om matresurser, och växter som gräs, gräs och vass hade inte tid eller utrymme att växa. Överbetning påverkade populationerna av andra arter, såsom fisk, bäver och sångfåglar. Dessa djur är beroende av växter och deras produkter – rötter, blommor, trä, frön – för att överleva.
Den fysiska geografin i det större Yellowstone ekosystemet påverkades också av förlusten av vargar och efterföljande älgbetning. Strömbanker urholkades då våtmarksväxter inte kunde förankra värdefull jord och sediment. Sjö- och flodtemperaturen ökade i takt med att träd och buskar inte gav skuggade områden.
Från och med 1990-talet började den amerikanska regeringen återinföra vargar till Greater Yellowstone Ecosystem. Resultaten har varit anmärkningsvärda. Älgpopulationer har krympt, pilhöjder har ökat och bäver- och sångfågelpopulationer har återhämtat sig.
Herbivores
Herbivores kan också vara keystone-arter. Deras konsumtion av växter hjälper till att kontrollera de fysiska och biologiska aspekterna av ett ekosystem.
I afrikanska savanner som Serengetislättarna i Tanzania är elefanter en nyckelstenart. Elefanter äter buskar och små träd, som akacia, som växer på savannen. Även om ett akaciaträd växer till en meters höjd eller mer, kan elefanterna slå det om och rota det.Detta utfodringsbeteende håller savannen en gräsmark och inte en skog eller skogsmark.
Med elefanter för att kontrollera trädpopulationen trivs gräs och upprätthåller betande djur som antiloper, gnuer och zebror. Mindre djur som möss och spetskruvar kan gräva sig i en savannas varma, torra jord. Rovdjur som lejon och hyener är beroende av savannen för byte.
Keystone Mutualists
Keystone Mutualists är två eller flera arter som bedriver ömsesidigt fördelaktiga interaktioner. En förändring av en art skulle påverka den andra och förändra hela ekosystemet. Keystone-mutualister är ofta pollinerare, såsom bin. Pollinatorer upprätthåller ofta genflöde och spridning genom utbredda ekosystem.
I de skogiga gräsmarkerna i Patagonien (vid södra spetsen av Sydamerika) fungerar en art kolibri och inhemska växter tillsammans som keystone-mutualister. Lokala träd, buskar och blommande växter har utvecklats till att endast pollineras av Sephanoides sephanoides, en kolibri som är känd som den grönbakade firecrownen. Grönbakade eldkorna pollinerar 20% av lokala växtarter. I sin tur ger dessa växter den sockerhaltiga nektar som utgör det mesta av kolibriens diet.
Fickor i den befintliga patagoniska livsmiljön skulle kollapsa utan grönbakade fyrkronor, eftersom deras funktionella redundans är nästan noll – ingen annan pollinator har anpassat sig för att pollinera dessa växter.
Andra organismer Avgörande för Ekosystem
Förutom keystone-arter finns det andra kategorier av organismer som är avgörande för deras ekosystems överlevnad.
Paraplyarter
Paraplyarter är ofta sammansatta med keystone-arter. Båda termerna beskriver en enda art som många andra arter är beroende av. Den viktigaste skillnaden mellan paraplyarter och keystone-arter är att värdet av en paraplyarter är knutna till sitt geografiska sortiment.
Paraplyarter har stora livsmiljöbehov och kraven på denna livsmiljö påverkar många andra arter som lever där. De flesta paraplyarter är flyttande och deras utbredning kan innehålla olika livsmiljöer typer.
Identifiering av en paraplyart kan vara en viktig asp bevarande. En paraplys artens minsta räckvidd är ofta grunden för att fastställa storleken på ett skyddat område.
Den sibiriska tigern, en utrotningshotad art, är en paraplyart med en räckvidd på mer än 1000 kilometer (620 mil) i Rysslands yttersta öst, med territorium som sträcker sig in i Kina och Nordkorea. Artsortimentet omfattar kraftigt skogsklädda ekosystem i både tempererade och boreala (subarktiska) biomer. Befolkningen av rådjur, vildsvin och älg ligger under det snöiga ”paraplyet” i det sibiriska tigerområdet.
Fundamentarter
Fundamentarter spelar en viktig roll för att skapa eller upprätthålla en livsmiljö.
Koraller är ett viktigt exempel på en grundart över många öar i södra Stilla havet. Dessa små djur växer som en koloni med tusentals och till och med miljoner individuella polyper De steniga exoskeletten av dessa polyper skapar enorma strukturer runt öarna: korallrev.
Korallrev är ett av de mest levande och biologiskt olika ekosystemen på planeten. Mikroskopiskt plankton, liksom kräftdjur, blötdjur, svampar , fisk, och marina reptiler och däggdjur, alla är en del av friska korallrevsekosystem.
Korallrevsekosystem bidrar också till den mänskliga geografin i en region. Krossad av vågor och havsströmmar kan korall exoskelett uppleva bioerosion Dessa eroderade korallfragment (tillsammans med beniga fragment av organismer som t.ex. s foraminifera, blötdjur och kräftdjur) skapar en mjuk sand som kallas koralsand. Koralsandstränder är bland de mest populära turistmålen i världen.
Ekosystemingenjörer
Liksom grundarter bidrar ekosystemingenjörer till den fysiska geografin i deras livsmiljö. Ekosystemingenjörer modifierar, skapar och underhåller livsmiljöer.
Ekosystemingenjörer modifierar sina livsmiljöer genom sin egen biologi eller genom att fysiskt ändra biotiska och abiotiska faktorer i miljön.
Autogena ingenjörer modifierar sin miljö genom att ändra sin egen biologi. Koraller och träd är autogena ingenjörer. När de växer är de en levande del av miljön och ger mat och skydd till andra organismer. (De hårda exoskelett som lämnas när koraller dör, fortsätter att definiera och modifiera ekosystemet.)
Allogena ingenjörer förändrar fysiskt sin miljö från ett tillstånd till ett annat. Bäver är ett klassiskt exempel på allogena ingenjörer. Bäver hjälper till att upprätthålla skogens ekosystem genom att gallra äldre träd och låta unga plantor växa. Omvandling av dessa träd till virke för dammar förändrar skogsmarker ängar och vattendrag radikalt och förändrar dem till våtmarksmiljöer.
Invasiva arter är ofta ekosystemtekniker.Avsaknad av naturliga rovdjur eller abiotiska faktorer för att begränsa dem, dessa introducerade arter förändrar den befintliga miljön på ett sätt som hämmar tillväxten av det inhemska ekosystemet.
Kudzu, den så kallade ”vinstocken som åt södern”, är en invasiv växtart som ändrade miljön i sydöstra USA. Kudzu överträffar regelbundet inhemska arter för rymden och näringsämnena. ut ur inhemska arter begränsar kudzu pollinerarna, insekterna och fågelarterna som bor i ett område.
Indikatorarter
En indikatorart beskriver en organism som är mycket känslig för miljöförändringar i sitt ekosystem. Indikatorarter påverkas nästan omedelbart av förändringar i ekosystemet och kan tidigt varna för att en livsmiljö lider.
Förändringar i samband med yttre påverkan som vattenföroreningar , luftföroreningar eller klimatförändringar uppträder först i indikatorarter. Av denna anledning kallas indikatorarter ibland som ”sentinelarter.”
I ”nationens mynning” i Chesapeake Bay är ostron en indikator Ostron och andra musslor är filtermatare, vilket betyder att de filtrerar w ater när de silar efter matpartiklar. Ostron filtrerar näringsämnen, sediment och föroreningar som kommer in i viken genom naturliga eller antropogena källor. Ostronbäddar skyddar fiske, kustmiljöer och till och med bentiska ekosystem. Ostronpopulationernas hälsa i Chesapeake används därför för att indikera hälsan hos hela ekosystemet.
Flaggskeppsslag
Ett flaggskepp arter fungerar som en symbol för en miljömiljö, rörelse, kampanj eller fråga. De kan vara maskotar för hela ekosystem.
Identifieringen av en flaggskeppsart är starkt beroende av artens sociala, kulturella och ekonomiska värde. De är ofta ”karismatiska megafauna”, – stora djur med populär tilltalande på grund av deras utseende eller kulturella betydelse. Flaggskeppsarter kan eller inte kan vara keystone eller indikatorarter.
Flaggskeppsarter kan ibland vara symboler för allmänna idéer om bevarande, inte representanter för specifika ekosystem. Men specifika frågor är ofta förknippade med ett specifikt djur. Rörelsen för att avsluta säljakt i Arktis hittade sin flaggskeppsart i den unga harpsälen. Isbjörnar är den obestridda flaggskeppssorten som är förknippad med klimatet ändra.