Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Бобры являются прототипом экосистемного инженера из-за воздействия их плотин на русловой сток, геоморфологию и экологию.
Келп - инженеры автогенной экосистемы, создавая необходимую структуру для лесов ламинарии.

Эдификатор любое животное , которое создает, значительно модифицирует, поддерживает или разрушает среду обитания . Эти организмы могут иметь большое влияние на видовое богатство и неоднородность ландшафта территории. [1] В результате инженеры экосистемы играют важную роль в поддержании здоровья и стабильности окружающей среды, в которой они живут. Поскольку все организмы так или иначе влияют на среду, в которой они живут, было предложено использовать термин «инженеры экосистемы "использоваться только для ключевых видов , поведение которых очень сильно влияет на другие организмы. [2]

Типы [ править ]

Джонс и др. [3] идентифицировали два разных типа инженеров экосистемы:

Аллогенные инженеры [ править ]

Инженеры-аллогены модифицируют биофизическую среду , механически изменяя живые или неживые материалы из одной формы в другую. Бобры - это первоначальная модель для инженеров экосистемы; в процессе вырубки и закладки плотин бобры сильно изменяют свою экосистему . Строительство дамбы изменит как распределение, так и численность многих организмов в этом районе. [2] Гусеницы - еще один пример того, что, создавая укрытия из листьев, они также создают укрытия для других организмов, которые могут заселять их одновременно или впоследствии. [4] Дополнительным примером могут быть дятлы.или другие птицы, которые создают отверстия на деревьях для своих гнезд. Как только эти птицы покидают их, отверстия используются другими видами птиц или млекопитающих для жилья. [2]

Аутогенные инженеры [ править ]

Аутогенные инженеры модифицируют окружающую среду, изменяя себя. Деревья - хороший пример, потому что по мере роста их стволы и ветви создают среду обитания для других живых существ; среди них могут быть белки, птицы или насекомые. В тропиках лианы соединяют деревья, что позволяет многим животным перемещаться исключительно по пологу леса. [5]

Важность [ править ]

Возможность идентифицировать инженеров экосистемы в окружающей среде может быть важной при рассмотрении влияния, которое эти люди могут оказывать на другие организмы, живущие в той же среде, особенно с точки зрения доступности ресурсов. [6]

Присутствие некоторых инженеров экосистемы связано с более высоким видовым богатством на ландшафтном уровне. Изменяя среду обитания, такие организмы, как бобр, создают большую неоднородность среды обитания и, таким образом, могут поддерживать виды, не встречающиеся в других местах. [1] Мысли могут быть похожи на другие зонтичные виды , сохранив экосистемного инженера, и вы сможете защитить общее разнообразие ландшафта. [1] Также было показано, что бобры поддерживают среду обитания таким образом, чтобы защитить редкую бабочку- сатир Святого Франциска и увеличить разнообразие растений. [7]

На биоразнообразие также может повлиять способность инженера экосистемы увеличивать сложность процессов внутри экосистемы, потенциально обеспечивая большее видовое богатство и разнообразие в местной среде. Например, бобры обладают способностью изменять прибрежные леса и расширять среду обитания водно-болотных угодий, что приводит к увеличению разнообразия сред обитания, позволяя большему количеству видов населять ландшафт. Среда обитания коралловых рифов , созданная инженерами экосистемы коралловыми видами, является одной из самых высоких в мире по численности водных видов. [8]

Представлены виды как инженеры экосистемы [ править ]

Виды могут перемещаться по всему миру людьми или искусственными судами с безграничной скоростью, в результате чего иностранные экосистемные инженеры меняют динамику взаимодействия видов и возможность инженерных работ в местах, недоступных для инженеров. без посредничества людей.

Интродуцированные виды , которые могут быть инвазивными видами , часто являются инженерами экосистем. Кудзу , бобовое растение, завезенное на юго-восток США, изменяет распространение и количество видов животных и птиц в районах, где оно вторгается. Он также вытесняет местные виды растений. Дрейссена является эдификатор в Северной Америке. Предоставляя убежище от хищников , он способствует росту пресноводных беспозвоночных за счет увеличения их микроместообитаний. Проникновение света в зараженные озера также улучшает экосистему, что приводит к увеличению количества водорослей . В отличие от преимуществ, которые могут принести некоторые инженеры экосистемы, инвазивные виды часто имеют обратный эффект.

Гордон Dam в Тасмании

Люди как инженеры экосистемы [ править ]

Люди считаются одними из самых ярких инженеров экосистемы. Строительство ниши было распространено с первых дней человеческой деятельности. [9] Посредством городского развития, ведения сельского хозяйства, лесозаготовок, строительства плотин и добычи полезных ископаемых люди изменили свое взаимодействие с окружающей средой. Это взаимодействие более изучено в области экологии человека .

Из-за сложности многих сообществ и экосистем проекты восстановления часто бывают трудными. Инженеры экосистем были предложены в качестве средства восстановления данной области до ее предыдущего состояния. Хотя в идеале все это были бы естественные агенты, при сегодняшнем уровне развития также может потребоваться некоторая форма человеческого вмешательства. Помимо возможности помочь в восстановлении экологии , инженеры экосистемы могут быть полезным агентом в управлении инвазивными видами . [10] Развиваются новые области, которые сосредоточены на восстановлении тех экосистем, которые были нарушены или уничтожены в результате деятельности человека, а также на развитии экосистем, устойчивых как с человеческими, так и с экологическими ценностями. [11]

Примеры [ править ]

Земные среды [ править ]

Бобровая плотина на реке Смилга в Литве

Помимо ранее упомянутого бобра, выступающего в роли инженера экосистемы, другие наземные животные делают то же самое. Это может происходить из-за привычек питания, моделей миграции или другого поведения, которое приводит к более постоянным изменениям.

Исследования предполагают, что приматы являются инженерами экосистем в результате их стратегий питания - плодоядных и ливневых - заставляя их действовать как распределители семян. [6] В целом приматы очень многочисленны и питаются большим количеством фруктов, которые затем распределяются по их территории. Слонов также назвали инженерами экосистем, поскольку они вызывают очень большие изменения в окружающей среде, будь то кормление, копание или миграционное поведение. [12]

Не только животные - инженеры экосистем. Грибы способны соединять удаленные друг от друга области и переносить питательные вещества между собой. [13] Поступая таким образом, они создают ниши питания для беспозвоночных-ксилофагов, [14] [15] снабжают деревья азотом, перенесенным от ранее вымерших животных [16], или даже формируют «подземный трубопровод», который перераспределяет углерод между деревьями. [17] Таким образом, грибы - это инженеры, контролирующие циклы питательных веществ в экосистемах.

Луговые собачки - еще одна наземная форма инженеров аллогенных экосистем из-за того, что этот вид обладает способностью вносить существенные изменения, роя норы и переворачивая почву. Они могут влиять на почвы и растительность ландшафта, обеспечивая подземные коридоры для членистоногих , птиц , других мелких млекопитающих и рептилий . Это положительно сказывается на видовом богатстве и разнообразии среды их обитания, в результате чего луговые собачки считаются ключевыми видами. [18]

Морская среда [ править ]

Рыба-попугай

В морской среде питатели-фильтры и планктон являются экосистемными инженерами, поскольку они изменяют мутность и проникновение света, контролируя глубину, на которой может происходить фотосинтез . [19] Это, в свою очередь, ограничивает первичную продуктивность бентических и пелагических местообитаний [20] и влияет на структуру потребления между трофическими группами. [21]

Другим примером инженеров экосистемы в морской среде могут быть кораллы-склерактинии, поскольку они создают основу для среды обитания, от которой зависит большинство организмов коралловых рифов. [22] Некоторые инженеры экосистемы, такие как кораллы, помогают поддерживать окружающую среду. Рыбы-попугаи часто помогают поддерживать коралловые рифы, поскольку они питаются макроводорослями, которые конкурируют с кораллами. [23] Поскольку эти отношения взаимовыгодны, между двумя организмами образуется цикл положительной обратной связи, в результате чего они оба несут ответственность за создание и поддержание экосистем коралловых рифов. [23]

См. Также [ править ]

  • Строительство ниши
  • Сооружения, построенные животными
  • Гнездо у приматов

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Райт, Джастин П.; Джонс, Клайв Джи; Флекер, Александр S (2002). «Экосистемный инженер, бобр, увеличивает видовое богатство в масштабе ландшафта». Экология экосистем . 132 (1): 96–101. Bibcode : 2002Oecol.132 ... 96W . DOI : 10.1007 / s00442-002-0929-1 . PMID  28547281 . S2CID  5940275 .
  2. ^ a b c [Haemig PD (2012). Инженеры по экосистемам: дикие животные, которые создают, изменяют и поддерживают среду обитания. ECOLOGY.INFO # 12]
  3. ^ Джонс, CG; Лоутон, JH; Шахак, М. (1994). «Организмы как экосистемные инженеры». Ойкос . 69 (3): 373–386. DOI : 10.2307 / 3545850 . JSTOR 3545850 . 
  4. ^ Джонс, CG; Лоутон, JH; Шахак, М. (1997). «Положительные и отрицательные эффекты организмов как инженеров физических экосистем». Экология . 78 (7): 1946–1957. DOI : 10.2307 / 2265935 . JSTOR 2265935 . 
  5. ^ «Экосистемный инженер» .
  6. ^ а б Чепмен, Колин А; и другие. (2013). «Инженеры экосистемы приматов?». Международный журнал приматологии . 34 : 1–14. DOI : 10.1007 / s10764-012-9645-9 . S2CID 3343186 . 
  7. ^ Бартель, Ребекка А; Хаддад, Ник М; Райт, Джастин П. (2010). «Инженеры экосистемы поддерживают редкие виды бабочек и увеличивают разнообразие растений». Ойкос . 119 (5): 883–890. DOI : 10.1111 / j.1600-0706.2009.18080.x .
  8. ^ Калиман, Адриано; Carneiro, Luciana S .; Leal, João JF; Фарьялла, Винисиус Ф .; Bozelli, Reinaldo L .; Эстевес, Франсиско А. (1 сентября 2013 г.). «Влияние инженеров экосистем на биоразнообразие сильнее влияет на более сложные экосистемные процессы». Экология . 94 (9): 1977–1985. DOI : 10.1890 / 12-1385.1 . ISSN 1939-9170 . PMID 24279269 .  
  9. ^ Смит, Брюс Д. (30 марта 2007 г.). «Лучшие инженеры экосистемы». Наука . 315 (5820): 1797–1798. DOI : 10.1126 / science.1137740 . ISSN 0036-8075 . PMID 17395815 . S2CID 21409034 .   
  10. ^ Байерс, Джеймс Э; и другие. (2006). «Использование инженеров экосистемы для восстановления экологических систем». Экология и эволюция . 21 (9): 493–500. DOI : 10.1016 / j.tree.2006.06.002 . PMID 16806576 . 
  11. ^ Митч, Уильям Дж (2012). «Что такое экологическая инженерия?». Экологическая инженерия . 45 : 5–12. DOI : 10.1016 / j.ecoleng.2012.04.013 .
  12. ^ [Хейс, Гэри. (2012). Слоны (и вымершие родственники) как землекопы и инженеры экосистем. Геоморфология 157–158: 99–107.]
  13. ^ Бодди, Линн; Уоткинсон, Сара К. (31 декабря 1995 г.). «Разложение древесины, высшие грибы и их роль в перераспределении питательных веществ». Канадский журнал ботаники . 73 (S1): 1377–1383. DOI : 10.1139 / b95-400 .
  14. ^ Филипьяк, Михал; Собчик, Лукаш; Вайнер, январь (9 апреля 2016 г.). «Грибковое преобразование пней в подходящий ресурс для жуков-ксилофагов через изменения в соотношении элементов» . Насекомые . 7 (2): 13. DOI : 10,3390 / insects7020013 . PMC 4931425 . 
  15. ^ Филипьяк, Михал; Вайнер, январь; Уилсон, Ричард А. (23 декабря 2014 г.). «Как сделать жука из дерева: многоэлементная стехиометрия гниения, ксилофагии и грибка» . PLOS ONE . 9 (12): e115104. Bibcode : 2014PLoSO ... 9k5104F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0115104 . PMC 4275229 . PMID 25536334 .  
  16. ^ Уордль, DA (11 июня 2004). «Экологические связи между надземной и подземной биотой». Наука . 304 (5677): 1629–1633. Bibcode : 2004Sci ... 304.1629W . DOI : 10.1126 / science.1094875 . PMID 15192218 . S2CID 36949807 .  
  17. ^ Кляйн, Т .; Зигволф, RTW; Корнер, К. (14 апреля 2016 г.). «Подземная торговля углеродом среди высоких деревьев в лесу с умеренным климатом». Наука . 352 (6283): 342–344. Bibcode : 2016Sci ... 352..342K . DOI : 10.1126 / science.aad6188 . PMID 27081070 . S2CID 33458007 .  
  18. ^ Бейкер, Брюс В .; Августин, Дэвид Дж .; Sedgwick, James A .; Любоу, Брюс С. (1 февраля 2013 г.). «Экосистемная инженерия пространственно различается: тест парадигмы модификации растительности для луговых собачек». Экография . 36 (2): 230–239. DOI : 10.1111 / j.1600-0587.2012.07614.x . ISSN 1600-0587 . 
  19. Перейти ↑ Berke, Sarah K (2012). «Функциональные группы инженеров экосистемы: предлагаемая классификация с комментариями по текущим вопросам» . Интегративная и сравнительная биология . 50 (2): 147–157. DOI : 10.1093 / ICB / icq077 . PMID 21558195 . 
  20. ↑ Abrahams, MV; Каттенфельд, MG (1997). «Роль мутности как ограничения взаимодействия хищников и жертв в водной среде». Поведенческая экология и социобиология . 40 (3): 169–74. DOI : 10.1007 / s002650050330 . S2CID 24748783 . 
  21. ^ Хартман, EJ; Абрахамс, М.В. (2000). «Сенсорная компенсация и обнаружение хищников: взаимодействие химической и визуальной информации» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 267 (1443): 571–75. DOI : 10.1098 / rspb.2000.1039 . PMC 1690576 . PMID 10787160 .  
  22. ^ Дикий, Кристиан; и другие. (2011). «Изменение климата препятствует склерактиниевым кораллам как основным инженерам рифовой экосистемы» . Морские и пресноводные исследования . 62 (2): 205–215. DOI : 10.1071 / mf10254 .
  23. ^ a b Бозек, Ив-Мари; и другие. (2013). «Взаимное содействие и нелинейность поддерживают инженерию среды обитания на коралловых рифах». Ойкос . 122 (3): 428–440. CiteSeerX 10.1.1.457.9673 . DOI : 10.1111 / j.1600-0706.2012.20576.x . 

Библиография [ править ]

  • Бузе, Дж; Раниус, Т; Ассманн, Т. (2008). «Вымирающий усачий жук, связанный со старыми дубами, и его возможная роль в качестве инженера экосистемы». Биология сохранения . 22 (2): 329–337. DOI : 10.1111 / j.1523-1739.2007.00880.x . PMID  18261146 .
  • Кроуфорд, км; Крутсингер, GM; Сандер, штат Нью-Джерси (2007). «Генотипическое разнообразие растений-хозяев опосредует распределение инженера экосистемы» . Экология . 88 (8): 2114–2120. DOI : 10.1890 / 06-1441.1 . PMID  17824442 .
  • Commito, JA; Celano, EA; Celico, HJ; Como, S .; Джонсон, КП (2005). «Мидии имеют значение: динамика расселения после личинки, измененная пространственно сложным экосистемным инженером». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 316 (2): 133–147. DOI : 10.1016 / j.jembe.2004.10.010 .
  • Райт, JP; Джонс, CG (2006). «Концепция организмов как экосистемных инженеров десять лет спустя: прогресс, ограничения и проблемы» . Бионаука . 56 (3): 203–209. DOI : 10,1641 / 0006-3568 (2006) 056 [0203: tcooae] 2.0.co; 2 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Лекция по Моше Shachak , разработчик концепции эдификатор (вместе с CG. Джонс и Дж. Лоутон) в течение 90 -х годов.