Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с фундаментными видами .

Jaguar , краеугольный камень, флагманом и зонтичные виды , и хищник вершины

А ключевые виды является вид , который имеет непропорционально большое влияние на его природной среды по отношению к своей численности, концепции , введенной в 1969 году зоолог Роберт Т. Пайне . Краеугольные виды играют решающую роль в поддержании структуры экологического сообщества , влияя на многие другие организмы в экосистеме и помогая определять типы и количество различных других видов в сообществе. Без ключевых видов экосистема резко изменилась бы или вообще перестала бы существовать. Некоторые краеугольные виды, такие как волк, также являются высшими хищниками .

Роль краеугольного камня в своей экосистеме аналогична роли краеугольного камня в арке . Хотя краеугольный камень находится под наименьшим давлением любого из камней в арке, арка все равно разрушается без него. Точно так же в экосистеме может произойти резкий сдвиг, если ключевой вид будет удален, даже если этот вид был небольшой частью экосистемы по показателям биомассы или продуктивности . Это стало популярным понятием в биологии сохранения , наряду с флагманскими и зонтичными видами.. Хотя эта концепция ценится как дескриптор особенно сильных межвидовых взаимодействий, и она позволяет упростить общение между экологами и лицами, определяющими природоохранную политику, ее критиковали за чрезмерное упрощение сложных экологических систем.

История [ править ]

Калифорнийские мидии ( Mytilus californianus ), добыча морских звезд

Концепция краеугольного камня была введена в 1969 году зоологом Робертом Т. Пейном . [1] [2] Пейн разработал концепцию, чтобы объяснить свои наблюдения и эксперименты по взаимоотношениям между морскими беспозвоночными в приливной зоне (между линиями прилива и отлива), включая морских звезд и мидий . Он удалил морскую звезду из области и задокументировал ее воздействие на экосистему. [3] В своей статье 1966 года « Сложность пищевой сети и разнообразие видов» Пейн описал такую ​​систему в заливе Маках в Вашингтоне . [4]В своей статье 1969 года Пейн предложил концепцию ключевых видов, используя в качестве основных примеров вид морских звезд Pisaster ochraceus и вид мидий Mytilus californianus . [1] Эта концепция стала популярной в природоохранной сфере, использовалась в различных контекстах и ​​была мобилизована для поддержки сохранения, особенно там, где деятельность человека нанесла ущерб экосистемам, например, путем устранения ключевых хищников. [5] [6]

Определения [ править ]

Пейн определил ключевой вид как вид, который оказывает непропорционально большое влияние на окружающую среду по сравнению с его численностью. [7] Оперативно он был определен Давиком в 2003 году как «сильно взаимодействующий вид, чье влияние сверху вниз на видовое разнообразие и конкуренцию велико по сравнению с его доминированием по биомассе внутри функциональной группы». [8]

Классический ключевой вид - это хищник, который не дает определенному растительноядному виду уничтожить доминирующий вид растений . Если количество жертв невелико, краеугольные хищники могут быть еще менее многочисленны и по-прежнему эффективны. Однако без хищников травоядные жертвы резко увеличились бы, уничтожили бы доминирующие растения и резко изменили бы характер экосистемы. Точный сценарий меняется в каждом примере, но основная идея остается в том, что через цепочку взаимодействий малочисленный вид оказывает огромное влияние на функции экосистемы. Например, считается , что травоядный долгоносик Euhrychiopsis lecontei оказывает ключевое влияние на разнообразие водных растений, собирая пищу для причинения неудобств.Евразийская водяная фольга в водах Северной Америки. [9] Точно так же оса Agelaia vicina была названа краеугольным камнем из-за беспрецедентного размера гнезда, размера колонии и высокой скорости воспроизводства расплода. Разнообразие его добычи и количество, необходимое для поддержания высоких темпов роста, оказывают прямое влияние на другие виды вокруг него. [7]

Концепция краеугольного камня определяется его экологическим воздействием, что, в свою очередь, делает его важным для сохранения. В этом он пересекается с несколькими другими концепциями сохранения видов, такими как основные виды , виды-индикаторы и зонтичные виды . Например, ягуар - харизматичный большой кот, который соответствует всем этим определениям: [10]

Ягуар - это зонтичный вид, флагманский вид и индикатор качества дикой природы. Он способствует достижению целей восстановления хищников, защиты и восстановления связи через мадрийские леса и прибрежные районы, а также защиты и восстановления прибрежных территорий. ... Заповедная система, защищающая ягуаров, служит зонтиком для многих других видов. ... ягуар [является] краеугольным камнем в субтропической и тропической Америке ...

-  Дэвид Маер и др., 2001 [10]

Хищники [ править ]

Морские выдры и леса ламинарии [ править ]

Морские ежи, подобные этому пурпурному морскому ежу, могут повредить леса водорослей, пережевывая их.
Калан является важным хищником морских ежей , что делает его краеугольный камень видами для ламинарии лесов.

Морские выдры защищают леса ламинарии от повреждений морскими ежами. Когда на каланов западного побережья Северной Америки охотились из-за их меха, их численность упала до такого низкого уровня - менее 1000 в северной части Тихого океана - что они были не в состоянии контролировать популяцию морских ежей. В ежи в свою очередь , паслись holdfasts из ламинарии так сильно , что бурых водорослей в значительной степени исчезли, наряду со всеми видами , которые зависят от них. Повторное введение каланов позволило восстановить экосистему водорослей. Например, на юго-востоке Аляски было выпущено около 400 каланов, и они размножились, чтобы сформировать популяцию, приближающуюся к 25 000. [11] [12] [13] [14]

Волк, высший хищник Йеллоустоуна [ править ]

Восстановление прибрежных ив в Блэктейл-Крик, Йеллоустонский национальный парк , после реинтродукции волков
Дополнительная информация: Высший хищник

Краеугольные хищники могут увеличивать биоразнообразие сообществ, не позволяя одному виду стать доминирующим. Они могут иметь огромное влияние на баланс организмов в конкретной экосистеме . Появление или удаление этого хищника или изменения в его плотности популяции могут иметь сильные каскадные последствия для равновесия многих других популяций в экосистеме. Например, травоядные пастбища могут препятствовать захвату доминирующего вида. [15]

Исключение серого волка из экосистемы Большого Йеллоустоуна оказало глубокое влияние на трофическую пирамиду.. Без хищников травоядные животные начали чрезмерно выпасать многие виды древесных трав, что повлияло на популяции растений в этом районе. Кроме того, волки часто не давали животным пастись в прибрежных районах, что защищало бобров от посягательств на их источники пищи. Изгнание волков оказало прямое влияние на популяции бобров, поскольку их среда обитания стала пастбищами. Более частое использование ив и хвойных деревьев вдоль Блэктейл-Крик из-за отсутствия хищников привело к разрезанию русла, потому что бобры помогли замедлить воду, позволяя почве оставаться на месте. Кроме того, хищники поддерживают в нормальном рабочем состоянии такие гидрологические объекты, как ручьи и ручьи. Когда волки были повторно интродуцированы, популяция бобра и вся прибрежная экосистема резко восстановились в течение нескольких лет. [16]

Морские звезды и другие хищники, не являющиеся вершинами [ править ]

Как описал Пейн в 1966 году, некоторые морские звезды (например, Pisaster ochraceus ) могут охотиться на морских ежей , мидий и других моллюсков , у которых нет других естественных хищников. Если морскую звезду удалить из экосистемы, популяция мидий бесконтрольно взорвется, вытеснив большинство других видов. [17]

Эти существа не обязательно должны быть высшими хищниками . Морские звезды являются добычей акул , скатов и морских анемонов . Морские каланы - добыча косаток . [18]

Ягуар , численность которых в Центральной и Южной Америке, были классифицированы как вблизи под угрозой , выступает в качестве трапецеидальных хищника по его широко варьировала диеты, помогая сбалансировать млекопитающим джунглей экосистемы с потреблением 87 различных видов хищных. [19] лев еще один вид Keystone. [20]

Acorn банксия, Banksia prionotes , является единственным источником нектара для важных опылителей , honeyeaters .

Мутуалисты [ править ]

Кистоун-мутуалисты - это организмы, которые участвуют во взаимовыгодном взаимодействии, потеря которых окажет глубокое влияние на экосистему в целом. Например, в регионе Эйвон Уитбелт в Западной Австралии каждый год бывает период, когда Banksia prionotes ( acorn Banksia) является единственным источником нектара для медоедов , которые играют важную роль в опылении многих видов растений. Следовательно, потеря одного этого вида деревьев, вероятно, приведет к гибели популяции медоедов с серьезными последствиями для всей экосистемы. Другой пример - плодоядные, такие как казуары., который распространяет семена многих разных деревьев, и некоторые из них не будут расти, если они не прошли через казуаров. [21] [22]

Инженеры [ править ]

Город луговых собачек . Рисунок Джозии Грегга , 1844 г.
Дополнительная информация: Экосистемный инженер и строительство ниши.

Наряду с ключевым словом используется термин « инженер экосистемы» . [5] В Северной Америке , то луговые собачки является эдификатором. Норы луговых собачек служат местом гнездования горных ржанок и роющих сов . Системы туннелей для луговых собачек также помогают направлять дождевую воду в уровень грунтовых вод, чтобы предотвратить сток и эрозию , а также могут служить для изменения состава почвы в регионе за счет увеличения аэрации и устранения уплотнения почвы, которое может быть результатом выпаса скота. Луговые собачки также подстригают растительность вокруг своих колоний, возможно, чтобы убрать любое укрытие для хищников.[23] Пастбищные виды, такие как равнинный бизон , вилорог и олень-мул , проявили склонность к выпасу на тех же землях, что и луговые собачки. [24]

Бобровая плотина, животноводческое сооружение, оказывающее преобразующее воздействие на окружающую среду

Бобра является хорошо известный инженер и краеугольного камня экосистемы видов. Превращает свою территорию из ручья в пруд или болото. Бобры влияют на окружающую среду, сначала изменяя границы прибрежных территорий, вырубая старые деревья, чтобы использовать их для строительства плотин. Это позволяет молодым деревьям занять их место. Бобровые плотины изменяют прибрежную территорию, на которой они расположены. В зависимости от топографии, почв и многих факторов эти плотины превращают прибрежные края ручьев и рек в заболоченные земли, луга или прибрежные леса. Было показано, что эти плотины полезны для множества видов, включая земноводных, лосося и певчих птиц. [25]

В африканской саванне более крупные травоядные, особенно слоны , формируют среду обитания. Слоны уничтожают деревья, освобождая место для трав. Без этих животных большая часть саванны превратилась бы в леса . [26] В реке Амазонка бассейне , пекари производить и поддерживать валяется , которые используются широким разнообразием видов. [27] [28] Австралийские исследования показали, что рыба-попугай на Большом Барьерном рифеявляются единственной рифовой рыбой, которая постоянно очищает кораллы на рифе. Без этих животных Большой Барьерный риф столкнулся бы с серьезной нагрузкой. [29]

Ограничения [ править ]

Хотя концепция ключевых видов имеет ценность для описания особенно сильных межвидовых взаимодействий и для облегчения общения между экологами и лицами, определяющими природоохранную политику, Л.С. Миллс и его коллеги критиковали ее за чрезмерное упрощение сложных экологических систем. Этот термин широко применялся в различных экосистемах, а также по отношению к хищникам, жертвам и растениям (основным производителям), неизбежно с разными экологическими значениями. Например, устранение хищника может позволить другим животным увеличиться до такой степени, что они уничтожат другие виды; удаление одного вида добычи может привести к гибели популяций хищников или может позволить хищникам довести до исчезновения другие виды жертв; и удаление вида растений может привести к потере животных, которые зависят от него, например, опылителей.и диспергаторы семян. Бобров тоже называют краеугольным камнем не за то, что они поедают другие виды, а за то, что они видоизменяют окружающую среду, оказывая влияние на другие виды. Таким образом, в разных случаях этому термину давали совершенно разные значения. По мнению Миллса, работа Пейна показала, что некоторые виды могут иногда иметь чрезвычайно сильные взаимодействия в рамках конкретной экосистемы, но это автоматически не означает, что другие экосистемы имеют аналогичную структуру. [3]

См. Также [ править ]

  • Культурные краеугольные камни
  • Вид основания
  • Местный
  • Интродуцированные виды

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Пейн, RT (1969). «Заметка о трофической сложности и стабильности сообщества». Американский натуралист . 103 (929): 91–93. DOI : 10.1086 / 282586 . JSTOR  2459472 .
  2. ^ "Гипотеза видов краеугольного камня" . Вашингтонский университет. Архивировано из оригинала на 2011-01-10 . Проверено 3 февраля 2011 .
  3. ^ a b Миллс, LS; Соул, МЭ; Доук Д.Ф. (1993). «Концепция краеугольного камня в экологии и охране природы». Бионаука . 43 (4): 219–224. DOI : 10.2307 / 1312122 . JSTOR 1312122 . 
  4. ^ Пейн, RT (1966). «Сложность пищевой сети и разнообразие видов». Американский натуралист . 100 (910): 65–75. DOI : 10.1086 / 282400 . JSTOR 2459379 . 
  5. ^ a b Баруа, Маан (2011). «Мобилизующие метафоры: популярное использование концепций ключевых, флагманских и зонтичных видов». Биоразнообразие и сохранение . 20 (7): 1427–1440. DOI : 10.1007 / s10531-011-0035-у . S2CID 11030284 . 
  6. ^ HHMI, BioInteractive. «Некоторые животные более равны, чем другие: основные виды и трофические каскады - HHMI (2016)» . Проверено 6 июня +2017 .
  7. ^ а б Пейн, RT (1995). «Беседа об уточнении концепции краеугольных пород». Биология сохранения . 9 (4): 962–964. DOI : 10.1046 / j.1523-1739.1995.09040962.x .
  8. ^ DAVIC, RD (2003). «Связывание видов краеугольных камней и функциональных групп: новое рабочее определение концепции видов краеугольных камней» . Сохранение экологии . Проверено 3 февраля 2011 .
  9. Перейти ↑ Creed, RP, Jr. (2000). «Есть ли новый краеугольный камень в озерах и реках Северной Америки?». ОЙКОС . 91 (2): 405. DOI : 10.1034 / j.1600-0706.2000.910222.x .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ^ а б Маэр, Дэвид; Носс, Рид Ф .; Ларкин, Джеффри Л. (2001). Восстановление крупных млекопитающих: экологические и социологические вызовы в 21 веке . Island Press. п. 73. ISBN 978-1-55963-817-3.
  11. ^ Шпак, Пол; Орчард, Тревор Дж .; Salomon, Anne K .; Грёке, Даррен Р. (2013). «Региональная экологическая изменчивость и влияние морской торговли пушниной на прибрежные экосистемы на юге Хайда-Гвайи (Британская Колумбия, Канада): данные анализа стабильных изотопов костного коллагена морского окуня (Sebastes spp.)». Археологические и антропологические науки . 5 (2): 159–182. DOI : 10.1007 / s12520-013-0122-у . S2CID 84866250 . 
  12. ^ Эстес, Джеймс Э .; Smith, Norman S .; Пальмизано, Джон Ф. (1978). «Хищничество каланов и организация сообществ на Западных Алеутских островах, Аляска». Экология . 59 (4): 822–833. DOI : 10.2307 / 1938786 . JSTOR 1938786 . 
  13. Перейти ↑ Cohn, JP (1998). «Понимание морских выдр» . Бионаука . 48 (3): 151–155. DOI : 10.2307 / 1313259 . JSTOR 1313259 . 
  14. Перейти ↑ Brown, Tina M. (14 марта 2013 г.). «Моя очередь: каланы на юго-востоке Аляски: восстановление экосистемы» . Империя Джуно. Архивировано из оригинального 23 апреля 2018 года . Проверено 23 апреля 2018 года .
  15. ^ Боткин, Д .; Келлер, Э. (2003). Наука об окружающей среде: Земля как живая планета . Джон Вили и сыновья. п. 2. ISBN 978-0-471-38914-9.
  16. ^ Ripple, Уильям Дж .; Бешта, Роберт Л. (2004). "Волки и экология страха: может ли риск хищничества структурировать экосистемы?" . Бионаука . Издательство Оксфордского университета. 54 (8): 755. DOI : 10,1641 / 0006-3568 (2004) 054 [0755: WATEOF] 2.0.CO; 2 .
  17. ^ Пейн, RT (1966). «Сложность пищевой сети и видовое разнообразие». Американский натуралист . 100 (910): 65–75. DOI : 10.1086 / 282400 . JSTOR 2459379 . 
  18. ^ Эстес, JA; Тинкер, МП; Уильямс, TM; Доук, Д. Ф. (1998-10-16). «Хищничество косаток на морских выдрах, соединяющих океанические и прибрежные экосистемы». Наука . 282 (5388): 473–476. Bibcode : 1998Sci ... 282..473E . DOI : 10.1126 / science.282.5388.473 . PMID 9774274 . 
  19. ^ Nowell, K .; Джексон, П., ред. (1996).Panthera onca. Дикие кошки, обзор состояния и план действий по сохранению . Группа специалистов МСОП / SSC по кошкам. С. 118–122. ISBN 978-2-8317-0045-8.
  20. ^ Хейл, Сара L .; Копровски, Джон Л. (февраль 2018 г.). «Эффекты реинтродукции ключевых видов на уровне экосистемы: обзор литературы». Реставрационная экология . 26 (3): 439–445. DOI : 10.1111 / rec.12684 .
  21. ^ Lambeck, Роберт Дж (1999). Ландшафтное планирование для сохранения биоразнообразия в сельскохозяйственных регионах: пример из пшеничного пояса Западной Австралии . Технический доклад по биоразнообразию № 2. Отдел дикой природы и экологии CSIRO . ISBN 978-0-642-21423-2.
  22. ^ Уокер, Брайан (1995). «Сохранение биологического разнообразия за счет устойчивости экосистем». Биология сохранения . 9 (4): 747–752. DOI : 10.1046 / j.1523-1739.1995.09040747.x .
  23. ^ "Луговые собачки" . Руководство по видам дикой природы . Комиссия по игре и паркам Небраски. Архивировано из оригинального 19 августа 2009 года . Проверено 10 ноября 2013 года .
  24. ^ Rosmarino, Nicole (2007). «Связанные виды: луговые собачки - ключевой вид Великих равнин» . Коалиция луговых собачек. Архивировано из оригинального 10 ноября 2013 года . Проверено 10 ноября 2013 года .
  25. ^ Райт, JP; Джонс, CG; Флекер, А.С. (2002). «Инженер экосистемы, бобр, увеличивает видовое богатство в масштабе ландшафта». Oecologia . 132 (1): 96–101. Bibcode : 2002Oecol.132 ... 96W . DOI : 10.1007 / s00442-002-0929-1 . PMID 28547281 . S2CID 5940275 .  
  26. ^ Лики, Ричард ; Левин, Роджер (1999) [1995]. «11 Современная история слона». Шестое вымирание: биоразнообразие и его выживание . Феникс. С. 216–217. ISBN 1-85799-473-6.
  27. ^ https://news.mongabay.com/2010/09/how-the-overlooked-peccary-engineers-the-amazon-an-interview-with-harald-beck/
  28. ^ https://www.nationalgeographic.com/news/2014/9/140927-peccary-wallow-amazon-rainforest-camera-trap-biodiversity-science/
  29. Перейти ↑ Gruber, Karl (26 сентября 2014 г.). «Отдельные ключевые виды могут быть ключом к здоровью рифов» . Австралийский Географический.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Каро, Тим (2010). Сохранение по доверенности: индикатор, зонтик, краеугольный камень, флагман и другие суррогатные виды . Вашингтон, округ Колумбия: Island Press. ISBN 9781597261920.