Ekologisk utrotning
Ekologisk utrotning är "reduktionen av en art till så låg förekomst att den, även om den fortfarande finns i samhället, inte längre interagerar signifikant med andra arter".
Ekologisk utrotning sticker ut eftersom det är interaktionsekologin hos en art som är viktig för bevarandearbetet. De säger att "om inte arten interagerar signifikant med andra arter i samhället (t.ex. är det ett viktigt rovdjur , konkurrent, symbiont , mutualist eller byte) kan dess förlust resultera i liten eller ingen anpassning till överflöd och populationsstruktur för andra arter ".
Denna uppfattning härrör från den neutrala modellen av samhällen som antar att det finns liten eller ingen interaktion inom arter om inte annat bevisas.
Estes, Duggins och Rathburn (1989) känner igen två andra distinkta typer av utrotning:
- Global utrotning definieras som "en art överallt försvinner".
- Lokalt utrotning kännetecknas av "försvinnandet av en art från en del av dess naturliga utbredningsområde".
Keystone arter
Robert Paine (1969) kom först med konceptet med en nyckelstensart när han studerade effekterna av rovhavsstjärnan Pisaster ochraceus , på överflöd av den växtätande snäckan Tegula funebralis . Denna studie ägde rum i den steniga tidvattenmiljön utanför Washingtons kust ; Paine tog bort alla Pisaster i 8m x 10m plots varje vecka samtidigt som han noterade svaret från Tegula i två år. Han fann att avlägsnandet av topprovdjuret, i detta fall Pisaster , minskade antalet arter i behandlingsområdena. Paine definierade begreppet en nyckelart som en art som har en oproportionerlig effekt på en miljös samhällsstruktur i förhållande till dess totala biomassa. Denna keystone arteffekt utgör grunden för begreppet ekologisk utrotning.
Exempel
Estes et al. (1978) utvärderade den potentiella rollen för havsuttern som nyckelstensrovdjur i strandnära kelpskogar . De jämförde öarna Rat och Near på de Aleutiska öarna för att testa om "havsutterpredation kontrollerar populationer av epibentiska ryggradslösa djur (särskilt sjöborrar), och i sin tur frigör vegetationsföreningen från intensivt bete". Estes och hans kollegor fann att olika storleksstrukturer och tätheter av sjöborrar var korrelerade med förekomsten av havsutterpopulationer, och eftersom de är det huvudsakliga bytet för denna nyckelstensrovdjur, var havsuttern med största sannolikhet de viktigaste bestämningsfaktorerna för skillnaderna i havet urchinpopulationer . Med höga havsuttertätheter växtätande i dessa kelpskogar kraftigt begränsade, och detta gjorde konkurrensen mellan algerter till den viktigaste bestämningsfaktorn för överlevnad. Men när havsutter saknades, intensifierades växtätande av sjöborrar kraftigt till den grad att kelpskogssamhället decimerades. Denna förlust av heterogenitet fungerar som en förlust av livsmiljöer för både fisk- och örnpopulationer som är beroende av den rikt produktiva kelpskogsmiljön. Historisk överskörd av havsutterpälsar har allvarligt begränsat deras en gång vidsträckta livsmiljö, och först i dag börjar forskare se konsekvenserna av dessa lokala utrotningar. Bevarandearbetet behöver fokusera på att hitta den täthetströskel som gör havsuttern till en effektiv population. Den måste sedan fortsätta och artificiellt återbefolka havsutterns historiska utbredningsområde för att tillåta kelpskogssamhällen att återupprättas.
Den kaliforniska tagghummern , eller Panulirus interruptus , är ett annat exempel på ett keystone-rovdjur som har en distinkt roll för att upprätthålla arternas mångfald i dess livsmiljö. Robles (1987) demonstrerade experimentellt att uteslutningen av hummer från intertidal zonens livsmiljöer ledde till den konkurrenskraftiga dominansen av musslor ( Mytilus edulis och M. californianus ). Dessa resultat visar ytterligare ett exempel på hur ekologisk utrotning av ett keystone rovdjur kan minska arternas mångfald i ett ekosystem. Tyvärr har tröskeln för ekologisk utrotning passerat länge på grund av överfiske nu när många lokala utrotningar av kalifornisk hummer är vanliga.
Jackson et al. (2001) tog ett välbehövligt historiskt perspektiv på rollen av ekologisk utrotning orsakad av överfiske av ostron i Chesapeake Bay . Kommersiellt ostronfiske hade inte påverkat vikens ekosystem förrän mekaniska muddrar för skörd användes på 1870-talet. Viken är idag plågad av eutrofiering på grund av algblomning, och det resulterande vattnet är mycket hypoxiskt . Dessa algblomningar har konkurrenskraftigt uteslutit alla andra arter från att överleva, inklusive den rika mångfalden i djurlivet som en gång blomstrade som delfiner, sjökor, flodutter, havssköldpaddor, alligatorer, hajar och rockor. Det här exemplet belyser den uppifrån-och-ned-förlust av mångfald som kommersiellt fiske har på marina ekosystem genom att avlägsna nyckelstenar i miljön.
Invasiva arter
Novaro et al. (2000) bedömde den potentiella ekologiska utrotningen av guanacos ( Lama guanicoe ) och mindre rheas ( Pterocnemia pennata ) som en byteskälla för inhemska allätare och rovdjur i det argentinska Patagonien . Dessa inhemska arter ersätts av introducerade arter som europeisk kanin , kronhjort och tamboskap ; de kumulativa skadorna från det ökade växtätandet av introducerade arter har också tjänat till att påskynda förstörelsen av de redan minskande argentinska pampas och stäpphabitat . Detta var den första studien som tog hänsyn till ett stort antal olika rovdjur, allt från skunkar till pumor , samt genomförde sin undersökning i icke-skyddade områden som representerar majoriteten av södra Sydamerika. Novaro och hans kollegor fann att hela samlingen av inhemska köttätare i första hand förlitade sig på introducerade arter som bytesbas. De föreslog också att mindre rhea och guanaco redan hade passerat sin ekologiska effektiva täthet som bytesart och därmed var ekologiskt utdöda. Det är möjligt att nischer för introducerade arter som växtätare alltför nära speglade de inföddas, och därför var konkurrens den primära orsaken till ekologisk utrotning. Effekten av introduktionen av nya konkurrenter, som kronhjort och kanin, har också bidragit till att förändra växtligheten i livsmiljön, vilket ytterligare kunde ha förstärkt konkurrensens intensitet. Guanacos och rheas har klassificerats som en låg risk för global utrotning, men denna förenklade syn på deras demografi tar inte hänsyn till att de redan har blivit funktionellt utdöda i det argentinska Patagonien. Novaro och hans kollegor föreslår "denna förlust kan ha starka effekter på växt-djur interaktioner, näringsdynamik och störningsregimer ..." Detta är ett utmärkt exempel på hur nuvarande bevarandepolitik redan har misslyckats med att skydda den avsedda arten på grund av dess brist. av en funktionellt sund definition för utrotning.
Mekanismer för spridning av frön spelar en grundläggande roll i förnyelsen och fortsättningen av samhällsstrukturen, och en nyligen genomförd studie av Christian (2001) visade en förändring i sammansättningen av växtsamhället i de sydafrikanska buskmarkerna efter en invasion av den argentinska myran (Linepithema humile) ) . Myror sprider upp till 30 % av floran i buskmarkerna och är avgörande för fynbosväxternas överlevnad eftersom de begraver de stora fröna från farorna med predation och brandskador. Det är också avgörande att frön begravs, eftersom nästan all frönsgroning sker under den första säsongen efter en brand. Argentina myror, en ny inkräktare, sprider inte ens små frön. Christian testade om invasionen av den argentinska myran på olika sätt påverkade små och storfröiga fauna. Han fann att rekrytering av storfröad flora efter brand minskade oproportionerligt mycket för stora frön på platser som redan invaderats av argentinska myror. Dessa initiala rekryteringar med låg frödensitet kommer så småningom att leda till dominansen av småfröig fauna i invaderade livsmiljöer. Konsekvenserna av denna förändring i samhällsstrukturen belyser kampen för spridning av storfröiga flora som har potentiella efterklang runt om i världen eftersom myror är stora ekologiska fröspridare över hela världen.
Modellera ekologisk utrotning
McConkey och Drake (2006) studie är unik eftersom det var ett av de första försöken att modellera ett täthetsberoende tröskelförhållande som beskrev ekologisk utrotning. De studerade en fröspridningsinteraktion mellan flygande rävar och träd med stora frön på de tropiska Stillahavsöarna. Insulära flygrävar ( Pteropus tonganus ) , anses vara nyckelstenarter eftersom de är de enda fröspridarna som kan bära stora frön långa sträckor. Värd-patogenmodellen av Janzen och Connell antyder att överlevnad av frön i tropikerna ökar kraftigt ju längre bort från förälderträdet det landar, och att träd kräver denna spridning för att undvika utrotning. I den patogena latenta miljön i tropikerna blir fröspridningen bara mer avgörande för arternas överlevnad. Som hypotesen fann McConkey och Drake ett tröskelförhållande mellan Flying Fox Index (FFI) och medianandelen frön som transporterades över fem meter. Under tröskeln för överflöd var fröspridningen obetydlig och oberoende av överflöd av flygrävar; Men över tröskeln korrelerade spridningen positivt med ökat överflöd av flygrävar (uppmätt av FFI). Även om de inte direkt bevisade orsaken till detta förhållande, föreslog McConkey och Drake en beteendemekanism. Flygande rävar är kända för att vara territoriella, och i frånvaro av konkurrens kommer en flygande räv att äta inom ett träd och effektivt tappa fröna precis under det. Alternativt, om det finns en hög täthet av flygande rävar som äter samtidigt (överflöd över tröskeldensiteten) kommer aggressivt beteende, som att stjäla frukt från en annan individs territorium, leda till längre genomsnittlig frönsspridning. På detta sätt har den fröspridande flygräven en oproportionerlig effekt på den övergripande samhällsstrukturen i jämförelse med deras relativa biomassa. Att modellera effekten av ekologisk utrotning på samhällen är det första steget för att tillämpa detta ramverk i bevarandearbete.
Medan ekologer precis börjar ta tag i de betydande interaktionerna inom ett ekosystem, måste de fortsätta att hitta en effektiv täthetströskel som kan upprätthålla nivån av jämviktsarternas mångfald. Endast med denna kunskap om var och i vilken utsträckning en specifik art interagerar med sin miljö kommer de korrekta och mest effektiva nivåerna av bevarandearbete att äga rum. Detta arbete är särskilt viktigt på öarnas begränsade ekosystem, där det är mindre sannolikt att ersätta arter för specifika nischer. Eftersom arternas mångfald och tillgängliga livsmiljöer minskar snabbt över hela världen, kommer att identifiera de system som är mest avgörande för ekosystemet att vara kärnan i bevarandearbetet.
Klimatförändring
Klimatförändringarna har lett till många förändringar i arternas utbredning och förekomst. Thomas et al. (2004) fortsatte med att bedöma utrotningsrisken på grund av dessa förändringar över ett brett spektrum av globala livsmiljöer. Deras förutsägande modell som använder medellinjeuppskattningar för klimatuppvärmningen under de kommande 50 åren tyder på att 15–37 % av arterna kommer att vara "begärda att utrotas" till 2050. Även om den globala genomsnittstemperaturen har stigit 0,6°C, kommer enskilda populationer och livsmiljöer endast att reagera på sina lokala klimatförändringar. Root et al. (2002) föreslår att lokala förändringar i klimatet kan förklara täthetsförändringar i regioner, förändringar i fenologi (timing) av händelser, förändringar i morfologi (biologi) (som kroppsstorlek) och förändringar i genetiska frekvenser. De fann att det har skett en genomsnittlig fenologisk förändring på 5,1 dagar tidigare under våren för ett brett spektrum av över tusen sammanställda studier. Denna förändring var också, som förutspått, mer uttalad på de övre breddgraderna som samtidigt har haft den största förändringen i lokala medeltemperaturer.
Medan förlusten av livsmiljöer , förlusten av ömsesidiga pollinatorer och effekten av introducerade arter alla har distinkt tryck på inhemska populationer, måste dessa effekter ses under en synergistisk och inte en oberoende ram. Klimatförändringar har potential att förvärra alla dessa processer. Nehring (1999) hittade totalt 16 icke-inhemska termofila växtplankton etablerade i livsmiljöer norr om deras normala utbredningsområde i Nordsjön. Han liknade dessa förändringar i räckvidd för sydligare växtplankton med klimatförändringar i havstemperaturen. Alla dessa effekter har additiva effekter till stressen på populationer i en miljö, och med den dessutom bräckliga och mer fullständiga definitionen av ekologisk utrotning måste hänsyn tas till förebyggande bevarandeåtgärder.
Konsekvenser för bevarandepolitiken
Bevarandepolitiken har historiskt sett släpat efter nuvarande vetenskap över hela världen, men vid denna kritiska tidpunkt måste politiker anstränga sig för att komma ikapp innan massiva utrotningar inträffar på vår planet. Till exempel, toppen av den amerikanska bevarandepolitiken, The Endangered Species Act från 1973, misslyckas med att erkänna någon fördel för att skydda mycket interaktiva arter som kan bidra till att upprätthålla den övergripande artmångfalden. Politiken måste först bedöma om arten i fråga anses vara mycket interaktiv genom att ställa frågorna "medför frånvaron eller förlust av denna art, antingen direkt eller indirekt, en förlust av övergripande mångfald, påverkar reproduktionen eller rekryteringen av andra arter, en förändring i habitatstruktur, leda till en förändring i produktivitet eller näringsämnesdynamik mellan ekosystem, förändra viktiga ekologiska processer eller minska ekosystemets motståndskraft mot störningar?". Efter att dessa mängder av frågor har behandlats för att definiera en interaktiv art, måste en ekologiskt effektiv densitetströskel uppskattas för att upprätthålla denna interaktionsekologi. Denna process innehåller många av samma variabler som ingår i livskraftiga befolkningsuppskattningar, och bör därför inte vara svår att införliva i politiken. För att undvika massutrotning på en global skala, till skillnad från någon tidigare, måste forskare förstå alla mekanismer som driver processen. Det är nu som världens regeringar måste agera för att förhindra att denna katastrof med förlusten av biologisk mångfald utvecklas ytterligare och slösa bort all tid och pengar som spenderats på tidigare bevarandeinsatser.
Se även
Anteckningar
| Fenomen |  |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Modeller | |||||
| Orsaker | |||||
|
Teorier och begrepp |
|||||
| Utrotningshändelser |
|
||||
| Utdöda arter | |||||
| Organisationer | |||||
| Se även | |||||
