Роль трапецевидних видів в екосистемі

Основний вид допомагає визначити цілу екосистему. Без її ключових видів екосистема була б кардинально іншою або взагалі припинила б своє існування.

Біологія, екологія, наука про Землю

У цьому списку перелічені логотипи програм або партнерів NG Education, які надали вміст на цій сторінці або внесли до нього вміст. Вирівняно

Четвер, 5 вересня 2019 р

Виберіть рівень тексту:

Основний вид - це організм, який допомагає визначити цілу екосистему. Без її ключових видів екосистема була б кардинально іншою або взагалі припинила б своє існування.

Основні види мають низьку функціональну надмірність. Це означає, що якщо вид зникне з екосистеми, жоден інший вид не зможе заповнити свою екологічну нішу. Екосистема буде змушена кардинально змінитися, дозволивши новим та можливо інвазивним видам заселити середовище проживання.

Будь-який організм, від рослин до грибів, може бути ключовим видом; вони не завжди є найбільшими або найпоширенішими видами в екосистемі. Однак майже всі приклади основних видів - це тварини, які мають величезний вплив на харчові мережі. Те, як ці тварини впливають на харчові мережі, залежить від середовища існування.

М'ясоїдні, травоїдні та мутуалісти

Ключовий камінь часто, але не завжди, хижак. Лише декілька хижаків можуть контролювати розподіл і популяцію великої кількості видів здобичі.

Вся концепція ключових видів заснована на дослідженнях, що стосуються впливу морського хижака на навколишнє середовище. Дослідження американського професора зоології Роберта Т. Пейна показали, що видалення окремого виду, морської зірки Pisaster ochraceus, з припливної рівнини на острові Татуш у американському штаті Вашингтон, мало величезний вплив на екосистему. Піхрастрові охрацеї, широко відомі як фіолетові морські зірки, є головним хижаком мідій і вусачів на острові Татуш. Коли морські зірки зникли, мідії оволоділи цією територією та витіснили інші види, включаючи бентосні водорості, які підтримували спільноти морських равликів, кульгавих та двостулкових молюсків. За відсутності ключових видів біорізноманіття приливної рівнини було зменшено навпіл протягом року.

Іншим прикладом хижака, який виступає в ролі основного каменю, є присутність сірих вовків у Великій Єллоустонській екосистемі. Велика Йеллоустонська екосистема (GYE) - це величезна і різноманітна поміркована екосистема, що простягається через межі американських штатів Монтана, Вайомінг та Айдахо. GYE включає активні геотермальні басейни, гори, ліси, луки та прісноводні середовища існування.

Лось, бізон, кролик та птах у Великій Єллоустонській екосистемі принаймні частково контролюються наявністю вовків. Харчова поведінка цих видів видобутку, а також те, де вони вирішили влаштовувати гнізда та нори, значною мірою є реакцією на активність вовків. Види сміттярів, такі як стерв'ятники, також контролюються активністю вовка.

Коли в кінці 19 століття уряд США призначив землю під Національний парк Єллоустоун, сотні вовків бродили по GYE, полюючи переважно на численні стада лосів та зубрів. Побоюючись впливу вовків на ці стада, а також на місцеву худобу, уряди на місцевому, штатному та федеральному рівнях працювали над викоріненням вовків із GYE. Останні вовченята, що залишилися в Єллоустоні, були вбиті в 1924 році.

Це започаткувало трофічний каскад зверху вниз у Великій Єллоустонській екосистемі. Трофічний каскад описує зміни в екосистемі внаслідок додавання чи видалення хижака. Трофічний каскад зверху вниз описує зміни, спричинені видаленням верхнього хижака екосистеми. (Трофічний каскад знизу вгору описує зміни, спричинені відстороненням виробника або основного споживача.)

Не маючи верхівки хижака, популяція лосів в Єллоустоні вибухнула. Стада лосів змагалися за продовольчі ресурси, а такі рослини, як трава, осока та очерет, не мали часу чи місця для зростання. Надмірний випас худоби вплинув на популяції інших видів, таких як риби, бобри та співочі птахи. Ці тварини для виживання покладаються на рослини та їх продукти - коріння, квіти, дерево, насіння.

На фізичну географію Великої Єллоустонської екосистеми також вплинула втрата вовків та подальший перепас лосів. Береги потоку розмились, оскільки водно-болотні рослини не змогли закріпити цінний ґрунт та відкладення. Температура озер та річок зростала, оскільки дерева та чагарники не могли забезпечити затінені ділянки.

Починаючи з 1990-х років, уряд США розпочав реінтродукцію вовків до Великої Йеллоустонської екосистеми. Результати заслуговують на увагу. Популяції лосів скоротилися, висота верби збільшилася, популяції бобрів і співочих птахів відновилися.

Травоїдні також можуть бути ключовими видами. Їх споживання рослин допомагає контролювати фізичні та біологічні аспекти екосистеми.

В африканських саванах, таких як рівнини Серенгеті в Танзанії, слони є ключовим видом. Слони харчуються чагарниками та невеликими деревами, такими як акація, які ростуть на савані. Навіть якщо дерево акації виростає у висоту до метра і більше, слони здатні його збити і викорчувати. Така поведінка підживлення утримує савану на пасовищі, а не на лісі чи лісі.

Завдяки слонам, які контролюють популяцію дерев, трави процвітають і підтримують випасання таких тварин, як антилопи, антилопи гну та зебри. Менші тварини, такі як миші та землерийки, можуть зариватися в теплий сухий грунт савани. Такі хижаки, як леви та гієни, залежать від здобичі савани.

Ключові камені мутуалістів - це два або більше видів, які вступають у взаємовигідні взаємодії. Зміна одного виду вплине на інший і змінить всю екосистему. Ключові камені мутуалістів часто є запилювачами, наприклад, бджолами. Запилювачі часто підтримують потік та розповсюдження генів у широко поширених екосистемах.

На лісистих луках Патагонії (на південній околиці Південної Америки) різновид колібрі та корінні рослини виступають разом як ключові муталісти. Місцеві дерева, чагарники та квітучі рослини еволюціонували та запилювались лише Sephanoides sephanoides, колібрі, відомим як зелена пірна. Зеленокрилі вогнища запилюють 20% місцевих видів рослин. У свою чергу, ці рослини забезпечують цукристий нектар, який становить більшу частину раціону колібрі.

Кишені існуючого середовища проживання в Патагонії розвалилися б без вогнепальних зерен, оскільки їх функціональна надмірність майже дорівнює нулю - жоден запилювач не пристосувався до запилення цих рослин.

Інші організми, що мають вирішальне значення для екосистем

Окрім ключових видів, існують інші категорії організмів, які мають вирішальне значення для виживання їх екосистем.

Види парасольок часто поєднують з видами трапецеїдальних каменів. Обидва терміни описують окремий вид, від якого залежить багато інших видів. Ключова відмінність між видами парасольок та видами трапецієподібних каменів полягає в тому, що цінність виду парасольки пов’язана з його географічним асортиментом.

Види парасольок мають великі потреби в середовищі існування, і вимоги цього середовища існування впливають на багато інших видів, що мешкають там. Більшість видів парасольок є мігруючими, і їх ареал може включати різні типи середовища існування.

Визначення видів парасольок може бути важливим аспектом збереження. Мінімальний асортимент видів парасольки часто є основою для встановлення розміру заповідної території.

Сибірський тигр, вид, що перебуває під загрозою зникнення, є парасольковим видом з дальністю дії більше 1000 км (620 миль) на Далекому Сході Росії, територія якого простягається до Китаю та Північної Кореї. Ареал видів включає сильно лісові екосистеми як помірних, так і бореальних (субарктичних) біомів. Популяції оленів, кабанів та лосів перебувають під засніженою "парасолькою" ареалу сибірського тигра.

Основні види відіграють важливу роль у створенні або підтримці середовища існування.

Корали є ключовим прикладом основних видів на багатьох островах у південній частині Тихого океану. Ці крихітні тварини ростуть колонією тисяч і навіть мільйонів окремих поліпів. Скелясті екзоскелети цих поліпів створюють величезні структури навколо островів: коралові рифи.

Коралові рифи - одна з найбільш живих і біологічно різноманітних екосистем на планеті. Мікроскопічний планктон, а також ракоподібні, молюски, губки, риби та морські рептилії та ссавці - все це частина здорових екосистем коралових рифів.

Екосистеми коралових рифів також сприяють людській географії регіону. Насичені хвилями та океанічними течіями коралові екзоскелети можуть зазнати біоерозії. Ці еродовані фрагменти коралів (поряд з кістковими фрагментами організмів, таких як форамініфера, молюски та ракоподібні) утворюють м’який пісок, відомий як кораловий пісок. Коралові піщані пляжі є одними з найпопулярніших туристичних напрямків у світі.

Як і основні види, інженери екосистем вносять свій внесок у фізичну географію свого середовища існування. Інженери екосистем модифікують, створюють та підтримують середовища існування.

Інженери екосистем змінюють своє середовище існування за допомогою власної біології або шляхом фізичної зміни біотичних та абіотичних факторів у навколишньому середовищі.

Інженери-автогени модифікують своє середовище, змінюючи власну біологію. Корали та дерева - автогенні інженери. Зростаючи, вони є живою частиною навколишнього середовища, забезпечуючи їжу та притулок для інших організмів. (Тверді екзоскелети, залишені в результаті загибелі коралів, продовжують визначати та модифікувати екосистему.)

Аллогенні інженери фізично змінюють своє середовище з одного стану в інший. Бобри є класичним прикладом алогенних інженерів. Бобри допомагають підтримувати лісові екосистеми, проріджуючи старі дерева і дозволяючи молодим саджанцям рости. Перетворення цих дерев на деревину для дамб кардинально змінює лісові луки та струмки, перетворюючи їх на водно-болотні місця існування.

Інвазивні види часто є інженерами екосистем. Не маючи природних хижаків або абіотичних факторів, щоб стримувати їх, ці інтродуковані види модифікують існуюче середовище способами, що стримують ріст корінної екосистеми.

Кудзу, так звана «виноградна лоза, яка їла Південь», - це інвазійний вид рослин, який змінив середовище на південному сході США. Кудзу регулярно перемагає місцеві види за простір та поживні речовини. Оскільки витісняє місцеві види, кудзу обмежує запилювачів, комах та види птахів, які населяють певну територію.

Індикаторний вид описує організм, дуже чутливий до змін навколишнього середовища в його екосистемі. Види-індикатори майже негайно постраждали від змін в екосистемі і можуть дати ранне попередження про те, що середовище існування страждає.

Зміни, пов’язані із зовнішніми впливами, такими як забруднення води, забруднення повітря або зміна клімату, спочатку з’являються у видів-індикаторів. З цієї причини індикаторні види іноді називають "сторожовими видами".

У «лимані країни» затоки Чесапік устриці є індикаторним видом. Устриці та інші двостулкові молюски є живильниками, що фільтрують воду, тобто вони фільтрують воду, де напружують її для частинок їжі. Устриці фільтрують поживні речовини, відкладення та забруднюючі речовини, які потрапляють в затоку через природні або антропогенні джерела. Устричні грядки допомагають захистити рибальство, прибережні місця існування і навіть придонні екосистеми. Отже, здоров’я популяцій устриць у Чесапіці використовується для позначення здоров’я всієї екосистеми.

Флагманський вид виступає символом екологічного середовища існування, руху, кампанії або проблеми. Вони можуть бути талісманами для цілих екосистем.

Ідентифікація флагманського виду в значній мірі залежить від соціальної, культурної та економічної цінності виду. Вони часто є «харизматичною мегафауною» - великими тваринами, які користуються популярністю завдяки зовнішньому вигляду чи культурному значенню. Флагманські види можуть, а можуть і не бути ключовим каменем або індикаторними видами.

Флагманські види іноді можуть бути символами загальних уявлень про збереження, а не представниками конкретних екосистем. Однак конкретні проблеми часто пов’язані з конкретною твариною. Рух, спрямований на припинення полювання на тюленів в Арктиці, знайшов свій флагманський вид у ювенальної тюленевої арфи. Полярні ведмеді - безперечні флагманські види, пов'язані зі зміною клімату.

Гігантська панда, мабуть, найвідоміший флагманський вид. Панди - це глобальний символ зникаючих видів та значення розведення в неволі.

Фотографія Пола Ніклена, National Geographic

Кісточковий Пейн
Зоолог Роберт Т. Пейн, який створив термін "ключові види", мав неортодоксальний спосіб робити свою роботу. Замість того, щоб просто спостерігати за місцем проживання морської зірки Піхрастра охрацея, Пейн експериментував, фактично змінивши середовище існування. Пейн та його студенти з Вашингтонського університету провели 25 років, виводячи морські зірки з припливної зони на узбережжі острова Татуш, штат Вашингтон, щоб побачити, що сталося, коли їх не було. Він був одним із перших вчених у своїй галузі, які експериментували в природі таким чином.