Økologisk udryddelse - Ecological extinction
Økologisk udryddelse er "reduktionen af en art til så lav forekomst, at selv om den stadig er til stede i samfundet , interagerer den ikke længere markant med andre arter".
Økologisk udryddelse skiller sig ud, fordi det er interaktionsøkologien mellem en art, der er vigtig for bevaringsarbejdet. De siger, at "medmindre arten interagerer markant med andre arter i samfundet (f.eks. Det er et vigtigt rovdyr , en konkurrent, symbiont , gensidig eller byttedyr), kan dens tab resultere i næsten ingen tilpasning til andre arts overflod og bestandsstruktur ".
Dette synspunkt stammer fra den neutrale model for samfund, der antager, at der er ringe eller ingen interaktion inden for arter, medmindre andet er bevist.
Estes, Duggins og Rathburn (1989) genkender to andre forskellige former for udryddelse:
- Global udryddelse er defineret som "den allestedsnærværende forsvinden af en art".
- Lokal udryddelse er kendetegnet ved "forsvinden af en art fra en del af dens naturlige rækkevidde".
Indhold
Keystone arter
Robert Paine (1969) først kom op med begrebet en nøgleart mens han studerede virkningerne af aggressiv havet stjerne Pisaster ochraceus , på den overflod af den planteædende havsnegle, TEGULA funebralis . Denne undersøgelse fandt sted i det klippede mellem tidevandlige habitat ud for Washingtons kyst ; Paine fjernet alle Pisaster i 8m x 10m plots ugentlig men noterer sig samtidig svaret fra TEGULA i to år. Han fandt, at fjernelse af det øverste rovdyr, i dette tilfælde Pisaster , reducerede artsantallet i behandlingsplanerne. Paine definerede begrebet en keystone-art som en art, der har en uforholdsmæssig effekt på miljøets samfundsstruktur i forhold til dens samlede biomasse. Denne keystone-artseffekt danner grundlaget for begrebet økologisk udryddelse.
eksempler
Estes et al. (1978) evaluerede den potentielle rolle af havodder som hovedhjørnestenen rovdyr i kystnære kelp skove . De sammenlignede rotte- og nærøerne på de øerutiske øer for at teste, om "havterterprædation kontrollerer epibenthiske hvirvelløse populationer (specifikt søpindsvin) og frigør på sin side vegetationsforeningen fra intens græsning". Estes og hans kolleger fandt, at strukturer og tætheder af søpindsvin i forskellige størrelser var korreleret med tilstedeværelsen af havterterpopulationer, og fordi de er det vigtigste bytte for dette rovdyrs rovdyr, var havterterne mest sandsynligt de vigtigste faktorer for forskellene i havet urchinpopulationer . Med høje ottertætheder var urteriet af søpindsvin i denne tangskov hårdt begrænset, og dette gjorde konkurrence mellem algearter til den vigtigste faktor i overlevelsen. Når der ikke var søterder, blev urtearterne af søpindsvinene stærkt intensiveret til decimering af tangskovsamfundet. Dette tab af heterogenitet tjener som et tab af levesteder for både fisk og ørnpopulationer, der afhænger af det rigt produktive skovmiljø. Historisk over høstning af havterter pelse har alvorligt begrænset deres engang vidtrækkende levesteder, og først i dag begynder forskere at se konsekvenserne af disse lokale udryddelser. Bevaringsarbejdet skal fokusere på at finde den tæthedsgrænse, der gør havets udter til en effektiv befolkning. Den skal derefter fortsætte og kunstigt genopbygge den historiske række af havterningen for at give mulighed for, at tangskovsamfundene genoprettes.
Den storslåede hummer i Californien , eller Panulirus interruptus , er et andet eksempel på en rovdyrs rovdyr, der har en markant rolle i at opretholde artsdiversiteten i sit levested. Robles (1987) påviste eksperimentelt, at udelukkelsen af spiny hummer fra naturtypens levesteder førte til muslingernes konkurrenceprægede dominans ( Mytilus edulis og M. californianus ). Resultaterne viser et andet eksempel på, hvordan den økologiske udryddelse af et rovdyrs rovdyr kan reducere artsdiversiteten i et økosystem. Desværre er tærsklen for økologisk udryddelse længe gået på grund af overfiskeri, nu hvor mange lokale udryddelser af den storslåede hummer i Californien er almindelige.
Jackson et al. (2001) tog et meget nødvendigt historisk perspektiv på rollen som økologisk udryddelse forårsaget af overfiskning af østers i Chesapeake-bugten . Kommercielt østersfiskeri havde ikke påvirket bugtsøkosystemet, før der blev anvendt mekaniske mudder til høstning i 1870'erne. Bugten i dag er plaget af eutrofiering på grund af algeopblomstringer, og det resulterende vand er meget hypoksisk . Disse algeopblomstringer har konkurrencedygtigt udelukket enhver anden art fra at overleve, inklusive den rige mangfoldighed i faunalivet, der engang blomstrede, såsom delfiner, manater, flodudre, havskildpadder, alligatorer, hajer og stråler. Dette eksempel fremhæver det top-down tab af mangfoldighed, som kommercielt fiskeri har på marine økosystemer ved at fjerne miljømæssige keystone-arter.
Invasive arter
Novaro et al. (2000) vurderede den potentielle økologiske udryddelse af guanacos ( Lama guanicoe ) og mindre rheas ( Pterocnemia pennata ) som byttekilde for indfødte omnivore og rovdyr i det argentinske Patagonia . Disse oprindelige arter erstattes af introducerede arter såsom den europæiske kanin , rødhjort og husdyrkvæg ; den kumulative skade fra den øgede planteetning af introducerede arter har også tjent til at fremskynde ødelæggelsen af de allerede svindende argentinske pampas og steppens levesteder. Dette var den første undersøgelse, der tog højde for et stort antal forskellige rovdyr, der spænder fra skunks til puber samt gennemførte deres undersøgelse i ikke-beskyttede områder, der repræsenterer størstedelen af det sydlige Sydamerika. Novaro og hans kolleger fandt, at hele samlingen af indfødte rovdyr primært var afhængig af introducerede arter som byttedyr. De antydede også, at de mindre rhea og guanaco allerede havde passeret deres økologiske effektive tæthed som byttearter, og at de således var økologiske uddøde. Det er muligt, at nicher fra introducerede arter som planteetere for tæt spejle de indfødte, og dermed var konkurrence den primære årsag til økologisk udryddelse. Effekten af introduktion af nye konkurrenter, såsom rødhjort og kanin, tjente også til at ændre vegetationen i levestederne, hvilket kunne have udtalt konkurrenceintensiteten yderligere. Guanacos og rheas er blevet klassificeret som en lav risiko for global udryddelse, men denne forenklede opfattelse af deres demografi tager ikke højde for, at de allerede er blevet uddød funktionelt i det argentinske Patagonia. Novaro og hans kolleger antyder, at "dette tab kan have stærke effekter på plantedyr-interaktioner, næringsstofdynamik og forstyrrelsesregimer ..." Dette er et fremragende eksempel på, hvordan den nuværende bevaringspolitik allerede har undladt at beskytte den tilsigtede art på grund af dens mangel af en funktionelt forsvarlig definition til udryddelse.
Frøspredningsmekanismer spiller en grundlæggende rolle i regenereringen og fortsættelsen af samfundsstrukturen, og en nylig undersøgelse af Christian (2001) demonstrerede et skift i sammensætningen af plantesamfundet i de sydafrikanske buskeområder efter en invasion af den argentinske maur (Linepithema humile ) . Myrer spreder op til 30% af floraen i busklandene og er afgørende for overlevelsen af fynbosplanter , fordi de begraver de store frø væk fra farerne ved rovdyr og brandskader. Det er også vigtigt, at frøene begraves, fordi næsten al frø spiring finder sted i den første sæson efter en brand. Argentinske myrer, en nylig invader, spreder ikke engang små frø. Christian testede, om invasionen af den argentinske maur differentieret påvirkede lille og storfrøet fauna. Han fandt, at rekruttering af storfrøet flora blev reduceret uforholdsmæssigt for store frø på steder, der allerede er invaderet af argentinske myrer. Disse oprindelige rekrutteringer med lav frøtæthed fører til sidst domineringen af småfrøede dyr i invaderede levesteder. Konsekvenserne af denne ændring i samfundsstrukturen fremhæver kampen for spredning af storfrøet flora, der har potentielle efterklang overalt i verden, fordi myrer er store økologiske frøspredere over hele kloden.
Modellering af økologisk udryddelse
Undersøgelsen af McConkey og Drake (2006) er unik, fordi det var et af de første forsøg på at modellere et tæthedsafhængigt tærskelforhold, der beskrev økologisk udryddelse. De studerede en spredningsinteraktion mellem frøene og træer med store frø på de tropiske stillehavsøer. Insulære flyvende ræber ( Pteropus tonganus ) anses for at være keystone-arter, fordi de er de eneste frøspredere, der kan bære store frø i lange afstande. Værtspatogenmodellen af Janzen og Connell antyder, at overlevelse af frø i tropene kraftigt øges længere væk fra det oprindelige træ, det lander, og at træer kræver denne spredning for at undgå udryddelse. I det patogene latente miljø i troperne bliver frøspredning kun mere vigtig for arterens overlevelse. Som antaget, fandt McConkey og Drake et tærskel-forhold mellem Flying Fox Index (FFI) og den median andel frø, der blev transporteret over fem meter. Under tærsklen for overflod af frø var ubetydelig og uafhængig af flyvende rævs overflod; over tærsklen korrelerede spredning imidlertid positivt med forøget flyvende rævforekomst (som målt ved FFI). Selvom de ikke direkte beviser årsagen til dette forhold, foreslog McConkey og Drake en adfærdsmekanisme. Flyvende ræve er kendt for at være territoriale, og i mangel af konkurrence vil en flyvende rive spise inden for et træ, hvilket effektivt slipper frøene lige under det. Alternativt, hvis der er en høj tæthed af flyvende ræv, der fodres på én gang (overflod over tærskeltætheden), vil aggressiv opførsel, såsom at stjæle frugt fra et andet individs territorium, føre til længere gennemsnitlig frøspredning. På denne måde har frø, der spreder flyvende ræv, en uforholdsmæssig effekt på den samlede samfundsstruktur sammenlignet med deres relative biomasse. Modellering af virkningen af økologisk udryddelse på samfund er det første skridt til at anvende denne ramme i bevaringsarbejde.
Mens økologer lige er begyndt at få fat på de betydelige interaktioner i et økosystem, skal de fortsætte med at finde en effektiv tæthedsgrænse, der kan opretholde niveauet for ligevægtsartens mangfoldighed. Kun med denne viden om, hvor og i hvilken udstrækning en bestemt art interagerer med dens miljø, finder de rette og mest effektive niveauer af bevarelsesarbejde sted. Dette arbejde er især vigtigt på øernes begrænsede økosystemer, hvor der er mindre sandsynligt, at der er erstatningsarter for specifikke nicher. Da artsdiversiteten og det tilgængelige levesteder hurtigt falder over hele verden, vil identifikationen af de systemer, der er mest afgørende for økosystemet, være kernen i bevaringsarbejdet.
Klima forandring
Klimaforandringer har skabt adskillige skift i fordelingen og antallet af arter. Thomas et al. (2004) fortsatte med at vurdere udryddelsesrisikoen på grund af disse skift over en lang række globale levesteder. Deres forudsigelige model ved anvendelse af midtvejsestimater til klimaforvarmning i de næste 50 år antyder, at 15–37% af arterne vil være "forpligtet til at udrydde" inden 2050. Selvom den gennemsnitlige globale temperatur er steget 0,6 ° C, vil individuelle populationer og levesteder kun reagere på deres lokale klimaændringer. Root et al. (2002) antyder, at lokale ændringer i klima kan forklare tæthedsændringer i regioner, forskydninger i fænologi (timing) af begivenheder, ændringer i morfologi (biologi) (såsom kropsstørrelse) og forskydninger i genetiske frekvenser. De fandt, at der har været et gennemsnitligt fænologisk skift på 5,1 dage tidligere i foråret for en bred vifte af over tusind udarbejdede undersøgelser. Dette skifte var som forudsagt også mere udtalt i de øvre breddegrader, som samtidig har haft det største skift i lokale gennemsnitstemperaturer.
Mens tabet af levesteder, tab af gensidig gensidig bevægelse og virkningen af introducerede arter alle har et tydeligt pres på indfødte populationer, skal disse effekter ses under en synergistisk og ikke en uafhængig ramme. Klimaændringer har potentialet til at forværre alle disse processer. Nehring (1999) fandt i alt 16 ikke-oprindelige termofile planteplankton etableret i naturtyper nord for deres normale rækkevidde i Nordsøen. Han sammenlignede disse ændringer i rækkevidden af mere sydlige fytoplankton med klimatiske forskydninger i havets temperatur. Alle disse virkninger har additive virkninger på stresset på populationer i et miljø, og med den yderligere skrøbelige og mere komplette definition af økologisk udryddelse skal der tages hensyn til forebyggende bevarelsesforanstaltninger.
Konsekvenser for bevaringspolitikken
Bevarelsespolitik er historisk hængende bag den nuværende videnskab over hele verden, men på dette kritiske tidspunkt skal politikerne gøre en indsats for at indhente, før massive udryddelser finder sted på vores planet. For eksempel er højdepunktet i den amerikanske bevaringspolitik, the Endangered Species Act fra 1973, ikke en anerkendelse af nogen fordel for at beskytte stærkt interaktive arter, der kan hjælpe med at bevare den samlede artsdiversitet. Politik skal først vurdere, om den pågældende art betragtes som meget interaktiv ved at stille spørgsmålene "fører fraværet eller tabet af denne art, enten direkte eller indirekte, tab af den samlede mangfoldighed, påvirker reproduktion eller rekruttering af andre arter, fører til en ændring i habitatstruktur, føre til en ændring i produktivitet eller næringsstofdynamik mellem økosystemer, ændre vigtige økologiske processer eller reducere økosystemets modstandsdygtighed mod forstyrrelser? ". Når disse mangfoldigheder af spørgsmål er adresseret for at definere en interaktiv art, skal en økologisk effektiv tæthedsgrænse estimeres for at opretholde denne interaktionsøkologi. Denne proces indeholder mange af de samme variabler indeholdt i levedygtige befolkningsestimater, og bør derfor ikke være vanskelig at indarbejde i politikken. For at undgå masseudryddelse på verdensplan, i modsætning til, hvad nogen før har set, skal forskere forstå alle mekanismerne, der driver processen. Det er nu, at verdens regeringer skal handle for at forhindre, at denne katastrofe af tabet af biodiversitet skrider videre og spilder al den tid og penge, der er brugt på tidligere bevaringsbestræbelser.