Основният вид помага да се определи цяла екосистема. Без ключовите си видове екосистемата би била драстично различна или би престанала да съществува изобщо.

роля

Биология, екология, наука за Земята

Това изброява логата на програми или партньори на NG Education, които са предоставили или допринесли за съдържанието на тази страница. Изравнено от

Четвъртък, 5 септември 2019 г.

Изберете Ниво на текст:

Ключовият вид е организъм, който помага да се определи цяла екосистема. Без ключовите си видове екосистемата би била драстично различна или би престанала да съществува изобщо.

Основните видове имат ниска функционална излишък. Това означава, че ако видът изчезне от екосистемата, никой друг вид не би могъл да запълни своята екологична ниша. Екосистемата ще бъде принудена да се промени радикално, позволявайки на нови и евентуално инвазивни видове да заселят местообитанието.

Всеки организъм, от растения до гъби, може да бъде ключов вид; те не винаги са най-големите или най-разпространените видове в дадена екосистема. Въпреки това, почти всички примери за ключови видове са животни, които оказват огромно влияние върху хранителните мрежи. Начинът, по който тези животни влияят на хранителните мрежи, варира от местообитанието до местообитанието.

Месоядни, тревопасни и мутуалисти

Ключовият вид често е, но не винаги, хищник. Само няколко хищници могат да контролират разпространението и популацията на голям брой видове плячка.

Цялата концепция за ключовите видове е основана на изследвания около влиянието на морския хищник върху околната среда. Изследванията на американския професор по зоология Робърт Т. Пейн показват, че премахването на един вид, морската звезда Pisaster ochraceus, от приливна равнина на остров Татуш в американския щат Вашингтон, е имало огромен ефект върху екосистемата. Pisaster ochraceus, широко известни като лилави морски звезди, са основен хищник на миди и скариди на остров Татуш. С изчезването на морските звезди мидите завладяха района и изтласкаха други видове, включително бентосни водорасли, които поддържаха общности от морски охлюви, накуцвания и двучерупчести. Липсвайки ключови видове, биоразнообразието на приливната равнина беше намалено наполовина в рамките на една година.

Друг пример за хищник, действащ като ключов вид, е наличието на сиви вълци в голямата екосистема Йелоустоун. Екосистемата Greater Yellowstone (GYE) е огромна и разнообразна умерена екосистема, простираща се през границите на щатите Монтана, Уайоминг и Айдахо. GYE включва активни геотермални басейни, планини, гори, ливади и сладководни местообитания.

Видовете лосове, бизони, заеци и птици в голямата екосистема Йелоустоун са поне частично контролирани от присъствието на вълци. Хранителното поведение на тези видове плячка, както и там, където те решат да направят своите гнезда и дупки, са до голяма степен реакция на вълча дейност. Видовете чистачи, като лешояди, също се контролират от дейността на вълка.

Когато правителството на САЩ определи земя за националния парк Йелоустоун в края на 19-ти век, стотици вълци се разхождаха из GYE, преследвайки предимно обилни стада от лосове и бизони. Страхувайки се от въздействието на вълците върху тези стада, както и местните животни, правителствата на местно, щатско и федерално ниво са работили за изкореняването на вълците от GYE. Последните останали вълци в Йелоустоун са убити през 1924 година.

Това започна трофична каскада отгоре надолу в голямата екосистема Йелоустоун. Трофична каскада описва промени в екосистемата, дължащи се на добавяне или премахване на хищник. Трофична каскада отгоре надолу описва промени, които са резултат от премахването на най-горния хищник на екосистемата. (Трофична каскада отдолу нагоре описва промени, които са резултат от отстраняването на производител или първичен потребител.)

Липсвайки хищник на върха, популациите на лосове в Йелоустоун експлодираха. Стадата лосове се състезават за хранителни ресурси, а растения като треви, острици и тръстика не разполагат с време или място за растеж. Прекомерната паша повлия на популациите на други видове, като риби, бобър и пойни птици. Тези животни разчитат на растенията и техните продукти - корени, цветя, дърво, семена - за оцеляване.

Физическата география на голямата екосистема Йелоустоун също е била повлияна от загубата на вълци и последвалото прекомерно паша. Банките на потока ерозираха, тъй като влажните растения не успяха да закрепят ценна почва и утайки. Температурите на езерата и реките се повишават, тъй като дърветата и храстите не успяват да осигурят сенчести зони.

От 90-те години на миналия век правителството на САЩ започва да въвежда вълци в голямата екосистема Йелоустоун. Резултатите са забележителни. Популациите на лосове са се свили, височините на върбите са се увеличили, а популациите на бобър и пойни птици са се възстановили.

Тревопасните също могат да бъдат ключови видове. Консумацията им на растения помага да се контролират физическите и биологичните аспекти на дадена екосистема.

В африканските савани като равнините Серенгети в Танзания слоновете са ключов вид. Слоновете ядат храсти и малки дървета, като акация, които растат в савана. Дори ако акациевото дърво нарасне на метър или повече на височина, слоновете са в състояние да го съборят и изкоренят. Това поведение на хранене запазва саваната като пасище, ​​а не гора или гора.

Със слоновете, които контролират популацията на дърветата, тревите процъфтяват и поддържат пасищни животни като антилопи, гну и зебри. По-малките животни като мишки и землеройки могат да се норят в топлата суха почва на савана. Хищници като лъвове и хиени зависят от савана за плячка.

Ключовите мутуалисти са два или повече вида, които участват във взаимно изгодни взаимодействия. Промяната в единия вид би повлияла на другия и би променила цялата екосистема. Ключовите взаимници често са опрашители, като пчелите. Опрашителите често поддържат генния поток и разпространението в широко разпространените екосистеми.

В гористите пасища на Патагония (в южния край на Южна Америка) вид колибри и местни растения действат заедно като ключови взаимни фактори. Местните дървета, храсти и цъфтящи растения са еволюирали така, че да се опрашват само от Sephanoides sephanoides, колибри, известна като зелена гръб. Зелените фойерверки опрашват 20% от местните растителни видове. На свой ред тези растения осигуряват захарния нектар, който съставлява по-голямата част от диетата на колибрите.

Джобовете на съществуващото местообитание на Патагония биха се срутили без зелено-защитени огнища, тъй като тяхната функционална излишност е почти нула - никой друг опрашител не се е адаптирал да опрашва тези растения.

Други организми от решаващо значение за екосистемите

В допълнение към ключовите видове, има и други категории организми, които са от решаващо значение за оцеляването на техните екосистеми.

Видовете чадъри често се свързват с ключови видове. И двата термина описват един вид, от който зависят много други видове. Основната разлика между видовете чадъри и видовете камъни е, че стойността на един вид чадър е обвързана с географския му диапазон на видовете.

Видовете чадъри имат големи потребности от местообитания и изискванията на това местообитание засягат много други видове, живеещи там. Повечето видове чадъри са прелетни и техният ареал може да включва различни типове местообитания.

Идентифицирането на видове чадър може да бъде важен аспект на опазването. Минималният асортимент от видове чадър често е основата за определяне размера на защитената зона.

Сибирският тигър, застрашен вид, е чадър с обхват над 1000 километра (620 мили) в далечния изток на Русия, с територия, простираща се до Китай и Северна Корея. Ареалът на видовете включва силно залесени екосистеми както в умерени, така и в бореални (субарктически) биоми. Популациите от елени, глигани и лосове са под снежния „чадър“ на сибирския тигров ареал.

Основните видове играят основна роля в създаването или поддържането на местообитание.

Коралите са ключов пример за основен вид на много острови в южната част на Тихия океан. Тези мънички животни растат като колония от хиляди и дори милиони отделни полипи. Скалистите екзоскелети на тези полипи създават огромни структури около островите: коралови рифове.

Кораловите рифове са една от най-живите и биологично разнообразни екосистеми на планетата. Микроскопичният планктон, както и ракообразните, мекотелите, гъбите, рибите и морските влечуги и бозайници, са част от здравите екосистеми на кораловите рифове.

Екосистемите на кораловите рифове също допринасят за човешката география на даден регион. Натрупани от вълни и океански течения, кораловите екзоскелети могат да изпитат биоерозия. Тези ерозирани фрагменти от корали (заедно с костни фрагменти от организми като фораминифера, мекотели и ракообразни) създават мек пясък, известен като коралов пясък. Кораловите пясъчни плажове са сред най-популярните туристически дестинации в света.

Подобно на основните видове, инженерите на екосистемите допринасят за физическата география на своето местообитание. Инженерите на екосистемите модифицират, създават и поддържат местообитания.

Инженерите на екосистемите променят местообитанията си чрез собствена биология или чрез физическа промяна на биотични и абиотични фактори в околната среда.

Автогенните инженери модифицират средата си, като модифицират собствената си биология. Коралите и дърветата са автогенни инженери. Докато растат, те са жива част от околната среда, осигурявайки храна и подслон на други организми. (Твърдите екзоскелети, оставени при умирането на корали, продължават да определят и модифицират екосистемата.)

Алогенните инженери променят физически средата си от едно състояние в друго. Бобрите са класически пример за алогенни инженери. Бобрите помагат за поддържането на горските екосистеми, като изтъняват по-старите дървета и позволяват на младите фиданки да растат. Превръщането на тези дървета в дървен материал за язовири коренно променя горските ливади и потоци, превръщайки ги в влажни местообитания.

Инвазивните видове често са екосистемни инженери. Липсвайки естествени хищници или абиотични фактори, които да ги ограничат, тези въведени видове модифицират съществуващата среда по начини, които възпрепятстват растежа на местната екосистема.

Кудзу, така наречената „лоза, която ядеше на юг“, е инвазивен вид растение, което модифицира околната среда в югоизточната част на САЩ. Кудзу редовно надминава местните видове за пространство и хранителни вещества. Тъй като изтласква местните видове, кудзу ограничава опрашителите, насекомите и видовете птици, които обитават дадена област.

Индикаторен вид описва организъм, който е много чувствителен към промените в околната среда в своята екосистема. Видовете индикатори са почти незабавно засегнати от промени в екосистемата и могат да дадат ранно предупреждение, че дадено местообитание страда.

Промените, свързани с външни влияния като замърсяване на водата, замърсяване на въздуха или изменението на климата, се появяват за първи път при индикаторите. Поради тази причина индикаторните видове понякога са известни като „часовникови видове“.

В „устието на нацията“ в залива Чесапийк стридите са индикаторни видове. Стридите и другите двучерупчести са филтриращи хранилки, което означава, че филтрират водата, докато я прецеждат за хранителни частици. Стридите филтрират хранителни вещества, утайки и замърсители, които навлизат в залива чрез естествени или антропогенни източници. Леглата със стриди помагат за защита на риболова, крайбрежните местообитания и дори бентосни екосистеми. Следователно здравето на популациите от стриди в Чесапийк се използва, за да се посочи здравето на цялата екосистема.

Флагмански вид действа като символ за екологично местообитание, движение, кампания или проблем. Те могат да бъдат талисмани за цели екосистеми.

Идентифицирането на водещ вид разчита в голяма степен на социалната, културната и икономическата стойност на даден вид. Те често са „харизматична мегафауна“ - големи животни с популярна привлекателност поради външния си вид или културното си значение. Водещите видове могат или не могат да бъдат ключови или индикаторни видове.

Водещите видове понякога могат да бъдат символи на общи идеи за опазване, а не представители на конкретни екосистеми. Въпреки това, специфични проблеми често са свързани с конкретно животно. Движението за прекратяване на лов на тюлени в Арктика намери своите водещи видове в тюлен за млада арфа. Полярните мечки са безспорните водещи видове, свързани с изменението на климата.

Гигантската панда е може би най-познатият флагмански вид. Пандите са глобалният символ на застрашените видове и стойността на отглеждането в плен.

Снимка от Пол Никлен, National Geographic

Keystone Paine
Зоологът Робърт Т. Пейн, който е измислил термина „ключови видове“, е имал неортодоксален начин да върши работата си. Вместо просто да наблюдава местообитанието на морската звезда на Pisaster ochraceus, Пейн експериментира, като всъщност променя местообитанието. Пейн и неговите студенти от Университета на Вашингтон прекараха 25 години, премахвайки морските звезди от приливна и отливна зона на брега на остров Татуш, Вашингтон, за да видят какво се е случило, когато ги няма. Той беше един от първите учени в своята област, които експериментираха в природата по този начин.