7 Příklady trofické kaskády globálně, příčiny

V tropech dochází k určitým behaviorálním akcím, které jsou mimo chápání laika.

Zvýšení (nebo snížení) masožravců v tříúrovňovém potravním řetězci má za následek stejný (nebo opačný) nárůst (nebo pokles) u býložravců a primárních producentů, jako jsou rostliny a fytoplankton.

Například vymýcení vlků (Canis lupus) ve východní Severní Americe je spojeno s nárůstem jelena běloocasého (Odocoileus virginianus) a úbytek vegetace, kterou jeleni žerou, je jedním z příkladů trofické kaskády.

Fráze „trofická kaskáda“ byla poprvé zavedena americkým zoologem Robertem Painem v roce 1980, aby vysvětlila vzájemné změny v potravních sítích způsobené experimentální manipulací špičkových predátorů.

Jiní používali toto slovo k charakterizaci změn ve vodních ekosystémech, ke kterým došlo v 1980. letech XNUMX. století v důsledku věcí, jako je nadměrný rybolov nebo náhlý nárůst populací dravých ryb v důsledku vysazení.

Predátor požírá svou kořist. Dravci mohou tímto způsobem ovlivnit chování a početnost kořisti (např. kořist se vyděsí, když jsou predátoři poblíž a schová se nebo se vzdálí).

Ekologové označují tento vztah jako krmení nebo trofickou kaskádu, kdy účinky predátora na ekologii jeho kořisti stékají, aby ovlivnily hustotu a/nebo chování kořisti na nižší úrovni krmení.

V tomto scénáři predátoři nepřímo získávají a zvyšují množství kořisti své kořisti manipulací s hustotou a/nebo chováním své kořisti.

Trofické kaskády se podle definice vyžadují minimálně ve třech úrovních krmení.

Ačkoli byly v přírodě nalezeny důkazy o 4- a 5-úrovňových trofických kaskádách, jsou mnohem méně běžné než způsob, jakým se nejčastěji vyskytují.

Co je to trofická kaskáda?

Trofická kaskáda je ekologický jev, ke kterému dochází, když jsou vrcholoví predátoři přidáni nebo odstraněni z potravního řetězce.

Zahrnuje reciproční změny v relativních populacích predátorů a kořisti v potravním řetězci a často vede k významným změnám ve struktuře ekosystému a koloběhu živin.

Tato silná nepřímá spojení mohou regulovat celé ekosystémy. Vyskytují se, když predátoři kontrolují množství a chování své kořisti, čímž zlepšují šance na přežití na další nižší trofické úrovni.

Trofické kaskády jsou výsledkem působení predátorů na kořist a šíří se potravním řetězcem. Vedou k převráceným vzorcům biomasy a hojnosti v rámci trofických úrovní.

Výzkumníci se dohadovali o umístění a relativní síle trofických kaskád, které mohou být omezeny složitými interakcemi v potravních sítích.

Trofické kaskády jsou však často vidět v suchozemských i vodních biotopech.

Trofické kaskády mohou změnit stav systému a mít dopad na různé aktivity, jako jsou interakce mezi stanovišti, biogeochemické cykly a ekosystémové služby.

důležitý zachování cíle zahrnují obnovu predátorů a trofické kaskády, které následují. Tyto cíle mohou pomoci udržet biologická rozmanitost.

Trofický kaskádový diagram

Zdroj: [PDF] Trofické kaskády vedou k rozsáhlému úbytku korálových řas díky rozdílným grazerovým efektům – JSTOR 

Potravinové sítě (vlevo) a diagramy trofické kaskády (vpravo): A) Příklad typické trofické kaskády, B) Trofická kaskáda nalezená při ošetření výběhu I. mirini. Tučné šipky označují účinek trofické kaskády; symboly + a – označují zvýšení nebo snížení hustoty; OM-organická hmota; A-řasy.

Příklady trofické kaskády

Tropické kaskády se vyskytují jak v suchozemském prostředí, tak i v vodní prostředí.

1. Trofické kaskády v terestrických ekosystémech

Trofické kaskády, které jsou pozemské nebo pozemní, se odehrávají všude na světě.

Velká většina moderních trofických kaskád je výsledkem lidskou činností.

Aktivisté občas zasáhli, aby zmírnili následky, jakmile si je uvědomili.

• Vlci z Yellowstone
• Tropy Deštné pralesy
• Horské lesy
• Malajská dotační kaskáda

1. Vlci z Yellowstonu

Zdroj: Trofická kaskáda v Yellowstonském národním parku – AccessScience od McGraw-Hill Education

Šedí vlci našli útočiště v regionu, který se jednoho dne stal na konci 1800. století národním parkem Yellowstone. Vlčí skupiny se po okolí pohybovaly jako dominantní predátor.

Vlky však v regionu dohnali lidé k vyhynutí; ve 1920. letech XNUMX. století vlci z parku zmizeli.

Prostředí bez vlků bylo považováno za ideální asi deset let. Obavy pak byly vysloveny, když se populace losů rozšiřovala.

Losi se již nemuseli přemisťovat z jednoho místa na druhé, aby se vyhnuli predátorům, když jejich stádo rostlo.

Losi v důsledku toho decimovali stromy a další rostliny, což snižovalo pokryv půdy a potravu pro jiné druhy.

Půdní eroze byla také důsledkem úbytku vegetace podél toků. Mokřady s osiky a bobrovky vrby mizely.

Kojoti přibývali v populaci ve stejné době, kdy zmizeli vlci neboli „vrcholoví predátoři“.

Jeleni vidlorožci jsou často loveni kojoty, což vedlo k poklesu jejich populace.

Biologové se v reakci na toto ekologické nebezpečí rozhodli znovu vysadit vlky do Yellowstonu. '

Osm vlků bylo převezeno v roce 1995 z kanadského národního parku Jasper v Albertě.

I když vlkům nějakou dobu trvalo, než si zvykli na nové prostředí, výsledky byly úžasné.

Spolu s několika druhy, včetně bobra, který byl na pokraji vyhynutí, byl znovu zaveden život rostlin.

Počet vidláků se zvýšil, zatímco populace kojotů se snížila.

Existuje však potenciální nevýhoda: vlky zabíjejí více losů, než se očekávalo, což vyvolává otázky o dlouhodobých účincích reintrodukce vlků.

2. Tropy Deštné pralesy

Trofické kaskády jsou časté, protože tropické deštné pralesy zažily roky vážného environmentálního stresu.

Ne vždy je však zřejmé, kdy ke kaskádě došlo. Vědci porovnávají poškozené ekosystémy s nedotčenými ekosystémy, aby zjistili, zda dochází ke kaskádě.

Aktivně lovit trofickou kaskádu v roce 2001, výzkumník jménem John Terborgh využili člověkem způsobené narušení stanovišť deštných pralesů.

Jeho studijní oblast byla rozdělena na řadu ostrovů v deštném pralese a nenarušenou bažinu.

Terborgh zjistil, že nepřítomnost predátorů vedla k přebytku požíračů semen a rostlin a nedostatku mladých sazenic a rostlin tvořících zápoje.

Dravé ostrovy mezitím zaznamenaly typický vegetativní růst.

Toto zjištění přispělo k pochopení významu vrcholových predátorů v ekosystémech a dalo vědcům prostředky k identifikaci trofických kaskád i v situacích, kdy to nemusí být hned patrné.

3. Horské lesy

Třesoucí se osikové lesy (Populus tremuloides) ztratily od 1920. let XNUMX. století značnou část svého prostorového rozsahu a věková distribuce zbývajících stromů se posunula směrem ke starším jedincům, což naznačuje rozsáhlé selhání náboru tohoto důležitého druhu tvořícího stanoviště v horských lesích západní USA.

Zmizení šedých vlků (Canus lupus) z Yellowstonského národního parku v 1880. až 1920. letech XNUMX. století a následný nárůst tlaku při prohlížení na přísavky osiky – klonální potomstvo, které udržuje porosty osiky – vyvíjené stády losů (Cervus elaphus) jsou v příčinné souvislosti. k úbytku osiky.

Šedí vlci se do této oblasti vrátili během posledních deseti let, což vědcům dává příležitost prozkoumat mechanismy, které jsou základem zjevné trofické kaskády, která řídí dynamiku stromů v těchto horských terénech.

Nedávná studie naznačila, že se losi vyhýbají „rizikovým“ oblastem s vysokou hustotou vlků šedých a tráví více času v alternativních stanovištích, kde je hustota vlků nižší, čímž se uvolňuje místní tlak při prohlížení na přísavky osiky ve vysoce rizikových oblastech shánění potravy.

To bylo provedeno sledováním pohybu losa pomocí zařízení GPS.

Tyto výsledky naznačují existenci behaviorálně zprostředkované trofické kaskády, ve které mají šedí vlci nepřímý pozitivní dopad na přežití a růst osiky tím, že mění vzorce hledání potravy pastevců losů, i když myšlenka trofické kaskády vedené vlky je kontroverzní a má byl nedávno napaden.

K vyřešení těchto odkazů v potravinovém webu je zapotřebí další studie.

Navrhovaná trofická kaskáda v Yellowstonském národním parku. Vlci (A) ovlivněním chování a hustoty losů (B) nepřímo zvyšují úspěšnost losem preferované kořisti, stromků osiky (c), což dramaticky ovlivňuje strukturu rostlinných společenstev ve velkých prostorových měřítcích.

4. Malajská dotační kaskáda

Ne všechny kaskády dotací jsou výsledkem lidské činnosti.

Doplněk občas pochází z jiného blízkého prostředí, ale často pochází z farem, plantáží nebo dokonce předměstských zahrad.

Dravci se například mohou zaměřit spíše na krávy než na těžko najít divokou kořist, zatímco býložravci mohou konzumovat rostliny na farmářském poli.

Vědci se podívali na scénář, ve kterém chráněná divoká zvěř v Malajsii sháněla potravu z nedaleké palmové plantáže, aby se dozvěděli více o kaskádách dotací.

Zjistili, že konzumace „ovoce“ farmářské práce, zejména divokých prasat, má značné škodlivé ekologické účinky.

Sklon divočáků k nájezdům na plodiny se podle studie, která byla založena na údajích shromážděných za 100 let, zvýšil o 20 %.

To kance vylákalo z nitra lesa, kde si obvykle z vegetace v podrostu staví hnízda, aby přivedli na svět mláďata.

Růst stromků lesních stromů se snížil o 62 %, což mělo za následek menší stromy a méně přirozeného prostředí pro různé druhy volně žijících živočichů.

Trofické kaskády ve vodních ekosystémech

Trofické kaskády jsou podobné těm, které lze vidět na souši ve sladkovodních i mořských biotopech.

Účinky odstranění tvorů z jejich prostředí se mohou kaskádovitě šířit nahoru a dolů potravním řetězcem, což na tento systém klade velký důraz.

Chemické složení vody může být podle výzkumu ovlivněno změnami vodních ekosystémů.

• Jezera
• Lůžka s řasami
• Bažiny soli

1. Jezera

Kvůli jejich malé velikosti a uzavřené přírodě jsou jezera zvláště citlivá na trofické kaskády.

Odstraňování špičkových predátorů (okounů a okounů žlutých) ze sladkovodních jezer bylo předmětem experimentů prováděných kolem konce 20. století, které zahrnovaly pozorování výsledků.

Trofické kaskády ovlivnily produkci fytoplanktonu, významného zdroje výživy, stejně jako bakteriální aktivitu a celkové dýchání jezera.

2. Lůžka řas

Mořské vydry byly na jihovýchodní Aljašce často loveny pro kožešinu.

V ložiscích chaluh poblíž tichomořského pobřeží byly a na některých místech stále jsou hlavními predátory vydry. Populace bezobratlých býložravců, jako jsou mořští ježci, vzrostla, když vydry téměř zmizely z prostředí řas.

Konečným výsledkem jsou obrovské „ježkovské pustiny“, kde řasa samotná již neexistuje.

Není překvapením, že výzkumy ukazují, že ekosystémy řasy jsou zdravější a ekologicky vyváženější v místech, kde se vydry stále vyskytují.

3. Bažiny soli

Různé ekosystémy solných bažin jsou silně závislé na producentech v základně potravního řetězce.

Aktivita krabů a hlemýžďů reguluje spotřebitelské chování v slaných bažinách.

Bylo například zjištěno, že hlemýždi regulují růst bahenních rostlin.

Populace hlemýžďů stoupají a mokřadní vegetace je vyhlazena, když z ekosystému zmizí modří krabi, kteří se živí šneky.

Výsledkem je, že slaniska se mění v opuštěná bažina.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Pokud je hlavní příčinou trofické kaskády člověk, musíme s tím něco udělat, abychom minimalizovali ztrátu biologické rozmanitosti.

Bylo by zapotřebí zalesňování a opětovné zalesňování uprostřed současného odlesňování a více opatření zaměřených na zachování přírodních zdrojů.

7 Příklady tropické kaskády globálně, příčiny – často kladené otázky

Co znamená dopravní kaskáda zdola nahoru?

Populace prvovýrobců bude vždy regulovat vzestup nebo pokles energie ve vyšších trofických úrovních v kaskádě zdola nahoru. Narušení rovnováhy primárních producentů v ekosystému vede k výskytu trofické kaskády zdola nahoru.

Potraviny pro většinu trofických úrovní mizí, když jsou primární producenti eliminováni z potravinového řetězce, což má za následek pokles jak počtu primárních spotřebitelů, tak těch, kteří jedí primární spotřebitele.

Doporučení

• Proces čištění průmyslových odpadních vod | PDF
  .
• Proces recyklace odpadní vody a měli bychom ji pít?
  .
• Skladování solární energie ve vodě | Hoax nebo realita
  .
• Výhody a nevýhody geotermální energie
  .
• 6 Účinky oceánských vln a jejich příčiny
  .
• 5 Dopady globalizace na znečištění ovzduší v Číně