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Invasibilidad

Plantas invasoras en Cranny, Omagh Las especies exóticas , o especies no nativas, invaden hábitats y alteran ecosistemas en todo el mundo. Las especies invasoras solo se conside...

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Plantas invasoras en Cranny, Omagh

Las especies exóticas , o especies no nativas, invaden hábitats y alteran ecosistemas en todo el mundo. Las especies invasoras solo se consideran invasoras si son capaces de sobrevivir y mantenerse en su nuevo entorno . [ 1 ] Un hábitat y el entorno que lo rodea tienen defectos naturales que los hacen vulnerables a las especies invasoras. [ 1 ] El nivel de vulnerabilidad de un hábitat a las invasiones de especies externas se define como su invasibilidad . Hay que tener cuidado de no confundir esto con la invasividad , que se refiere a la especie en sí y su capacidad para invadir un ecosistema . [ 2 ]

Existen muchos factores, tanto abióticos como bióticos , que pueden influir en la invasibilidad de un hábitat, como el estrés, las perturbaciones, los niveles de nutrientes, el clima y las especies nativas preexistentes. Generalmente, las especies invasoras prefieren áreas ricas en nutrientes, con pocos factores de estrés ambiental y altos niveles de perturbación . Esto explica por qué algunas zonas de Estados Unidos, como Hawái , Florida y California, están infestadas de especies invasoras . [ 3 ] Estas invasiones constituyen una de las mayores y más constantes amenazas a la biodiversidad a nivel mundial. La Antártida es la única reserva natural del planeta libre de especies invasoras , debido a sus factores ambientales . [ 2 ]

Factores ecológicos

Factores abióticos

Los factores abióticos sirven como primer filtro de las especies invasoras dentro de un hábitat respectivo. [ 4 ] Las especies invasoras suelen estar limitadas a hábitats que son ecológicamente similares a sus hábitats nativos. [ 5 ] La eficiencia relativa de la invasibilidad depende de que el nicho abiótico se conserve a lo largo del tiempo o de que el invasor sea capaz de adaptarse rápidamente a su nuevo nicho abiótico invadido. [ 6 ] Por ejemplo, el cangrejo de orilla asiático (Hemigrapsus sanguineus ) tiene nichos abióticos casi idénticos en su hábitat nativo e invadido [ 7 ] pero el cangrejo verde europeo ( Carcinus maenas) tiene la capacidad de adaptar su nicho abiótico ya que puede sobrevivir en un amplio rango de temperaturas y salinidades del agua. [ 4 ] Algunas invasiones dependen solo de factores abióticos y no de factores bióticos. Por ejemplo, la invasión de esparto (Spartina anglica) en marismas salinas dependió en gran medida de la salinidad y el tipo de sedimento y no de factores bióticos. [ 4 ]

La presión de propágulos es una medida compuesta del número de individuos de una especie liberados en una región donde no son nativos. Se ha observado que las especies con agentes de dispersión débiles generan una mayor invasibilidad, especialmente cerca de las riberas de los arroyos. La ausencia de fragmentación del hábitat permite una mayor dispersión y una alta invasibilidad en los límites del hábitat. La presión de propágulos es la razón principal por la que la densidad de algunas especies invasoras es mayor cerca del lugar de introducción.

La perturbación es otro factor abiótico que puede afectar la invasibilidad. La perturbación se define como un evento puntual que mata organismos o elimina parte de su biomasa . [ 8 ] Tanto el aumento como la supresión de las perturbaciones pueden aumentar la invisibilidad. Por ejemplo, en las praderas de América del Norte se encontró que el fuego disminuía la invasión, pero el aumento del pastoreo la incrementaba. [ 8 ] Los incendios aumentan la invasibilidad de algunas especies de pinos , pero la disminuyen en otras. [ 8 ] Se ha propuesto que las perturbaciones aumentan la invasibilidad en la medida en que hacen que el hábitat natural se desvíe de su estado original. [ 8 ]

El estrés, como la disponibilidad de nutrientes , agua y luz , y las condiciones extremas, afecta la invasibilidad. Los ambientes con bajo estrés aumentan la invasibilidad porque los invasores tienen más probabilidades de aprovechar los recursos adicionales. [ 4 ] Se ha descubierto que la adición de nutrientes aumenta la invasibilidad de un área. [ 4 ] Por ejemplo, cuando se añadieron nutrientes a un ambiente de plancton acuático , se produjo un aumento del crecimiento bacteriano que facilitó la invasión de ciliados , ya que se redujo la competencia por los recursos. [ 9 ] Además, la adición de nutrientes a los pastizales puede tener diversos efectos, ya que puede cambiar la composición de especies hacia o lejos de un número menor de especies de crecimiento relativamente rápido, especies leñosas como hierbas anuales , hierbas perennes , pastos o arbustos . [ 8 ] La adición de nutrientes a un ambiente pobre en nutrientes no solo puede promover las invasiones, sino que también puede provocar el eventual dominio de especies no nativas dentro del hábitat. [ 10 ] La adición de nutrientes a gran escala puede tener un impacto positivo significativo en la invasibilidad. Por ejemplo, la escorrentía de nutrientes a gran escala en el área de Nueva Inglaterra ha causado la invasión de Phragmites australis, una planta vascular exótica . [ 4 ] La limitación de los recursos nutritivos tiene un impacto negativo en la invasibilidad, ya que los recursos se limitarán, aumentando la competencia entre las especies invasoras y nativas. Por ejemplo, hay una disminución del flujo de agua dentro de los hábitats de pastos marinos , por lo que el pasto marino limita el crecimiento y la supervivencia del mejillón invasor ( Musculista senhousia ). Esto reduce la extensión de su invasión en comparación con áreas donde los prados de pastos marinos están fragmentados o ausentes. [ 11 ] Los factores de estrés que limitan el metabolismo o la adquisición de recursos, como las temperaturas extremas y las toxinas, tienen la capacidad de aumentar o disminuir la invasibilidad; esto depende de las características del invasor. [ 4 ] Si el invasor puede vivir en un rango de temperatura más amplio que la especie nativatendrá una mayor tasa de éxito. Por ejemplo, una planta invasora C4 tendría más posibilidades de sobrevivir que una planta nativa C3 durante una sequía. [ 4 ]

Factores bióticos

El cangrejo de orilla asiático (Hemigrapsus sanguineus) invade las costas de todo el mundo, especialmente en la zona de Nueva Inglaterra .

Hay una variedad de factores bióticos que influyen en la invasibilidad, como la competencia , la diversidad , la depredación y las enfermedades . Uno de los principales factores bióticos que impactan la invasibilidad es la competencia interespecífica . La invasibilidad del hábitat o ecosistema receptor depende de la estructura de la red de interacción ecológica residente y se define como la amplitud total de un nicho de oportunidad en el espacio de rasgos susceptible a la invasión. [ 12 ] Dado que un invasor requerirá ciertos recursos limitantes, será más probable que tenga éxito en hábitats donde la competencia por estos recursos sea baja. [ 8 ] Si el invasor tiene un rendimiento óptimo en un nivel de recursos que solo se superpone ligeramente con una especie nativa, entonces tendrá una mayor probabilidad de invasión. [ 4 ] Por ejemplo, otra razón por la que el cangrejo de orilla asiático ( Hemigrapsus sanguineus) es un invasor tan exitoso en el área de Nueva Inglaterra es porque hay pocos equivalentes ecológicos, es decir, otros cangrejos grapsidos en el área. [ 7 ] Sin embargo, determinar el éxito de una especie no nativa en su hábitat invadido no siempre es fácil porque sus requerimientos de recursos pueden diferir de los de su hábitat nativo. [ 8 ] Cuando las características de una especie no nativa y una especie nativa son significativamente similares, una sola especie nativa puede contribuir en gran medida a prevenir la invasión de una especie no nativa . [ 8 ]

Un hábitat con alta diversidad de especies resulta en una menor disponibilidad total de recursos, lo que disminuye el éxito de una especie invasora. [ 8 ] Los hábitats diversos también mantienen interacciones indirectas más fuertes entre especies, lo que provoca la exclusión de especies no nativas que podrían competir con una especie nativa en una proporción de uno a uno. [ 8 ] Una excepción notable son los hábitats diversos con muchos polinizadores . Los polinizadores aumentan significativamente el éxito de invasión de las plantas invasoras, por lo que los hábitats con un conjunto diverso de polinizadores tienen una mayor probabilidad de ser invadidos. [ 8 ]

Hábitats con alta invasibilidad

Ciertos hábitats son naturalmente más susceptibles a las invasiones de plantas exóticas. Las plantas invasoras tienden a prosperar en hábitats ricos en nutrientes y creados por el hombre. [ 1 ] Los tipos de hábitats más comúnmente invadidos incluyen aquellos creados por el hombre, como jardines, tierras de cultivo , paisajes urbanos , ecosistemas con suelos fértiles ricos en nutrientes, como plantaciones forestales y claros de bosque , o áreas con altos niveles de perturbación, como hábitats costeros y ribereños . [ 1 ] [ 13 ] Los hábitats con altos niveles de perturbación tienen muchas más probabilidades de ser invadidos por una especie no nativa . Para que ocurra una invasión exitosa de una comunidad natural , se requiere dispersión, establecimiento y supervivencia. [ 14 ]

Costa central de California, Big Sur, mayo de 2013

Los ecosistemas específicos en los Estados Unidos que se encuentran entre los más invadidos se ubican en Hawái , Florida y California . Específicamente, los pastizales y valles de California han sido tan invadidos por especies no nativas , que este hábitat ha sido completamente alterado, y la composición y estructura originales del hábitat no se conocen debido a lo diferente que es ahora. [ 3 ] En esta misma región, los bosques de piñones y enebros del suroeste solo han experimentado una invasión de hábitat leve por parte de especies no nativas. También se encontró que grandes bahías oceánicas como la bahía de Chesapeake en Virginia y Maryland y la bahía de San Francisco en California ahora contienen más especies no nativas que especies nativas con las que se originó el hábitat. Sin embargo, el peor de todos en los Estados Unidos es Hawái . El estado insular es la región más invadida del país. A lo largo de los años, más de 38 aves terrestres, 18 mamíferos exóticos, 17 reptiles exóticos, 38 moluscos terrestres exóticos y 19 peces de agua dulce exóticos se han introducido con éxito en Hawái , aumentando el número; 4.598 especies exóticas establecidas en estado silvestre. [ 15 ] Para una pequeña área de unas pocas islas, estas son cifras enormes, que han afectado muy significativamente el ecosistema general de la isla . [ 12 ]

Hábitats con baja invasibilidad

Los niveles de invasión de especies son bajos en climas extremos y hábitats con pocos nutrientes . [ 1 ] Estos hábitats incluyen montañas , acantilados , pantanos , pastizales secos y bosques coníferos , desiertos y sabanas . [ 1 ] Las plantas y animales no nativos no suelen prosperar en este tipo de hábitats debido a la falta de disponibilidad de nutrientes, las duras condiciones climáticas u otras condiciones desfavorables que disminuyen la calidad de vida de una especie foránea. [ 13 ]

Un buen ejemplo de un área que expresa baja invasibilidad sería el desierto de Mojave, ubicado en el sur de California . El clima aquí se clasifica como desierto árido con bajos nutrientes en el suelo y baja diversidad de especies, porque los recursos típicos que las especies comunes necesitan para sobrevivir no están fácilmente disponibles en las condiciones del hábitat desértico . Es extremadamente difícil para cualquier nueva especie no nativa invadir esta área y sobrevivir para reproducirse. (Sin embargo, por otro lado, "Debido a que los niveles generales de nutrientes en el suelo del desierto de Mojave son bajos en relación con otros ecosistemas , las altas concentraciones de nutrientes que producen una alta cobertura de nativos competitivos que dificultan el establecimiento y crecimiento de especies exóticas podrían no encontrarse nunca en esta región." [ 16 ] ) Es menos probable que las nuevas especies puedan establecerse en áreas de clima riguroso o comunidades con estrés abiótico.

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Chytrý, Maskell M y Pino J LC. "¿Qué hábitats corren mayor riesgo por las especies invasoras?" Science for Environmental Policy , 20 de junio de 2008, doi:10.18411/d-2016-154. Http://Ljournal.ru/Wp-Content/Uploads/2016/08/d-2016-154.Pdf
  2. 1 2 Alpert, P., Bone, E., & Holzapfel, C. (2000). Invasividad, invasibilidad y el papel del estrés ambiental en la propagación de plantas no nativas. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 3 (1), 52-66. doi:10.1078/1433-8319-00004
  3. 1 2 Rilov, Gil; Crooks, Jeffrey (2009). Invasiones biológicas en ecosistemas marinos (PDF) . Springer Science & Business Media. págs. 215–238 . ISBN  978-3540792369. S2CID 14713017 . Archivado del original (PDF) el 12-05-2018. 
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Rilov, Gil; Crooks, Jeffrey (2008). Invasiones biológicas en ecosistemas marinos . Springer Science & Business Media. págs. 215–238 . ISBN  978-3-540-79235-2.
  5. ↑ Peterson, A. Townsend; Vieglais, David A. (2001). "Predicción de invasiones de especies mediante modelado de nichos ecológicos: nuevos enfoques de la bioinformática abordan un problema apremiante" . BioScience . 51 (5): 363. doi : 10.1641/0006-3568(2001)051 [ 0363:PSIUEN ] 2.0.CO ; 2 .
  6. ↑ Quinn, Thomas P.; Unwin, Martin J.; Kinnison, Michael T. (agosto de 2000). "Evolución del aislamiento temporal en la naturaleza: divergencia genética en el momento de la migración y la reproducción de poblaciones de salmón Chinook introducidas". Evolution . 54 ( 4): 1372– 1385. doi : 10.1111/j.0014-3820.2000.tb00569.x . PMID 11005303. S2CID 23316021 .  
  7. 1 2 Lohrer, Andrew M.; Whitlatch, Robert B.; Wada, Keiji; Fukui, Yasuo (2000-03-01). "En casa y fuera: comparaciones de la utilización de recursos por una especie marina en hábitats nativos e invadidos". Invasiones Biológicas . 2 (1): 41– 57. doi : 10.1023/A:1010069327402 . S2CID 20506515 . 
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Alpert, Peter; Bone, Elizabeth; Holzapfel, Claus (2000-01-01). "Invasividad, invasibilidad y el papel del estrés ambiental en la propagación de plantas no nativas". Perspectivas en Ecología, Evolución y Sistemática de Plantas . 3 (1): 52– 66. doi : 10.1078/1433-8319-00004 .
  9. ↑ Jiang, Lin; Morin, Peter J. (22 de septiembre de 2004). "Los gradientes de productividad provocan relaciones positivas entre diversidad e invasibilidad en las comunidades microbianas". Ecology Letters . 7 (11): 1047– 1057. doi : 10.1111/j.1461-0248.2004.00660.x .
  10. ↑ Burke, MJW; Grime, JP (abril de 1996). "Un estudio experimental de la invasibilidad de la comunidad vegetal". Ecology . 77 (3): 776– 790. doi : 10.2307/2265501 . JSTOR 2265501 . 
  11. ↑ Allen, Bengt; Williams, Susan (2003). " La zostera marina nativa controla el crecimiento y la reproducción de un mejillón invasor mediante la limitación de alimento" . Marine Ecology Progress Series . 254 : 57–67 . Bibcode : 2003MEPS..254...57A . doi : 10.3354/meps254057 .
  12. 1 2 Hui, C., Richardson, DM, Landi, P. et al. "Definición de invasividad e invasibilidad en redes ecológicas." Invasiones Biológicas , 18: 971–983 (2016). https://doi.org/10.1007/s10530-016-1076-7
  13. 1 2 Olyarnik, SV, Bracken, ME, Byrnes, JE, Hughes, AR, Hultgren, KM, & Stachowicz, JJ (s.f.). Factores ecológicos que afectan la invasibilidad de las comunidades. Invasiones biológicas en ecosistemas marinos. Estudios ecológicos, 215-238. doi:10.1007/978-3-540-79236-9_12
  14. ↑ Davis, MA, Thompson, K., & Grime, JP (2005). Invasibilidad: El mecanismo local que impulsa el ensamblaje de comunidades y la diversidad de especies. Ecography, 28 (5), 696-704. doi:10.1111/j.2005.0906-7590.04205.x
  15. ↑ Cox, George (1999). Especies exóticas en Norteamérica y Hawái . Washington, DC: Island Press. 19 págs . ISBN  978-1-55963-679-7.
  16. ↑ Brooks, Matthew (diciembre de 1999). "Invasibilidad del hábitat y dominancia de plantas anuales exóticas en el desierto occidental de Mojave". Invasiones biológicas . 1 (4): 325– 337. doi : 10.1023/A:1010057726056 . S2CID 22031522 .