entomologia dzisiaj

Ed Ricciuti

rośliny inwazyjne mają złą kartotekę, z zapisem niszczenia rodzimych gatunków, obciążających zarządców gruntów, a nawet zagrażających zdrowiu ludzkiemu. A to może być tylko wierzchołek góry lodowej, według nowych badań, które sugerują, że inwazje mogą być jeszcze gorsze. Badania notorycznie inwazyjnego berberysu japońskiego sugerują, że obce rośliny mogą subtelnie zaburzać podstawowe relacje ekologiczne na dnie sieci pokarmowych, z głębokimi i daleko idącymi konsekwencjami.

badanie, opublikowane pod koniec sierpnia w czasopiśmie Environmental Entomology, ujawnia, że inwazje japońskiego berberysu mogą zmniejszyć gatunki i liczbę stawonogów w Siedlisku, zarówno roślinożerców, jak i drapieżników, takich jak mrówki i pająki, relacje i generowanie zakłóceń, które mogą tętnić w całym pasmie sieci. Nawet zwierzęta kręgowców i, co ważne, ludzie mogą w końcu odczuć negatywny wpływ zakłóceń. W efekcie wprowadzenie inwazyjne może zmniejszyć złożoność sieci pokarmowej.

„rośliny inwazyjne mogą odnieść sukces, ponieważ nie mają tak wielu roślinożerców je zjadających w porównaniu z roślinami rodzimymi”, mówi dr Robert E. Clark Z Washington State University, główny autor badania. „To ma sens, że uprościliby sieci pokarmowe, ponieważ obecnie nie ma tak dużej ilości zdobyczy dostępnych dla drapieżników.”

Clark i jego współautor, dr Chad L. Seewagen., of Great Hollow Nature Preserve & Ecological Research Center w New Fairfield, Connecticut, zauważ, że „bogactwo gatunków stawonogów było znacznie niższe w ściółce liściowej wokół berberysu japońskiego i samych roślin berberysu japońskiego.”

wprowadzony jako ozdobny w 1975 roku, japoński berberys rozprzestrzenił się jak topsy przez lasy i pola na dużej części wschodnich i środkowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych, zapychając krajobraz gęstymi, kłującymi zaroślami. Jest praktycznie odporny na kontrolę przez większość rodzimych roślinożerców, takich jak jelenie.

naukowcy porównali różnice w społecznościach stawonogów zamieszkujących obszary umiarkowanego lasu zaatakowanego przez berberysa japońskiego z tymi w krajobrazach stosunkowo nietkniętych. Pracowali w lasach Pawling Nature Reserve, zarządzanych przez Nature Conservancy w hrabstwie Dutchess w stanie Nowy Jork. Obserwacje objęły zarówno społeczności naziemne z roślinami, jak i te poniżej, w ściółce liściowej i glebie.

zbiorowiska stawonogów w siedliskach zaatakowanych przez berberysa japońskiego okazały się znacznie mniej złożone niż te w naturalnym lesie, z nielicznymi gatunkami i mniejszą liczebnością. Siedliska te doświadczyły ekologicznego procesu zwanego „obniżeniem troficznym”, czyli restrukturyzacji transferu energii przez sieci pokarmowe. Kiedy rośliny takie jak berberys Japoński przejmują kontrolę, mogą przekształcić społeczności roślin i zwierząt w glebie i na niej, modyfikując jej strukturę, funkcję i cykl odżywczy. Poziom kwasowości i rozkładu gleby w podłożu leśnym może ulec zmianie. Relacje ekologiczne mogą również przebiegać nad ziemią, w gałęziach samej rośliny.

relacje drapieżnik-ofiara wśród niższych zwierząt, takich jak stawonogi, są rozpatrywane na dole sieci pokarmowych, podczas gdy te wśród kręgowców—na przykład wilki i jelenie białogardłe—stoją na górze. Jeśli sieci pokarmowe nie są zrównoważone, zakłócenia mogą występować kaskadowo w całej sieci, od góry do dołu lub od dołu do góry. Przykładem kaskady top-down jest sytuacja, gdy uszczuplenie liczebności drapieżników prowadzi do wzrostu liczebności jeleni, co powoduje spadek roślin, na których żerują jelenie. W przypadku stawonogów dotkniętych przez berberys Japoński kaskada płynie od dołu do góry. Wyżej, wędrowne ptaki śpiewające, które polegają na owadach jako pożywieniu, będą najprawdopodobniej drapieżnikami kręgowców, które odczują negatywny wpływ reakcji łańcuchowej.

gdy inwazja taka jak berberys Japoński wypiera rodzime rośliny, owady, które zależą od rodzimych roślin, są w wiązaniu. Utrata populacji roślinożerców następuje wkrótce po utracie ich roślin żywicielskich, a każdy drapieżnik, który żywi się tymi roślinożercami, wkrótce również się zmniejszy. Bezkręgowce, które żywią się, rozmnażają i rozwijają się na liściach, fundamencie hierarchii sieci pokarmowej, słabo radzą sobie na najbardziej inwazyjnych roślinach, zwłaszcza odmianach drzewiastych, takich jak berberys Japoński. Drapieżne bezkręgowce, które spożywają roślinożerców ponieść konsekwencje.

konsekwencje mogą nawet wpłynąć na ludzkie zdrowie. Badania przeprowadzone w 2009 roku przez naukowców z Connecticut Agricultural Experiment Station wskazują, że japońskie zarośla berberysów mogą promować przenoszenie choroby z boreliozy poprzez stworzenie korzystnego środowiska dla kleszczy czarnoskrzydłych (Ixodes scapularis), które go wektorują i ich białonożnych gospodarzy mysich. Późniejsze badania zalecają okresowe oczyszczanie berberysu, jeśli to możliwe, w celu zmniejszenia populacji kleszczy. Według nowego badania, wzrost kleszczy, gdy japoński berberysu wchodzi na obraz może faktycznie wynikać ze zmniejszenia liczby pająków i mrówek, które żerują na nich. Jeśli tak, zdaniem autorów, sugeruje to, że uproszczone sieci pokarmowe na roślinach inwazyjnych mogą mieć konsekwencje dla zdrowia ludzkiego, zakłócając interakcje między pokarmem a siecią, które tłumią wektory chorób.

nowe badania „mają absolutny sens”, mówi dr Scott C. Williams ze stacji eksperymentalnej, wieloletni badacz relacji między japońskim berberysem a kleszczami. Mówi Williams: „Japońskie inwazje berberysów to rozległe monokultury, które tłumią regenerację rodzimych roślin, zmniejszają ogólną bioróżnorodność i wzmacniają obfitość kleszczy. Występowanie berberysu japońskiego w krajobrazie jest szkodliwe dla zdrowia zarówno ekosystemów publicznych, jak i rodzimych.”

Seewagen twierdzi, że dalsze badania powinny przyjrzeć się następnemu wpływowi na drapieżniki owadów. „Poza oczywistymi konsekwencjami dla różnorodności i ochrony bezkręgowców, ważne będzie zbadanie, w jaki sposób takie zmiany w składzie społeczności stawonogów mogą wpłynąć na jakość diety i skład owadożerców, takich jak wiele ptaków, które prawdopodobnie preferują lub zależą od pewnych grup stawonogów, aby zaspokoić ich i ich potomstwo”, mówi.

Podsumowując, Clark i Seewagen piszą: „zanim można docenić i zarządzać pełnym zakresem ich wpływu na środowisko, potrzeba znacznie więcej pracy nad kaskadowymi efektami nierodzimych roślin inwazyjnych w ekosystemach sieci pokarmowych.”

Ed Ricciuti jest dziennikarzem, autorem i przyrodnikiem, który pisze od ponad pół wieku. Jego najnowsza Książka nosi tytuł Bears in the Backyard: Big Animals, rozległe Przedmieścia i Nowa miejska dżungla (Countryman Press, czerwiec 2014). Jego zadania objęły go na całym świecie. Specjalizuje się w zagadnieniach przyrodniczych, naukowych, ochrony przyrody i prawa. Były kurator nowojorskiego Towarzystwa Zoologicznego, a teraz w Wildlife Conservation Society, może być jedynym człowiekiem, który kiedykolwiek został ugryziony przez coatimundi na 57. ulicy Manhattanu.