Adus de către Societatea Entomologică din America

Un nou studiu publicat în revista Environmental Entomology arată că boabele japoneze invazive reduc numărul și diversitatea comunităților de artropode din pădurile unde s-a răspândit. Prădătorii generaliști, cum ar fi furnicile și păianjenii, sunt afectați în mod deosebit, care pot avea efecte de undă în sus prin rețeaua trofică la animalele care mănâncă insecte și, la rândul lor, la prădătorii acestor animale. Mai puțini prădători pot fi, de asemenea, legați de o prezență crescută a căpușelor care transportă bacteriile care cauzează boala Lyme. (Credit foto: Chad Seewagen, dr.)

invazive

De Ed Ricciuti

Plantele invazive au o foaie de rap rău, cu o evidență a aruncării de specii native, amenințarea administratorilor de terenuri și chiar amenințarea sănătății umane. Și acesta ar putea fi doar tipul de aisberg, potrivit unor noi cercetări care sugerează că invazivele ar putea fi chiar mai rele decât atât. Un studiu al afinei japonezi invazivi sugerează că plantele extraterestre pot supăra subtil relațiile ecologice fundamentale de la baza rețelelor alimentare, cu consecințe profunde și de anvergură.

Studiul, publicat la sfârșitul lunii august în revista Environmental Entomology, dezvăluie că infestările cu afine japoneze pot subția speciile și numărul de artropode dintr-un habitat, atât erbivore, cât și prădători, cum ar fi furnicile și păianjenii, amestecând relații de hrănire de bază și generând perturbări care pot se învârte de-a lungul firelor web. Chiar și animale sălbatice vertebrate și, mai important, oamenii pot simți în cele din urmă impactul negativ al perturbării. De fapt, introducerea unei substanțe invazive poate reduce complexitatea unei rețele alimentare.

„Plantele invazive pot avea succes deoarece nu au atât de mulți erbivori care le mănâncă în comparație cu plantele native”, spune Robert E. Clark, Ph.D., de la Washington State University, autorul principal al studiului. "Este logic că ar fi simplificat rețelele alimentare, deoarece acum nu există la fel de multă pradă disponibilă pentru prădători".

Clark și co-autorul său, Chad L. Seewagen, Ph.D., de la Great Hollow Nature Preserve & Ecological Research Center din New Fairfield, Connecticut, remarcă faptul că „bogăția speciilor de artropode a fost semnificativ mai mică în așternutul de frunze din jurul afinei japoneze și pe plantele japoneze de afine. "

Introdus ca ornament în 1975, afine japoneză s-a răspândit ca topsy prin pădure și câmp pe o mare parte din estul și Midwesternul Statelor Unite, înfundând peisajul cu desișuri dense, spinoase. Este practic imun la controlul majorității erbivorelor native, cum ar fi căprioarele cu coadă albă.

Un nou studiu publicat în revista Environmental Entomology arată că boabele japoneze invazive reduc numărul și diversitatea comunităților de artropode din pădurile unde s-a răspândit. În această diagramă schematică, cutiile solide indică relații trofice (erbivor, detritivor, prădare), în timp ce cutiile punctate indică mecanisme prin care afine japoneză ar putea modifica rețelele alimentare artropode. (Imagine publicată inițial în Clark și Seewagen 2019, Entomologie de mediu)

Cercetătorii au comparat diferențele dintre comunitățile de artropode care locuiesc în patch-uri de pădure temperată invadate de afine japoneză cu cele din peisaje relativ neatinse. Au lucrat în pădurea Rezervației Naturale Pawling, operată de The Nature Conservancy din Dutchess County, New York. Observațiile au acoperit atât plantele, cât și comunitățile de deasupra solului, în așternutul de frunze și sol.

Comunitățile de artropode din habitate invadate de afine japoneză s-au dovedit a fi mult mai puțin complexe decât cele din pădurea naturală, cu puține specii și o abundență mai mică. Aceste habitate au experimentat un proces ecologic numit „degradare trofică”, o restructurare a transferului de energie prin rețelele alimentare. Când plantele, cum ar fi afine japoneze, preiau, pot remodela comunitățile de plante și animale din și pe sol modificându-i structura, funcția și ciclul nutrienților. Aciditatea solului și ratele de descompunere în podeaua pădurilor se pot modifica. Relațiile ecologice pot, de asemenea, să se strică deasupra solului, în ramurile plantei în sine.

Relațiile prădător-pradă dintre animalele inferioare, cum ar fi artropodele, sunt luate în considerare în partea de jos a rețelelor alimentare, în timp ce cele dintre animalele vertebrate - lupi și cerbi cu coadă albă, de exemplu - stau în partea de sus. Dacă rețelele alimentare sunt dezechilibrate, întreruperea poate apărea în cascadă în întreaga rețea, fie de sus în jos, fie de jos în sus. Un exemplu de cascadă de sus în jos este atunci când epuizarea numărului de prădători duce la o creștere a căprioarelor, ceea ce determină o scădere a plantelor pe care se hrănesc căprioarele. În cazul artropodelor afectate de afine japoneză, cascada curge de jos în sus. Mai sus, păsările cântătoare migratoare care se bazează pe insecte ca hrană ar fi cel mai probabil prădător al vertebratelor care să simtă impactul negativ al reacției în lanț.

Odată ce un invaziv, cum ar fi afine japoneză, deplasează plantele indigene, insectele care depind de plantele native pentru hrană sunt în legătură. Pierderea populațiilor de erbivore are loc la scurt timp după pierderea plantelor gazdă și orice prădător care se hrănește cu aceste erbivore se va diminua și în curând. Nevertebratele care se hrănesc, se reproduc și se dezvoltă pe frunziș, fundamentul ierarhiei rețelei alimentare, se descurcă slab pe majoritatea plantelor invazive, în special pe soiurile lemnoase, cum ar fi afine japoneze. Nevertebratele răpitoare care consumă erbivorele suferă consecințele.

Consecințele pot afecta chiar și sănătatea umană. Cercetările efectuate în 2009 de oamenii de știință de la stația de experimentare agricolă din Connecticut indică faptul că tufișurile japoneze de afine pot favoriza transmiterea bolii Lyme prin crearea unui mediu favorabil pentru căpușele cu coadă neagră (Ixodes scapularis) care o vectorizează și gazdele lor cu șoareci cu picioare albe. Cercetările ulterioare recomandă curățarea periodică a afinei atunci când este posibil, pentru a reduce populațiile de căpușe. Potrivit noului studiu, creșterea căpușelor atunci când pătrunjelul japonez intră în imagine poate proveni de fapt dintr-o scădere a numărului de păianjeni și furnici care îi pradă. Dacă da, spun autorii, acest lucru sugerează că rețelele alimentare simplificate pe plantele invazive pot avea consecințe asupra sănătății umane prin perturbarea interacțiunilor hrana-rețea care suprima vectorii pentru boli.

Noua cercetare „are un sens absolut”, spune Scott C. Williams, Ph.D. al Experiment Station, cercetător de lungă durată despre relația dintre afine japoneză și căpușe. Williams spune: „Infestările japoneze de afine sunt monoculturi vaste care înăbușă regenerarea plantelor native, reduc biodiversitatea generală și amplifică abundența de căpușe cu unghii negre. Existența afinei japoneze pe peisaj este în detrimentul sănătății publicului și a ecosistemelor native.

Seewagen spune că cercetările suplimentare ar trebui să analizeze impactul de nivel următor asupra prădătorilor de insecte. Dincolo de implicațiile evidente pentru diversitatea și conservarea nevertebratelor, va fi important să se investigheze modul în care astfel de modificări ale compoziției comunității artropode ar putea afecta calitatea dietei și compoziția insectivorilor, ca multe păsări, care preferă sau depind de anumite grupuri de artropode și cerințele nutriționale ale descendenților lor ”, spune el.

Una peste alta, Clark și Seewagen scriu: „Este nevoie de mult mai multă lucrare asupra efectelor în cascadă ale plantelor invazive non-native în rețelele alimentare ecosistemice înainte ca lățimea completă a impactului lor ecologic să poată fi apreciată și gestionată”.

Citeste mai mult

Entomologie de mediu

Ed Ricciuti este un jurnalist, autor și naturalist care scrie de mai bine de jumătate de secol. Ultima sa carte se numește Bears in the Backyard: Big Animals, Sprawling Suburbs, and the New Urban Jungle (Countryman Press, iunie 2014). Misiunile sale l-au dus în întreaga lume. Este specializat în natură, știință, probleme de conservare și aplicarea legii. Fost curator la New York Zoological Society și acum la Wildlife Conservation Society, el ar putea fi singurul om mușcat vreodată de un coatimundi pe 57th Street din Manhattan.