Астраўная экалогія

Астраўная экалогія — гэта раздел экалогіі, аб’ектамі вывучэння якога з’яўляюцца астраўныя арганізмы і іхнае ўзаемадзеянне адзін з адным і навакольным асяроддзем. Астравы займаюць амаль 1/6 агульнай плошчы зямліPaulay, G. 1994. Biodiversity on Oceanic Islands: Its Origin and Extinction. American Zoology 34: 134—144., аднак экалогія астраўных экасістэм значна адрозніваецца ад экалогіі мацерыковых суполак. Іх ізаляванасць і высокая даступнасць пустых ніш прыводзяць да ўзмацнення відаўтварэння. У выніку астраўныя экасістэмы складаюць 30 % сусветнай біяразнастайнасці, 50 % марской трапічнай разнастайнасці і маюць некаторыя з самых незвычайных і рэдкіх відаў.Gerlach, Justin. 2008. Island biodiversity — issues and opportunities . World Conservation Congress Многія віды да гэтага часу застаюцца невядомымі.

На разнастайнасць відаў на астравах моцна ўплывае дзейнасць чалавека, такая як высечка лясоў і  чужародных відаў. У адказ эколагі скіроўваюць увагу на захаванне і аднаўленне астраўных відаў. Паколькі гэта простыя сістэмы, астравы даюць магчымасць вывучаць працэсы вымірання, якія можна экстрапаляваць на больш буйныя экасістэмы.

 Экалагічныя працэсы на астравах 
Астравы з’яўляюцца прывабнымі месцамі для экалагічных даследаванняў, таму што яны даюць яскравыя прыклады эвалюцыі ў дзеянні. Яны паказваюць цікавыя мадэлі каланізацыі, адаптацыі і відаўтварэння.

 Каланізацыя і станаўленне 
Астравы акружаны вадой і могуць існаваць або не існаваць як частка кантынентальнай сушы. Акіянічныя астравы ўзнікаюць з-за вулканічнай актыўнасці або росту рыфаў і звычайна з часам апускаюцца з-за эрозіі і змены ўзроўню мора. Калі астравы ўзнікаюць, яны падвяргаюцца працэсу сукцэсіі, калі віды каланізуюць востраў (гл. тэорыю астраўной біягеаграфіі). Новыя віды не могуць іміграваць праз зямлю, а павінны прыбываць праз паветра, ваду ці вецер. У выніку арганізмы з высокай здольнасцю да распаўсюджвання, такія як расліны і птушкі, сустракаюцца на астравах значна часцей, чым таксоны, якія дрэнна распаўсюджваюцца, напрыклад млекакормячыя. Аднак некаторыя млекакормячыя прысутнічаюць на астравах, як мяркуецца, у выніку плавання або катання на прыродных «плытах», што змываюцца з мацерыка.

З прыбылых відаў толькі некаторыя змогуць выжыць і стварыць папуляцыі. У выніку на астравах жыве менш відаў, чым на мацерыках. Астраўныя папуляцыі невялікія і дэманструюць нізкую генетычную зменлівасць (гл. эфект заснавальніка), але яны ізаляваныя ад драпежнікаў і канкурэнтаў, з якімі астраўныя віды першапачаткова развіваліся. Гэта можа прывесці да працэсу, званага экалагічным вызваленнем, калі віды становяцца свабоднымі ад узаемадзеянняў са сваімі родавымі супольнасцямі, а затым каланізуюць новыя нішы.

 Адаптацыя 
У адказ на гэтыя змены экалагічнага ціску астраўныя віды могуць стаць значна больш падатлівымі, чым іх родзічы на мацерыку, і могуць павялічвацца (гл. астраўны гігантызм) або змяншацца (гл. астраўная карлікавасць). Некаторыя з гэтых унікальных адаптацыяў адлюстраваны ў такіх харызматычных астраўных відах, як малагасійскі бегемот, камодскі варан або карлікавы мамант. Нягледзячы на тое, што гіганцкія чарапахі Галапагоскіх і Сейшэльскіх астравоў (Галапагоская чарапаха і Aldabrachelys адпаведна) часам прыводзяцца ў якасці прыкладаў астраўнога гігантызму, цяпер лічыцца, што яны прадстаўляюць сабой апошнюю ўцалелую папуляцыю гіганцкіх чарапах, якія гістарычна былі шырока распаўсюджаныя, г.зн. гігантызм — спадчынная прыкмета, якая ўзнікла пры адсутнасці ціску астраўнога адбору. Сукупнасць адрозненняў у марфалогіі, экалогіі, фізіялогіі і паводзінах астраўных відаў у параўнанні з іх кантынентальнымі субратамі завецца астраўным сіндромам.
міні|Камодскі варан — прыклад астраўнога гігантызму.
Пасля іміграцыі на востраў птушкі і некаторыя рэптыліі або млекакормячыя, як правіла, становяцца больш буйнымі і драпежныміAlcover, J. A. and M. McMinn. 1994. Predators of Vertebrates on Islands. BioScience 44(1): 12-18., дэманструючы аслабленую ўнутрывідавую канкурэнцыю.Stamps, J.A. and M. Buechner. 1985. The Territorial Defense Hypothesis and the Ecology of Insular Vertebrates. The Quarterly Review of Biology 60(2): 155—181. Для млекакормячых дробныя віды будуць павялічвацца ў памерах, а буйныя — змяншацца.Van Valen, L.M. 1973. Pattern and the Balance of Nature. Evolutionary Theory 1: 31−49. Гэта называецца «правілам вострава», лічыцца, што такія змены дапамагаюць мінімізаваць выдаткі энергіі.McNab, B.K. 2002. Minimizing energy expenditure facilitates vertebrate persistence on oceanic islands. Ecology Letters 5(5): 693—704.

Іншыя прыстасаванні да жыцця на астравах уключаюць узмоцненую пойкілатэрмію, паслабленыя паводзіны супраць драпежнікаўBlumstein, D.T. 2002. Moving to suburbia: ontogenetic and evolutionary consequences of life on predator-free islands. Journal of Biogeography 29(5): 685—692. і зніжэнне палавога адборуGriffith, S.C. 2000. High fidelity on islands: a comparative study of extrapair paternity in passerine birds. Behavioral Ecology 11(3): 265—273. ў жывёл, а таксама страту абароны траваедныхVourc’h, G., J.L. Martin, P. Duncan, J. Escarre, and T.P. Clausen. 2001. Defensive adaptations of Thuja plicata to ungulate browsing: a comparative study between mainland and island populations. Oecologia 126(1): 84-93. і зніжэнне здольнасці рассейвання сярод раслінCody, M.L. and J.M. Overton. 1996. Short-term evolution of reduced dispersal in island plant populations. Journal of Ecology 84(1): 53-61..

 Відаўтварэнне 
Узнікненне новых астравоў і іх ізаляцыя ад мацерыкоў забяспечвае мноствам незанятых ніш, у рамках якіх віды могуць прыстасавацца. Паколькі іміграцыя драпежнікаў і канкурэнтаў абмежавана, многія арганізмы здольныя захавацца ў гэтых нішах. Гэта прыводзіць да высокай распаўсюджанасці эндэмізму, калі віды ўнікальныя для пэўнай тэрыторыі. Напрыклад, 50 % арэалаў эндэмічных птушак знаходзяцца на астравах.

Эндэмізм часта з’яўляецца вынікам адаптыўнай радыяцыі. Адаптыўная радыяцыя — гэта калі адзін від каланізуе тэрыторыю і хутка дыверсіфікуецца, каб запоўніць усе даступныя нішы. Распаўсюджаным прыкладам з’яўляецца шэраг відаў уюркоў, зафіксаваны Чарльзам Дарвінам на Галапагоскіх астравах. Уюркі Дарвіна дэманстравалі адаптыўную радыяцыю, развіваючы дзюбы розных памераў, каб у большай ступені выкарыстоўваць нішу разнастайнага насення, прысутнага на розных астравах.
міні|Паліла, адна з некалькіх знікаючых меданосаў, якія з’явіліся ў выніку адаптыўнай радыяцыі і з’яўляюцца эндэмікамі Гавайскіх астравоў.
Паколькі размеркаванне гэтых папуляцый абмежавана іх астраўным асяроддзем пражывання, у іх, як правіла, менш асобін, чым у мацерыковых родзічаў, і меншая генетычная зменлівасць. Гэта разам з эталагічнымі і экалагічнымі фактарамі, згаданымі вышэй, робіць астраўныя віды больш уразлівымі да знікнення.

 Выжыванне 
Далейшае выжыванне відаў на астравах залежыць ад такіх фактараў, як натуральны адбор, генетычная зменлівасць, прыродныя парушэнні (ураганы, вывяржэнні вулканаў) і парушэнні, выкліканыя чалавекам (інтрадуцыраваныя віды, разбурэнне асяроддзя пражывання). Антрапагенныя парушэнні, як правіла, з’яўляюцца галоўнай прычынай смяротнасці, і разуменне прычын вымірання палягчае намаганні па захаванні.

 Антрапагенны ўплыў на астраўныя экасістэмы 
Перамяшчэнне людзей на астравы прывяло да хуткага вымірання мясцовых астраўных відаў або ў выніку палявання, разбурэння асяроддзя пражывання, або інтрадукаваных відаў.

 Паляванне 
Многія буйныя жывёлы на астравах былі вынішчаны людзьмі. Вядомым прыкладам з’яўляецца додо, калісьці знойдзены на востраве Маўрыкій. Ён ператварыўся ў вялікую, выключна наземную і паслухмяную птушку, а потым быў вынішчаны людзьмі і завезенымі драпежнікамі.

 Разбурэнне асяроддзя пражывання 
Знясіленне прыродных рэсурсаў можа мець драматычныя наступствы для экалогіі вострава. На востраве Пасхі знясіленне лесу людзьмі прывяло не толькі да шырокай гібелі відаў, але і да гібелі астраўной цывілізацыі.Bahn, P and J. Flenley. 1992. Easter Island, Earth Island. Thames and Hudson, London.
міні|Востраў Пасхі быў месцам драматычных экалагічных змен.
Сёння на астравах пражывае больш за 500 мільёнаў чалавек, усе залежаць ад мясцовых рэсурсаў альбо наўпрост (традыцыйнае выкарыстанне), альбо ўскосна (прыбытак ад экатурызму). Рост насельніцтва і развіццё прыводзяць да моцнай высечкі лясоў, забруджвання навакольнага асяроддзя і празмернай эксплуатацыі. Празмерная здабыча фаўны акіяна выклікае асаблівую занепакоенасць, паколькі здабыча відаў рыб каралавых рыфаў з’яўляецца важнай крыніцай харчавання для насельніцтва астравоў.

 Інтрадуцыраваныя віды 
Людзі зрабілі свой унёсак у глабалізацыю і паменшылі эфектыўную ізаляцыю астраўных суполак, што дазволіла ўварвацца экзатычным відам. Гэта можа моцна паўплываць на мясцовыя віды. На Гуаме інтрадуцыраваная змяя бурая бойга з’ела амаль усіх мясцовых відаў пазваночных жывёл да вымірання. Здзічэлыя кошкі і сабакі таксама значна скарацілі папуляцыі мясцовых пазваночных на астравах як праз драпежніцтва, так і праз хваробы. Інтрадуцыраваныя капытныя з’яўляюцца яшчэ адной сур’ёзнай пагрозай, бо яны пасуцца на мясцовай расліннасці і могуць знішчыць цэлыя лясы.Towns, D.R. and W.J. Ballantine. 1993. Conservation and Restoration of New Zealand Island Ecosystems. Trends in Evolution and Ecology 8(12): 452—457. Экзатычныя травы могуць выцесніць мясцовыя віды падлеску і павялічыць рызыку пажару.D’Antonio, C.M. and P.M. Vitousek. 1992. Biological Invasions by Exotic Grasses, the Grass/Fire Cycle, and Global Change. Annual Review of Ecological Systematics 23: 63-87. Нарэшце, сацыяльныя насякомыя, такія як мурашы, таксама ствараюць вялікія праблемы.Cole, F. R., A.C. Medeiros, L.L. Loope, and W.W. Zuehlke. 1992. Effects of the Argentine ant on arthropod fauna of Hawaiian high-elevation shrubland. Ecology 73: 1313—1322.

Іншародныя віды, завезеныя на астравы, з большай верагоднасцю могуць аказаць глыбокі ўплыў на экасістэму, чым іншародныя віды, завезеныя на кантынентальную зямлю. Мацнейшы ўплыў інтрадуцыраваных і іншаземных відаў на астравы ў асноўным з’яўляецца вынікам больш нізкага ўзроўню біяразнастайнасці. Астраўным суполкам асабліва пагражаюць лесанарыхтоўка, паляванне, рыбалка і збор раслін.

Меншая плошча сушы і меншыя папуляцыі астравоў у параўнанні з кантынентамі ствараюць большую ўразлівасць да ўздзеяння інтрадуцыраваных відаў. Такія віды негатыўна ўплываюць на экасістэмы праз змяненне ўзаемадзеяння драпежнік-ахвяра, што можа нанесці шкоду ці нават лакальнае выміранне папуляцыям мясцовых відаў. Ёсць шмат прыкладаў такіх відаў жывёл, як птушкі, рэптыліі і водныя насякомыя, якія пацярпелі ад увядзення такіх драпежнікаў, як пацукі, кошкі і мурашы. Напрыклад, на марскіх птушак на астравах Гаваяў уплываюць нетутэйшыя драпежнікі, такія як сіпухі і мурашы. У калоніі на Гаваях па меншай меры 20 % яек клінаватага буравесніка было здабыта майнамі, птушкамі з цёмным апярэннем сямейства шпаковых. Акрамя таго, на Гаваях больш за сорак чатыры інтрадуцыраваных відаў мурашак, асабліва трапічныя вогненныя мурашы, прычынялі шкоду росту птушанятам буравесніка, напрыклад, страту тканіны іх ног.

Іншымі прыкладамі відаў, якія моцна ўплываюць на астраўныя экасістэмы, з’яўляюцца кубінская драўняная жаба і чаротавая жаба, якія былі завезены на Амерыканскія Віргінскія астравы пры розных абставінах. Кубінская жаба прысутнічае на астравах з моманту ненаўмыснага прыбыцця на грузавым караблі ў 1970-х гадах. Кубінская драўняная жаба вядомая сваёй здольнасцю выжываць у цяжкіх умовах, і яна вельмі адаптыўная, так як яна можа есці шырокі спектр арганізмаў. Папуляцыі мясцовых жаб і анолавых яшчарак скараціліся, верагодна, з-за ўмяшання кубінскай драўнянай жабы. У адрозненне ад выпадковай інтрадукцыі кубінскай жабы, чаротавая жаба была наўмысна завезена для барацьбы з шкоднікамі сельскай гаспадаркі. Як і кубінская жаба, яна таксама ўсёедная. Апалонікі чаротавых жаб канкуруюць за абмежаваныя рэсурсы прэснай вады з белагубай жабай, мясцовым відам, што абмяжоўвае іх рэсурсы. Увогуле, калі ўвядзенне іншароднага віду прыводзіць да вымірання, экасістэма адчувае страты на некаторых трафічных узроўнях. Напрыклад, пазваночныя траваедныя, якія схільныя да знікнення, змяняюць функцыю экасістэмы ў раслінных супольнасцях. Гэта з’ява назіраецца ў Новай Зеландыі, дзе страта відаў птушак магчыма змяніла дынаміку раслінных супольнасцей, якія залежаць ад жыццядзейнасці птушак, і паўплывала на колькасць лясных раслін.

Таксама ў Новай Зеландыі дробныя млекакормячыя драпежнікі, такія як грызуны, практычна не ўплываюць на расліннасць, але больш уплываюць на фаўну астравоў праз выміранне і перамяшчэнне. Лічылася, што ціхаакіянскія пацукі, напрыклад, выклікаюць лакальнае выміранне буйных начных наземных яшчарак, і мяркуецца, што яны аказваюць мінімальны ўплыў на дзённыя віды, што спяць па начах, напрыклад, берагавых сцынкаў. Аднак у тых месцах, дзе ціхаакіянскіх пацукоў выдалялі, папуляцыі берагавых сцынкаў хутка мяняліся, што паказвае на тое, што ўздзеянне пацукоў было недаацэнена.

Страта ключавых відаў, ад якіх залежаць усе іншыя віды ў экасістэме, напрыклад марскіх птушак, таксама можа мець значныя наступствы. Марскія птушкі важныя для структуры экасістэмы, таму што яны пераносяць вялікую колькасць пажыўных рэчываў у экасістэмы і зарываюцца ў глебу, дапамагаючы расліннасці. Аднак пасля засялення людзей суполкі марскіх птушак сур’ёзна пацярпелі на астравах па ўсім свеце. У той час як некаторыя экзатычныя віды могуць выконваць экалагічныя функцыі, падобныя да тых, што выконваюць вымерлыя віды, ёсць шмат роляў, якія не могуць быць выкананы іншымі відамі. Такім чынам, падобныя экзатычныя віды не прапануюць поўную замену вымерлым відам у супольнасці. Нават калі колькасць відаў, завезеных на востраў, прыкладна такая ж, як і колькасць вымерлых, экалагічныя рысы недастаткова параўнальныя, каб кампенсаваць страты.

 Глабальнае пацяпленне 
Глабальнае пацяпленне становіцца сур’ёзнай прычынай страты відаў на астравах. Гэта можа быць звязана з павышэннем узроўню мора, пранікненнем салёнай вады ў прэснаводныя асяроддзі пражывання або няздольнасцю відаў адаптавацца да павышэння тэмпературы і экстрэмальных з’яў надвор’я. Віды раслін асабліва адчувальныя.Kreft, H., W. Jetz, J. Mutke, G. Kier, and W. Barthlott. 2008. Global diversity of island floras from a macroecological perspective. Ecology Letters 11(2): 116—127. У больш ізаляваных раёнах, такіх як астравы Паўднёвага акіяна, ускосныя наступствы, такія як інвазійныя віды і глабальнае пацяпленне, могуць адыграць большую ролю ва ўплыве на насельніцтва, чым празмерная эксплуатацыя, забруджванне і страта асяроддзя пражывання.Chown, S.L., J.E. Lee, and J.D. Shaw. 2008. Conservation of Southern Ocean Islands: Invertebrates as exemplars. Journal of Insect Conservation 12(4): 277—291.
міні|Павышэнне ўзроўню мора з’яўляецца актуальнай праблемай для многіх жыхароў астравоў.

 Трафічныя каскады 
Дзейнасць чалавека і інтрадукцыя нетутэйшых відаў часта выклікаюць трафічныя каскады, калі прамое ўздзеянне на адзін від прыводзіць да ўскоснага ўздзеяння на іншыя віды ў харчовай сетцы. У якасці прыкладу можна прывесці востраў Санта-Круз з Каліфарнійскіх нармандскіх астравоў, дзе атручванне ДДТ скараціла папуляцыю белагаловага арлана. Гэта, разам з вялікай колькасцю завезеных дзікіх свіней для палявання, дазволіла беркутам каланізаваць востраў і замяніць белагаловых арланаў. Аднак беркуты таксама елі мясцовых астраўных лісіц. Памер папуляцыі лісіц зменшыўся амаль да знікнення, у той час як папуляцыі скунсаў павялічыліся з-за паслаблення канкурэнцыі з лісамі.

 Ахова астравоў 

 Захаванне на астравах 
Паколькі астраўныя экасістэмы з’яўляюцца самадастатковымі, магчыма змякчыць многія пагрозы відам. Эколагі і кіраўнікі працуюць разам, каб расставіць прыярытэты для захавання тэрыторый і хутка распрацаваць і рэалізаваць планы дзеянняў. Не ўсё можна зрабіць запаведнікамі, таму важна спачатку сабраць адпаведную інфармацыю і вызначыць прыярытэты праблемных пытанняў.Kepler, C.B. and J.M. Scott. 1985. Conservation of Island Ecosystems. ICBP Technical Publication Number 3: 255—271. Пасля выбару вобласці кіраўнікі павінны атрымаць права ўласнасці і падтрымку. Неабходна таксама прыцягнуць да гэтага працэсу мясцовых спецыялістаў і карэннае насельніцтва. Наяўнасць дакладна вызначаных мэтаў будзе садзейнічаць шматлікім неабходным узаемадзеянням паміж людзьмі і агенцтвамі. Пасля стварэння рэзерву менеджэры могуць практыкаваць адаптыўнае кіраванне і працягваць навучанне ў суполцы.

На сушы захаванне астравоў накіравана на ахову відаў і асяроддзя іх пражывання. У некаторых выпадках захаванне можа быць інтэгравана з сельскагаспадарчай вытворчасцю. Напрыклад, плантацыі акацыі коа і лясістыя пашы на Гаваях з’яўляюцца антрапагенна змененымі экасістэмамі, але дастатковыя для звязнасці паміж ляснымі фрагментамі і, такім чынам, падтрымліваюць большую разнастайнасць, чым адкрытыя пашы.Goldman, R.L., L.P. Goldstein, and G.C. Daily. 2008. Assessing the conservation value of a human-dominated island landscape: Plant diversity in Hawaii. Biodiversity and Conservation 17(7): 1765—1781. Іншыя напрамкі ўключаюць аднаўленне асяроддзя пражывання і знішчэнне інтрадуцыйных драпежнікаў, капытных і экзатычных раслін (праз паляванне, выдаленне або біялагічны кантроль).

У марскіх экасістэмах усё часцей ствараюцца «забароненыя» запаведнікі. Гэта дазваляе аднавіць мясцовыя віды, а таксама павялічыць колькасць камерцыйна карысных відаў.Towns, D.R. and W.J. Ballantine. 1993. Conservation and Restoration of New Zealand Island Ecosystems. Trends in Evolution and Ecology 8(12): 452—457. Аднак і ў наземных, і ў марскіх сістэмах гэтыя дзеянні дарагія і не заўсёды прыводзяць да жаданых вынікаў. Напрыклад, некаторыя віды-чужынцы становяцца ключавымі відамі, і іх выдаленне можа нанесці экасістэме больш шкоды, чым карысці. Каб быць больш эфектыўнымі, менеджэры астраўных экасістэм павінны абменьвацца інфармацыяй і вучыцца на памылках адзін аднаго.Cronk, Q.C.B. 1997. Islands: stability, diversity, conservation. Biodiversity and Conservation 6: 477—493.
міні|Амары атрымліваюць вялікую карысць ад стварэння забароненых зон на такіх астравах, як Вялікабрытанія, Новая Зеландыя і Тонга.

 Аднаўленне вострава 
Захаванне астравоў, як правіла, сканцэнтравана на захаванні асобных відаў і месцаў іх пражывання. Аднак многія эколагі перасцерагаюць, што таксама трэба захоўваць і экалагічныя і эвалюцыйныя працэсы. Захаванне астраўных суполак у цэлым цесна звязана з экалогіяй аднаўлення.

Актыўнае аднаўленне на астравах можа праводзіцца як для відаў жывёл (транслакацыі, індукаванае размнажэнне), так і для відаў раслін (лясааднаўленне). Стварэнне мэтаў для аднаўлення можа быць складанай задачай, таму што часта немагчыма аднавіць экасістэму ў яе «гістарычны» або «нармальны» стан, калі гэты стан нават можна дакладна вызначыць. Аднаўленне ніколі не бывае поўным, бо экалагічныя супольнасці заўсёды знаходзяцца ў стане зменаў.

 Устойлівае выкарыстанне 
Паколькі знясіленне рэсурсаў з’яўляецца сур’ёзнай праблемай на астравах, неабходна таксама ўлічваць патрэбы чалавечага насельніцтва. На многіх астравах навукоўцы і кіраўнікі вывучаюць традыцыйныя звычаі карэннага насельніцтва ў якасці магчымых рашэнняў для захавання прыроды. У некаторых выпадках сістэмы абмежаванага аб’ёму здабычы, якія абслугоўваюць грамадства, могуць стаць лепшай альтэрнатывай цалкам закрытым ахоўным зонам, калі не хапае рэсурсаў для належнага выканання.Cinner, J.E., M.J. Marnane, and T.R. McClanahan. 2005. Conservation and community benefits from traditional coral reef management at Ahus Island, Papua New Guinea. Conservation Biology 19(6): 1714—1723. Вялікую ролю адыгрывае народная адукацыя.

 Гл. таксама 

 Парушэнне (экалогія)
 Астраўная біягеаграфія
 Астраўны сіндром
 Захаванне гавайскага меданоса
 Дынаміка дзялянак
 Нябесны востраў

 Крыніцы 

 Знешнія спасылкі 

 Астраўное захаванне

Катэгорыя:Астравы
Катэгорыя:Экалогія
Катэгорыя:Старонкі з недагледжанымі перакладамі