Соэкстинкция - Coextinction

Часть серии по
Эволюционная биология
Зяблики Дарвина, автор Gould.jpg

Соэкстинкция и с заботой относятся к явлениям потери или упадка хозяина разновидность что приводит к потере или опасности для другого вида, который зависит от него, что может привести к каскадным эффектам по трофические уровни.[1] Термин введен авторами Сторк и Ляль (1993).[2][3] и первоначально использовался для объяснения исчезновения паразитический насекомые после потери их конкретных хозяев. Этот термин теперь используется для описания потери любого взаимодействующий видов, включая конкуренцию со своими собратьями, и специалистами травоядные животные с их источником пищи. Соэкстинкция особенно распространена, когда краеугольные камни вымирает.

Причины

Наиболее часто упоминаемый пример - это вымершие странствующий голубь и его паразитический птичьи вши Columbicola extinctus и Campanulotes defectus. Недавно, C. extinctus был заново открыт на полосатохвостый голубь,[4] и C. defectus был признан вероятным случаем неправильной идентификации существующего Campanulotes flavus.[5] Однако, несмотря на то, что странствующая голубиная вошь была обнаружена заново, могло произойти одновременное исчезновение других паразитов, даже на странствующем голуби. Несколько видов вшей, например Ралликола экстинктус, а хуя паразиты - вероятно, вымерли вместе со своими хозяевами.[6]

Недавние исследования показали, что до 50% видов могут исчезнуть в ближайшие 50 лет.[7] Отчасти это происходит из-за совместного угасания; например, исчезновение тропических видов бабочек из Сингапура объясняется потерей их конкретных личиночных растений-хозяев.[7] Чтобы увидеть, как будут развиваться возможные будущие случаи совместного исчезновения, исследователи создали модели, показывающие вероятностные отношения между вымиранием аффилированных и хозяев в совместно эволюционирующих межвидовых системах. Субъекты опыляют Фикус Осы и фикусы, паразиты приматов (Pneumocystis Грибы, Нематода, и Вши ) и их хозяева, паразитические клещи и вши и их птичьи хозяева, бабочки и их личиночные растения-хозяева, а также бабочки-муравьи и их муравьи-хозяева. Для всех аффилированных групп, кроме наиболее специфичных для хозяев (например, грибов приматов Pneumocystis и приматов), уровни вымирания аффилированных животных могут быть умеренными при низких уровнях вымирания хозяев, но можно ожидать, что они быстро вырастут по мере увеличения вымирания хозяев до уровней, прогнозируемых в ближайшем будущем. . Эта криволинейная взаимосвязь между уровнями вымирания хозяина и аффилированного лица также может частично объяснить, почему на сегодняшний день задокументировано так мало событий со-исчезновения.[7]

Были проведены исследования риска совместного исчезновения среди богатых Псиллид фауна Hemiptera - Псиллоидеи обитающие акации (Fabaceae-Mimosoideae: Acacia) в центральной восточной части Нового Южного Уэльса, Австралия. Результаты предполагают, что A. ausfeldii является хозяином одного специализированного вида псиллид, Acizzia, и A. gordonii содержит одного специалиста по псиллиду, Acizzia. Оба вида псиллид могут оказаться под угрозой совместного исчезновения на том же уровне, что и их виды-хозяева.[8]

Паттерны взаимодействия можно использовать для прогнозирования последствий филогенетических эффектов. Используя систему методических наблюдений, ученые могут использовать филогенетические отношения видов для прогнозирования количества взаимодействий, которые они проявляют в более чем одной трети сетей, а также идентичность видов, с которыми они взаимодействуют, примерно в половине сетей. . Как следствие, моделируемые события вымирания имеют тенденцию запускать каскады со-вымирания родственных видов. Это приводит к неслучайному сокращению эволюционного дерева.[9]

В статье 2004 г. Наука, эколог Лиан Пин Ко и коллеги обсуждают совместное исчезновение,[10] заявляя

«Совместное исчезновение видов - это проявление взаимосвязанности организмов в сложном экосистемы. Утрата видов в результате совместного исчезновения представляет собой потерю незаменимых эволюционный и коэволюционный история. Ввиду глобального кризиса вымирания совершенно необходимо, чтобы со-исчезновение было в центре внимания будущих исследований для понимания сложных процессов вымирания видов. Хотя совместное исчезновение не может быть самой важной причиной исчезновения видов, оно, безусловно, коварно ». (Кох и другие. 2004)

Ко и другие. также определить находящийся под угрозой исчезновения в качестве таксоны «скорее всего, вымрут, если исчезнут их нынешние хозяева [...]».

Одним из примеров является близкое исчезновение рода Гибискадельфус в результате исчезновения нескольких Гавайские медовые растения, это опылители. Есть несколько примеров хищники и мусорщики вымирание после исчезновения видов, которые представляли их источник пищи: например, одновременное исчезновение Орел Хааста с моа.

Соэкстинкция также может происходить на локальном уровне: например, упадок красного муравья Мирмика сабулети на юге Англия, вызванные утратой среды обитания, привели к локальному исчезновению большой синий бабочка, которая зависит от муравья как хозяина личинок. В этом случае муравей избежал локального вымирания, и бабочка была возвращена.

Другой пример видов, проходящих со-исчезновение, - желудочная муха носорога (Гиростигма rhinocerontis) и его виды-хозяева, находящиеся под угрозой исчезновения черный носорог и белый носорог (Diceros bicornis и Цератотерий симум). Личинки мухи созревают в слизистой оболочке желудка носорога, попадая в организм через пищеварительный тракт, и поэтому их размножение зависит от видов носорогов.[11]

Последствия

Соэкстинкция может означать потеря биоразнообразия и диверсификация. Соэкстинкции могут влиять не только на диверсификацию паразитов и мутуалистов, но и на их хозяев. Возможно, паразиты способствуют диверсификации хозяев за счет полового отбора.[нужна цитата ] Эта потеря паразитов может снизить уровень диверсификации хозяев. Соэкстинкция также может привести к потере истории эволюции. Вымирание родственных хозяев может привести к исчезновению родственных паразитов. Потеря истории, вероятно, будет больше, чем ожидаемая потеря, если виды вымерли наугад.[нужна цитата ] Более того, если соэкстинкции сгруппированы, то более вероятно, что соэкстинкция может привести к неслучайной потере черт. Ожидается, что виды, подверженные риску соэкстинкции, будут крупнее, потому что редкие хозяева, как правило, больше, а у более крупных хозяев есть более крупные паразиты.[нужна цитата ] Также можно ожидать, что они будут иметь длительное время генерации или более высокие тропические положения. Совместное исчезновение может выходить за рамки биоразнообразия и иметь прямые и косвенные последствия для сообществ исчезнувших видов. Одним из основных последствий совместного вымирания, выходящего за рамки биоразнообразия, является мутуализм, заключающийся в потере производства продуктов питания и сокращении числа опылителей, которым угрожает опасность. Исчезновение паразитов может иметь негативные последствия для человека или вида. У редких хозяев потеря специализированных паразитов может предрасполагать хозяев к заражению новыми паразитами.[нужна цитата ] Более того, последствия удаления специальных паразитов из редких хозяев - это проблема того, куда паразиты отправятся после того, как их хозяин вымрет. Если паразиты зависят только от этих видов, то есть виды паразитов, которым грозит исчезновение из-за совместной опасности. С другой стороны, если они смогут найти альтернативных хостов и переключиться на них, эти хосты могут оказаться людьми. В любом случае потеря паразитов в результате совместного вымирания или приобретение новых паразитов альтернативными хозяевами оказывается серьезной проблемой. Соэкстинкция может выходить за рамки уменьшения биоразнообразия, она может распространяться на различные биомы и связывать различные экосистемы.[нужна цитата ]

Исследование, проведенное в Новая Каледония показал, что исчезновение коралловый риф -ассоциированные виды рыб среднего размера в конечном итоге приведут к совместному исчезновению по меньшей мере десяти видов паразитов.[12]

Риски

Специфичность и жизненный цикл хозяина являются основными факторами риска совместного исчезновения. Виды муталистов, паразитов и многих свободноживущих насекомых, у которых есть этапы жизненного цикла, с большей вероятностью станут жертвами совместного исчезновения. Это связано с тем, что эти организмы могут зависеть от нескольких хозяев на протяжении всей своей жизни по сравнению с простыми организмами с жизненным циклом.[13] Кроме того, если организмы эволюционно гибки, то эти организмы могут избежать исчезновения.[14][15]

Область с наибольшим эффектом соугасания - это тропики. Постоянное исчезновение среды обитания, вмешательство человека и большая потеря жизненно важных экосистемные услуги. Это опасно, потому что тропики содержат 2/3 всех известных видов, но они не в такой ситуации, когда о них можно было бы полностью позаботиться. К другим факторам риска, помимо потери лесов, относятся: развитие прибрежных районов, чрезмерная эксплуатация дикой природы и преобразования среды обитания, которые также влияют на благополучие человека.[16]

Пытаясь остановить совместное исчезновение, исследователи обнаружили, что первым шагом будет сохранение вида-хозяина, от которого зависят другие виды. Эти хозяева служат основными компонентами их среды обитания и нуждаются в них для выживания. Решая, какого хозяина защищать, важно выбрать тот, который может принести пользу множеству других зависимых видов.[17]

Смотрите также

  • Додо и тамбалакок, для предполагаемого случая почти соисполнения, который оказался гораздо более сложным

Рекомендации

  1. ^ Jönsson, M. T .; Thor, G .; Робертс, Д. Л. (2012). «Оценка рисков соэкстинкции в результате эпидемической гибели дерева: присоединение сообществ лишайников среди больных популяций деревьев-хозяев Fraxinus excelsior». PLOS ONE. 7 (9): 1–10. Bibcode:2012PLoSO ... 745701J. Дои:10.1371 / journal.pone.0045701. ЧВК  3458109. PMID  23049840.
  2. ^ Аист, Найджел Э .; Льял, Кристофер Х. С. (25 декабря 1993 г.). «Темпы исчезновения или« совместного исчезновения »?». Природа. 366 (6453): 307–8. Bibcode:1993Натура.366..307С. Дои:10.1038 / 366307a0. ISSN  0028-0836.
  3. ^ Терви, Сэмюэл Т. (28 мая 2009 г.). Голоценовые вымирания. Издательство Оксфордского университета. п. 167.
  4. ^ Clayton, D. H .; Прайс, Р. Д. (1999). «Таксономия Нового Света Columbicola (Phthiraptera: Philopteridae) из Columbiformes (Aves) с описанием пяти новых видов ". Анна. Энтомол. Soc. Являюсь. 92 (5): 675–685. Дои:10.1093 / aesa / 92.5.675.
  5. ^ Price, R.D .; Clayton, D. H .; Адамс, Р. Дж., Младший (2000). "Голубиные вши в разделе: Таксономия Австралии" Campanulotes (Phthiraptera: Philopteridae) с описанием C. durdeni n.sp ". Журнал паразитологии. 86 (5): 948–950. Дои:10,1645 / 0022-3395 (2000) 086 [0948: PLDUTO] 2.0.CO; 2. PMID  11128516.
  6. ^ Мей, Э. (1990). "Eine neue ausgestorbene Vogel-Ischnozere von Neuseeland, Huiacola extinctus (Insecta, Phthiraptera) ". Zoologischer Anzeiger. 224 (1/2): 49–73.
  7. ^ а б c Ко, LP; Данн, Р.Р .; Sodhi, NS; Колвелл, РК; Проктор, HC; Смит, VS (2004). «Вымирание видов и кризис биоразнообразия». Наука. 305 (5690): 1632–1634. Bibcode:2004Наука ... 305.1632K. Дои:10.1126 / science.1101101. PMID  15361627. S2CID  30713492.
  8. ^ Пауэлл, Фиона А .; Hochuli, Dieter F .; Symonds, Celia L .; Кассис, Герасимос (2012). «Подвержены ли псиллиды находящимся под угрозой исчезновения растениям Acacia ausfeldii, A. dangarensis и A. gordonii риску совместного исчезновения?». Австралия Экология. 37 (1): 140–148. Дои:10.1111 / j.1442-9993.2011.02257.x.
  9. ^ Резенде, Энрико; и другие. (23 августа 2007 г.). «Неслучайные соэкстинкции в филогенетически структурированных мутуалистических сетях». Природа. 925. 448 (7156): 925–8. Bibcode:2007Натура.448..925р. Дои:10.1038 / природа05956. HDL:10261/38513. PMID  17713534.
  10. ^ Ко, Лиан Пин; Данн, Роберт Р .; Sodhi, Navjot S .; Колвелл, Роберт К .; Проктор, Хизер С .; Смит, Винсент С. (2004). «Соэкстинкция видов и кризис биоразнообразия». Наука. 305 (5690): 1632–1634. Bibcode:2004Наука ... 305.1632K. Дои:10.1126 / science.1101101. PMID  15361627. S2CID  30713492.
  11. ^ Colwell, DD; Отранто, Д; Стивенс, младший (2009). «Мухи Эстрид: искоренение и вымирание против биоразнообразия». Тенденции Паразитол. 25 (11): 500–4. Дои:10.1016 / j.pt.2009.07.011. PMID  19762281.
  12. ^ Жюстин, JL .; Beveridge, I .; Боксхолл, Джорджия .; Bray, RA .; Miller, TL .; Moravec, F .; Trilles, JP; Уиттингтон, штат ИД. (2012). «Аннотированный список паразитов рыб (Isopoda, Copepoda, Monogenea, Digenea, Cestoda, Nematoda), собранных у луцианов и леща (Lutjanidae, Nemipteridae, Caesionidae) в Новой Каледонии, подтверждает высокое биоразнообразие паразитов у рыб коралловых рифов». Акват Биосист. 8 (1): 22. Дои:10.1186/2046-9063-8-22. ЧВК  3507714. PMID  22947621.
  13. ^ Moir, ML; Веск, Пенсильвания; Бреннан, KEC; Кейт, DA; Хьюз, L; Маккарти, Массачусетс (2010). «Текущие ограничения и будущие направления в оценке соразмерения». Консерв. Биол. 24 (3): 682–90. Дои:10.1111 / j.1523-1739.2009.01398.x. PMID  20067486.
  14. ^ Бронштейн Дж. Л., Дикманн Ю., Феррьер Р. 2004. Коэволюционная динамика и сохранение мутуализмов. В эволюционной биологии сохранения, под ред. Ферриер Р., Дикманн, Д. Куве, стр. 305–26. Кембридж, Великобритания: Cambridge Univ. Нажмите
  15. ^ Роберт, Колвелл К., Данн Р. Роберт и Найема Харрис. «Соэкстинкция и сохранение зависимых видов в меняющемся мире». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики 48 (без даты): 183-203.
  16. ^ Брэдшоу, Кори Дж. А.; Sodhi, Navjot S; Брук, Барри В. (2009). «Тропические потрясения: продолжается трагедия биоразнообразия». Границы экологии и окружающей среды. 7 (2): 79–87. Дои:10.1890/070193.
  17. ^ Moir, M. L .; Веск, П. А .; Brennan, K. E. C .; Keith, D.A .; Маккарти, М. А .; Хьюз, Л. (2011). «Выявление беспозвоночных, находящихся под угрозой исчезновения, и управление ими посредством оценки риска совместного исчезновения». Биология сохранения. 25 (4): 787–796. Дои:10.1111 / j.1523-1739.2011.01663.x. PMID  21453365.

внешняя ссылка