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키스톤종

Keystone species
재규어: 키스톤, 플래그십, 우산종, 정점 포식자
비버: 큰 숲을 관개하고 생태계조성하는 호수, 운하, 습지 조성에 책임이 있는 주요 종이자 서식지 창조자

키스톤종은 풍부함에 비해 자연환경에 불균형적으로 큰 영향을 미치는 종으로, 1969년 동물학자 로버트 T. 페인(Robert T. Paine)이 이 개념을 도입했다.키스톤 종은 생태계의 구조를 유지하는데 중요한 역할을 하며, 생태계의 많은 다른 유기체들에게 영향을 미치고, 지역사회에 있는 다양한 다른 종의 종류와 수를 결정하는 데 도움을 준다.핵심종이 없다면 생태계는 극적으로 달라지거나 아예 존재하지 않을 것이다.늑대와 같은 몇몇 핵심종들도 최상위 포식자들이다.

생태계에서 키스톤 종의 역할은 아치형 키스톤의 역할과 유사합니다.키스톤이 아치의 어떤 돌보다도 가장 작은 압력을 받는 동안에도 아치는 여전히 무너져 내립니다.이와 유사하게, 바이오매스생산성의 측정으로 생태계의 작은 부분임에도 불구하고 핵심 종들이 제거되면 생태계는 극적인 변화를 경험할 수 있다.그것은 대표종과 우산종과 함께 보존 생물학에서 인기 있는 개념이 되었다.이 개념은 특히 종간의 강한 상호작용을 기술하는 것으로 평가되고 있으며 생태학자와 보존 정책 입안자 간의 의사소통을 용이하게 하고 있지만, 복잡한 생태 시스템을 지나치게 단순화한다는 비판을 받아왔다.

역사

키스톤 포식자 Ochre seastars (Pisaster ocraceus)
캘리포니아산 홍합(Mytilus californianus)으로 해삼의 먹이

키스톤 종의 개념은 1969년 동물학자 로버트 T. 페인(Robert T. Paine)[1][2]에 의해 도입되었다.페인은 불가사리와 홍합포함조간대 해양 무척추동물(만조선과 간조선 사이)의 관계에 대한 그의 관찰과 실험을 설명하기 위해 이 개념을 개발했습니다.그는 한 지역에서 불가사리를 제거하고 [3]생태계에 미치는 영향을 기록했습니다.페인은 1966년 발표한 '식품웹의 복잡성과 종의 다양성'이라는 논문에서 워싱턴[4]마카만의 이런 시스템을 설명했다.페인은 1969년 논문에서 일반적으로 황토 불가사리로 알려진 불가사리의 일종인 피사스터 오크레이서스와 홍합류의 일종인 마이틸러스 캘리포니아누스를 [1]주요 예로 사용하여 키스톤 종의 개념을 제안했다.황토색 불가사리는 일반적인 포식자이며 키톤, 림프렛, 달팽이, 따개비, 에키노이드, 그리고 심지어 십각류 갑각류를 먹고 삽니다.이 불가사리가 가장 좋아하는 음식은 바위 위의 공간을 차지하기 위한 우세한 경쟁자인 홍합이다.황토 불가사리는 황토 불가사리가 먹지 않는 다른 해조류, 스폰지, 그리고 아네모네가 공존할 수 있도록 다른 먹이들과 함께 홍합 개체 수를 체크합니다.페인이 황토 불가사리를 제거했을 때 홍합은 빠르게 자라 다른 종들을 앞질렀다.이 개념은 보존에 널리 보급되어 다양한 맥락에서 도입되어 보존에 대한 지원을 이끌어내기 위해 동원되었습니다.특히 인간의 활동이 핵심 [5][6]포식자를 제거하는 등 생태계를 손상시키는 경우입니다.

정의들

키스톤 종은 Paine에 의해 [7]풍부함에 비해 환경에 불균형적으로 큰 영향을 미치는 종으로 정의되었습니다.2003년 데이빅은 "기능군 [8]바이오매스 우위에 비해 다양성과 경쟁대한 하향식 효과가 큰 강한 상호작용 종"으로 운영상 정의했다.

전형적인 키스톤 종은 특정한 초식성 종이 지배적인 식물 종을 없애는 것을 막는 포식자이다.먹이 수가 적으면 키스톤 포식자는 훨씬 더 풍부하지 않고 여전히 효과적일 수 있습니다.하지만 포식자가 없다면, 초식성 먹이는 폭발적으로 증가하고, 지배적인 식물들을 전멸시키고, 생태계의 특성을 극적으로 바꿀 것이다.각각의 예에서 정확한 시나리오는 바뀌지만, 중심적인 생각은 여전히 일련의 상호작용을 통해 비농축종이 생태계 기능에 큰 영향을 미친다는 것입니다.예를 들어, 초식성 벌레는 북미 [9]해역의 성가신 유라시아산 물우유를 먹이로 삼음으로써 수생 식물의 다양성에 중요한 영향을 미치는 것으로 생각됩니다.비슷하게, 말벌 종인 아겔리아 비시나는 비길 데 없는 둥지 크기, 군락 크기, 그리고 높은 비율의 알을 낳는다는 이유로 핵심 종으로 분류되어 왔다.먹이의 다양성과 높은 성장률을 유지하는 데 필요한 양은 [7]주변의 다른 종들에게 직접적인 영향을 미칩니다.

키스톤의 개념은 생태학적 영향에 의해 정의되며, 이것들은 결국 그것을 보존에 중요하게 만든다.이 점에서 그것대표종, 지표종, 우산종과 같은 몇몇 다른 종 보존 개념과 겹친다.예를 들어, 재규어는 카리스마가 있는 큰 고양이로,[10] 다음과 같은 정의를 모두 충족합니다.

재규어는 우산종, 대표종, 야생의 질 지표이다.육식동물 회복, 마드레안 삼림 및 리파리아 지역에서의 연결 보호 및 복원, 리파리아 지역 보호 및 복원 등의 목표를 추진하고 있습니다.재규어를 보호하는 보호 시스템은 많은 다른 종들의 우산입니다. 재규어는 아열대 및 열대 아메리카의 핵심입니다.

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포식자

해달과 다시마 숲

보라색 성게와 같은 성게는 다시마 잡이를 씹어 다시마 숲을 해칠 수 있다.
해달성게의 중요한 포식자이며 다시마 숲의 핵심 종이다.

해달은 성게에 의한 피해로부터 다시마 숲을 보호한다.북미 서해안의 해달들이 그들의 모피를 얻기 위해 상업적으로 사냥되었을 때, 그들의 숫자는 너무 낮은 수준까지 떨어졌습니다 – 북태평양에서는 1,000마리 미만 – 그들은 성게 개체 수를 통제할 수 없었습니다.성게는 다시마의 을 너무 많이 뜯어서 다시마 숲과 그에 의존하는 모든 종들이 사라졌습니다.해달 재도입으로 다시마 생태계가 복원됐다.예를 들어, 알래스카 남동부에서는 약 400마리의 해달이 방류되어 번식하여 25,000마리에 [11][12][13][14]육박하는 개체수를 형성하고 있다.

옐로스톤의 최상위 포식자인 늑대는

늑대 재도입 후 옐로스톤 국립공원 블랙테일크릭에서 리파리안 버드나무 회수

키스톤 포식자들은 단일 종이 우세한 것을 방지함으로써 공동체의 생물 다양성을 증가시킬 수 있다.그들은 특정 생태계에서 유기체의 균형에 깊은 영향을 미칠 수 있다.키스톤 포식자의 도입 또는 제거, 또는 개체 밀도의 변화는 생태계에서 다른 많은 개체군의 균형에 급격한 연쇄적 영향을 미칠 수 있습니다.예를 들어, 초원을 방목하는 것은 하나의 우세한 종이 차지하는 [15]것을 막을 수 있다.

그레이 옐로스톤 생태계에서 회색 늑대를 제거한 것은 영양 [16]피라미드에 깊은 영향을 미쳤다.포식자 없이, 초식동물들은 많은 목질 브라우즈 종들을 과도하게 방목하기 시작했고, 이 지역의 식물군에 영향을 끼쳤다.게다가, 늑대는 종종 동물들이 강기슭 지역에서 풀을 뜯는 것을 막았고, 이것은 비버가 그들의 먹이 자원을 잠식당하지 않도록 보호했다.늑대의 제거는 그들의 서식지가 방목지가 되었기 때문에 비버 개체수에 직접적인 영향을 미쳤다.포식자 부족으로 인해 블랙테일 크릭을 따라 버드나무와 침엽수가 늘어나면서 수로를 절개하게 되었는데, 이는 비버가 물의 속도를 늦추고 흙을 제자리에 고정시키는 데 도움이 되었기 때문입니다.또한 포식자는 하천이나 하천과 같은 수문학적 특징을 정상 작동 상태로 유지합니다.늑대가 다시 소개되었을 때, 비버 개체수와 전체 강변 생태계는 몇 [17]년 안에 극적으로 회복되었습니다.

바다별 및 기타 비아펙스 포식자

1966년 페인에 의해 기술된 바와 같이, 일부 바다 별들은 다른 [18]천적이 없는 성게, 홍합, 그리고 다른 조개류를 먹이로 삼을 수 있습니다.만약 바다별이 생태계에서 제거된다면 홍합 개체수는 통제 불능으로 폭발하여 대부분의 다른 [19]종들을 쫓아낸다.최근 미국 주변에서 발생한 바다별 소모성 질병은 간접적으로 많은 조간 서식지에서 홍합 개체군을 지배하게 만들었다.

이 생물들은 꼭 포식자일 필요는 없다.바다의 별들은 상어, 가오리, 말미잘의 먹잇감이다.해달은 범고래[20]먹잇감이다.

중앙아메리카와 남아메리카에서 거의 멸종위기에 가까운 동물로 분류된 재규어는 매우 다양한 먹이로 [21]포유류의 정글 생태계와 87종의 먹잇감의 균형을 맞추는 데 도움을 줌으로써 중요한 포식자 역할을 한다.사자는 또 다른 핵심종이다.[22]

도토리 뱅크시아, 뱅크시아 프리오노테스는 중요한 수분 매개자인 호네이터에게 유일한 꿀 공급원입니다.

상호주의자

키스톤 상호주의자는 상호 유익한 상호 작용에 참여하는 유기체이며, 이러한 상호 작용의 상실은 생태계 전체에 큰 영향을 미칠 것입니다.예를 들어, 호주 서부Avon Wheatbelt 지역에서는, 뱅크시아 프리오노테스가 수많은 식물 종들의 수분에 중요한 역할을 하는 호동나무유일한 꿀 공급원이 되는 시기가 매년 있다.따라서, 이 한 종의 나무의 상실은 아마도 전체 생태계에 심오한 영향을 미치면서, 호네이터 개체군의 붕괴를 야기할 것이다.또 다른 예는 많은 다른 나무들의 씨앗을 퍼뜨리는 카소우리와 같은 초식동물이다.어떤 씨앗들은 캐서리를 [23][24]거치지 않으면 자라지 않을 것이다.

엔지니어

프레리 도그 타운.1844년 조시아 그레그 그림

키스톤과 함께 사용되는 용어는 생태계 [5]엔지니어입니다.북미에서 프레리독은 생태계 엔지니어이다.프레리 도그 굴은 산물떼새굴을 파는 올빼미들에게 둥지를 튼다.프레리독 터널 시스템은 또한 빗물을 물 테이블로 보내 유출과 침식을 방지하는데 도움을 주며, 또한 소 방목의 결과일 수 있는 통기를 증가시키고 토양 구성을 역전시킴으로써 지역의 토양 구성을 변화시키는 역할을 할 수 있다.프레리 도그들은 또한 [25]포식자들의 은신처를 없애기 위해 그들의 군락지 주변의 초목을 다듬는다.또 다른 핵심종인 플레인 들소, 프롱혼, 노새사슴같은 방목종들은 [26]프레리도그가 사용하는 같은 땅에서 방목하는 성향을 보였다.

환경에 변혁적인 영향을 미치는 동물 건축물인 비버댐

비버는 잘 알려진 생태계 엔지니어이자 핵심종이다.그것은 개울에서 연못이나 늪으로 영역을 바꾼다.비버는 댐을 짓기 위해 오래된 나무를 베어냄으로써 먼저 강가 지역의 가장자리를 변화시킨다.이것은 어린 나무들이 그 자리를 대신할 수 있게 해준다.비버 댐은 그들이 세워진 강가 지역을 변화시킨다.지형, 토양, 그리고 많은 요인에 따라, 이 댐들은 하천과 강의 강변 가장자리를 습지, 초원 또는 강가 숲으로 바꾼다.이 댐들은 양서류, 연어, 노래하는 [27]새를 포함한 수많은 종들에게 이로운 것으로 나타났다.

아프리카 사바나에서는 대형 초식동물들, 특히 코끼리가 환경을 형성합니다.코끼리들은 나무를 파괴하고 풀 종들을 위한 공간을 만듭니다.이 동물들이 없다면, 사바나의 많은 부분이 [28]삼림지대로 변할 것이다.아마존 강 유역에서는 페커리가 다양한 [29][30]종에 의해 이용되는 왈라를 생산하고 유지합니다.호주의 연구는 그레이트 배리어 리프의 앵무새 물고기가 암초에 있는 산호를 꾸준히 긁어내고 청소하는 유일한 암초 물고기라는 것을 발견했습니다.이 동물들이 없다면, 그레이트 배리어 리프는 심각한 [31]압박을 받게 될 것이다.

세렝게티에서는, 이러한 초원에 충분한 넝쿨이 존재하면 나무가 자라게 되고, 이는 다시 산불 발생 가능성을 감소시킨다.다큐멘터리 '세렝게티 규칙'은 이를 [32]상세히 기록하고 있다.

제한 사항

키스톤 종의 개념은 특히 강력한 종간 상호작용을 기술하고 생태학자들과 보존 정책 입안자들 사이의 더 쉬운 의사소통을 가능하게 하는 데 가치가 있지만, L. S. Mills와 동료들은 복잡한 생태 시스템을 지나치게 단순화하는 것에 대해 비판을 받아왔다.이 용어는 다양한 생태계와 포식자, 먹이 및 식물(주 생산자)에 널리 적용되어 왔으며, 불가피하게 서로 다른 생태학적 의미를 가지고 있다.예를 들어, 포식자를 제거하는 것은 다른 동물들이 다른 종들을 전멸시키는 지점까지 증가하게 할 수 있습니다; 먹잇감 종을 제거하는 것은 포식자 개체수를 추락하게 할 수 있습니다; 또는 포식자들이 다른 먹이 종들을 멸종으로 몰도록 할 수 있습니다; 그리고 식물 종들을 제거하는 것은 꽃가루 매개자와 같이 그것에 의존하는 동물들을 잃는 결과를 초래할 수 있습니다.nd 종자 분산제.비버는 다른 종을 먹기 위해서가 아니라 다른 종에게 영향을 미치는 방식으로 환경을 변화시키기 위해서도 키스톤이라고 불려왔다.따라서 이 용어는 경우에 따라 상당히 다른 의미를 부여해 왔다.밀스의 관점에서, 페인의 연구는 몇몇 종들이 때때로 특정 생태계 내에서 매우 강한 상호작용을 할 수 있다는 것을 보여주었지만, 그것이 자동적으로 다른 생태계가 유사한 [3]구조를 가지고 있다는 것을 의미하지는 않는다.

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레퍼런스

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추가 정보

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