團隊發(fā)現(xiàn)了描述由傳染因子引起的營養(yǎng)級聯(lián)的新范例
當灰狼重新引入黃石國家公園時,它們引發(fā)了白楊樹的復活。年輕的白楊樹已經(jīng)被摧毀,幾乎消失了,麋鹿的禮貌,在所謂的營養(yǎng)級聯(lián) - 一個生態(tài)過程,從食物鏈的高峰開始,向下漣漪。在黃石公園,那個特殊的級聯(lián)從狼到麋鹿到白楊。沒有狼,一個頂尖的捕食者,引發(fā)了這個過程。他們的回歸開始放松。黃石是一個經(jīng)典但不是單數(shù)的例子,是捕食者發(fā)起的營養(yǎng)級聯(lián)。存在其他催化劑,包括感染因子如寄生蟲和病原體。
這就是加州大學圣巴巴拉分校國家科學基金會博士后研究員朱莉婭巴克進來的地方。寄生蟲和病原體是她的專長。在UCSB有機會會見美國俄勒岡州立大學的合著者威廉波紋,誰很快在黃石描述營養(yǎng)級聯(lián)狼群再次登場后后,巴克調(diào)查由寄生蟲和病原體引發(fā)的級聯(lián)的研究文獻。
她策劃了47個例子,并將它們分為三種不同的類型,包括一個不適用于捕食者 - 獵物級聯(lián)的新范例。研究結(jié)果發(fā)表在“生態(tài)與進化趨勢 ”雜志上。“我們的分析發(fā)現(xiàn)了混合型間接效應,”巴克說。“狼通過減少麋鹿的種群發(fā)起了阿斯彭消費密度介導的間接影響,也造成驚嚇麋鹿所以反芻動物吃得少,這也促成了樹恢復nonconsumptive特質(zhì)介導的間接作用。但由于感染他們可以同時消耗他們的宿主并改變他們的行為,啟動我們所謂的消費特質(zhì)介導的間接效應。
巴克發(fā)現(xiàn)這一新類別適用于她在審查中發(fā)現(xiàn)的45%的傳染病病例研究。例證:幼蟲吸蟲 - 寄生扁蟲 - 感染蝸牛。一旦被感染,蝸牛會失去食欲并減少放牧,從而使藻類繁殖。“我發(fā)現(xiàn)了三種吸蟲 - 蝸牛 - 藻類級聯(lián);在一種情況下,受感染的蝸牛吃的藻類比未受感染的蝸牛少,而且在兩種情況下,他們吃得更多,”巴克解釋說。“本文的一個見解是效果可以雙向發(fā)揮作用。”
到目前為止,最普遍的類別是密度介導的級聯(lián),其中消費者殺死其受害者。一個這樣的例子是牛瘟,一種感染非洲塞倫蓋蒂牛羚的病毒。病原體控制著角馬種群,從而有利于它們吃的草。
“當牛瘟從人群中消失時,我們才發(fā)現(xiàn)了這種營養(yǎng)級聯(lián),”巴克解釋道。“然后,角馬種群爆炸并摧毀了草叢。這導致了其他影響,例如更少的火災和更多的樹木。我們稱之為連鎖效應,因為它們從主鏈上分離出來。”
基于恐懼的影響很少見,但巴克發(fā)現(xiàn)了??幾個案例研究。例如,Phorid蒼蠅不需要感染它們的螞蟻宿主就會影響它們的行為。僅僅在勤勞的昆蟲周圍嗡嗡作響會導致恐慌和食欲下降。結(jié)果,螞蟻否則會消耗的蟲子就會幸免。
某些營養(yǎng)級聯(lián)可以以捕食者或傳染因子開始。以海膽為例。海獺在海膽上大飽口福,這反過來又使海帶茁壯成長; 類似地,細菌病原體可以控制海膽,這也有益于海藻。
“在加利福尼亞州北部的海峽群島附近,捕食者如海獺和龍蝦曾經(jīng)很常見,但由于滅絕和過度捕撈而現(xiàn)在很少。他們的獵物 - 海膽變得如此密集,以至于在20世紀90年代早期,一種細菌病原體引起了流行病。海膽使海藻受益,“巴克指出。“這是捕食者誘導的級聯(lián)被病原體誘導的級聯(lián)取代的一個很好的例子。
“盡管已經(jīng)證實了數(shù)百例捕食者誘導的級聯(lián),但寄生蟲的自上而下監(jiān)管可能更常見,因為寄生蟲是地球上最常見的消費者,”她補充道。“隨著我們繼續(xù)失去生態(tài)系統(tǒng)的頂級捕食者,我們可能會更頻繁地看到這種替代品。”
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