Några av historiens mest uthålliga strukturer är akvedukterna som byggdes av forntida romare för att transportera vatten från berg till starkt befolkade områden. Många verkar fortfarande idag, mer än 2, 000 år efter att de började sin tjänst. Det som gör akvedukter så starka är kaskaden av bågar som håller upp strukturen.

Om du undersöker en av dessa bågar, du ser att den består av en serie tegelstenar - vad ingenjörer kallar voussoirs - som stöds i mitten av en keystone. Nyckelstenen ger bågen dess styrka och stabilitet. När den är på plats, bågen kan stå på obestämd tid. Ta bort den, och hela strukturen kollapsar.

1969, en zoolog vid namn Robert T. Paine insåg att vissa arter i ett ekosystem fungerar precis som slutstenen i en romersk båge, och han myntade termen keystone species för att beskriva dem. En sådan art spelar en väsentlig roll i strukturen, ekosystemets funktion eller produktivitet och, som sin bro motsvarighet, förhindrar att ekosystemet går sönder.

Keystone -arter tjänar inte sin utmärkelse på grund av överflöd, men på grund av inflytande. De kan vara köttätare eller växtätare, växt eller djur, marina eller markbundna. De kan torn över dig, som en elefant, eller passa i din handflata, som en havsstjärna.

Det var, faktiskt, en viss art havsstjärna som ledde till Paines utveckling av keystone -konceptet. Havsstjärnan var Pisaster ochraceus , som lever i steniga samhällen mellan tidvatten i västra Nordamerika och livnär sig på musslor. När Paine tog bort Pisaster från ett område i Mukkaw Bay i Washington, han observerade en dramatisk minskning av artens mångfald. Musselpopulationen, självklart, exploderad, men andra arter såg att deras antal minskade dramatiskt.

Av 15 arter räknade i början av försöket, bara åtta återstod på slutet. I ett kontrollområde från vilket Pisaster togs inte bort, Paine observerade inga förändringar i artens mångfald. Paine karakteriserade Pisaster som en keystone -art.

Snart var ekologer och bevarandebiologer runt om i världen på jakt efter att identifiera andra. Som Paine, de använde borttagningsexperiment - ta bort en enda art, registrera de förändringar som inträffar och återföra organismer till sina livsmiljöer när avlägsnandeförsöken avslutades - för att hitta dem. Under de kommande tre decennierna har listan över keystone -arter växte till att omfatta en mängd olika organismer, inklusive havsuttrar, parasitiska getingar, elefanter och tigerhajar, liksom fladdermöss och fåglar som hjälper till med pollinering.

Gjorde dodofågeln snittet, för?

Var Dodo Bird en Keystone -art?

Utanför borttagningsexperiment som vi beskrev tidigare, naturliga förhållanden driver keystone -arter nära att utrotas i vissa delar av världen. Detta har lett till betydande förändringar i andra sammanlänkade populationer.

Havsuttern är ett perfekt exempel. Som en keystone -rovdjur i norra Stilla havet, uttrar livnär sig på sjöborrar, som i sin tur livnär sig på kelp. När havsouttrar trivs i sitt sortiment, tareskogar förblir tjocka och friska. Men under de senaste 30 åren har späckhuggare har börjat inkludera utter i sin kost, eftersom valarnas normala byte har minskat. Detta har fått havsuttrarna att sjunka och sjöborrbestånden ha ökat snabbt. På dessa områden, kelp är nästan obefintlig.

I värsta fall, om havsuttern skulle dö ut, andra arter skulle säkert följa, och ekosystemet skulle förändras för alltid.

Ett annat fall av en keystone -art som har utrotats kan ha inträffat på ön Mauritius i Indiska oceanen. Arten var dodo, en stor flyglös fågel som trivdes tills holländska upptäcktsresande upptäckte ön i slutet av 1590 -talet. Sedan började dodopopulationen sjunka kraftigt när bosättare huggade skog och introducerade råttor och grisar, som rädde fågelbon för deras ägg. På mindre än 100 år har dodo var borta, lämnades att tappa i historieböckerna som ett stumt djur som inte kan anpassa sig.

Dock, ekologer har i årtionden antagit att dodon kan ha varit en keystone -art och att den hade det som kallas obligatorisk mutualism med en annan hotad organism - ett träd som kallas tambalacoque. Den sista tambalacoque grodde strax före 1700, tyder på att trädets bortgång på något sätt är relaterad till dodos utrotning. Hypotesen antyder att dodo åt frukten från tambalacoque och, genom matsmältningsprocesser, aktiverade fröna. Utan några dodos för att utföra denna viktiga funktion, befolkningen av tambalacoque träd minskade till bara några träd.

Många forskare, dock, bestrida tambalacoque/dodo -anslutningen, men även om fågelens utrotning inte är knuten till trädets, hypotesen understryker en viktig punkt om bevarandebiologi:Anslutningar mellan organismer är inte alltid uppenbara och att försvinnandet av en enda art kan få långtgående effekter. Av dessa anledningar, ekologer fortsätter att fokusera på keystone -arter som ett sätt att bevara strukturen och funktionen hos ett brett spektrum av livsmiljöer.

Ursprungligen publicerat:28 sep. 2010