Хищник вершины - Apex predator

В лев - один из главных хищников Африки.[1]
В морской крокодил самая большая из ныне живущих рептилий[2] и доминирующий хищник во всем ареале.[3]
В Большая белая акула (внизу) изначально считался высшим хищником океана; Тем не менее Orca (вверху) оказался хищником акулы.

An хищник вершины, также известный как альфа-хищник или же главный хищник, это хищник в верхней части пищевая цепочка, без естественных хищников.[а][5][6]

Высшие хищники обычно определяются с точки зрения трофическая динамика, что означает, что они занимают самые высокие трофические уровни. Пищевые цепочки на суше часто намного короче, обычно ограничиваются вторичными потребителями - например, волки охотятся в основном на крупных травоядные животные (первичные потребители), которые поедают растения (первичные производители). Концепция верхушечного хищника применяется в управление дикой природой, сохранение и экотуризм.

У высших хищников долгая эволюционная история, по крайней мере, до Кембрийский период, когда животные, такие как Аномалокарис господствовал над морями.

Люди на протяжении многих веков взаимодействовали с высшими хищниками, включая волк, хищные птицы и бакланы для охоты на диких животных, птиц и рыб соответственно. Совсем недавно люди начали взаимодействовать с высшими хищниками по-новому. К ним относятся взаимодействия через экотуризм, например, с тигровая акула, и через переделка усилия, такие как предлагаемое повторное введение рысь.

Экологические роли

Воздействие на сообщество

В большой поморник - воздушный хищник, который одновременно охотится на других морских птиц и запугивает их из-за улова.[7]

Апекс хищники влияют на виды добычи ' динамика населения и популяции других хищников как в водных, так и в наземных экосистемах. Например, неместные хищные рыбы иногда истребляли ранее доминирующих хищников. Исследование по манипуляциям с озером показало, что когда некоренные малоротый окунь был удален, Озерная форель, подавленный аборигенный высший хищник, разнообразил свой выбор добычи и увеличил трофический уровень.[8] В качестве земного примера барсук, высший хищник, появился раньше и также конкурирует с Ежик, а мезохищник, для еды, такой как насекомые, мелкие млекопитающие, рептилии, земноводные и яйца наземных птиц. Удаление барсуков (в испытании по изучению туберкулеза крупного рогатого скота) привело к увеличению плотности ежей более чем в два раза.[9] Часто считают, что хищников, осуществляющих контроль сверху вниз над организмами в своем сообществе. краеугольные камни.[10] Люди не считаются высшими хищниками, потому что их диеты, как правило, разнообразны, хотя трофический уровень человека увеличивается с потреблением мяса.[11]

Воздействие на экосистему

Высшие хищники могут оказывать глубокое воздействие на экосистемы как следствие как контроля плотности добычи, так и ограничения более мелких хищников, и могут быть способны к саморегуляции.[12] Они играют центральную роль в функционировании экосистем, регулировании болезней и поддержании биоразнообразия.[13] Когда познакомился с субарктический острова, например, Песцы 'хищничество морские птицы было показано повернуть пастбище в тундра.[14] Такие широкомасштабные воздействия на более низкие уровни экосистемы называют трофические каскады. Устранение хищников высшего уровня, часто через посредство человека, может вызвать или нарушить трофические каскады.[15][16][17] Например, сокращение населения кашалоты, высшие хищники с фракционный трофический уровень 4,7, охота вызвала увеличение популяции крупных кальмаров, трофический уровень которых превышает 4 (хищники, поедающие других хищников).[18] Этот эффект, названный выпуск мезохищника,[19] встречается в наземных и морских экосистемах; например, в Северной Америке ареалы всех высших хищников сократились, тогда как ареалы 60% мезохищников за последние два столетия выросли.[20]

Сохранение

В волк одновременно высший хищник и краеугольные камни, влияя на поведение жертвы и экосистему в целом.

Поскольку высшие хищники оказывают сильное воздействие на других хищников, травоядных и растения, они могут иметь важное значение для сохранения природы.[21] Люди охотились на многих высших хищников, находящихся на грани исчезновения, но в некоторых частях мира эти хищники теперь возвращаются.[22] Им все больше угрожает изменение климата. Например, Полярный медведь требует обширных площадей морской лед чтобы охотиться на свою добычу, как правило, на тюленей, но изменение климата приводит к сокращению морского льда в Арктике, вынуждая белых медведей голодать на суше все более продолжительное время.[23]

Резкие изменения в Экосистема Большого Йеллоустоуна были записаны после серый волк, как высший хищник, так и краеугольные камни (один, оказывающий большое влияние на его экосистему), был повторно введен в Йеллоустонский Национальный Парк в 1995 году как сохранение мера. Лось, основная добыча волков, стала менее многочисленной и изменила свое поведение, освободив прибрежные зоны от постоянного выпаса и позволения ивы, осина и тополь процветать, создавая среда обитания за бобр, лось и множество других видов.[24] Присутствие волков сказалось не только на жертвах, но и на одной из зон парка. уязвимые виды, то медведь гризли: выходящий из спячка, месяцами постившись, медведи предпочли убирать волк убивает[25] особенно осенью, когда они снова готовились к спячке.[26] Медведь гризли рожает во время спячки, поэтому ожидается, что увеличение количества пищи приведет к увеличению количества наблюдаемых детенышей.[27] Десятки других видов, в том числе орлы, вороны, сороки, койоты и черные медведи также были зарегистрированы как мусор, убитый волками в парке.[28]

Трофический уровень человека

Люди иногда живут, охотясь на других животных ради еды и материалов, таких как мех, сухожилия и кости, как в этом морж охотятся в Арктике, но их статус как высших хищников обсуждается.

Экологи спорили, есть ли люди - высшие хищники. Например, Сильвен Бономмо и его коллеги в 2013 году утверждали, что во всей глобальной пищевой сети дробный трофический уровень человека (HTL) можно рассчитать как средний трофический уровень каждого вида в рационе человека, взвешенный по пропорции, которую этот вид формирует в рационе человека. диета. Этот анализ дает средний HTL 2,21, который колеблется в пределах 2,04 (для Бурунди, при 96,7% растительной диете) и 2,57 (для Исландия, из которых 50% мяса и рыбы, 50% растений). Эти значения сопоставимы с показателями хищников без вершины, таких как анчоусы или же свинья.[11]

Однако Питер Д. Рупнарин раскритиковал подход Бонхоммо в 2014 году, заявив, что люди являются высшими хищниками, и что HTL был основан на земледелии, где действительно люди имеют низкий трофический уровень, в основном поедая производителей (культурные растения на уровне 1) или основных потребителей (травоядные на уровне 2), что, как и ожидалось, помещает людей на уровень чуть выше 2. Роопнарин вместо этого рассчитал положение людей в двух морских экосистемах, Карибском коралловом рифе и Бенгела система около ЮАР. В этих системах люди в основном едят хищных рыб и имеют фракционный трофический уровень 4,65 и 4,5 соответственно, что, по мнению Рупнарина, делает этих людей высшими хищниками.[b][29]

Эволюционная история

Аномалокарис был высшим хищником в Кембрийский моря.[30]

Считается, что высшие хищники существовали по крайней мере с Кембрийский период, около 500 миллионов лет назад. Вымершие виды не могут быть напрямую определены как высшие хищники, поскольку их поведение невозможно наблюдать, а ключи к экологическим отношениям, такие как следы укусов на костях или раковинах, не формируют полной картины. Однако косвенные доказательства, такие как отсутствие заметных хищников в окружающей среде, наводят на размышления. Аномалокарис был высшим водным хищником в кембрии. Его ротовые органы явно хищные, и в то время в морях не было более крупных животных.[30]

Плотоядный теропод динозавры, включая Аллозавр[31] и Тиранозавр[32] были описаны как высшие хищники на основании их размера, морфологии и пищевых потребностей.

А Пермский период акула, Триодус сидячий, было обнаружено два амфибии (Архегозавр decheni и Cheliderpeton latirostre ), один из которых съел рыбу, Acanthodes bronni, показывающий, что акула жила на трофическом уровне не менее 4.[c][33]

Среди более поздних окаменелостей саблезубые кошки, такие как Смилодон, считаются высшими хищниками в Кайнозойский.[34]

Взаимодействие с людьми

Собаки использовались в охоте на протяжении многих веков, как на французском изображении XIV века. кабан охота.

На охоте

Люди охотились с волками и, в свою очередь, с домашние собаки около 40 000 лет; это сотрудничество могло помочь современным людям победить Неандертальцы.[35][36] Люди все еще охотятся с собаками, которые часто разводятся как охотничьи собаки к указать на, вымывать, или же получить добычу.[37] В Португальская водяная собака использовался, чтобы загонять рыбу в сети.[38] Несколько пород собак использовались для преследовать крупную добычу, например оленя и волки.[39]

Орлы и соколы, которые являются высшими хищниками, используются в соколиная охота, охотничьи птицы или млекопитающие.[40] Привязанный бакланы, а также высшие хищники,[41] Был используется для ловли рыбы.[42]

В экотуризме

Тигровые акулы популярны экотуризм субъектов, но их экосистемы могут пострадать от пищи, предоставленной для их привлечения.

Экотуризм иногда полагается на высших хищников для привлечения бизнеса.[43][44] В результате туроператоры могут решить вмешаться в экосистемы, например, предоставив пищу для привлечения хищников в районы, которые можно удобно посетить.[43] Это, в свою очередь, может повлиять на популяцию хищников и, следовательно, на экосистему в целом.[43] В результате обеспечение таких видов, как тигровая акула является спорным, но его эффекты не установлены эмпирическими данными.[43] Среди других пораженных высших хищников - большие кошки и крокодилы.[44]

Rewilding

Реинтродукция хищников, таких как рысь привлекательно для защитников природы, но настораживает фермеров.

В некоторых густонаселенных районах, таких как Британские острова, все крупные местные хищники, такие как волк, медведь, росомаха и рысь, стали локально вымерший, позволяя травоядным животным, таким как олени, беспрепятственно размножаться, за исключением охоты.[45] В 2015 году планировалось возобновить внедрение рысь в округах Норфолк, Камбрия, и Нортумберленд в Англии и Абердиншир в Шотландии в рамках переделка движение.[46] Возобновление интродукции крупных хищников вызывает споры, отчасти из-за беспокойства фермеров за их домашний скот.[46] Защитники природы, такие как Пол Листер, предлагают вместо этого разрешить волкам и медведям охотиться на свою добычу в «управляемой среде» на больших огороженных территориях.[46]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Зоологи обычно исключают паразиты от трофических уровней, поскольку они (часто намного) меньше своих хозяев, а отдельные виды с несколькими хозяевами на разных стадиях жизненного цикла будут занимать несколько уровней. В противном случае они часто находились бы на верхнем уровне, выше высших хищников.[4]
  2. ^ Однако у людей уровень сетевой трофики (NTL) в системе коралловых рифов составлял 4,27, по сравнению с NTL 4,8 для коралловых рифов. черная акула в той же системе. Следовательно, люди здесь не были высшими хищниками.[29]
  3. ^ Его трофический уровень было бы ровно 4, если бы добычей рыбы были чистые травоядные, и выше, если бы добыча была плотоядной.

Рекомендации

  1. ^ Ордис, Андрес; Бишоф, Ричард; Свенсон, Джон Э. (2013). «Спасение крупных хищников, но потеря хищника на вершине?». Биологическое сохранение. 168: 128–133. Дои:10.1016 / j.biocon.2013.09.024.
  2. ^ «Морской крокодил». В архиве 2013-09-06 в Wayback Machine Национальная география. Проверено 25 января 2010.
  3. ^ Уайтинг, Фрэнсис. «Терри борется, чтобы остановить сбор крокодиловых яиц». В архиве 2010-10-28 на Wayback Machine Зоопарк Австралии. 2007-06-11. Проверено 25 января 2010.
  4. ^ Сухдео, Майкл В. К. (2012). "Где паразиты в пищевых сетях?". Паразиты и векторы. 5 (1): 239. Дои:10.1186/1756-3305-5-239. ЧВК  3523981. PMID  23092160.
  5. ^ "хищник". Интернет-этимологический словарь. В архиве из оригинала от 01.07.2009. Получено 2010-01-25.
  6. ^ "хищник вершины". PBS. В архиве из оригинала от 22.07.2009. Получено 2010-01-25.
  7. ^ Leat, Eliza H.K .; Буржун, Софи; Eze, Jude I .; Muir, Derek C.G .; Уильямсон, Мэри; Bustnes, Jan O .; Фернесс, Роберт В .; Борго, Катрин (15 февраля 2013 г.). «Перфторалкильные вещества в яйцах и плазме высшего хищника птиц, большого поморника (Stercorarius skua) в Северной Атлантике». Экологическая токсикология и химия. 32 (3): 569–576. Дои:10.1002 / и т.д.2101. PMID  23258709.
  8. ^ Лепак, Джесси М .; Крафт, Клиффорд Э .; Вайдель, Брайан К. (март 2006 г.). «Быстрое восстановление пищевой сети в ответ на удаление интродуцированного верхушечного хищника» (PDF). Канадский журнал рыболовства и водных наук. 63 (3): 569–575. Дои:10.1139 / f05-248. Архивировано из оригинал (PDF) 11 сентября 2008 г.
  9. ^ Trewby, Iain D .; Янг, Ричард; Макдональд, Робби А .; Уилсон, Гэвин Дж .; Дэвисон, Джон; Уокер, Нил; Робертсон, Эндрю; Донкастер, К. Патрик; Делахей, Ричард Дж. (Апрель 2014 г.). Крискуоло, Франсуа (ред.). «Влияние удаления барсуков на локализованное количество ежей». PLoS ONE. 9 (4): e95477. Bibcode:2014PLoSO ... 995477T. Дои:10.1371 / journal.pone.0095477. ЧВК  3988185. PMID  24736454.
  10. ^ Дэвик, Роберт Д. (2003). «Связывание видов краеугольных камней и функциональных групп: новое рабочее определение концепции видов краеугольных камней». Сохранение экологии. Получено 2011-02-03.
  11. ^ а б Bonhommeau, S .; Dubroca, L .; Le Pape, O .; Barde, J .; Каплан, Д. М .; Chassot, E .; Ниблас, А.-Э. (2013). «Поедание мировой пищевой сети и трофического уровня человека». Труды Национальной академии наук. 110 (51): 20617–20620. Bibcode:2013ПНАС..11020617Б. Дои:10.1073 / pnas.1305827110. ЧВК  3870703. PMID  24297882.
  12. ^ Wallach, Arian D .; Ижаки, Идо; Томс, Джудит Д.; Ripple, Уильям Дж .; Шанас, Ури (2015). «Что такое высший хищник?». Ойкос. 124 (11): 1453–1461. Дои:10.1111 / oik.01977.
  13. ^ Stier, A.C .; Samhouri, J. F .; Новак, М .; Маршалл, К. Н .; Ward, E.J .; Holt, R.D .; Левин П.С. (май 2016 г.). «Экосистемный контекст и историческая случайность восстановления высших хищников». Достижения науки. 2 (5): e1501769. Bibcode:2016SciA .... 2E1769S. Дои:10.1126 / sciadv.1501769. ЧВК  4928970. PMID  27386535.
  14. ^ Croll, D.A .; Maron, J. L .; и другие. (Март 2005 г.). «Интродуцированные хищники превращают субарктические острова из пастбищ в тундру». Наука. 307 (5717): 1959–1961. Bibcode:2005Sci ... 307.1959C. Дои:10.1126 / science.1108485. PMID  15790855.
  15. ^ Иган, Логан Зейн; Телес, Хесус Хавьер (июнь 2005 г.). «Воздействие льготного вылова рыбы для основных потребителей на травоядных животных низкого трофического уровня на островах Лайн» (PDF). Стэнфорд в море. Стэндфордский Университет. В архиве (PDF) из оригинала от 12.07.2010. Получено 2010-01-25.
  16. ^ Pace, M. L .; Cole, J. J .; и другие. (Декабрь 1999 г.). «Трофические каскады, обнаруженные в разнообразных экосистемах». Тенденции в экологии и эволюции. 14 (12): 483–488. Дои:10.1016 / S0169-5347 (99) 01723-1. PMID  10542455.
  17. ^ Бергер, Джоэл (1999). «Антропогенное вымирание основных хищников и межвидовое поведение животных: последствия быстрого разделения паутины с участием волков, медведей, лосей и воронов» (PDF). Труды Королевского общества B: биологические науки. 266 (1435): 2261–2267. Дои:10.1098 / rspb.1999.0917. ЧВК  1690453. PMID  10629976.
  18. ^ Баум, Юлия К .; Червь, Борис (2009). «Каскадные нисходящие эффекты изменения численности океанических хищников». Журнал экологии животных. 78 (4): 699–714. Дои:10.1111 / j.1365-2656.2009.01531.x. PMID  19298616.
  19. ^ Soulé, Michael E .; Болджер, Дуглас Т .; Alberts, Allison C .; Райт, Джон; Сорис, Марина; Хилл, Скотт (март 1988 г.). «Реконструированная динамика быстрого вымирания чапаральских птиц на островах городской среды обитания» (PDF). Биология сохранения. 2 (1): 75–92. Дои:10.1111 / j.1523-1739.1988.tb00337.x. HDL:2027.42/74761.
  20. ^ Prugh, Laura R .; Стоунер, Шанталь Дж .; Эппс, Клинтон В .; Бин, Уильям Т .; Ripple, Уильям Дж .; Laliberte, Andrea S .; Brashares, Джастин С. (2009). «Восхождение мезопредатора». Бионаука. 59 (9): 779–791. Дои:10.1525 / bio.2009.59.9.9.
  21. ^ Эстес, Джеймс А .; Терборг, Джон; Brashares, Justin S .; Власть, Мэри Э .; Бергер, Джоэл; Бонд, Уильям Дж .; Карпентер, Стивен Р .; Эссингтон, Тимоти Э .; Холт, Роберт Д.; Джексон, Джереми Б. С.; Маркиз, Роберт Дж .; Оксанен, Лаури; Оксанен, Тарья; Пейн, Роберт Т .; Пикитч, Эллен К .; Ripple, Уильям Дж .; Сандин, Стюарт А .; Шеффер, Мартен; Schoener, Thomas W .; Шурин, Джонатан Б .; Sinclair, Anthony R.E .; Soulé, Michael E .; Виртанен, Ристо; Уордл, Дэвид А. (2011). «Трофическое понижение уровня планеты Земля». Наука. 333 (6040): 301–306. Bibcode:2011Научный ... 333..301E. CiteSeerX  10.1.1.701.8043. Дои:10.1126 / science.1205106. PMID  21764740.
  22. ^ Силлиман, Брайан Р .; Хьюз, Брент Б.; Гаскинс, Линдси С.; Он, Цян; Тинкер, М. Тим; Читай, Эндрю; Нифонг, Джеймс; Степп, Рик (2018). «Призраки прошлого преследуют экологию сегодня?». Текущая биология. 28 (9): R532 – R537. Дои:10.1016 / j.cub.2018.04.002. PMID  29738721.
  23. ^ «Воздействие климата на белых медведей». Группа специалистов по белому медведю. 27 января 2009 г.. Получено 9 сентября 2018.
  24. ^ Быстрофф, Крис. «Волки Йеллоустона» В архиве 2011-07-20 на Wayback Machine (2006-04-17), стр. 2. Проверено 25 января 2010.
  25. ^ Леви, Шарон (ноябрь 2002 г.). "Лучшие собаки". В архиве из оригинала от 06.06.2009. Получено 2010-01-25.
  26. ^ Уилмерс, Кристофер С. (2004). «Комплекс серых волков-падальщиков в Йеллоустонском национальном парке» (PDF). С. 56, 90 и далее. В архиве (PDF) из оригинала от 12.07.2010. Получено 2010-01-25.
  27. ^ Роббинс, Джим (май – июнь 1998 г.). «Создание новой сети: волки изменяют экосистему». Smithsonian Zoogoer. Смитсоновский институт. 27 (3). В архиве из оригинала 10 февраля 2010 г.. Получено 2010-01-25.
  28. ^ Добсон, Энди П .; Уилмерс, Кристофер С; Гетц, Уэйн М. (2005). «Серые волки как буферы изменения климата в Йеллоустоне». PLoS Биология. 3 (4): e92. Дои:10.1371 / journal.pbio.0030092. ЧВК  1064850. PMID  15757363.
  29. ^ а б Роопнарин, Питер Д. (2014). «Люди - высшие хищники». Труды Национальной академии наук. 111 (9): E796. Bibcode:2014PNAS..111E.796R. Дои:10.1073 / pnas.1323645111. ЧВК  3948303. PMID  24497513.
  30. ^ а б Каллавей, Юэн (2011). «Кембрийские суперхищники выросли в гонке вооружений». Природа. Дои:10.1038 / новости.2011.318.
  31. ^ Занно, Линдси Э .; Маковицки, Питер Дж. (22 ноября 2013 г.). «Тероподы-новенаториды - высшие хищники в позднем меловом периоде Северной Америки». Nature Communications. 4 (1): 2827. Bibcode:2013 НатКо ... 4.2827Z. Дои:10.1038 / ncomms3827. PMID  24264527.
  32. ^ Ван Валкенбург, Блэр; Мольнар, Ральф Э. (2002). «Сравнение хищников динозавров и млекопитающих». Палеобиология. 28 (4): 527–543. Дои:10.1666 / 0094-8373 (2002) 028 <0527: DAMPC> 2.0.CO; 2. JSTOR  3595499.
  33. ^ Kriwet, J .; Witzmann, F .; Klug, S .; Хайдтке, У. Х. Дж. (2008). «Первое прямое свидетельство трехуровневой трофической цепи позвоночных в летописи окаменелостей». Труды Королевского общества B: биологические науки. 275 (1631): 181–186. Дои:10.1098 / rspb.2007.1170. ЧВК  2596183. PMID  17971323.
  34. ^ Верделин, Ларс; McDonald, H.G .; Шоу, Кристофер А. (2018). Смилодон: культовый саблезубый тигр. Издательство Университета Джона Хопкинса. п. 204. ISBN  978-1-4214-2556-6.
  35. ^ Маккай, Робин (1 марта 2015 г.). «Как охота с волками помогла людям перехитрить неандертальцев». Хранитель. Получено 14 октября 2018.
  36. ^ Шипман, Пэт (2015). Захватчики: как люди и их собаки довели неандертальцев до вымирания. Издательство Гарвардского университета. ISBN  978-0-674-73676-4. OCLC  893897294.
  37. ^ «7 категорий собак». Дейли Телеграф. 10 марта 2017.
  38. ^ "Португальская водяная собака". Клуб собаководства. Получено 14 октября 2018.
  39. ^ Фергус, Чарльз (2002). Породы охотничьих собак, Путеводитель по спаниелям, ретриверам и легавым собакам. Лайонс Пресс. ISBN  978-1-58574-618-7.
  40. ^ «История соколиной охоты». Центр соколиной охоты. Получено 22 апреля 2016.
  41. ^ Rudstam, Lars G .; ВанДеВальк, Энтони Дж. (Февраль 2004 г.). «Хищничество бакланов и динамика популяций судака и желтого окуня в озере Онейда». Экологические приложения. 14 (1): 149–163. Дои:10.1890/03-5010. JSTOR  4493527. предоставление возможности изучить влияние увеличения численности высшего хищника на существующую систему хищник-жертва
  42. ^ Кинг, Ричард Дж. (2013). Дьявольский баклан: естественная история. Университет Нью-Гэмпшира Press. п. 9. ISBN  978-1-61168-225-0.
  43. ^ а б c d Хаммершлаг, Нил; Галлахер, Остин Дж .; Вестер, Джулия; Ло, Цзянган; Олт, Джеральд С. (2012). «Не кусайте руку, которая кормит: оценка экологических последствий обеспечения экотуризма для первоклассного морского хищника». Функциональная экология. 26 (3): 567–576. Дои:10.1111 / j.1365-2435.2012.01973.x.
  44. ^ а б Макдональд, Кэтрин; Галлахер, Остин Дж .; Барнетт, Адам; Брунншвейлер, Юрг; Шиффман, Дэвид С .; Хаммершлаг, Нил (2017). «Сохранение потенциала туризма высших хищников». Биологическое сохранение. 215: 132–141. Дои:10.1016 / j.biocon.2017.07.013.
  45. ^ Джонс, Люси. «План возрождения, который вернет Британию к природе». BBC. Получено 6 июн 2018. волки, медведи и рыси бродили по земле. ... Люди рубили деревья, чтобы освободить место для ферм, и истребляли крупных животных, оставив травоядных истреблять флору страны. Сейчас Великобритания - одна из немногих стран в мире, где нет высших хищников.
  46. ^ а б c Листер, Пол (28 апреля 2015 г.). «Приведи еще несколько хищников». Дейли Телеграф. Получено 14 марта 2018.

внешняя ссылка