นิเวศวิทยาการรุกราน

เมื่อสิ่งมีชีวิตถูกนำพาออกนอกถิ่นกำเนิดโดยกิจกรรมของมนุษย์ สิ่งมีชีวิตเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่สามารถตั้งถิ่นฐาน แพร่กระจาย และปรับเปลี่ยนระบบนิเวศที่พวกมันเข้าไปได้ นิเวศวิทยาการรุกรานศึกษาว่าทำไมสิ่งมีชีวิตบางชนิดจึงกลายเป็นชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน และผลที่ตามมาคืออะไร

Definition

นิเวศวิทยาการรุกรานคือการศึกษาเกี่ยวกับการนำเข้า การตั้งถิ่นฐาน การแพร่กระจาย และผลกระทบของสิ่งมีชีวิตนอกถิ่นกำเนิดของพวกมัน รวมถึงลักษณะของทั้งผู้รุกรานและระบบนิเวศผู้รับที่กำหนดความสำเร็จของการรุกราน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมขั้นตอนของการรุกรานทางชีวภาพตั้งแต่การขนส่งและการนำเข้า ไปจนถึงการตั้งถิ่นฐานและการแพร่กระจาย ลักษณะของชนิดพันธุ์รุกรานที่ประสบความสำเร็จและความสามารถในการรุกรานของชุมชนผู้รับ สมมติฐานต่างๆ เช่น การหลุดพ้นจากศัตรูธรรมชาติ (enemy release) และการต้านทานทางชีวภาพ (biotic resistance) รวมถึงผลกระทบทางนิเวศวิทยาและเศรษฐกิจของชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน โดยอาศัยนิเวศวิทยาประชากร นิเวศวิทยาชุมชน และนิเวศภูมิศาสตร์ เพื่อทำความเข้าใจและคาดการณ์การรุกราน

Core questions

• สิ่งมีชีวิตต้องผ่านขั้นตอนใดบ้างจึงจะกลายเป็นชนิดพันธุ์รุกราน?
• ลักษณะใดที่ทำให้สิ่งมีชีวิตเป็นผู้รุกรานที่ประสบความสำเร็จ?
• อะไรทำให้บางชุมชนมีความสามารถในการรุกรานมากกว่าชุมชนอื่น?
• ผลกระทบทางนิเวศวิทยาของการรุกรานทางชีวภาพคืออะไร?

Key theories

ขั้นตอนการรุกรานและกฎสิบเปอร์เซ็นต์ (tens rule)

การรุกรานดำเนินไปตามลำดับของการขนส่ง การนำเข้า การตั้งถิ่นฐาน และการแพร่กระจาย โดยมีเพียงส่วนน้อยของชนิดพันธุ์ที่ถูกนำเข้ามาเท่านั้นที่ผ่านแต่ละตัวกรอง ซึ่งเป็นรูปแบบที่สรุปได้ด้วยหลักการที่ว่าโดยประมาณหนึ่งในสิบของชนิดพันธุ์ประสบความสำเร็จในแต่ละขั้นตอน

การหลุดพ้นจากศัตรูธรรมชาติ (enemy release) และการต้านทานทางชีวภาพ (biotic resistance)

ชนิดพันธุ์ที่ถูกนำเข้ามาอาจเจริญเติบโตได้ดีเนื่องจากพวกมันหลุดพ้นจากผู้ล่า ปรสิต และคู่แข่งที่จำกัดพวกมันในถิ่นกำเนิด (การหลุดพ้นจากศัตรูธรรมชาติ) ในขณะที่ชุมชนที่อาศัยอยู่สามารถต้านทานการรุกรานได้ด้วยความหลากหลายและการปฏิสัมพันธ์ของพวกมันเอง (การต้านทานทางชีวภาพ)

Mechanisms

การรุกรานเริ่มต้นขึ้นเมื่อกิจกรรมของมนุษย์ขนส่งหน่วยแพร่พันธุ์ (propagules) ออกนอกถิ่นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง จากนั้นการตั้งถิ่นฐานจะขึ้นอยู่กับการอยู่รอดในสภาพท้องถิ่นและการไปถึงประชากรที่สามารถดำรงอยู่ได้ด้วยตนเอง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นได้ง่ายขึ้นเมื่อมีความดันของหน่วยแพร่พันธุ์ (propagule pressure) สูง การแพร่กระจายจะตามมาเมื่อประชากรเติบโตและกระจายไปทั่วภูมิทัศน์ ความสำเร็จถูกกำหนดโดยลักษณะของผู้รุกราน เช่น ความทนทานที่กว้างขวาง การสืบพันธุ์ที่รวดเร็ว และการกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพ และโดยคุณสมบัติของชุมชนผู้รับ รวมถึงการรบกวน ความพร้อมของทรัพยากร และความแข็งแกร่งของศัตรูและคู่แข่งที่อาศัยอยู่ ผลกระทบเกิดขึ้นจากการแข่งขัน การล่าเหยื่อ การผสมข้ามพันธุ์ การแพร่เชื้อโรค และการเปลี่ยนแปลงถิ่นที่อยู่และกระบวนการของระบบนิเวศ

Clinical relevance

นิเวศวิทยาการรุกรานให้ข้อมูลแก่ความมั่นคงทางชีวภาพ การป้องกันและควบคุมชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน การประเมินความเสี่ยงสำหรับการค้าและการขนส่ง และการจัดการระบบนิเวศที่ได้รับผลกระทบ นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่ข้อกำหนดในการจัดการ

History

หนังสือของ Charles Elton ในปี 1958 ได้ก่อตั้งการศึกษาการรุกรานทางชีวภาพสมัยใหม่ สาขาวิชานี้ขยายตัวอย่างรวดเร็วตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เมื่อการค้าโลกเร่งการเคลื่อนย้ายของสิ่งมีชีวิต โดยพัฒนากรอบแนวคิดสำหรับขั้นตอนการรุกราน ลักษณะของผู้รุกราน และความสามารถในการรุกรานของชุมชน และเพิ่มการกล่าวถึงคำถามที่ถกเถียงกันว่าควรประเมินและตอบสนองต่อผลกระทบของการรุกรานอย่างไร

Debates

วิธีการประเมินผลกระทบของการรุกราน

นักนิเวศวิทยาถกเถียงกันว่าควรวัดและชั่งน้ำหนักผลกระทบทางนิเวศวิทยาและเศรษฐกิจของชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกรานอย่างไร และชนิดพันธุ์ที่ไม่ใช่ถิ่นกำเนิดบางชนิดถูกกล่าวหาอย่างไม่เป็นธรรมหรือไม่ ในขณะที่คนอื่นๆ เน้นย้ำถึงอันตรายร้ายแรงและไม่สามารถย้อนกลับได้ที่การรุกรานหลายครั้งก่อให้เกิด

Key figures

• Charles Elton
• Daniel Simberloff
• Mark Davis
• Julie Lockwood

Seminal works

• elton1958
• lockwood2013
• simberloff2013

Frequently asked questions

ชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกรานคืออะไร?

ชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกรานคือชนิดพันธุ์ที่ไม่ใช่ถิ่นกำเนิดที่สามารถตั้งถิ่นฐาน แพร่กระจาย และก่อให้เกิดความเสียหายทางนิเวศวิทยาหรือเศรษฐกิจในภูมิภาคที่ถูกนำเข้าไป

สมมติฐานการหลุดพ้นจากศัตรูธรรมชาติ (enemy release hypothesis) คืออะไร?

สมมติฐานการหลุดพ้นจากศัตรูธรรมชาติเสนอว่าชนิดพันธุ์ที่ถูกนำเข้ามาสามารถมีจำนวนมากได้เนื่องจากพวกมันทิ้งผู้ล่า ปรสิต และคู่แข่งที่ควบคุมประชากรของพวกมันไว้ในถิ่นกำเนิด