当动物灭绝时,它们在生态系统中的功能就会消失,通常会导致依赖这些功能的其他物种的灭绝。被自然资源保护主义者视为入侵性害虫的外来物种能否填补灭绝所留下的空缺?

这个问题在夏威夷群岛是很容易思考的,因为夏威夷群岛经常被认为是研究物种灭绝和入侵的模型系统。不幸的是,自从人类的到来,这个岛链一直遭受着重大的生态变化,其中很多物种损失过度捕猎,森林砍伐,引进外来掠食者,竞争者和疾病。

夏威夷的大多数原生森林植物ʻ我依靠鸟类来传播种子,这是植物繁殖的一个关键过程,许多植物也需要鸟类来授粉。然而,岛上至少67%的本地鸟类物种——曾经是包括色彩斑斓的蜜爬树、乌鸦和不会飞的水鸟在内的多种多样的物种——已经灭绝。那么,如果没有这些鸟——一个破碎的系统中缺失的齿轮和螺栓——森林如何运转呢?

事实证明,由于本土物种消失,人们因各种原因引入了许多非营利鸟类,包括娱乐狩猎和农业害虫的管理,为一些名称。其中许多已经成立,包括在花蜜和/或水果上饲养的鸣禽和游戏鸟类。所以,有可能的引进的鸟类正在替代角色通过维持种子传播和为本地植物授粉来保护灭绝的鸟类。

由于压倒性的证据表明,非本地物种会对本地生态系统造成严重破坏,在夏威夷ʻi和全球各地,自然资源保护主义者经常遵循一个僵化的二分法:本地等同于好,非本地等同于坏。但在Oʻahu这样背负着灭绝负担的系统中,清除所有非本土鸟类将会使森林中几乎所有鸟类消失,从而阻碍许多本土植物的种子传播。因此,我们必须考虑到每个入侵者是如何单独影响生态系统的,然后才会根据其来源得出结论。

我目前正在与夏威夷藤项目是,奥阿胡岛,盛会夏威夷岛上的种子分散网络的协作调查,所有原生水果鸟类都灭绝。我们发现非生命鸟确实保持种子分散过程;事实上,他们是O'ahu上许多原生植物的唯一种子分散器-但是有一个问题。

通过我的博士研究,我对历史鸟类与现代人不同的鸟类有关,以及如何转化为生态系统功能的变化。一个特别重要的鸟类特征是嘴尺寸 - 也称为Gape宽度 - 限制鸟类可能消耗和分散的种子的尺寸。

许多灭绝的夏威夷鸟类只有来自亚疗法的遗骸,包括从沙丘和熔岩管挖出的头骨和骨头。在测量这些颅骨后,我们使用预测模型来估计动物的口腔尺寸,并且随着研究皮肤标本的额外测量,我们检查了嘴巴尺寸和其他特征如何随着鸟类灭绝而转移。

我们发现,在这个群岛上,只有四种本地的以水果为食的鸟类仍然存在,与历史上大多数已经灭绝的以水果为食的鸟类相比,现代的大多是介绍的嘴巴有更小的嘴巴- 突出40%的较小总体意味着当前的鸟类不能消耗和分散种子,因为曾经的历史鸟类可以。根据审查岛上的种子分散的研究,我们发现较大的植物 - 种子宽度超过8.1毫米的人 - 不被现代鸟类分散,并且可能存在灭绝的风险增加。

这些结果求出了一个明显的问题:我们应该用较大的嘴介绍鸟类吗?目前,以前还没有足够的研究“野化“故意引入非舞蹈物种作为灭绝物种的功能替代品 - 了解这是一个好主意。与任何物种引入相关的意外生态影响有严重风险。然而,我们可以通过将Hawai'i视为意外的“Rewilding”实验来获得一些洞察方法。

虽然O'ahu上的非鸟类可能被视为灭绝的鸟类的部分代理,但专门针对他们的小种子天然植物的分散,这些益处被另一个重要的发现所抵消:它们也分散了大量的小种子非植物,在岛上高丰富的水果。同时在毛伊岛岛上,在非天然植物占主导地位的地区,非鸟类大多数分散原种子;因此,总的来说,这些非鸟类只是对他们提供的植物来说只是响应他们的植物,它们对森林保护的总体影响可能主要取决于他们所在的植物群体的背景。

因此,为了支持目前已经确立的对非本地鸟类的保护效益,我们需要根除非本地植物,特别是那些产生大量果实的植物。没有对外来植物的管理,重新野生化的方法可能会适得其反。例如,引进一种大嘴鸟可能会引发大种子的外来植物的突然传播,这对于本地生物多样性的保护肯定是不利的,因为外来植物往往在空间和资源的利用上超过本地植物。

在濒临灭绝和入侵率增加的世界中,物种社区的重组将继续对保护目标构成挑战。在某些生态系统中,例如夏威夷森林,一个经典范式,使所有非愤怒物种都可以矛盾地阻碍生物多样性的保护。相反,需要一种考虑不同入侵者的功能性状和生态作用的方法,在各种不同情况下,将需要保护重要的生态系统过程,如种子分散,现在和将来。