Az ökológiai csapdák olyanok, hogy az emberi aktivitás következtében megváltozott környezetben a szervezetek maladaptív (számukra előnytelen) élőhely választást tesznek a korábbi, megbízható ismereteik alapján, pedig rendelkezésre áll jobb minőségű élőhely is (Schlaepfer et al. 2005). Újabb példái, hogy nem teszünk túl jót szeretett Földünknek.
Ausztráliába behurcolták a mérgező óriás aga varangy (Bufo marinus).
Az őshonos állatok közül többen fogyasztanak varangyokat, amelyek
egyike sem mérgező Ausztráliában. A kígyók egy jelentős része megéve ezt
az új békát, belehal a mérgezésbe (Phillips et al. 2003). A XX.
század elejei behurcolásukat követően egyes kígyófajok morfológiája már
kezdett megváltozni: testük nagyobb lett, de szájukat kisebbre képesek
csak kitátani, így nem tudják lenyelni a túl nagy és sok mérget
tartalmazó varangyot, amit pedig lenyelnek, annak mérge nagyobb
testükben jobban eloszlik (Phillips és Shine 2004).
Egy amerikai fehérlepke (Pieris macdunnoughii) petéit a helyi káposztafélékre (Brassicaceae) a kakukktormák közé tartozó Cardamine cordifolia-ra, az arany daravirágra (Draba aurea), Descurainia incana-ra és ikravirágokra (Boechera sp.) helyezi. A behurcolt mezei tarsóka (Thlaspi arvense) szintén a káposztafélék közé tartozik és a lepke petéit rá is helyezi. Ellenben ezen a növényen a lárvák mind elpusztulnak, lepke nem kel ki rajtuk. A tarsóka egyszerűen mérgező számukra. A természetes gazdanövényükön átlagosan 1,6%-a kel ki a petéknek, a növények elterjedését is figyelembe véve ez olyan 3%-os rátermettségcsökkenést jelent a fehérlepke-populáció számára (Nakajima et al. 2013).
Az előzőekben vázolt esetekben fajok a megváltozott környezetben "rosszul" döntöttek, és olyan forrást kezdtek kihasználni, ami számukra nem volt megfelelő. Az ismertetendő tanulmány egy olyan példát mutat be, amelyben a populáció – evolúciós szempontból – teljesen jó döntése okozza a problémát. Egy ökológiai-evolúciós csapdáról van szó.
A főszereplő itt egy amerikai tarkalepke (Euphydryas editha) amelynek természetes gazdanövénye az útifűfélék közé tartozó Collinsia parviflora-ra. A behurcolt lándzsás útifüvet (Plantago lanceolata) kezdetben egyetlen lepke sem szerette jobban az eredeti gazdanövénnyel szemben, de olyan 20% – az eredeti gazdanövénye mellett – elfogadta peterakáskor.
 |
| Lándzsás útifű (Plantago lanceolata) – Euphydryas editha – Collinsia parviflora |
Az új növényen lassabban fejlődnek a hernyók, de túlélésük magasabb. Az eredeti növény rövid ideig élő egynyári növény. A lepkenőstények minél több petét raknak, annál hosszabb lesz a lárvák fejlődése rajta. A fekunditás szempontjából a sok pete rakása a jobb stratégia. A túlélés szempontjából – az eredeti gazdanövények – a kevesebb, hogy azok gyorsan kifejlődjenek. Ez a növény túl gyorsan eltűnik, és így sok hernyó lényegében éhen hal. Tehát a fekunditás és lárvák túlélése csereviszonyban van egymással: az egyik növelése a másikat csökkenti és viszont. A lándzsás útifüvön viszont több pete mellett is kifejlődnek a hernyók, így evolúciósan az új gazdanövény előnyösebb.
Mivel az új gazdanövényre petézők több utóddal rendelkeznek, így azt aktívan választók előnyt élveznek. A kezdeti preferenciához képest 1982-re már megjelentek olyan egyedek (7%), amelyek az új növényt kedvelték. A preferencia megváltozása elkezdődött. 1990-re már az egyedek 50%-a az útifüvet részesítette előnyben peterakáskor. 2005-re már nem volt olyan egyed, amely a C. parviflora-t kedvelte volna. A gazdanövényváltás ezen a területen (ebben az egy populációban) teljes lett.
És itt jött a probléma. A gazdanövény azért olyan jó, mert a mezőn intenzív legelés folyt. A ritkás növényzetben a talaj közelében melegebb van, ami a változó testhőmérsékletű lepkének jó. Viszont ez 2005 végén a legeltetés megszűnt és ezzel megváltozott a mező szerkezete. A sűrűbb gyep alja hűsebb, ez nem olyan jó a lepkének, illetve a lándzsás útifű sem nő olyan jól. A lándzsás útifű továbbra nem volt már az a csodálatos és mindenhol elérhető gazdanövény, mint addig. 2008-ra lokálisan ki is halt ezt a lepkefaj.
Tehát olyan új tulajdonság evolválódott igen gyorsan (új gazdanövény választása), amely az adott környezetben nagyon jó volt a lepkepopuláció számára, de a gyorsabban változó emberi "gazdaság" miatt végül a populációnak ez a változás lett a veszte.
 |
| Az ábra a preferencia változását mutatja egy húsz évet átölelő időintervallumban. Ez az idő elegendő volt, hogy 7%-ról 100%-ra változzon a preferencia. |
Mi a tanulság?
Az evolúciós tanulság, hogy rövid idő alatt is jelentős változás történhet egy tulajdonságban. A példa hasonlót az nyírfaaraszoló történetére, amely a XIX. század végén Angliában sötét színűvé vált, majd kifehéredett (itt írtam róla). Ebben a példában pedig egy gazdanövény váltás lett dokumentálva. A tulajdonság heritabilitása 0,9, tehát genetikailag erősen meghatározott (az egyedek közötti variancia 90%-ért a genetika felelős) és a rátermettséget jelentősen növelte az új gazdanövényre való áttérés.
A konzervációbiológiai tanulság, hogy a behurcolások, az azokra adott ökológiai és evolúciós válaszok oda vezethetnek, hogy egy faj kihalhat (itt csak lokálisan, de ez egy veszélyeztetett faj, nincs belőle sok helyen). Nem kell közvetlenül leölnünk valamit, esetleg megsemmisíteni az élőhelyét, hogy kihalása emberi tevékenységre legyen visszavezethető. Itt egyszerűen abbamaradt a több évtizede tartó legeltetés. És erre egy lepkefaj kihal. Na ezért túl óvatosak minden olyannal az ökológusok, hogy "ebből biztosan nem lesz gond".
Hivatkozott irodalom
- Nakajima, M., Boggs, C. L., Bailey, S., Reithel, J. és Paape, T. 2013. Fitness costs of butterfly oviposition on a lethal non-native plant in a mixed native and non-native plant community. Oecologia 172(3): 823–832
- Phillips, B. L., Brown, G. P. és Shine, R. 2003. Assessing the potential impact of cane toads on Australian snakes. Conservation Biology 17(6): 1738–1747
- Phillips, B. L. és Shine, R. 2004. Adapting to an invasive species: Toxic cane toads induce morphological change in Australian snakes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 101(49): 17150–17155
- Schlaepfer, M. A., Sherman, P. W., Blossey, B. és Runge, M. C. 2005. Introduced species as evolutionary traps. Ecology Letters 8(3): 241–246
- Singer, M. C. és Parmesan, C. 2018. Lethal trap created by adaptive evolutionary response to an exotic resource. Nature 557(7704): 238–241
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése