Введение

В экологическом плане потенциал инвазии – это качественная и количественная оценка вероятности вторжения данного инвазивного вида в данную экосистему. Это часто оценивается на основе соответствия климатических условий. Существует множество причин, по которым виды могут вторгаться в новые территории. Термин «потенциал инвазии» также может использоваться как синоним к термину «инвазивность». Потенциал инвазии представляет собой серьезную угрозу для глобального биоразнообразия. Показано, что внедрение видов в несвойственные им ареалы приводит к потере функций экосистем. Инвазивные виды – это организмы, которые посредством своей биомассы, численности и сильного взаимодействия с местными видами значительно изменяют структуру и состав сложившегося сообщества. Это существенно отличается от термина «интродуцированный», который просто указывает на то, что вид был занесен в новую среду обитания, без учета того, смог ли он успешно там закрепиться.1 Это лишь организмы, которые были случайно или намеренно перемещены в незнакомую область.2 Зачастую виды не оказывают существенного влияния на новую среду обитания. Это может быть связано с различными факторами: либо численность новоприбывших видов невелика, либо они небольшие и малозаметные.1 Понимание механизмов, определяющих потенциал инвазии, важно для объяснения причин перемещения видов и прогнозирования будущих инвазий. Существует три основных фактора, объясняющих причины инвазии видов: адаптация к физической среде, конкуренция и/или использование ресурсов, а также освобождение от врагов. Некоторые из этих факторов кажутся относительно простыми для понимания. Например, виды могут адаптироваться к новой физической среде благодаря высокой фенотипической пластичности и экологической толерантности. Виды с высокой степенью этих характеристик легче адаптируются к новым условиям. Что касается ресурсов, то виды с низкими потребностями в ресурсах лучше приживаются в незнакомых областях, чем виды со сложными потребностями. Это напрямую демонстрируется правилом R* Тилмана. Виды с меньшими потребностями могут вытеснять виды со сложными потребностями и захватывать территорию. И, наконец, виды с высокой репродуктивной способностью и низкой устойчивостью к естественным врагам имеют больше шансов на инвазию. Все эти факторы объясняют, почему виды могут успешно существовать в несвойственных им ареалах, благодаря гибкости в удовлетворении своих потребностей.3

Соответствие климату

Подбор климата – это метод, используемый для выявления территорий за пределами естественного ареала, которые инвазивные виды могут успешно захватить, основываясь на сходстве этих территорий с прежним ареалом обитания вида. Виды более склонны к инвазии в районы, соответствующие их происхождению, благодаря простоте адаптации и обилию ресурсов. Подбор климата позволяет оценить риск инвазии и уделять приоритетное внимание конкретным мерам по каждому региону.4

Bioga irregularis, коричневая древесная змея, является наглядным примером вида, для которого применим подбор климата. Этот вид обитает в северной и восточной Австралии, восточной Индонезии, Папуа-Новой Гвинее и на большей части Соломоновых островов. Коричневая древесная змея была случайно завезена на Гуам с помощью грузовых судов, где она привела к исчезновению большинства местных видов птиц.4

Потенциал вторжения через человека

Люди играют значительную роль в способах, которыми виды вторгаются на территорию. Изменяя среду обитания, человек облегчает или делает вторжение более выгодным для инвазивных видов. Как уже упоминалось, виды с большей вероятностью вторгаются в районы, где считают, что смогут победить в конкурентной борьбе.5

Например, исследования показали, что развитие береговой линии, осуществляемое человеком, особенно в Новой Англии, объясняет более 90% вариаций между солончаками. Это привело к увеличению доступности азота, что может привлекать новые виды. Это изменение, созданное человеком, среди прочих, стало причиной вторжения Phragmites australis в соляные болота Новой Англии.5

В исследовании, проведенном Силлманом и Бертнессом, было обследовано 22 солончака на предмет изменений, последовавших за этим вторжением. В этом исследовании конкретно рассматривалось, как изменение среды обитания человеком привело к успеху вторжения этого вида. Развитие береговой линии, обогащение питательными веществами и снижение солености – все это изменения, вызванные деятельностью человека, которые способствовали способности вида к вторжению.5

Оценка воздействия и риска

Критически важно, особенно в биологии сохранения, уметь предвидеть последствия для экосистем. Например, прогнозы относительно видовой принадлежности и экологического воздействия инвазивных чужеродных видов способствуют оценке рисков. В настоящее время ученым не хватает универсальных и стандартизированных метрик, достаточно надежных для прогнозирования вероятности и степени воздействия конкретных инвазивных видов. Особенно полезными были бы данные об измеримых изменениях в численности пострадавших видов.6

Потенциал инвазивности – это инструмент, призванный помочь в решении этой проблемы. Понимая качественные и количественные показатели вероятности вторжения конкретного инвазивного вида в данную экосистему, исследователи могут строить гипотезы о том, какие виды окажут влияние на какие среды обитания. Добавление или удаление вида из экосистемы может привести к резким изменениям экологических факторов, а также структуры пищевой сети сообщества. Прогнозирование этих неизбежных ситуаций может помочь как в поддержании, так и в сохранении экосистем. Это особенно важно для новых и потенциально будущих инвазивных видов, не имеющих предшествующей истории вторжений.6

Последствия для инвазионных видов

Хотя обычно основное внимание уделяется негативному воздействию инвазивных видов на местные виды, сами они также часто страдают. Показано, что новая колонизация чужеродного вида приводит к генетическим "узким местам", случайному генетическому дрейфу и увеличению уровня инбридинга у интродуцированных видов.7 Такие генетические изменения могут представлять потенциальную угрозу для аллельного разнообразия, что может привести к генетической дифференциации интродуцированной популяции. Кроме того, инвазивные организмы сталкиваются с новыми биотическими и абиотическими факторами. Вероятность успешной инвазии существенно влияет на то, смогут ли они преодолеть эти биотические или абиотические факторы. Способность вида адаптироваться к новым условиям способствует успеху конкретной инвазии. В большинстве случаев лишь небольшая часть интродуцированных видов становится инвазивными в результате быстрых изменений в новой среде обитания. В других случаях вид не может успешно интегрироваться в экосистему.7