Az ELKH Ökológiai Kutatóközpont (ÖK) tudományos tanácsadóját, Botta-Dukát Zoltánt is a tagjai között tudó nemzetközi kutatócsoport legújabb kutatásában azt vizsgálta, hogy az inváziós képesség alapján hogyan csoportosíthatók a fajok, és milyen tényezők határozzák meg az idegenhonos fajok terjedésének sikerét Európában. Az eredményeiket bemutató publikáció a PNAS folyóiratban jelent meg június 1-jén.
A siker dimenziói az özönnövényeknél
Idegen növényfajoknak azokat a fajokat nevezzük, amelyek természetes elterjedési területükön kívül nőnek. Közülük azok a fajok, amelyeknek sikerül önfenntartó populációt létrehozni az új környezetben – ezt nevezzük „meghonosodásnak” –, jelentős negatív hatással lehetnek az élővilágra, a gazdaságra vagy az emberi jóllétre. Azonban nem minden növényfaj egyformán sikeres az új élőhelyek meghódításában.
A PNAS-ban megjelent tanulmány az inváziós siker három elkülönülő dimenzióját írja le: lokális tömegesség, földrajzi elterjedés és élőhelyválasztás. A sikeres fajok tömegesek, nagy területen és sokféle élőhelyen fordulnak elő. A sikeres fajoknak azonban csak egy részére igaz, hogy mindhárom szempontból sikeres „super-invader”.
A kutatók európai léptékben vizsgálták a fajok sikerességét a három szempont szerint, amelynek alapján elvégezték az Európában előforduló őshonos és idegen fajok nagy részének a besorolását. A fajok biológiai tulajdonságai mellett a betelepedésük története is fontos egy-egy faj sikerének előrejelzéséhez. A mindhárom szempontból
Az ilyen megállapítások nemcsak a fajok jelenlegi előfordulásának jobb megértését segítik, hanem a későbbi inváziók előrejelzéséhez is támpontul szolgálnak.
Minden özönnövény ugyanolyan?
Az ökológusok egyre inkább felismerik, hogy az inváziós – vagy más néven özönnövények – nem alkotnak egységes, egyetlen tulajdonsággal definiálható csoportot. A fajok elterjedésének különböző jellemzői alapján határozható meg, hogy egy idegenhonos faj inváziója sikeres, azaz özönnövénnyé vált. A folyamat jobb megértéséhez a cikk szerzői két nagy adatbázis – a Global Naturalized Alien Flora (GloNAF) és a European Vegetation Archive (EVA) – információit összegezték, és az őshonos fajok ritkaságának leírására korábban használt háromdimenziós rendszert adaptálták az idegenhonos fajokra.
A korábbi rendszert Deborah Rabinowitz még az 1980-as években dolgozta ki. Rabinowitz szerint akkor mondhatjuk egy fajra, hogy „gyakori”, ha lokálisan tömeges, nagy területen és sokféle élőhelyen fordul elő. A minden szempontból gyakori fajok mellett a ritkaság hét formája különböztethető meg, amikor a faj a három dimenzió legalább egyikében kevésbé sikeres. Például ritka faj lehet az, amelyik helyenként ugyan tömeges és nagy a földrajzi elterjedése is, de csak speciális élőhelyeken fordul elő.
Ahogy Rabinowitz őshonos fajokra vonatkozó modelljében különböző formái vannak a ritkaságnak, úgy az idegen fajoknál az inváziós siker különböző formái határozhatók meg. Ez a részletesebb kategorizálás azért fontos, mert a különböző kategóriákba tartozó fajok esetén eltérő védekezési módok lehetnek hatékonyak. Például, ha egy idegen faj helyben elszaporodik, de várhatóan nem fog nagy távolságra elterjedni és sokféle élőhelyet meghódítani, akkor a már meglévő állomány visszaszorítására kell koncentrálni, és nem fontos a terjedés megelőzésével foglalkozni.
Idegen, de nem is annyira más
Amikor a keretrendszert elkezdték az őshonos növényfajokra alkalmazni, az ökológusok felfigyeltek arra, hogy noha a ritkaság mind a hét típusára lehet példát találni, a három dimenzió nem teljesen független egymástól. A helyben tömeges fajok gyakran nagy földrajzi területen fordulnak elő, és kevésbé válogatnak az élőhelyek között. „Azt vártuk, hogy az idegen fajoknál is korrelál a három dimenzió, ahogy az őshonos fajoknál láttuk. Hiszen végül is minden idegen faj őshonos valahol máshol” – fogalmazta meg Trevor Fistoe, a cikk vezető szerzője a kutatócsoport kiinduló hipotézisét.
A vizsgálat igazolta azt a hipotézist, miszerint az özönnövényeknél az őshonos európai fajokéhoz nagyon hasonló mintázat figyelhető meg: amelyik faj az egyik dimenzióban sikeres, az valószínűleg a másikban is az. Ez a párhuzamosság azt igazolja, hogy az őshonos és a behurcolt fajok előfordulására és tömegességére ugyanazok a növényföldrajzi és ökológiai szabályok vonatkoznak.
Mi határozza meg az invázió sikerét?
A hasonlóságok ellenére van egy fontos különbség az őshonos és a behurcolt növényfajok között: az utóbbiak nem itt alakultak ki, evolúciójuk máshol – Európa más részén vagy akár más kontinensen – zajlott, csak nemrégiben jelentek meg mostani elterjedési területükön. A siker három dimenziója közti összefüggés ellenére a kutatók megkísérelték mindegyik esetén külön-külön feltárni a fajok sikerét meghatározó tényezőket. Ehhez a fajok biológiai tulajdonságai mellett a behurcolás történetét használták lehetséges magyarázó tényezőként.
A kutatók azt találták, hogy a mindhárom szempontból sikeres fajok általában más kontinensekről (Ázsiából vagy Amerikából) származnak, míg az Európa más részein őshonos fajok általában nem lesznek sikeresek ott, ahol természetes módon nem fordultak elő a kontinensen. Ezenkívül a más kontinensről származó, minden szempontból sikeres fajok („super-invaders”) gyakran gyors növekedésűek, azonban gyengén védekeznek természetes ellenségeik – például az őket fogyasztó rovarok – ellen. Ez összecseng az „ellenségektől megszabadulva” („enemy release”) hipotézissel, amely szerint
így kevésbé fontos számára a védekezés, és erőforrásait a növekedésre fordíthatja. A jelenség különösen kifejezett, ha az eredeti és az inváziós elterjedési terület távol van, vagy köztük terjedési akadályok – például magas hegyek vagy óceánok – vannak.
Kivételek, amik erősítik a szabályt
Vannak azonban kivételek, amikor az egyik szempontból sikeres fajok nem sikeresek más szempontból. Sok a kivétel például a kontinensre nemrég bekerült fajok között, amelyek még nem érték el végső elterjedtségüket. Ennek nagyon fontos gyakorlati üzenete van: ha egy idegen faj csak egyetlen dimenzióban sikeres, de még csak nemrég került be Európába, várható, hogy később a többi dimenzióban is sikeressé válik. A fajok háromdimenziós tipizálásával, a behurcolás időpontját is figyelembe véve, előre jelezhető a faj későbbi sikeressége, és megtervezhető a leghatékonyabb kezelési stratégia is.
