The Green World Theory:Diving Under Παράκτια Οικοσυστήματα

Ο κόσμος είναι πράσινος, προφανώς… Αυτός ο τετριμμένος ισχυρισμός απελευθέρωσε μια οικολογική θεωρία, η οποία πλησιάζει πλέον τον μισό αιώνα ζωής, και η οποία πυροδότησε μεγάλη συζήτηση μεταξύ των οικολόγοι.

Η θεωρία υποστηρίζει ότι οι παραγωγοί, τα σαρκοφάγα και οι αποικοδομητές είναι όλοι περιορισμένοι σε πόρους, ενώ τα φυτοφάγα είναι ως επί το πλείστον περιορισμένα σε αρπακτικά. Η πράσινη βιομάζα συσσωρεύεται επειδή τα αρπακτικά και τα παράσιτα κρατούν υπό έλεγχο τη λεία τους. Έτσι, οι πυκνότητες των φυτοφάγων διατηρούνται πάντα σε χαμηλότερο επίπεδο από αυτό που θα χρειαζόταν για την εξάντληση των φυτών που καταναλώνουν (Hairston et al., 1960). Ωστόσο, άλλοι συγγραφείς διαφώνησαν με το επιχείρημα και πρότειναν ότι ενώ ο κόσμος μας μπορεί να είναι πράσινος, μπορεί να μην είναι βρώσιμος. Πρότειναν μια εναλλακτική πιθανότητα ότι η αφθονία της βλάστησης μπορεί να είναι το αποτέλεσμα των φυτών που πολεμούν τους καταναλωτές τους μέσω θρεπτικών, χημικών ή δομικών άμυνων (Murdock, 1966). Σήμερα, υπάρχει μια γενική συναίνεση ότι και οι δύο οικολογικές διεργασίες (μια διαδικασία από πάνω προς τα κάτω που ελέγχεται από τη θήρευση και μια διαδικασία από κάτω προς τα πάνω που ελέγχεται από την ικανότητα των πόρων) είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία των οικοσυστημάτων.

Μέσα σε αυτές τις βιολογικές αλληλεπιδράσεις, η φυτοφάγα είναι η διαδικασία που επικεντρώνεται στην κατανάλωση φυτών από τα φυτοφάγα ζώα και θεωρείται ως βασική διαδικασία στη λειτουργία του οικοσυστήματος καθώς είναι μια από τις ατμομηχανές της φυσικής επιλογής (Schowalter 1981). Σε κάθε κομμάτι ξύλου, φλοιού, λιβαδιού και δάσους, τα φυτά χρησιμοποιούν μηχανικά και χημικά εργαλεία για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν παρέα με φυτοφάγα ζώα που μπορούν να τα καταναλώσουν. Το φυτοφάγο περιλαμβάνει τη μεταφορά ύλης και ενέργειας από τους πρωτογενείς παραγωγούς σε υψηλότερα τροφικά επίπεδα, επηρεάζοντας τη φυσική δομή της κοινότητας και την παραγωγικότητα του οικοσυστήματος και των οικοτόπων (Scott et al. 2018). Η εμβάθυνση αυτών των βιοτικών αλληλεπιδράσεων σε παράκτιες περιοχές είναι απολύτως σχετική επειδή κατοικούν σε μερικά από τα πιο παραγωγικά οικοσυστήματα παγκοσμίως, όπως το θαλάσσιο χόρτο και τα μακροφύκη (Duarte, 2002).

Η υπάρχουσα βιβλιογραφία δείχνει ότι η ένταση του φυτοφάγου στα παράκτια μακρόφυτα μπορεί να ποικίλλει. Στην πραγματικότητα, έχουν γίνει λίγες συγκρίσεις της μεταβλητότητας του φυτοφάγου εντός και μεταξύ των τύπων παράκτιων μακρόφυτων, ή οι υπάρχουσες συγκρίσεις δεν είναι εκτενείς. Επιπλέον, προηγούμενα στοιχεία υποδηλώνουν την ύπαρξη μιας υπεραπλούστευσης της σημασίας της βοσκής τόσο στους σύγχρονους όσο και στους ιστορικούς τροφικούς ιστούς θαλάσσιων χόρτων. Αυτό έχει επηρεάσει την ικανότητά μας να διασαφηνίσουμε εάν υπάρχουν μοτίβα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο το φυτοφάγο ποικίλλει εντός και μεταξύ των μακρόφυτων και να εντοπίσουμε τους ελέγχους και τις συνέπειες αυτής της μεταβλητότητας.

Προηγούμενες μελέτες σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις φυτών-φυτοφάγων και τις προτιμήσεις τροφής των φυτοφάγων σε οικοσυστήματα θαλάσσιου χόρτου έχουν συνήθως αναφέρει ότι τα θρεπτικά, δομικά και χημικά χαρακτηριστικά μπορεί να καθορίζουν τη γευστικότητα των φύλλων και να ρυθμίζουν την ποιότητα των φυτών ως τροφή (Zapata and McMillan 1979, Mariani and Alcoverro Cebrianet 1999, al. 2009, Prado and Heck 2011).

Η R. Jiménez-Ramos με την ερευνητική της ομάδα του Πανεπιστημίου του Cádiz, εξερεύνησε το φυτοφάγο στα παράκτια μακρόφυτα. Σε αυτή την εργασία, η αύξηση της θρεπτικής ποιότητας των φύλλων του θαλάσσιου χόρτου ενίσχυσε την ένταση της φυτοφάγαξης σε αυτούς τους ιστούς. Αυτή η εργασία ενισχύει τη θεωρία της διατροφικής ποιότητας των μακρόφυτων - αυτοί οι πρωτογενείς παραγωγοί με την υψηλότερη συγκέντρωση εσωτερικού αζώτου είναι πιο ευάλωτοι στην κατανάλωση (Cebrián et al. 2009). Αυτό το μοτίβο ήταν παρόμοιο στα επίκτητα αποτελέσματα από άλλες εργασίες της ομάδας, όπου είδαν ότι σε ένα σενάριο παγκόσμιας αλλαγής, τα θαλάσσια χόρτα γίνονται πιο ευάλωτα στην κατανάλωση λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε άζωτο στα φύλλα (Jiménez-Ramos et al. 2017) και την παρουσία επιφυτικών φυκών (Jiménez-Ramos et al. 2018).

Από την άλλη πλευρά, τα μακρόφυτα μπορούν να συνυπάρχουν σε παράκτιες περιοχές, δημιουργώντας μικτές κοινότητες και, ως εκ τούτου, τα φυτοφάγα έχουν πρόσβαση σε διάφορες πηγές τροφής. Κατά συνέπεια, εάν τα φυτοφάγα ζώα έχουν την ικανότητα να κάνουν μια επιλογή μεταξύ των διαφορετικών διαθέσιμων πηγών τροφής, μπορεί να δημιουργήσουν διαφορετικά πρότυπα κατανάλωσης βλάστησης εντός του οικοσυστήματος, γεγονός που μπορεί να αυξήσει ή να μειώσει την άμεση κατανάλωση ιστών θαλάσσιου χόρτου. Στην εργασία μας, είδαμε πώς οι εσωτερικές ιδιότητες διαφορετικών μακρόφυτων επηρεάζουν τα ποσοστά φυτοφάγων καθώς και την ποικιλότητα των ειδών και την αφθονία τους. Κάτω από την υψηλή αφθονία και την ποικιλία των μακρόφυτων, τα φυτοφάγα ζώα επέλεξαν την πιο εύγευστη τροφή έναντι άλλων πηγών διαθέσιμης τροφής. Σε αυτήν την περίπτωση, η επιλεγμένη τροφή ήταν το μακροφύκη Ulva, ένα κοινό εφήμερο μακρόφυτο υπό συμβάντα ευτροφισμού.

Αυτό μπορεί να έχει μεγάλες οικολογικές επιπτώσεις αφού κατά τη διάρκεια των γεγονότων ευτροφισμού τα φυτά υπόκεινται σε έμμεσες (π.χ. μείωση του φωτός που προάγεται από την εφήμερη ανάπτυξη φυκιών, ανοξικές συνθήκες κ.λπ.) και άμεσες επιδράσεις (π.χ. τοξικότητα αμμωνίου) που επηρεάζουν αρνητικά την ανάπτυξη και την επιβίωσή τους. Έτσι, η παρουσία εφήμερων μακροφυκών μπορεί να βελτιώσει την ανθεκτικότητα του θαλάσσιου χόρτου σε συμβάντα ευτροφισμού. Ωστόσο, δεδομένης της πιθανής επιρροής των φυτοφάγων στην κατανομή και την αφθονία των μακροφάγων, μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να ενσωματώσουν παρατηρήσεις της συμπεριφοράς σίτισης για καλύτερη κατανόηση των αλληλεπιδράσεων μακρόφυτου-φυτοφάγου. Τέλος, η σημασία της εξέτασης των βιοτικών διεργασιών στα σχέδια διατήρησης και διαχείρισης τονίζεται σε αυτές τις εργασίες προκειμένου να ενισχυθεί η ανθεκτικότητα των οικοσυστημάτων του θαλάσσιου χόρτου και να εντοπιστούν λύσεις για την υποστήριξη της διατήρησης βασικών υπηρεσιών οικοσυστήματος που παρέχονται από λιβάδια θαλάσσιων χόρτων στον πλανήτη μας.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο, Food Choice effect on herbivory:Intra-specific seagrass palatability and inter-specific macrophyte palatability in seagrass communities, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Estuarine, Coastal and Shelf Science. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Rocío Jiménez-Ramos, Fernando G. Brun, Luis G. Egea και  Juan J. Vergara από το University of Cadiz.