Una especie invasora es una especie introducida en un entorno que se sobrepobla y daña su nuevo entorno. [2] Las especies invasoras afectan negativamente a los hábitats y las biorregiones , causando daños ecológicos, ambientales y/o económicos. El término también puede usarse para especies nativas que se vuelven dañinas para su entorno nativo después de alteraciones humanas en su red alimentaria . Desde el siglo XX, las especies invasoras se han convertido en una grave amenaza económica, social y ambiental en todo el mundo.
Las especies invasoras son el subconjunto de especies exóticas o naturalizadas no nativas establecidas que representan una amenaza para las especies nativas y la biodiversidad. [3] El término "invasivo" está mal definido y, a menudo, es muy subjetivo. [4] Las especies invasoras pueden ser plantas, animales, hongos y microbios; algunos incluyen especies nativas que han invadido hábitats humanos como granjas y paisajes. [5] Algunos amplían el término para incluir especies indígenas o "nativas" que han colonizado áreas naturales. [4] La definición de "nativo" puede ser controvertida. Por ejemplo, los antepasados del Equus ferus (caballos modernos) evolucionaron en América del Norte y se irradiaron a Eurasia antes de extinguirse en América del Norte. Al ser introducidos en América del Norte en 1493 por los conquistadores españoles, es discutible si los caballos salvajes eran nativos o exóticos del continente de sus ancestros evolutivos. [6]
Si bien las especies invasoras se pueden estudiar en muchos subcampos de la biología, la mayor parte de las investigaciones sobre organismos invasores se han realizado en ecología y biogeografía . Gran parte del trabajo ha sido influenciado por el libro de Charles Elton de 1958, The Ecology of Invasion by Animals and Plants , que creó una imagen generalizada de las invasiones biológicas. [7] [8] Los estudios siguieron siendo escasos hasta la década de 1990. [8] Esta investigación, en gran parte estudios de observación de campo, se ha centrado desproporcionadamente en las plantas terrestres . [8] El rápido crecimiento del campo ha impulsado la necesidad de estandarizar el lenguaje utilizado para describir especies y eventos invasores. A pesar de esto, existe poca terminología estándar; El campo en sí carece de designación oficial, pero comúnmente se lo conoce como "ecología de invasión" o, más generalmente, "biología de invasión". [7] [8] Esta falta de terminología estándar ha surgido debido a la naturaleza interdisciplinaria del campo que toma prestados términos de disciplinas como la agricultura , la zoología y la patología , así como debido a que los estudios se realizan de forma aislada. [9] [7]
En un intento por evitar el vocabulario ambiguo, subjetivo y peyorativo que tan a menudo acompaña la discusión sobre especies invasoras incluso en artículos científicos, Colautti y MacIsaac propusieron un nuevo sistema de nomenclatura basado en la biogeografía en lugar de en los taxones . [4] Al descartar la taxonomía, la salud humana y los factores económicos, este modelo se centró únicamente en los factores ecológicos. El modelo evaluó poblaciones individuales en lugar de especies enteras. Clasificó a cada población en función de su éxito en ese entorno. Este modelo se aplicaba por igual a las especies autóctonas y a las introducidas, y no categorizaba automáticamente las introducciones exitosas como dañinas. [4]
El Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras del USDA define las especies invasoras de manera muy estricta. Según la Orden Ejecutiva 13112, " 'Especie invasora' significa una especie exótica cuya introducción causa o puede causar daño económico o ambiental o daño a la salud humana". [10]
Causas
Normalmente, una especie introducida debe sobrevivir en bajas densidades de población antes de volverse invasora en una nueva ubicación. [11] En densidades de población bajas, puede resultar difícil para las especies introducidas reproducirse y mantenerse en una nueva ubicación, por lo que una especie podría llegar a una ubicación varias veces antes de establecerse. Los patrones repetidos de movimiento humano, como los barcos que navegan hacia y desde los puertos o los automóviles que suben y bajan por las carreteras, ofrecen repetidas oportunidades de establecimiento (una alta presión de propágulo ). [12]
Mecanismos basados en ecosistemas
En los ecosistemas , la disponibilidad de recursos determina el impacto de especies adicionales en el ecosistema. Los ecosistemas estables tienen un equilibrio de recursos que puede cambiar fundamentalmente con la llegada de especies invasoras. [13] Cuando ocurren cambios como un incendio forestal , la sucesión ecológica normal favorece los pastos y hierbas nativos . Una especie introducida que puede propagarse más rápido que las nativas puede competir con las especies nativas por el alimento, expulsándolas. El nitrógeno y el fósforo suelen ser los factores limitantes en estas situaciones. [14] Cada especie ocupa un nicho ecológico en su ecosistema nativo; algunas especies desempeñan funciones amplias y variadas, mientras que otras están muy especializadas. Las especies invasoras pueden ocupar nichos no utilizados o crear otros nuevos. [15] Por ejemplo, los efectos de borde describen lo que sucede cuando se altera parte de un ecosistema, como cuando se tala tierra para la agricultura . El límite entre el hábitat que permanece intacto y la tierra recién despejada forma un hábitat distinto, creando nuevos ganadores y perdedores y posiblemente albergando especies que no prosperarían fuera del hábitat límite. [dieciséis]
En 1958, Charles S. Elton afirmó que los ecosistemas con mayor diversidad de especies estaban menos sujetos a especies invasoras porque quedaban menos nichos desocupados. [17] Otros ecologistas señalaron más tarde ecosistemas muy diversos, pero fuertemente invadidos, argumentando que los ecosistemas con una alta diversidad de especies eran más susceptibles a la invasión. [18] Este debate giró en torno a la escala espacial de los estudios de invasión. Los estudios a pequeña escala tendieron a mostrar una relación negativa entre diversidad e invasión, mientras que los estudios a gran escala tendieron a mostrar lo contrario, quizás un efecto secundario de la capacidad de los invasores para capitalizar la mayor disponibilidad de recursos y las interacciones más débiles entre especies, que son más comunes cuando Se consideran muestras más grandes. [19] [20] Sin embargo, este patrón no parece ser válido para los vertebrados invasores. [21]
La serpiente arbórea marrón ha tenido un impacto en la población de aves nativas del ecosistema insular de Guam.
Los ecosistemas insulares pueden ser más propensos a la invasión porque sus especies enfrentan pocos competidores y depredadores fuertes, y porque su distancia de las poblaciones de especies colonizadoras hace que sea más probable que tengan nichos "abiertos". [22] Por ejemplo, las poblaciones de aves nativas de Guam han sido diezmadas por la invasora serpiente arbórea marrón . [23]
En Nueva Zelanda, las primeras especies invasoras fueron los perros y las ratas traídos por los colonos polinesios alrededor del año 1300. Estas y otras introducciones devastaron las especies endémicas de Nueva Zelanda. [24] [25] La colonización de Madagascar provocó daños similares a sus ecosistemas. [26] La tala ha causado daños directamente al destruir el hábitat y ha permitido la invasión de especies no nativas como la tuna y la acacia plateada . [27] [28] El jacinto de agua forma densas esteras en las superficies del agua, lo que limita la penetración de la luz y, por lo tanto, daña los organismos acuáticos y causa costos sustanciales de gestión. [29] [30]
Los efectos geomorfológicos primarios de las plantas invasoras son la bioconstrucción y la bioprotección. Por ejemplo, el kudzu ( Pueraria montana ), una enredadera originaria de Asia, se introdujo ampliamente en el sureste de Estados Unidos a principios del siglo XX para controlar la erosión del suelo . Los principales efectos geomorfológicos de los animales invasores son la bioturbación , la bioerosión y la bioconstrucción. Por ejemplo, las invasiones del cangrejo chino ( Eriocheir sinensis ) han dado lugar a mayores tasas de bioturbación y bioerosión. [31]
Una especie nativa puede volverse dañina y efectivamente invasiva para su entorno nativo después de modificaciones humanas en su red alimentaria . Este ha sido el caso del erizo de mar morado ( Strongylocentrotus purpuratus ), que ha diezmado los bosques de algas marinas a lo largo de la costa norte de California debido a la sobreexplotación de su depredador natural, la nutria marina de California ( Enhydra lutris ). [32]
Las especies invasoras parecen tener rasgos específicos o combinaciones específicas de rasgos que les permiten competir con las especies nativas . En algunos casos, la competencia gira en torno a tasas de crecimiento y reproducción. En otros casos, las especies interactúan entre sí de forma más directa. Un estudio encontró que el 86% de las especies invasoras podían identificarse únicamente a partir de esos rasgos. [33] Otro estudio encontró que las especies invasoras a menudo tenían solo algunos de los rasgos, y que las especies no invasoras también los tenían. [33] [34] [35] Los rasgos comunes de las especies invasoras incluyen un crecimiento rápido y una reproducción rápida , como la reproducción vegetativa en las plantas; [33] asociación con humanos; [36] e invasiones anteriores exitosas. [37] Los gatos domésticos son depredadores eficaces; se han vuelto salvajes e invasores en lugares como los Cayos de Florida . [38]
Una especie introducida puede volverse invasora si puede competir con las especies nativas por los recursos. Si estas especies evolucionaron bajo una gran competencia o depredación , entonces el nuevo entorno puede albergar menos competidores capaces, lo que permitirá que el invasor prolifere. Los ecosistemas utilizados en su máxima capacidad por las especies nativas pueden modelarse como sistemas de suma cero , en los que cualquier ganancia para el invasor es una pérdida para el nativo. Sin embargo, esa superioridad competitiva unilateral (y la extinción de las especies nativas con el aumento de las poblaciones del invasor) no es la regla. [18] [39]
Una especie invasora podría utilizar recursos que antes no estaban disponibles para las especies nativas, como aguas profundas a las que se accede mediante una larga raíz pivotante , o vivir en tipos de suelo previamente deshabitados. Por ejemplo, el pasto de cabra con púas se introdujo en California en suelos serpentinos , que tienen baja retención de agua, bajos niveles de nutrientes, una alta proporción de magnesio / calcio y posible toxicidad por metales pesados . Las poblaciones de plantas en estos suelos tienden a mostrar baja densidad, pero el pasto de cabra puede formar rodales densos en estos suelos y desplazar a las especies nativas. [40]
Las especies invasoras podrían alterar su entorno liberando compuestos químicos, modificando factores abióticos o afectando el comportamiento de los herbívoros , impactando en otras especies. Algunos, como Kalanchoe daigremontana , producen compuestos alelopáticos que inhiben a los competidores. [41] Otros, como Stapelia gigantea, facilitan el crecimiento de plántulas de otras especies en ambientes áridos al proporcionar microclimas apropiados y evitar que los herbívoros coman las plántulas. [42]
Los cambios en los regímenes de incendios son otra forma de facilitación. Bromus tectorum , originario de Eurasia, está muy adaptado al fuego. Se propaga rápidamente después de la quema y aumenta la frecuencia e intensidad de los incendios al proporcionar grandes cantidades de detritos secos durante la temporada de incendios en el oeste de América del Norte. Donde está muy extendido, ha alterado tanto el régimen de incendios local que las plantas nativas no pueden sobrevivir a los frecuentes incendios, lo que le permite volverse dominante en su área de distribución introducida. [43]
La facilitación ecológica ocurre cuando una especie modifica físicamente un hábitat de manera ventajosa para otras especies. Por ejemplo, el mejillón cebra aumenta la complejidad del hábitat en el fondo de los lagos, proporcionando grietas en las que viven los invertebrados . Este aumento de complejidad, junto con la nutrición proporcionada por los productos de desecho de la filtración del mejillón , aumenta la densidad y diversidad de las comunidades de invertebrados bentónicos . [44]
Las especies introducidas pueden propagarse rápida e impredeciblemente. [45] Cuando los cuellos de botella y los efectos fundadores causan una gran disminución en el tamaño de la población y pueden restringir la variación genética , [46] los individuos comienzan a mostrar una variación aditiva en lugar de una variación epistática. Esta conversión puede conducir a una mayor variación en las poblaciones fundadoras, lo que permite una rápida evolución . [47] La selección puede entonces actuar sobre la capacidad de dispersión, así como sobre la tolerancia fisiológica a nuevos factores estresantes en el medio ambiente, como cambios de temperatura y diferentes depredadores y presas. [48]
La rápida evolución adaptativa a través de la plasticidad fenotípica intraespecífica, la preadaptación y la evolución post-introducción conducen a una descendencia con mayor aptitud. Fundamentalmente, la plasticidad permite cambios para adaptar mejor al individuo a su entorno. Las preadaptaciones y la evolución después de la introducción refuerzan el éxito de las especies introducidas. [49]
La hipótesis de la liberación enemiga afirma que la evolución conduce al equilibrio ecológico en cada ecosistema. Ninguna especie puede ocupar la mayor parte de un ecosistema debido a la presencia de competidores, depredadores y enfermedades. Las especies introducidas trasladadas a un hábitat nuevo pueden volverse invasoras, con un rápido crecimiento demográfico, cuando estos controles no existen en el nuevo ecosistema. [50]
Vectores
Las especies no autóctonas tienen muchos vectores , pero la mayoría están asociadas a la actividad humana. Las extensiones de área de distribución natural son comunes, pero los humanos a menudo transportan especímenes más rápido y a mayores distancias que las fuerzas naturales. [51] Un vector humano temprano ocurrió cuando los humanos prehistóricos introdujeron la rata del Pacífico ( Rattus exulans ) en la Polinesia. [52]
Los vectores incluyen plantas o semillas importadas para horticultura . El comercio de mascotas mueve animales a través de fronteras, donde pueden escapar y volverse invasivos. Los organismos se esconden en los vehículos de transporte. La transferencia incidental asistida por humanos es la principal causa de introducciones, excepto en las regiones polares . [53] Las enfermedades pueden ser transmitidas por insectos invasores: el psílido asiático de los cítricos es portador de la enfermedad bacteriana enverdecimiento de los cítricos . [54] La llegada de propágulos invasores a un nuevo sitio es una función de la invasibilidad del sitio. [55]
Muchas especies invasoras, una vez que son dominantes en el área, se vuelven esenciales para el ecosistema de esa área y su eliminación podría ser perjudicial. [56] La economía juega un papel importante en la introducción de especies exóticas. La gran demanda del valioso cangrejo chino es una explicación de la posible liberación intencionada de la especie en aguas extranjeras. [57]
Dentro del medio acuático
El comercio marítimo ha afectado rápidamente la forma en que se transportan los organismos marinos dentro del océano; Los nuevos medios de transporte de especies incluyen las incrustaciones en el casco y el transporte de agua de lastre. De hecho, Molnar et al. 2008 documentó las rutas de cientos de especies marinas invasoras y descubrió que el transporte marítimo era el mecanismo dominante para la transferencia de especies invasoras. [58]
Muchos organismos marinos pueden adherirse a los cascos de los barcos. Estos organismos se transportan fácilmente de una masa de agua a otra y son un factor de riesgo importante para un evento de invasión biológica. [59] El control de las incrustaciones en el casco de los buques es voluntario y actualmente no existen regulaciones para gestionar las incrustaciones en el casco. Sin embargo, los gobiernos de California y Nueva Zelanda han anunciado controles más estrictos para las incrustaciones en los cascos de los buques dentro de sus respectivas jurisdicciones. [60]
Otro vector de especies acuáticas no autóctonas es el agua de lastre captada en el mar y liberada en puerto por buques transoceánicos. [61] [62] Unas 10.000 especies son transportadas a través del agua de lastre cada día. [63] Muchas de ellas son perjudiciales. Por ejemplo, los mejillones cebra de agua dulce de Eurasia probablemente llegaron a los Grandes Lagos a través del agua de lastre. [64] Estos superan a los organismos nativos por oxígeno y alimento, y pueden ser transportados en el pequeño charco que queda en un tanque de lastre supuestamente vacío. [61] Las regulaciones intentan mitigar tales riesgos, [65] [66] no siempre con éxito. [67]
El cambio climático está provocando un aumento de la temperatura de los océanos . Esto, a su vez, provocará cambios en el rango de distribución de los organismos, [68] [69] , lo que podría dañar el medio ambiente a medida que se produzcan interacciones entre nuevas especies. Por ejemplo, los organismos en el tanque de lastre de un barco que viaja desde la zona templada a través de aguas tropicales pueden experimentar fluctuaciones de temperatura de hasta 20 °C. [70] Los desafíos térmicos durante el transporte pueden mejorar la tolerancia al estrés de las especies en su área de distribución no nativa, al seleccionar genotipos que sobrevivirán a un segundo estrés térmico aplicado, como el aumento de la temperatura del océano en la población fundadora. [71]
Efectos de los incendios forestales y la extinción de incendios
Las especies invasoras a menudo aprovechan las perturbaciones de un ecosistema ( incendios forestales , carreteras , senderos ) para colonizar un área. Los grandes incendios forestales pueden esterilizar los suelos y al mismo tiempo añadir nutrientes . [14]
Las plantas invasoras que pueden regenerarse a partir de sus raíces tienen una ventaja sobre las nativas que dependen de semillas para su propagación. [43]
Efectos adversos
Las especies invasoras pueden afectar negativamente los hábitats y las biorregiones invadidas, causando daños ecológicos, ambientales o económicos. [72]
Ecológico
La Unión Europea define "Especies exóticas invasoras" como aquellas que se encuentran fuera de su área de distribución natural y que amenazan la diversidad biológica . [73] [74] La invasión biótica es uno de los cinco principales impulsores de la pérdida de biodiversidad global y está aumentando debido al turismo y la globalización . [75] [76] Esto puede ser particularmente cierto en sistemas de agua dulce regulados inadecuadamente , aunque las cuarentenas y las reglas de agua de lastre han mejorado la situación. [77]
Las especies invasoras pueden llevar a las especies nativas locales a la extinción mediante exclusión competitiva , desplazamiento de nichos o hibridación con especies nativas relacionadas. Por lo tanto, además de sus ramificaciones económicas, las invasiones alienígenas pueden provocar grandes cambios en la estructura, composición y distribución global de la biota en los sitios de introducción, lo que en última instancia conducirá a la homogeneización de la fauna y la flora del mundo y a la pérdida de biodiversidad . [78] [79] Es difícil atribuir inequívocamente las extinciones a una invasión de especies, aunque hay, por ejemplo, pruebas sólidas de que la extinción de unas 90 especies de anfibios fue causada por el hongo quitridio propagado por el comercio internacional. [80]
Múltiples introducciones sucesivas de diferentes especies no autóctonas pueden empeorar el efecto total, como ocurre con las introducciones de la almeja amatista y el cangrejo verde europeo . La almeja fue introducida en Bodega Harbor de California desde la costa este de Estados Unidos hace un siglo. Por sí solo, nunca desplazó a las almejas nativas ( Nutricola spp.). A mediados de la década de 1990, la introducción del cangrejo verde europeo provocó un aumento de la gema amatista a expensas de las almejas nativas. [81]
Las especies invasoras pueden cambiar las funciones de los ecosistemas. Por ejemplo, las plantas invasoras pueden alterar el régimen de incendios (cheatgrass, Bromus tectorum ), el ciclo de nutrientes ( spartina alterniflora ) y la hidrología ( Tamarix ) en ecosistemas nativos. [82] Las especies invasoras que están estrechamente relacionadas con especies nativas raras tienen el potencial de hibridarse con las especies nativas. Los efectos nocivos de la hibridación han provocado una disminución e incluso la extinción de especies nativas. [83] [84] Por ejemplo, la hibridación con cordgrass introducido, Spartina alterniflora , amenaza la existencia de cordgrass de California ( Spartina foliosa ) en la Bahía de San Francisco . [85] Las especies invasoras causan competencia por las especies nativas y debido a esto, 400 de las 958 especies en peligro de extinción según la Ley de Especies en Peligro están en riesgo. [86]
La introducción involuntaria de especies de plagas forestales y patógenos vegetales puede cambiar la ecología forestal y dañar la industria maderera . En general, los ecosistemas forestales de Estados Unidos están ampliamente invadidos por plagas, plantas y patógenos exóticos. [87] [88]
El escarabajo asiático de cuernos largos ( Anoplophora glabripennis ) se introdujo por primera vez en Estados Unidos en 1996 y se esperaba que infectara y dañara millones de acres de árboles de madera dura. Hasta 2005 se habían gastado treinta millones de dólares para intentar erradicar esta plaga y proteger millones de árboles en las regiones afectadas. [89] El adélgido lanudo ha causado daños a los bosques antiguos de abetos, abetos y cicuta y daña la industria de los árboles de Navidad . [90] El tizón del castaño y la enfermedad del olmo holandés son patógenos vegetales con graves impactos. [91] [92] La mostaza de ajo, Alliaria petiolata , es una de las especies de plantas invasoras más problemáticas en los bosques del este de América del Norte, donde es altamente invasiva del sotobosque , reduciendo la tasa de crecimiento de las plántulas de árboles y amenazando con modificar el árbol del bosque. composición. [93]
Las especies nativas pueden estar amenazadas de extinción [94] a través del proceso de contaminación genética . La contaminación genética es una hibridación e introgresión involuntaria , que conduce a la homogeneización o reemplazo de genotipos locales como resultado de una ventaja numérica o de aptitud de las especies introducidas. [95] La contaminación genética se produce ya sea por introducción o por modificación del hábitat, donde especies previamente aisladas se ponen en contacto con los nuevos genotipos. Se ha demostrado que las especies invasoras se adaptan a sus nuevos entornos en un período de tiempo notablemente corto. [94] El tamaño de la población de especies invasoras puede permanecer pequeño durante varios años y luego experimentar una explosión en la población, un fenómeno conocido como "efecto de retraso". [82]
Los híbridos resultantes del cruce de especies invasoras con especies nativas pueden incorporar sus genotipos al acervo genético con el tiempo a través de la introgresión . De manera similar, en algunos casos una pequeña población invasora puede amenazar a poblaciones nativas mucho más grandes. Por ejemplo, Spartina alterniflora se introdujo en la Bahía de San Francisco y se hibridó con la nativa Spartina foliosa . El mayor recuento de polen y la aptitud masculina de las especies invasoras dieron como resultado una introgresión que amenazó a las poblaciones nativas debido a menores recuentos de polen y menor viabilidad de las especies nativas. [96] La reducción de la aptitud no siempre es evidente a partir de observaciones morfológicas únicamente. Cierto grado de flujo genético es normal y preserva constelaciones de genes y genotipos. [84] [97] Un ejemplo de esto es el mestizaje de coyotes migratorios con el lobo rojo , en áreas del este de Carolina del Norte donde se reintrodujo el lobo rojo , reduciendo el número de lobos rojos. [98]
Ambiental
En la región de Ciudad del Cabo en Sudáfrica, un análisis demostró que la restauración de subcuencas de agua de fuentes prioritarias mediante la eliminación de las sedientas invasiones de plantas exóticas (como las acacias, pinos y eucaliptos australianos y la acacia negra australiana) generaría ganancias de agua anuales esperadas del 50 mil millones de litros en cinco años en comparación con el escenario habitual (lo cual es importante ya que Ciudad del Cabo experimenta una importante escasez de agua ). Esto equivale a 1/6 de las necesidades de suministro actuales de la ciudad. Estas ganancias anuales se duplicarán dentro de 30 años. La restauración de la cuenca es significativamente más rentable que otras soluciones de aumento de agua (1/10 del costo unitario de las opciones alternativas). [99] Se ha creado un fondo de agua y estas especies exóticas están siendo erradicadas. [100]
Salud humana
Las especies invasoras pueden afectar la salud humana. Con la alteración de la funcionalidad de los ecosistemas (debido a la homogeneización de las comunidades de biota), las especies invasoras han tenido efectos negativos en el bienestar humano, que incluyen una menor disponibilidad de recursos, una propagación desenfrenada de enfermedades humanas, actividades recreativas y educativas y turismo. [101] [102] Las especies exóticas han causado enfermedades como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la viruela del simio y el síndrome respiratorio agudo severo (SARS). [102]
Las especies invasoras y los esfuerzos de control que las acompañan pueden tener implicaciones para la salud pública a largo plazo . Por ejemplo, los pesticidas aplicados para tratar una determinada especie de plaga podrían contaminar el suelo y las aguas superficiales. [89] La invasión humana de ecosistemas anteriormente remotos ha expuesto enfermedades exóticas como el VIH a la población en general. [89] Las aves (por ejemplo, palomas ), los roedores y los insectos introducidos (por ejemplo, plagas de mosquitos , pulgas , piojos y moscas tsetsé ) pueden servir como vectores y reservorios de las enfermedades humanas. A lo largo de la historia, las epidemias de enfermedades humanas, como la malaria , la fiebre amarilla , el tifus y la peste bubónica , se propagaron a través de estos vectores. [17] Un ejemplo reciente de una enfermedad introducida es la propagación del virus del Nilo Occidental , que mató a humanos, aves, mamíferos y reptiles. [103] Los cangrejos chinos introducidos son portadores de la duela pulmonar asiática . [64] Los agentes patógenos transmitidos por el agua, como la bacteria del cólera ( Vibrio cholerae ), y los agentes causantes de la proliferación de algas nocivas a menudo se transportan a través del agua de lastre. [104]
Económico
A nivel mundial, cada año se gastan 1,4 billones de dólares en la gestión y control de especies invasoras. [50] Las especies invasoras pueden convertirse en cargas financieras para muchos países. Debido a la degradación ecológica causada por especies invasoras, esto puede alterar la funcionalidad y reducir los servicios que brindan los ecosistemas. Se espera que los costos adicionales controlen la propagación de la invasión biológica, mitiguen mayores impactos y restauren los ecosistemas. Por ejemplo, el costo de los daños causados por 79 especies invasoras entre 1906 y 1991 en Estados Unidos se ha estimado en 120 mil millones de dólares. [102] En China, las especies invasoras han reducido el producto interno bruto (PIB) del país en un 1,36% anual. [105] La gestión de la invasión biológica puede resultar costosa. En Australia, el gasto para monitorear, controlar, gestionar e investigar especies de malezas invasoras fue de aproximadamente 116,4 millones de dólares australianos por año, y los costos solo se dirigieron al gobierno central y local. [102] En algunas situaciones, las especies invasoras pueden tener beneficios, como beneficios económicos. Por ejemplo, los árboles invasores pueden talarse para silvicultura comercial. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los beneficios económicos son mucho menores que el coste causado por la invasión biológica. [106] [102]
Estados Unidos
En la región de los Grandes Lagos, la lamprea marina es una especie invasora. En su hábitat original, había coevolucionado como un parásito que no mataba a su huésped. Sin embargo, en la región de los Grandes Lagos actúa como depredador y puede consumir hasta 40 libras de pescado en su período de alimentación de 12 a 18 meses. [107] Las lampreas marinas se alimentan de todo tipo de peces grandes, como la trucha de lago y el salmón . Los efectos destructivos de las lampreas marinas sobre los peces grandes afectan negativamente a la industria pesquera y han contribuido al colapso de la población de algunas especies. [107]
Los costos económicos de las especies invasoras se pueden separar en costos directos a través de la pérdida de producción en agricultura y silvicultura, y costos de gestión. Los costos estimados de daños y control de especies invasoras en los EE. UU. ascienden a más de 138 mil millones de dólares al año. [89] Pueden producirse pérdidas económicas debido a la pérdida de ingresos recreativos y turísticos . [108] Cuando los costos económicos de las invasiones se calculan como pérdidas de producción y costos de gestión, son bajos porque no consideran el daño ambiental; Si se asignaran valores monetarios a la extinción de especies, la pérdida de biodiversidad y la pérdida de servicios ecosistémicos , los costos derivados de los impactos de las especies invasoras aumentarían drásticamente. [89] A menudo se argumenta que la clave para el manejo de especies invasoras es la detección temprana y la respuesta rápida. [109] Sin embargo, la respuesta temprana sólo ayuda cuando las especies invasoras no se reintroducen con frecuencia en el área gestionada y el costo de la respuesta es asequible. [110]
Las malas hierbas reducen el rendimiento en la agricultura . Muchas malezas son introducciones accidentales que acompañan a las importaciones de semillas y plantas comerciales. Las malezas introducidas en los pastizales compiten con las plantas forrajeras nativas, amenazan al ganado joven (p. ej., Euphorbia virgata ) o son desagradables debido a sus espinas y púas (p. ej., cardo amarillo ). La pérdida de forraje causada por malezas invasoras en los pastos asciende a casi mil millones de dólares en los EE . UU. [89] Las abejas melíferas infectadas por el ácaro invasor varroa han causado una disminución en los servicios de polinizadores y una pérdida de producción de frutos . Las ratas introducidas ( Rattus rattus y R. norvegicus ) se han convertido en plagas graves [111] en las granjas, destruyendo los granos almacenados. [89] La introducción de moscas minadoras ( Agromyzidae ), incluida la minadora serpentina americana ( Liriomyza trifolii ), en California ha causado pérdidas en la industria de la floricultura de California , ya que las larvas de estas especies invasoras se alimentan de plantas ornamentales. [112]
Los patógenos vegetales invasores y los insectos vectores de enfermedades de las plantas pueden suprimir los rendimientos agrícolas y dañar los viveros. El enverdecimiento de los cítricos es una enfermedad bacteriana transmitida por el invasor psílido asiático de los cítricos . Como resultado, los cítricos están bajo cuarentena y altamente regulados en áreas donde se encontró el psílido. [54]
Las especies invasoras pueden afectar la recreación al aire libre, como la pesca, la caza , el senderismo , la observación de la vida silvestre y las actividades acuáticas. Pueden dañar los servicios ambientales, incluida la calidad del agua , la diversidad de plantas y animales y la abundancia de especies , aunque su alcance no se ha investigado lo suficiente. [113] La milenrama acuática euroasiática ( Myriophyllum spicatum ) en algunas partes de los EE. UU. llena los lagos con plantas, lo que complica la pesca y la navegación. [114] El fuerte llamado del coquí común introducido deprime los valores inmobiliarios en los barrios afectados de Hawaii . [115] Las grandes redes de la araña tejedora de orbes Zygiella x-notata , invasora en California, interrumpen el trabajo del jardín. [116]
Europa
El costo económico general de las especies exóticas invasoras en Europa entre 1960 y 2020 se ha estimado en alrededor de 140 mil millones de dólares (incluidos los costos potenciales que pueden o no haberse materializado) o 78 mil millones de dólares (incluidos únicamente los costos observados que se han materializado). Estas estimaciones son muy conservadoras. Los modelos basados en estos datos sugieren un costo anual real de alrededor de 140 mil millones de dólares en 2020. [117]
Italia es uno de los países más invadidos de Europa , con una estimación de más de 3.000 especies exóticas. Los impactos de las especies exóticas invasoras en la economía han sido muy variados, desde costos de gestión hasta pérdida de cultivos y daños a la infraestructura. El coste económico total de las invasiones a Italia entre 1990 y 2020 se estimó en 819,76 millones de dólares (704,78 millones de euros). Sin embargo, sólo 15 especies registradas tienen costos estimados de manera más confiable, por lo que el costo real puede ser mucho mayor que la suma antes mencionada. [118]
Francia tiene un mínimo estimado de 2.750 especies exóticas introducidas e invasoras. Renault y otros. (2021) obtuvieron 1.583 registros de costos para 98 especies exóticas invasoras y descubrieron que causaron un costo total conservador de entre 1.200 y 11.500 millones de dólares durante el período 1993-2018. Este estudio extrapoló los costos de las especies que invadieron Francia, pero cuyos costos se informaron solo en otros países pero no en Francia, lo que arrojó un costo adicional que oscilaba entre 151 millones de dólares y 3.030 millones de dólares. Los costes de los daños fueron casi ocho veces superiores a los gastos de gestión. Los insectos, y en particular el mosquito tigre asiático Aedes albopictus y el mosquito de la fiebre amarilla Ae. aegypti , totalizaron costes económicos muy elevados, seguidas de las plantas acuáticas y de floración terrestres no graminoideas ( Ambrosia artemisiifolia , Ludwigia sp. y Lagarosiphon major ). Más del 90% de las especies exóticas registradas actualmente en Francia no tenían costos reportados en la literatura, lo que genera altos sesgos en las coberturas taxonómicas, regionales y del sector de actividad. Sin embargo, que no haya informes no significa que no haya consecuencias negativas y, por tanto, que no haya costes. [119]
Efectos favorables
El entomólogo Chris D. Thomas sostiene que la mayoría de las especies introducidas son neutrales o beneficiosas con respecto a otras especies [120] pero esta es una opinión minoritaria. La comunidad científica considera omnipresentemente que sus efectos sobre la biodiversidad son negativos. [121]
Algunas especies invasoras pueden proporcionar un hábitat adecuado o una fuente de alimento para otros organismos. En áreas donde un nativo se ha extinguido o ha llegado a un punto en el que no se puede restaurar, las especies no nativas pueden cumplir su función. Por ejemplo, en los EE. UU., el papamoscas saucero del suroeste, en peligro de extinción, anida principalmente en el tamarisco no nativo . [122]
El mezquite introducido es una especie invasora agresiva en la India, pero es el lugar de anidación preferido de aves acuáticas nativas en ciudades pequeñas como Udaipur en Rajasthan. [123] De manera similar, el riel de Ridgway se ha adaptado al híbrido invasor de Spartina alterniflora y Spartina foliosa , que ofrece mejor cobertura y hábitat de anidación. [124] En Australia , los cocodrilos de agua salada, que estaban en peligro de extinción, se han recuperado alimentándose de cerdos salvajes introducidos . [125]
Las especies no nativas pueden actuar como catalizadores de la restauración, aumentando la heterogeneidad y la biodiversidad de un ecosistema. Esto puede crear microclimas en ecosistemas dispersos y erosionados, promoviendo el crecimiento y restablecimiento de especies nativas. Por ejemplo, en Kenia, los árboles de guayaba en las tierras de cultivo son atractivos para muchas aves frugívoras, que dejan caer semillas de los árboles de la selva tropical a una distancia de hasta 2 km (1,2 millas) debajo de las guayabas, lo que fomenta la regeneración del bosque. [126]
Las especies no nativas pueden proporcionar servicios ecosistémicos, funcionando como agentes de biocontrol para limitar los efectos de las plagas agrícolas invasoras. [122] Las ostras asiáticas , por ejemplo, filtran los contaminantes del agua mejor que las ostras nativas en la Bahía de Chesapeake . [127] Algunas especies han invadido un área hace tanto tiempo que se considera que se han naturalizado allí. Por ejemplo, la abeja Lasioglossum leucozonium , que según el análisis genético de la población es una especie invasora en América del Norte, [128] se ha convertido en un importante polinizador del arándano ( Rubus spp.), así como de las cucurbitáceas , los manzanos y los arbustos de arándanos . [129] En los EE. UU., la mariposa de la mancha de Taylor, en peligro de extinción , ha llegado a depender del invasor llantén menor como planta alimenticia para sus orugas. [130]
Algunas invasiones ofrecen posibles beneficios comerciales. Por ejemplo, la carpa plateada y la carpa común pueden cosecharse para alimentación humana y exportarse a mercados que ya estén familiarizados con el producto, o procesarse para obtener alimentos para mascotas o piensos para visones . El jacinto de agua se puede convertir en combustible mediante digestores de metano , [131] y otras plantas invasoras se pueden cosechar y utilizar como fuente de bioenergía . [132]
Control, erradicación y estudio.
Los humanos son lo suficientemente versátiles como para remediar los efectos adversos de las invasiones de especies. [133] [134] [135] El público está motivado por especies invasoras que impactan su área local. [136]
El control de las poblaciones de especies exóticas es importante para la conservación de la biodiversidad en los ecosistemas naturales. Uno de los métodos más prometedores para controlar las especies exóticas es el genético. [137]
Inspección y cuarentena de carga.
La motivación original era proteger contra las plagas agrícolas y al mismo tiempo permitir la exportación de productos agrícolas. En 1994 se acordó el primer conjunto de normas globales, incluido el Acuerdo sobre la Aplicación de Medidas Sanitarias y Fitosanitarias (Acuerdo MSF). Estos son supervisados por la Organización Mundial del Comercio . La Organización Marítima Internacional supervisa el Convenio internacional para el control y la gestión del agua de lastre y los sedimentos de los buques (el Convenio sobre la gestión del agua de lastre ). Aunque apunta principalmente a otras preocupaciones ambientales más generales, el Convenio sobre la Diversidad Biológica especifica algunas medidas que sus miembros deberían tomar para controlar las especies invasoras. El CDB es el acuerdo internacional más importante sobre las consecuencias ambientales de las especies invasoras; la mayoría de estas medidas son voluntarias e inespecíficas. [138]
Disminución de la propagación
Los bomberos se están volviendo responsables de la descontaminación de sus propios equipos, equipos de agua públicos y equipos de agua privados, debido al riesgo de transferencia de especies acuáticas invasoras. [139] En los Estados Unidos, esto es especialmente preocupante para los bomberos forestales porque la invasión de quagga y mejillón cebra y los incendios forestales ocurren simultáneamente en el oeste americano. [140] [141] [142] [143]
La restauración de islas se ocupa de la erradicación de especies invasoras. Un estudio de 2019 sugiere que si se llevaran a cabo erradicaciones de animales invasores en solo 169 islas, mejorarían las perspectivas de supervivencia del 9,4% de los vertebrados insulares terrestres más amenazados de la Tierra. [144]
La erradicación de vertebrados invasores en las islas se alinea con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 15 de las Naciones Unidas y las metas asociadas. [145] [146]
Los roedores fueron llevados a Georgia del Sur , una isla en el sur del Océano Atlántico sin habitantes permanentes, en el siglo XVIII por barcos balleneros y focas. Pronto causaron estragos en la población de aves de la isla, comieron huevos y atacaron a los polluelos. En 2018, la isla Georgia del Sur fue declarada libre de roedores invasores después de un esfuerzo de exterminio de varios años. Las poblaciones de aves se han recuperado, incluidas la bisbita de Georgia del Sur y el pato pintail de Georgia del Sur , ambas endémicas de la isla. [147] [148]
Se pueden introducir especies no nativas para cumplir una función de ingeniería ecológica que anteriormente desempeñaba una especie nativa ahora extinta. El procedimiento se conoce como sustitución de taxones. [122] [149] [150] En muchas islas, la extinción de las tortugas ha resultado en ecosistemas disfuncionales con respecto a la dispersión de semillas y la herbivoría. En los islotes costeros de Mauricio , las tortugas ahora extintas habían servido como herbívoros clave. La introducción de las tortugas gigantes no nativas de Aldabra en dos islotes en 2000 y 2007 ha comenzado a restaurar el equilibrio ecológico. Las tortugas introducidas dispersan semillas de varias plantas nativas y pastan selectivamente especies de plantas invasoras. Se espera que el pastoreo y el ramoneo reemplacen el deshierbe manual intensivo en curso, y las tortugas introducidas ya se están reproduciendo. [151]
Al usarlos como alimento
Se ha explorado la práctica de comer especies invasoras para reducir sus poblaciones. En 2005, el chef Bun Lai de Miya's Sushi en New Haven, Connecticut, creó el primer menú dedicado a especies invasoras. En ese momento, la mitad de los platos del menú eran conceptuales porque esas especies invasoras aún no estaban disponibles comercialmente. [152] En 2013, Miya's ofrecía especies acuáticas invasoras como el bagre azul de Chesapeake , el pez león de Florida, la carpa plateada de Kentucky , la medusa bala de cañón de Georgia y plantas invasoras como el nudo japonés y el olivo otoñal . [153] [154] [155] [156] Joe Roman , biólogo conservacionista de Harvard y la Universidad de Vermont y ganador del premio ambiental Rachel Carson , dirige un sitio web llamado "Eat The Invaders". [157] [158] [152] Los escépticos señalan que una vez que una especie extraña se ha atrincherado en un lugar nuevo, como el pez león del Indo-Pacífico que ahora prácticamente se ha apoderado de las aguas del Atlántico occidental , el Caribe y el Golfo de México. —La erradicación es casi imposible. Los críticos argumentan que fomentar el consumo podría tener el efecto no deseado de propagar especies dañinas aún más ampliamente. [159]
Los defensores de comer organismos invasores argumentan que los humanos tienen la capacidad de devorar cualquier especie que les apetezca, señalando los muchos animales que los humanos han podido cazar hasta la extinción, como la foca monje del Caribe y la paloma migratoria . Señalan además el éxito que ha tenido Jamaica al reducir significativamente la población de pez león fomentando el consumo de este pescado. [160]
En el siglo XXI, organizaciones como la Reef Environmental Educational Foundation y el Institute for Applied Ecology han publicado libros de cocina y recetas utilizando especies invasoras como ingredientes. [161] [162] Las especies de plantas invasoras se han explorado como una fuente sostenible de fitoquímicos beneficiosos y proteínas comestibles. [163] [164]
Pesticidas
Los pesticidas se utilizan comúnmente para controlar y erradicar especies invasoras. [165] Los herbicidas utilizados contra plantas invasoras incluyen herbicidas fúngicos . [165] Aunque el tamaño efectivo de una población introducida tiene un cuello de botella , se sabe que algunas variaciones genéticas proporcionan a las plantas invasoras resistencia contra estos bioherbicidas fúngicos . [165] Meyer y otros. 2010 encuentra poblaciones invasoras de Bromus tectorum con resistencia a Ustilago bullata utilizadas como biocontrol, y Bruckart et al. 2017 encuentran lo mismo en Microstegium vimineum sujeto a Bipolaris microstegii y B. drechsleri . [165] Esto no es únicamente una característica de la genética de las plantas invasoras, sino que es normal para las plantas silvestres como la maleza Linum marginale y su hongo patógeno Melampsora lini . [165] Los cultivos tienen otra desventaja sobre cualquier planta no controlada, nativa silvestre o invasiva, a saber, su mayor absorción de nutrientes, [165] ya que se cultivan deliberadamente para aumentar la ingesta de nutrientes y permitir una mayor producción de productos. [165]
impulso genético
Un impulso genético podría usarse para eliminar especies invasoras y, por ejemplo, se ha propuesto como una forma de eliminar especies invasoras en Nueva Zelanda . [166] Los impulsores genéticos para fines de conservación de la biodiversidad se están explorando como parte del programa de Biocontrol Genético de Roedores Invasores (GBIRd) porque ofrecen el potencial de reducir el riesgo para las especies no objetivo y reducir los costos en comparación con las técnicas tradicionales de eliminación de especies invasoras. [167] Existe una red de extensión más amplia para la investigación de impulsores genéticos para crear conciencia sobre el valor de la investigación de impulsores genéticos para el bien público. [168] A algunos científicos les preocupa que la técnica pueda eliminar especies en hábitats nativos. [169] El gen podría mutar, causando problemas imprevistos, [170] o hibridarse con especies nativas. [171]
Homo sapiens
Algunas fuentes nombran al Homo sapiens como una especie invasora, [172] [173] pero una apreciación amplia de la capacidad de aprendizaje humana y su potencial de comportamiento y plasticidad puede ir en contra de cualquier categorización fija de este tipo. [134]
Predecir plantas invasoras
Predecir con precisión los impactos de las plantas no nativas puede ser una opción de manejo especialmente efectiva porque la mayoría de las introducciones de especies de plantas no nativas son intencionales. [174] [175] [176]
Las evaluaciones de riesgo de malezas intentan predecir las posibilidades de que una planta específica tenga efectos negativos en un nuevo entorno, a menudo utilizando un cuestionario estandarizado. La puntuación total resultante se asocia a una acción de gestión como "prevenir la introducción". [177] [178]
Las evaluaciones comúnmente utilizan información sobre la fisiología, [177] historia de vida, [178] áreas de distribución nativas, [179] y relaciones filogenéticas de las especies evaluadas. Se debate la eficacia del enfoque. [180] [181]
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Otras lecturas
Eliminar la amenaza de las especies invasoras con ingeniería genética
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¿Deberíamos luchar contra las especies invasoras con ingeniería genética?
Sheppard, Andy; et al. (4 de septiembre de 2023). "El verdadero daño de las especies exóticas invasoras acaba de revelarse en un informe histórico. Así es como debemos actuar". La conversación .
enlaces externos
Red de Especies Invasoras de América del Norte, un consorcio que utiliza una red coordinada para avanzar en la comprensión basada en la ciencia y mejorar la gestión de especies invasoras no nativas.
Sitio web de la Secretaría de Especies No Nativas (NNNS) de Gran Bretaña
Compendio de especies invasoras de CABI, un recurso enciclopédico de información científica
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