在美國黃石國家公園,只有一種入侵性捕食性魚類在水生和陸地生態系統中產生了廣泛的變化。事實上,它的存在造成了嚴重破壞,改變了從浮遊植物到熊的所有飼養水平。
黃石湖流域被認為是原始的,食物網很大程度上不受人為幹擾。在1994年之前,本地的鱒魚(Oncorhynchus clarkii bouvieri)是湖中的頂級捕食者,也是熊,水獺和水鳥等陸生物種的重要食物來源。
然後又出現了另一種鱒魚,入侵湖鱒(Salvelinus namaycush)。這條大魚成了新的頂級捕食者。到1998年,科學家計算出僅在那一年估計就有125,000隻湖鱒消耗了300到400萬隻鱒魚。
水獺和熊不能轉向吃新物種,因為湖鱒留在更深的水域,並且在產卵時不會像本地物種那樣移動到淺水區。
在「 科學進展 」雜誌上發表的一篇論文中,來自黃石資源中心的Todd Koel及其同事分析了1980年至2017年的數據集。數據的範圍,以及水生和陸地生態系統指標的測量,使他們能夠比較入侵魚入侵前後的湖泊生態。
在引入新型捕食者(稱為營養級聯)之後,先前穩定的食物網中的級聯變化在水生生態系統中得到了很好的研究。
在開展這項工作時,Koel及其同事預測,「頂級捕食者的連鎖效應在水生生態系統中會很強,但會在水生陸地生態系統邊界上減弱或減弱」。
相反,他們發現兩種生態系統類型的影響仍然很強,特別是對於熊和魚腥草(Pandion haliaetus),但在以前依賴於苛刻的鱒魚的每種捕食者物種中也很明顯。
灰熊(Ursus arctos)和黑熊(Ursus americanus)對前鱒魚產卵溪流的訪問量分別下降了63%和84%,因為他們在公園的其他地方尋找替代食物,包括可能是麋鹿犢。
魚鷹別無選擇,只能吃魚,因此無法切換獵物來源,因此因湖鱒入侵而急劇下降。在1987年至1991年期間,鳥類的成功率平均為59%,但在2008年至2011年期間下降到零。該地區留下的少數魚餌離開黃石湖在10公裡外的蛇河上遊覓食,獵物魚更豐富。
禿鷹(Haliaeetus leucocephalus)的嵌套成功大大下降,然後在2013年至2017年間恢復到平均70%。研究人員表示,恢復可能是由於猛禽從苛刻的鱒魚轉移到吃水鳥的年輕人,如作為號手天鵝(Cygnus buccinators),在公園裡已經衰落了。
河獺(Luta canadensis)將他們的飲食從鱒魚轉移到另一種引進的魚類,並且還吃了兩棲動物。該數據集未包括湖鱒到達前水獺豐度的估計值。
在湖泊本身,浮遊動物的生物量和個體長度有利於更大的生物體,並且還減少了向支流的養分輸送。
在2012年至2017年期間,更加努力地從黃石湖中清除湖鱒魚,Koel報告說,在多年沒有成年鱒魚返回一些較小的支流後,熊的使用增加了結果是」。
該研究詳細介紹了「入侵湖泊內外多個營養級別之間的相互作用,突出了引入的捕食性魚類對其他原始生態系統的潛在實質性影響」。