I ethvert arrangement eller samfund betragtes “keystone” som en af de mest vitale dele. I et marine økosystem eller enhver form for økosystem er en keystone-art en organisme, der hjælper med at holde systemet sammen. Uden dets keystone-arter ville økosystemer se meget anderledes ud. Nogle økosystemer er muligvis ikke i stand til at tilpasse sig miljøændringer, hvis deres keystone-arter forsvandt. Det kan stave slutningen af økosystemet, eller det kan muliggøre en invasive arter til at overtage og dramatisk skifte økosystemet i en ny retning.
Da en keystone-art ikke er en formel betegnelse, kan forskere diskutere hvilke planter eller dyr i et bestemt økosystem, der fortjener titlen. Nogle naturforskere siger, at konceptet overforenkler et dyrs eller plantes rolle i komplekse madnettet og levesteder. På den anden side er det at kalde en bestemt plante eller et dyr i et økosystem en keystone-art, en måde at hjælpe offentligheden med at forstå bare h vigtig én art kan være for mange andres overlevelse.
Der er tre typer keystone-arter, der er citeret af mange forskere: rovdyr, økosystemteknikere og mutualister.
Rovdyr
Rovdyr hjælper med at kontrollere bestande af byttearter, hvilket igen påvirker mængden af planter og dyr længere langs fødebanen. Hajer for eksempel byder ofte på gamle eller syge fisk og efterlader sundere dyr til at blomstre. Simpelthen ved deres tilstedeværelse i nærheden af havgræsbede er hajer i stand til at forhindre mindre dyr i at overgrase og udslette græsset. Forskere i Australien observerede, at når tigerhajer ikke var i nærheden af græssengene, havde havskildpadder – blandt tigerhajers yndlingsbytte – en tendens til at decimere dem. Men da tigerhajer patruljerede i græsbunden, blev havskildpadderne tvunget til at græsse over et meget bredere område.
Ecosystem Engineers
En økosystemingeniør er en organisme, der skaber, ændrer eller ødelægger et habitat. Der er måske intet klarere eksempel på en keystone engineer end bæveren. Flodøkosystemer er afhængige af bævere for at nedtage gamle eller døde træer langs flodbredderne til brug for deres dæmninger. Dette gør det muligt for nye, sundere træer at vokse i overflod. Dæmningerne omdirigerer vand i floder og skaber vådområder, der tillader en række dyr og planter at trives.
Mutualister
Når to eller flere arter i et økosystem interagerer for hinandens fordel, de kaldes mutualists. Bier er et primært eksempel på dette. Når bier tager nektaren fra blomster, samler de pollen og spreder den fra den ene blomst til den næste, hvilket øger oddsen for befrugtning og større blomstervækst. Nektar og pollen er også de primære fødekilder for bierne selv.
Nogle forskere identificerer andre kategorier af keystone-arter. En alternativ liste inkluderer rovdyr, planteædere og gensidige. En anden citerer rovdyr, mutualister og konkurrenter om ressourcer.
Keystone-arter kan også være planter. Mangrovetræer tjener for eksempel en keystone-rolle i mange kyststrækninger ved at opstramme kystlinjer og reducere erosion. De giver også et sikkert tilflugtssted og fodringsområde for små fisk blandt deres rødder, der strækker sig ned gennem det lave vand.
I mange tilfælde forstås den vigtige rolle som en keystone-art i et økosystem ikke helt før den arten er væk. Økolog Robert Paine, der opfandt betegnelsen “keystone arter” i 1960erne, observerede vigtigheden af sådanne arter i en undersøgelse af søstjerner langs den stenede Stillehavskyst i Washington. Søstjerner fodret med muslinger, som holdt muslingebestanden i skak og tillod mange andre arter at trives. Da søstjerner blev fjernet fra området som en del af et eksperiment, svulmede muslingepopulationen og trængte andre arter ud. Økosystemets biodiversitet blev drastisk reduceret. Paynes undersøgelse viste, at identifikation og beskyttelse af keystone-arter kan hjælpe med at bevare befolkningen i mange andre arter.