O specie cheie de piatră este o specie care joacă un rol critic în menținerea structurii unei comunități ecologice și al cărei impact asupra comunității este mai mare decât s-ar aștepta pe baza abundenței sale relative sau a biomasei totale. Fără specia cheie de piatră, comunitatea ecologică căreia îi aparține ar fi modificată foarte mult și multe alte specii ar fi afectate negativ.
În multe cazuri, o specie cheie de piatră este un prădător. Motivul pentru aceasta este că o populație mică de prădători este capabilă să influențeze distribuția și numărul multor specii pradă. Prădătorii nu numai că afectează populațiile de pradă prin reducerea numărului lor, dar modifică și comportamentul speciilor pradă – unde se hrănesc, când sunt active și cum își selecționează habitatele, cum ar fi vizuinile și locurile de reproducere.
Deși prădătorii sunt specii cheie de piatră comune, ei nu sunt singurii membri ai unei comunități ecologice care pot servi acest rol. Și erbivorele pot fi specii cheie de piatră. De exemplu, în Serengeti, elefanții acționează ca specii cheie de piatră mâncând puieți tineri, cum ar fi acacia, care cresc în vastele pajiști. Acest lucru menține savanele libere de copaci și împiedică transformarea treptată într-o zonă împădurită. În plus, prin gestionarea vegetației dominante din comunitate, elefanții se asigură că gramineele prosperă. La rândul lor, o mare varietate de alte animale beneficiază, cum ar fi gnu, zebre și antilope. Fără ierburi, populațiile de șoareci și șoareci de câmp ar fi reduse.
Conceptul de specie cheie de piatră a fost introdus pentru prima dată de profesorul de la Universitatea din Washington, Robert T. Paine, în 1969. Paine a studiat o comunitate de organisme care locuiau în zona intertidală de-a lungul coastei Pacificului din Washington. A constatat că o specie, steaua de mare carnivoră Pisaster ochraceous, a jucat un rol cheie în menținerea echilibrului tuturor celorlalte specii din comunitate. Paine a observat că, dacă Pisaster ochraceous era eliminat din comunitate, populațiile a două specii de scoici din comunitate creșteau necontrolat. Fără un prădător care să le controleze numărul, scoicile au preluat curând comunitatea și au eliminat alte specii, reducând foarte mult diversitatea comunității.
Atunci când o specie cheie de piatră este eliminată dintr-o comunitate ecologică, există o reacție în lanț în multe părți ale comunității. Unele specii devin mai numeroase, în timp ce altele suferă declinuri ale populației. Structura plantelor din comunitate poate fi modificată din cauza creșterii sau scăderii pășunatului de către anumite specii.
Similar cu speciile cheie de piatră sunt speciile umbrelă. Speciile umbrelă sunt specii care oferă protecție multor alte specii într-un fel sau altul. De exemplu, o specie umbrelă ar putea necesita o cantitate mare de habitat. Dacă specia umbrelă rămâne sănătoasă și protejată, atunci această protecție protejează și o serie de specii mai mici.
Speciile cheie de piatră, datorită influenței lor proporțional mari asupra diversității speciilor și a structurii comunității, au devenit o țintă populară pentru eforturile de conservare. Raționamentul este solid: protejați o specie cheie și, făcând acest lucru, stabilizați întreaga comunitate. Dar teoria speciilor cheie de piatră rămâne o teorie tânără, iar conceptele de bază sunt încă în curs de dezvoltare. De exemplu, termenul a fost aplicat inițial unei specii prădătoare (Pisaster ochraceous), dar acum termenul „cheie de piatră” a fost extins pentru a include specii pradă, plante și chiar resurse de habitat.
