Abstract Although research on human-mediated exchanges of species has substantially intensified during the last centuries, we know surprisingly little about temporal dynamics of alien species accumulations across regions and taxa. Using a novel database of 45,813 first records of 16,926 established alien species, we show that the annual rate of first records worldwide has increased during the last 200 years, with 37% of all first records reported most recently (1970–2014). Inter-continental and inter-taxonomic variation can be largely attributed to the diaspora of European settlers in the nineteenth century and to the acceleration in trade in the twentieth century. For all taxonomic groups, the increase in numbers of alien species does not show any sign of saturation and most taxa even show increases in the rate of first records over time. This highlights that past efforts to mitigate invasions have not been effective enough to keep up with increasing globalization.

Biological invasions are a global consequence of an increasingly connected world and the rise in human population size. The numbers of invasive alien species - the subset of alien species that spread widely in areas where they are not native, affecting the environment or human livelihoods - are increasing. Synergies with other global changes are exacerbating current invasions and facilitating new ones, thereby escalating the extent and impacts of invaders. Invasions have complex and often immense long-term direct and indirect impacts. In many cases, such impacts become apparent or problematic only when invaders are well established and have large ranges. Invasive alien species break down biogeographic realms, affect native species richness and abundance, increase the risk of native species extinction, affect the genetic composition of native populations, change native animal behaviour, alter phylogenetic diversity across communities, and modify trophic networks. Many invasive alien species also change ecosystem functioning and the delivery of ecosystem services by altering nutrient and contaminant cycling, hydrology, habitat structure, and disturbance regimes. These biodiversity and ecosystem impacts are accelerating and will increase further in the future. Scientific evidence has identified policy strategies to reduce future invasions, but these strategies are often insufficiently implemented. For some nations, notably Australia and New Zealand, biosecurity has become a national priority. There have been long-term successes, such as eradication of rats and cats on increasingly large islands and biological control of weeds across continental areas. However, in many countries, invasions receive little attention. Improved international cooperation is crucial to reduce the impacts of invasive alien species on biodiversity, ecosystem services, and human livelihoods. Countries can strengthen their biosecurity regulations to implement and enforce more effective management strategies that should also address other global changes that interact with invasions.

Summary Pathways describe the processes that result in the introduction of alien species from one location to another. A framework is proposed to facilitate the comparative analysis of invasion pathways by a wide range of taxa in both terrestrial and aquatic ecosystems. Comparisons with a range of data helped identify existing gaps in current knowledge of pathways and highlight the limitations of existing legislation to manage introductions of alien species. The scheme aims for universality but uses the European Union as a case study for the regulatory perspectives. Alien species may arrive and enter a new region through three broad mechanisms: importation of a commodity, arrival of a transport vector, and/or natural spread from a neighbouring region where the species is itself alien. These three mechanisms result in six principal pathways: release, escape, contaminant, stowaway, corridor and unaided. Alien species transported as commodities may be introduced as a deliberate release or as an escape from captivity. Many species are not intentionally transported but arrive as a contaminant of a commodity, for example pathogens and pests. Stowaways are directly associated with human transport but arrive independently of a specific commodity, for example organisms transported in ballast water, cargo and airfreight. The corridor pathway highlights the role transport infrastructures play in the introduction of alien species. The unaided pathway describes situations where natural spread results in alien species arriving into a new region from a donor region where it is also alien. Vertebrate pathways tend to be characterized as deliberate releases, invertebrates as contaminants and plants as escapes. Pathogenic micro‐organisms and fungi are generally introduced as contaminants of their hosts. The corridor and unaided pathways are often ignored in pathway assessments but warrant further detailed consideration. Synthesis and applications. Intentional releases and escapes should be straightforward to monitor and regulate but, in practice, developing legislation has proved difficult. New introductions continue to occur through contaminant, stowaway, corridor and unaided pathways. These pathways represent special challenges for management and legislation. The present framework should enable these trends to be monitored more clearly and hopefully lead to the development of appropriate regulations or codes of practice to stem the number of future introductions.

Species moved by human activities beyond the limits of their native geographic ranges into areas in which they do not naturally occur (termed aliens) can cause a broad range of significant changes to recipient ecosystems; however, their impacts vary greatly across species and the ecosystems into which they are introduced. There is therefore a critical need for a standardised method to evaluate, compare, and eventually predict the magnitudes of these different impacts. Here, we propose a straightforward system for classifying alien species according to the magnitude of their environmental impacts, based on the mechanisms of impact used to code species in the International Union for Conservation of Nature (IUCN) Global Invasive Species Database, which are presented here for the first time. The classification system uses five semi-quantitative scenarios describing impacts under each mechanism to assign species to different levels of impact—ranging from Minimal to Massive—with assignment corresponding to the highest level of deleterious impact associated with any of the mechanisms. The scheme also includes categories for species that are Not Evaluated, have No Alien Population, or are Data Deficient, and a method for assigning uncertainty to all the classifications. We show how this classification system is applicable at different levels of ecological complexity and different spatial and temporal scales, and embraces existing impact metrics. In fact, the scheme is analogous to the already widely adopted and accepted Red List approach to categorising extinction risk, and so could conceivably be readily integrated with existing practices and policies in many regions.

The accelerating rates of international trade, travel, and transport in the latter half of the twentieth century have led to the progressive mixing of biota from across the world and the number of species introduced to new regions continues to increase. The importance of biogeographic, climatic, economic, and demographic factors as drivers of this trend is increasingly being realized but as yet there is no consensus regarding their relative importance. Whereas little may be done to mitigate the effects of geography and climate on invasions, a wider range of options may exist to moderate the impacts of economic and demographic drivers. Here we use the most recent data available from Europe to partition between macroecological, economic, and demographic variables the variation in alien species richness of bryophytes, fungi, vascular plants, terrestrial insects, aquatic invertebrates, fish, amphibians, reptiles, birds, and mammals. Only national wealth and human population density were statistically significant predictors in the majority of models when analyzed jointly with climate, geography, and land cover. The economic and demographic variables reflect the intensity of human activities and integrate the effect of factors that directly determine the outcome of invasion such as propagule pressure, pathways of introduction, eutrophication, and the intensity of anthropogenic disturbance. The strong influence of economic and demographic variables on the levels of invasion by alien species demonstrates that future solutions to the problem of biological invasions at a national scale lie in mitigating the negative environmental consequences of human activities that generate wealth and by promoting more sustainable population growth.

Significance Our ability to predict the identity of future invasive alien species is largely based upon knowledge of prior invasion history. Emerging alien species—those never before encountered as aliens—therefore pose a significant challenge to biosecurity interventions worldwide. Using a global database of the first regional records of alien species covering the years 1500–2005 we detected a surprisingly high proportion of species in recent records that have never been recorded as alien before. The high proportion of these emerging alien species mainly resulted from the increased accessibility of new source species pools in the native range. Risk assessment approaches that rely less on invasion history will need to be prioritized.

Abstract Biological invasions have steadily increased over recent centuries. However, we still lack a clear expectation about future trends in alien species numbers. In particular, we do not know whether alien species will continue to accumulate in regional floras and faunas, or whether the pace of accumulation will decrease due to the depletion of native source pools. Here, we apply a new model to simulate future numbers of alien species based on estimated sizes of source pools and dynamics of historical invasions, assuming a continuation of processes in the future as observed in the past (a business‐as‐usual scenario). We first validated performance of different model versions by conducting a back‐casting approach, therefore fitting the model to alien species numbers until 1950 and validating predictions on trends from 1950 to 2005. In a second step, we selected the best performing model that provided the most robust predictions to project trajectories of alien species numbers until 2050. Altogether, this resulted in 3,790 stochastic simulation runs for 38 taxon–continent combinations. We provide the first quantitative projections of future trajectories of alien species numbers for seven major taxonomic groups in eight continents, accounting for variation in sampling intensity and uncertainty in projections. Overall, established alien species numbers per continent were predicted to increase from 2005 to 2050 by 36%. Particularly, strong increases were projected for Europe in absolute (+2,543 ± 237 alien species) and relative terms, followed by Temperate Asia (+1,597 ± 197), Northern America (1,484 ± 74) and Southern America (1,391 ± 258). Among individual taxonomic groups, especially strong increases were projected for invertebrates globally. Declining (but still positive) rates were projected only for Australasia. Our projections provide a first baseline for the assessment of future developments of biological invasions, which will help to inform policies to contain the spread of alien species.

Large brains, relative to body size, can confer advantages to individuals in the form of behavioral flexibility. Such enhanced behavioral flexibility is predicted to carry fitness benefits to individuals facing novel or altered environmental conditions, a theory known as the brain size–environmental change hypothesis. Here, we provide the first empirical link between brain size and survival in novel environments in mammals, the largest‐brained animals on Earth. Using a global database documenting the outcome of more than 400 introduction events, we show that mammal species with larger brains, relative to their body mass, tend to be more successful than species with smaller brains at establishing themselves when introduced to novel environments, when both taxonomic and regional autocorrelations are accounted for. This finding is robust to the effect of other factors known to influence establishment success, including introduction effort and habitat generalism. Our results replicate similar findings in birds, increasing the generality of evidence for the idea that enlarged brains can provide a survival advantage in novel environments.

Abstract Non‐native species cause changes in the ecosystems to which they are introduced. These changes, or some of them, are usually termed impacts; they can be manifold and potentially damaging to ecosystems and biodiversity. However, the impacts of most non‐native species are poorly understood, and a synthesis of available information is being hindered because authors often do not clearly define impact. We argue that explicitly defining the impact of non‐native species will promote progress toward a better understanding of the implications of changes to biodiversity and ecosystems caused by non‐native species; help disentangle which aspects of scientific debates about non‐native species are due to disparate definitions and which represent true scientific discord; and improve communication between scientists from different research disciplines and between scientists, managers, and policy makers. For these reasons and based on examples from the literature, we devised seven key questions that fall into 4 categories: directionality, classification and measurement, ecological or socio‐economic changes, and scale. These questions should help in formulating clear and practical definitions of impact to suit specific scientific, stakeholder, or legislative contexts. Definiendo el Impacto de las Especies No‐Nativas