Eine Keystone-Art ist eine Art, die eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Struktur einer ökologischen Gemeinschaft spielt und deren Auswirkung auf die Gemeinschaft größer ist als aufgrund ihrer relativen Häufigkeit oder Gesamtbiomasse zu erwarten wäre. Ohne die Keystone-Arten würde sich die ökologische Gemeinschaft, zu der sie gehören, stark verändern und viele andere Arten würden negativ beeinflusst.
In vielen Fällen ist eine Keystone-Art ein Raubtier. Der Grund dafür ist, dass eine kleine Population von Raubtieren in der Lage ist, die Verbreitung und Anzahl vieler Beutearten zu beeinflussen. Raubtiere beeinflussen nicht nur die Beutepopulationen, indem sie ihre Anzahl verringern, sondern sie verändern auch das Verhalten von Beutetierarten - wo sie fressen, wann sie aktiv sind und wie sie Lebensräume wie Höhlen und Brutstätten auswählen.
Raubtiere sind zwar häufig vorkommende Keystone-Arten, sie sind jedoch nicht die einzigen Mitglieder einer ökologischen Gemeinschaft, die diese Rolle übernehmen können. Auch Pflanzenfresser können Keystone-Arten sein. In der Serengeti fungieren Elefanten beispielsweise als Keystone-Arten, indem sie junge Setzlinge wie Akazien fressen, die im weiten Grasland wachsen. Dies hält die Savannen frei von Bäumen und verhindert, dass sie allmählich zu Wäldern werden. Durch die Bewirtschaftung der dominierenden Vegetation in der Gemeinde sorgen Elefanten außerdem dafür, dass die Gräser gedeihen. Im Gegenzug profitieren eine Vielzahl anderer Tiere wie Gnus, Zebras und Antilopen. Ohne Gräser würden die Bestände an Mäusen und Spitzmäusen verringert.
Das Konzept einer Keystone-Art wurde erstmals 1969 von Robert T. Paine, Professor an der Universität von Washington, eingeführt. Paine untersuchte eine Gemeinschaft von Organismen, die in der Gezeitenzone entlang der pazifischen Küste Washingtons lebten. Er fand diese eine Art, den fleischfressenden Seestern Pisaster ochraceous, spielte eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts aller anderen Arten in der Gemeinschaft. Paine beobachtete, dass wenn Pisaster ochraceous Wurde der Bestand aus der Gemeinschaft entfernt, wuchsen die Populationen zweier Muschelarten innerhalb der Gemeinschaft ungehemmt. Ohne ein Raubtier zur Kontrolle ihrer Anzahl, übernahmen die Muscheln bald die Gemeinde und verdrängten andere Arten, was die Vielfalt der Gemeinde stark reduzierte.
Wenn eine Keystone-Art aus einer ökologischen Gemeinschaft entfernt wird, kommt es in vielen Teilen der Gemeinschaft zu einer Kettenreaktion. Einige Arten werden zahlreicher, während andere einen Bevölkerungsrückgang erleiden. Die Pflanzenstruktur der Gemeinschaft kann durch vermehrtes oder vermindertes Browsen und Beweiden durch bestimmte Arten verändert werden.
Ähnlich wie bei Keystone-Arten handelt es sich um Regenschirmarten. Regenschirmarten sind Arten, die auf irgendeine Weise Schutz für viele andere Arten bieten. Beispielsweise kann eine Regenschirmart viel Lebensraum benötigen. Wenn die Schirmart gesund und geschützt bleibt, schützt dieser Schutz auch eine Vielzahl kleinerer Arten.
Keystone-Arten sind aufgrund ihres proportionalen Einflusses auf die Artenvielfalt und die Gemeinschaftsstruktur zu einem beliebten Ziel für Erhaltungsbemühungen geworden. Die Argumentation ist vernünftig: Schützen Sie eine Schlüsselart und stabilisieren Sie so eine ganze Gemeinschaft. Die Keystone-Species-Theorie bleibt jedoch eine junge Theorie, und die zugrunde liegenden Konzepte werden noch entwickelt. Beispielsweise wurde der Begriff ursprünglich auf eine Raubtierart angewandt (Pisaster ochraceous), aber jetzt wurde der Begriff „Schlussstein“ auf Beutearten, Pflanzen und sogar Lebensraumressourcen ausgedehnt.