Биоразнообразие может быть безграничным

Биоразнообразие может быть безграничным

Новая модель формирования разнообразия биологических видов, основанная на логике детской игры "камень-ножницы-бумага", позволяет понять источник необычно большого биоразнообразия тропических экосистем, которое противоречит логике выживания только самых приспособленных видов, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Модель возникновения неограниченного количества видов растений и животных в экосистемах с ограниченным количеством ресурсов и жесткой конкуренцией разработана группой ученых под руководством Джонатана Ливайна (Jonathan Levine) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Модель позволит также выявить уязвимые места подобных биологических сообществ - будь то растения или животные, обитающие в море или на суше, - когда исчезновение одного вида запускает цепной процесс, приводящий к коллапсу всей системы.

"Если у вас есть два соперника в экосистеме, и один из них сильнее другого, то второй в итоге вымрет. Если же у вас три или более соперников, то логика противостояния "камень-ножницы-бумага" позволит им сосуществовать в течение неограниченного времени", - пояснил Стефано Алесина (Stefano Allesina), соавтор публикации из Чикагского университета.

В таком противостоянии видов все участники борьбы за ограниченные ресурсы - скажем, деревья, нуждающиеся в свете, воде, пространстве, азоте и так далее - не могут быть выстроены в ряд "по росту" их приспособленности к условиям обитания. Будучи разбитыми попарно, эти виды могут выявить потенциальных победителей и проигравших, однако в противостоянии трех и более соперников никогда не появится абсолютный "чемпион".

"Несмотря на то, что подобный механизм формирования разнообразия видов в экосистемах наблюдался и прежде, никому до сих пор не приходило в голову изучить пределы, которых может достичь биоразнообразие в такой модели соперничества животных и растений - может ли вместо трех видов быть 4 тысячи соперников за одни и те же ресурсы в одних и тех же условиях. Именно этому и посвящена наша работа", - добавил Алесина.

Используя современные математические инструменты в сочетании с теорией игр, графов и динамических систем, ученые смоделировали результаты соперничества большого количества видов за ограниченное количество ресурсов. Выяснилось, что добавление даже одного ограничивающего фактора в экосистему резко увеличивает её биоразнообразие - несмотря на то, что слабые игроки быстро "уходят", общее разнообразие поддерживается на высоком уровне благодаря множеству неразрешимых тройственных противостояний типа "камень-ножницы-бумага".



guardian.ru
en.rian.ru

  • 18.03.2011


Комментарии