Хаос действительно является фактом жизни, но это – не обязательно плохая вещь. Исследователи, анализирующие взлет и падение различных разновидностей планктона, показали, что даже при постоянных условиях, сообщество никогда не стабилизируется, и никакая единственная разновидность долгое время не вступает во владение. Результаты предполагают, что биоразнообразие могло бы лучше всего быть сохранено не путем поддержания числа на высоком уровне определенных разновидностей, а путем сохранения сложной динамики экосистемы.Тридцать лет назад теоретические биологи пришли к заключению, что хаос правил среди растений и животных в мире.
Популяции разновидностей увеличились бы или уменьшались бы в течение долгого времени, взгляды пошли, даже в стабильных окружающих средах. Исследования упрощенных экосистем с бактериями только или не больше, чем тремя небактериальными разновидностями, казалось, подтвердили эту идею, по крайней мере за краткий срок. Однако долгосрочные данные, включающие больше, чем просто эти немного разновидностей, были тверды прибыть.Для наблюдения, что фактически происходит в течение долгого времени биолог Райнхард Хеерклосс из университета Ростока в Германии поместил 90 литров неотфильтрованной Балтийской воды в пластмассовый цилиндр 45 сантиметров шириной, 74 сантиметра высотой в его лаборатории.
Дважды еженедельно с 1989 до 1997, он взял инвентарь микроскопической жизни в том образце и следил, на котором процветали разновидности. Он сохранил водную температуру, соленость, проветривание и легкую константу.Начальный образец содержал все компоненты планктонной пищевой сети.
Бактерии и крошечные ракообразные, известные как ostracods потребляемый распадающийся органический материал. Диатомовые водоросли и другие микроскопические морские водоросли составили фотосинтезаторы. Травоядные животные включали коловраток и простейших, которые были едой для хищного copepods.Поскольку годы прошли, популяции этих различных организмов, быстро измененных несколькими порядками величины.
Колебания отразили соревнование среди первичных продуцентов и среди организмов, съевших распадающийся материал. Были также периодические демографические взрывы и катастрофы среди травоядных животных и хищников, Heerkloss, эколога Джефа Хуисмена из Амстердамского университета в Нидерландах, и их коллеги сообщают в выпуске 14 февраля Природы.
Предсказание долгосрочных судеб каждой разновидности оказалось невозможным. Когда исследователи смотрели всего несколько дней в будущее, они смогли сделать довольно точные прогнозы. Но когда они расширили свои предсказания вне 2 недель, они редко разбирались в нем.
Долгосрочные движущие силы пищевой сети были хаотичны, и взаимодействия организма привели к непредсказуемым изменениям в числах каждой разновидности без одной группы, остающейся на вершине очень долго. Различие в предсказуемости сродни этому между краткосрочными и долгосрочными прогнозами погоды, говорит Хуисмен. «’Экологический баланс’ не существует», он завершает.Результаты также демонстрируют, что пищевые сети могут остаться неповрежденными в течение длительного времени – сотни поколений – несмотря на многократные и различные колебания их членских разновидностей.
Эти потоки могут сохранить биоразнообразие сообщества, поскольку они гарантируют, что никакая разновидность не вступает во владение, говорит Хуисмен.Не все убеждены.
Экологу Роберту Дешарнэйсу из Университета штата Калифорния, Лос-Анджелес, жаль, что у авторов не было многократных цилиндров для изучения и что они управляли числами разновидностей, чтобы удостовериться, что не было никаких тайных образцов изменения в популяциях. «Случай для хаотической динамики не является подавляющим», говорит он. И эколог планктона Сюзанна Стром из Университета Западного Вашингтона в Беллингхеме указывает, что эта пищевая сеть была все еще относительно проста, и таким образом результаты могут не быть применимы к более сложным системам.Тем не менее, морской эколог Бенджамин Хэлперн из Калифорнийского университета, Санта-Барбара, вполне впечатлен: «Мое предположение – то, что эта бумага будет иметь долгосрочное влияние на область экологии».
И это имеет влияние на сохранение, добавляет он. «Если результат в этом исследовании будет точен, то усилия управлять разновидностями и сообществами будут довольно сложны».