2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Նոր «նիշային մոդելը» բացահայտում է ապշեցուցիչ նմանությունները բարդ սննդային ցանցերի միջև և էկոլոգներին առաջարկում է վերլուծական գործիք՝ կանխատեսելու տեսակների կորստի ազդեցությունը օվկիանոսների և անապատների նման բազմազան էկոհամակարգերի վրա:
ՍԱՆ ՖՐԱՆՑԻՍԿՈ, Կալիֆորնիա, 8 մարտի, 2000թ.-Քիմիան ունի տարրերի պարբերական աղյուսակը, ֆիզիկան՝ գրավիտացիայի օրենքը, իսկ կենսաբանությունը՝ բնական ընտրություն: Համաձայն նոր հետազոտության, որը հրապարակվել է Սան Ֆրանցիսկոյի պետական համալսարանի (SFSU) գիտնականների կողմից մարտի 9-ի Nature ամսագրում, էկոլոգիան կարող է նաև մի օր ստանալ բնական օրենքների իր փաթեթը:
Կիրառելով կանոնների մի շարք նոր սննդային ցանցի մոդելի համար՝ հետազոտողները բացահայտեցին խորը նմանություններ խիստ բազմազան էկոհամակարգերի միջև՝ առաջարկելով կանոնները ընդհանրացնել:
«Ինչն է սա դարձնում այդքան ազդեցիկ այն է, որ մեր մոդելը ցույց է տալիս, որ բնության մեջ կան հիմնարար օրինաչափություններ, որտեղ էկոլոգները կարծում էին, որ չկան», - ասում է հեղինակ Նեո Մարտինեսը, SFSU-ի Romberg Tiburon բնապահպանական հետազոտությունների կենտրոնի ջրային էկոլոգը, ով կատարել է. սննդի ցանցերի ուսումնասիրության կարիերա: «Սննդային ցանցերի ճշգրիտ մոդել ունենալը մեզ արժեքավոր գործիք է տալիս կանխատեսելու կենսաբազմազանության կորստի ազդեցությունը օվկիանոսների և անապատների նման տարբեր էկոհամակարգերի վրա»:
Աշխատելով նրանց պնդումներից, որ սննդի բարդ ցանցերը առաջանում են տեսակներից, որոնք ունեն պարզ «ով ում ուտում» կարգը, Մարտինեսը և կենսաբանության կից պրոֆեսոր Ռիչարդ Ուիլյամսը մշակեցին սննդի ցանցի կազմակերպման տեսական մոդել՝ հիմնված երկու պարզ կանոնների վրա., այն տեսակները, որոնք ավելի բարձր են՝ խփող կարգով, հակված են ուտել ավելի ցածր կարգի տեսակներ. և երկուսը, որ եթե տեսակն ուտում է մեկից ավելի տեսակների հերթականությամբ, ապա նա պետք է ուտի նաև միջանկյալ տեսակը:Թեև ծակելու կարգի հիմքը դեռ հայտնի չէ, բնության մեջ ամեն օր կիրառվում են նմանատիպ կանոններ. օրինակ՝ գիշատիչը, ինչպիսին գայլն է, ուտում է մեծ և փոքր բուսակերներին, ինչպիսիք են եղնիկները և մկները: Հետևելով կանոններին՝ այն նաև ուտում է միջանկյալ բուսակերներին, օրինակ՝ նապաստակներին:
Կանվանվել է «նիշային մոդել», այն անվանվել է տեսության այն նախադրյալի համար, որ յուրաքանչյուր տրոֆիկ տեսակ (կենդանիների տեսակների մի խումբ, որոնք կիսում են նույն գիշատիչները և որսը, օրինակ՝ որոշ մողեսներ) տեղավորվում է որոշակի խորշի վրա՝ հիմնվելով նրա վրա: ուտում է և, իր հերթին, ինչ է ուտում:
Ըստ Մարտինեսի, գիտնականները վաղուց հավատում էին, որ սննդային ցանցերը կամ չլուծվող «խճճված ափերը», ինչպես ժամանակին դրանք անվանել էր Չարլզ Դարվինը, եզակի ձևավորվում և կառավարվում են իրենց համապատասխան էկոհամակարգերի կողմից: Օրինակ, կարիճները, կակտուսները և փայտփորիկները, որոնք բնիկ են Սոնորան անապատում, ընդհանուր առմամբ կարծում են, որ պահպանում են սննդի ցանցի օրենքները, որոնք տարբերվում են Չեսապիքի ծովածոցում ձկների, խեցգետինների և պլանկտոնի սննդային ցանցի կառուցվածքը թելադրող օրենքներից:
Իրենց տեսությունը ստուգելու համար հետազոտողները ընտրել են գրականության մեջ առկա ամենաբարդ սննդային ցանցերից յոթը, որոնք ներկայացնում են էկոհամակարգերի մի շարք՝ գետաբերաններից և անապատներից մինչև լճեր և կղզիներ: Դրանք ներառում էին գրանցված սննդի ամենամեծ ցանցը՝ Վիսկոնսինի Լիթլ Ռոք լիճը, որի զարգացմանն օգնեց Մարտինեսը, ինչպես նաև սննդի ցանցերը, որոնք ներկայացնում էին Չեսապիքի ծովածոցը, Սքիփվիթ լճակը և Կոաչելլա անապատը և այլն: Մոդելի մեջ միացնելով երկու պարամետր՝ տեսակների քանակն ու կապերը սննդային ցանցում, հետազոտողները կարողացան կանխատեսել յուրաքանչյուր ցանցի կառուցվածքային հատկությունները։
«Պարզվեց, որ մոդելը տվել է համակարգչային սննդային ցանցեր, որոնք ապշեցուցիչ կերպով մոտ են իրական սննդային ցանցերին, որոնք բոլորն էլ մշակվել են խորը դաշտային ուսումնասիրությունների արդյունքում», - ասաց Մարտինեսը:
Այն, ինչ առանձնացնում է «նիշային մոդելը» սննդի ցանցի կազմակերպման ներկայիս մոդելներից, ասում են հետազոտողները, 12 բնութագրերից բաղկացած մի շարք ճշգրիտ կանխատեսելու նրա կարողությունն է, ինչպիսիք են սննդի շղթաների երկարությունը, ամենակերների թիվը և մարդակերները, մասնագետների և գեներալների բաշխումը և տեսակների խոցելիությունը յուրաքանչյուր սննդային ցանցում:Մինչ օրս ամենալայն ընդունված մոդելը՝ կասկադային մոդելը, հաջողությամբ կանխատեսում է սննդային ցանցի մի քանի հատկություններ. բարձրակարգ տեսակներ, ինչպիսիք են գիշատիչները; միջանկյալ տեսակներ, ինչպիսիք են խոտակերները; և բազալ տեսակներ, ինչպիսիք են բույսերը: Նիշային մոդելը նույն կերպ էր գործում սննդի տարբեր ցանցերում և հետևողականորեն կանխատեսում էր դրանց անհատական հատկությունները ավելի ճշգրիտ, քան կասկադային մոդելը:
Տվյալները մշակելու համար Ուիլյամսի կողմից մշակված համակարգչային պատկերազարդման ծրագիրը նաև թույլ է տվել հետազոտողներին ստեղծել սննդային ցանցերից յուրաքանչյուրի եռաչափ գունային դիագրամ՝ տեսողականորեն ցույց տալով դրանց հիմնական հատկությունները, ինչպիսիք են տեսակների միջև կապը (Տեսակների միջև գծի տեսքով, որոնք ներկայացված են իրենց տրոֆիկ մակարդակին համապատասխանող գունավոր գնդիկներով) և մարդակերություն (ներկայացվում է գնդակի վրա օղակի կամ բռնակի ձևով գծով):
«Այն փաստը, որ մոդելը կարող է ողջամտորեն կանխատեսել նման բազմազան համակարգերի հատկությունները` լճեր, գետերի գետաբերաններ, Կարիբյան կղզիներ և անապատներ, հուշում է, որ կան խորը նմանություններ այս շատ տարբեր էկոհամակարգերի հետ», - ասաց Ուիլյամսը:«Գործնական մակարդակում մոդելը կարող է կապված լինել հետազոտության այլ ոլորտների հետ, ինչպիսիք են պոպուլյացիայի դինամիկան և տեսակների կորուստը»:
Էրիկ Բերլոուն, բ.գ.թ., Բերկլիի համալսարանի հետազոտող գիտնական, ով ուսումնասիրում է սննդային ցանցերը, համաձայնել է. Իրատեսական հատկություններով պատահականորեն կառուցված սննդային ցանցերը հեշտությամբ նմանակել կարողանալը դուռ է բացում բարդ ցանցերում կենսաբազմազանության կորստի հետևանքների ավելի հարուստ տեսական հետազոտությունների համար»:
«Այս պահին մեր մոդելը զարմանալիորեն հաջողված տեսություն է», - ասաց Մարտինեսը, բայց նա զգուշացրեց, որ լրացուցիչ փորձարկում է պահանջվում, նախքան մոդելը կարող է համարվել օրենք: «Չնայած դա այնքան էլ պարզ կամ ճշգրիտ չէ, ինչպես, ասենք, ֆիզիկայի հիմնական օրենքը. «ուժը հավասար է զանգվածի արագացմանը», բայց նիշային մոդելն առաջարկում է նույն տեսակի ընդհանուր շրջանակը, որով կարելի է հասկանալ բարդ բնական համակարգը. դուք տալիս եք ընդհանուր մոդելը. կոնկրետ մուտքեր, և դա ձեզ տալիս է զարմանալիորեն ճշգրիտ կանխատեսումներ:«
Նշում խմբագիրներին. Համակարգչով ստեղծված սննդային ցանցերի նմուշները, գունավոր, կարելի է ներբեռնել հետևյալ կայքէջից՝
