Verejná doména
Vedci matematicky modelovali život mikrobiálnych spoločenstiev a vysvetlili, ako sa im darí udržiavať rozmanitosť a stabilitu súčasne. Výsledky práce sú prezentované v Physical Review Letters a predtlač vedeckého článku si môžete zadarmo prečítať na webovej stránke Arxiv.
Po mnoho rokov nedokázali biológovia rozlúštiť tajomstvo spoločenstva morských mikroorganizmov a pochopiť, ako môže byť také rozmanité a stabilné. Týmito vlastnosťami sa môžu pochváliť nielen jednobunkoví obyvatelia vodných útvarov, ale aj mikrobiálne spoločenstvá žijúce v telách veľkých organizmov a na iných miestach.
Vo väčšine týchto spoločenstiev existujú „centrálne“druhy, ktoré sú najviac zastúpené, a „okrajové“druhy, ktoré sú menej dôležité. Všetci súťažia o jeden zdroj alebo obmedzený rozsah zdrojov. Podľa predchádzajúcich výpočtov a predchádzajúcich modelov by rast veľkosti niektorých populácií mal byť ostrý a exponenciálny, čo by mohlo narušiť rovnováhu celej komunity. Ak vyhráte početne, niektoré populácie musia zachytiť väčšinu zdrojov a pripraviť iné o jedlo na základe princípu konkurenčného vylúčenia. Ale v skutočnosti sa to nestane a komunita zostáva stabilná. Vedci to nazývajú planktón paradoxom.
Jedna z hlavných teórií vysvetľujúcich paradox je založená na dvoch hlavných princípoch. Prvým je, že niektoré baktérie požierajú odpad a odpad, ktorý iní vylučujú. Iný sa spolieha na skutočnosť, že nováčikovia v komunite by si mali zvoliť bezplatné ekologické výklenky alebo, lepšie ako ostatní členovia komunity, obsadzovať existujúce.
Vedci vytvorili matematickú simuláciu tejto teórie stanovením súboru počiatočných pravidiel. Každý člen komunity mohol spotrebovať iba jeden typ zdrojov, čo spôsobilo produkciu dvoch nových typov. Vedci tiež naznačujú, že noví členovia ekosystému môžu prežiť, iba ak nájdu miesto pre seba, obsadia prázdny priestor alebo sa naučia lepšie využívať už obsadený zdroj.
Model umožnil vytvoriť virtuálnu komunitu, kde sa, rovnako ako v skutočných mikrobiálnych komunitách, zachovala stabilita a rozmanitosť. Matematici si všimli, že v raných fázach vývoja ich virtuálneho ekosystému niekedy došlo k všeobecným „vymieraniam“, keď sa chopili moci nové druhy, ktoré efektívnejšie využívali zdroj. Potom zahynuli druhy, ktoré požierali odpad bývalých „obľúbencov“. Ale v priebehu času sa komunita stala stabilnejšou a takéto vymieranie je čoraz menej bežné.