Що стабілізує системи “хижак-жертва” у природі?

Спостерігаючи, що часті доповнення парамецію виробництва циклів хижака-жертви в пробірці привела до того, що в фізично неоднорідному світі, там завжди будуть кілька кишень видобутку, що хижаки не трапилися, щоб знайти і усунути. Можливо, коли населення хижака скоротилася, будучи в значній мірі вичерпали видобуток, ці залишилися мало хто міг відправитися на видобуток відскік. Просторова неоднорідність в середовищі може мати стабілізуючий ефект.

Лабораторний експеримент з використанням складної лабораторної системи підтримує це пояснення. Хижий кліщ харчується на рослиноїдний кліщ, який харчується на апельсинах. Комплексна лабораторна система завершила чотири класичних циклів, перш ніж зникнути.

Спостереження колючого кактуса груші і кактус молі в Австралії підтримують цей лабораторний експеримент. Цей американський кактус став широко поширеною неприємністю в Австралії, роблячи великі площі сільськогосподарських угідь непридатна. Коли моль, який харчується цим кактус, була введена, швидко знизивши кактус під контролем. Кілька років по тому, як метелик і кактус був рідкісні, і малоймовірно, що випадковий спостерігач міг подумати, що моль вже досягла цього. Після того, як кактус став досить рідко, метелики були рідкісні, і не змогли знайти і усунути кожен останній завод. Неадекватне розгін, мабуть, єдиний фактор, який тримає кактус моль від повністю винищити його основне джерело їжі, опунція кактус.

Prey захист може бути стабілізуючим чинником в хижак-жертва взаємодій. Хижацтво може бути сильним агентом природного відбору. Легко захоплена видобуток усунена, і видобуток з ефективним захистом (які успадковані) швидко домінувати населення. Приклади включають в себе маскування в п’ядака і видобуток, які є нічними, щоб уникнути виявлення. Кажани захоплення метелики в польоті, за допомогою гідролокатора для їх виявлення; деякі моль здатна виявляти входить сонар, і прийняти відволікаючу дію. Може бути, серйозно незбалансована система просто зникає, і ті, які зберігаються є ті, в яких хижак не є “занадто ефективним”, ймовірно, тому, що видобуток має пристосування для зменшення її вразливості.

Наявність другого типу видобутку – альтернативна видобуток – може бути стабілізуючим чи дестабілізуючим. Часто хижак їсть більше, ніж одну жертву. Якщо хижак перемикається між видобутком А і В на основі їх частоти, він їстиме, коли B рідкісний і B, коли А зустрічаються рідко. Видобуток повинна проявляти слабкі коливання, і хижак повинен коливатися небагато. Це дозволить стабілізувати видобуток змістів. Однак, якщо один видобуток видів в достатку, і хижак не може скоротити число, то результат може бути підтриманням безперервно високої щільності хижаків. Такий рясний хижак може потім виключити другий вид видобутку. Це дестабілізуючий ефект альтернативної видобутку. Відносини зайця-карібу-рись в Ньюфаундленді являє собою складний приклад такого дестабілізуючого ефекту.

Складні взаємодії в екологічних спільнотах

Хижацтво може мати далекосяжні наслідки для біологічних співтовариств. Морська зірка є головним хижаком на співтовариства безхребетних, що мешкають в приливно затоплених скель в Тихоокеанському Північно-Заході. Інша частина спільноти включені молюски, молюски та інші безхребетні, в цілому 12 видів (не рахуючи мікроскопічні таксони). Слідчий зняв морську зірку вручну, що, звичайно, зменшило число видів до 11. Незабаром, Жолудь Барнакль і мідії стали займати практично весь вільний простір, конкуруючі інші види. Різноманітність видів скоротилося з більш ніж 12 видів, в основному 2. Морська зірка була надзвичайно важливим хижаком, зберігаючи найсильніші конкуренти в чеку. Незважаючи на те, що це хижак, вона допомагала підтримувати більше число видів в співтоваристві. Його благотворний вплив на види, які були слабкими конкурентами є прикладом непрямого ефекту.

Коли немісцеві види (екзотика) вторгатися в області, вони часто створюють “доміно” ефект, в результаті чого багато інших видів для збільшення або зменшення. Райдужної форелі, красивий, смачний і улюблений рибалками, цілеспрямовано поширюється практично на всі частини світу, де він може вижити. У Новій Зеландії, він через конкурував рідну рибу, які зараз зустрічаються тільки над водоспадами, які діють як бар’єри для форелі розгону. Тому що це більш ефективний хижак, ніж аборигенні види риб, безхребетні, які є здобиччю для форелі зменшується в достатку всюди, де зустрічається форель. Водорості, які пасуться безхребетними, збільшення через знижений тиск випасу. Це приклад трофічного каскаду.

Введення опосума креветок в Флетхед озеро, Монтана, є ще одним прикладом складних взаємодій в екологічних спільнотах.

Хижацтво, A “+/-” взаємодія, включає в себе хижак-жертва, травоїдних-рослина, і паразит-господар взаємодій. Ці зв’язки є головними двигунами енергії через харчові ланцюги і є важливим фактором в екології популяцій, визначенні смертності жертв і народження нових хижаків. Математичні моделі і логіка підказує, що спарена система хижака і жертви повинні циклу: хижаки збільшуються, коли видобуток в достатку, видобуток повезуть в невеликих кількостях на хижацтво, зниження хижаків, і видобуток відновлення, до нескінченності. Деякі прості системи роблять цикл, особливо бореальних лісів і тундри, хоча це вже не здається правило. У складних системах, альтернативні видобутку і Багатоходові взаємодії, ймовірно, змочити прості цикли хижак-жертва.

Системи Хижак-жертва потенційно нестабільним, як це видно в лабораторії, де хижаки часто гасити свою здобич, а потім голодують. У природі, по крайней мере, три фактори, ймовірно, сприятиме стабільності і співіснування. Через просторову неоднорідність в середовищі, деякі жертви, ймовірно, збережеться в місцевій “кишені”, де вони уникають виявлення. Після того, як хижаки занепад, вони полюють можуть живити новий виток зростання населення. Prey еволюціонувати поведінки, броню і інші захисту, які знижують їх вразливість до хижаків. Альтернативна видобуток може забезпечити свій рід притулок, бо як тільки жертвою населення стає рідкісним, хижаки можуть навчитися шукати інший вид копитних.

Хижацтво, а не єдина причина складних суспільних взаємодій, часто була показана, що сильні непрямі ефекти і каскадні ефекти. Хижацтво також може бути сильним агентом природного відбору, як ми бачили в разі п’ядака.

Варто прочитати

• Пурвз, У.К., Г.Х. Оріанс і Г.С. Хеллер. Життя: наука біології. Sinauer, Сандерленд, Массачусетс.