Public Domain
Forskere har matematisk modelleret livet i mikrobielle samfund og forklaret, hvordan de formår at opretholde mangfoldighed og stabilitet på samme tid. Resultaterne af arbejdet er præsenteret i Physical Review Letters, og fortrykket af den videnskabelige artikel kan læses gratis på Arxiv-webstedet.
I mange år har biologer ikke været i stand til at afsløre hemmeligheden bag det marine mikroorganismesamfund og forstå, hvordan det kan være så forskelligt, mens de forbliver stabile. Ikke kun encellede indbyggere i vandområder kan prale af sådanne træk, men også mikrobielle samfund, der lever i kroppen af store organismer og andre steder.
I de fleste af disse samfund er der "centrale" arter, som er de mest repræsenterede, og "perifere" arter, som er mindre vigtige. De konkurrerer alle om en ressource eller et begrænset udvalg af ressourcer. Ifølge tidligere beregninger og tidligere modeller skulle væksten i nogle populationer være skarp og eksponentiel, hvilket kan forstyrre ligevægten i hele samfundet. At vinde i antal skal nogle befolkninger fange det meste af ressourcen og fratage andre mad på princippet om konkurrencemæssig udelukkelse. Men i virkeligheden sker dette ikke, og samfundet forbliver stabilt. Forskere kalder dette planktonparadoxet.
En af hovedteorierne, der forklarer paradokset, er baseret på to hovedprincipper. Den første er, at nogle bakterier spiser affaldet og affald, som andre udskiller. En anden er afhængig af det faktum, at nybegyndere i samfundet skal vælge gratis økologiske nicher eller, bedre end andre medlemmer af samfundet, besætte eksisterende.
Forskerne skabte en matematisk simulering af denne teori ved at sætte et sæt indledende regler. Hvert medlem af samfundet kunne kun forbruge en type ressource, hvilket medførte produktion af to nye typer. Forskere foreslog også, at nye medlemmer af økosystemet kun kan overleve, hvis de finder en niche for sig selv, besætter en tom eller lærer bedre at bruge en allerede besat ressource.
Modellen gjorde det muligt at oprette et virtuelt samfund, hvor som i ægte mikrobielle samfund blev stabilitet og mangfoldighed opretholdt. Matematikere bemærkede, at der i de tidlige stadier af udviklingen af deres virtuelle økosystem nogle gange var generelle "udryddelser", når nye arter, der mere effektivt anvendte ressourcen, tog magten. Derefter omkom de arter, der spiste affaldet fra de tidligere "favoritter". Men over tid er samfundet blevet mere stabilt, og sådanne udryddelser er blevet meget mindre almindelige.
