Julkinen verkkotunnus
Tutkijat ovat matemaattisesti mallinnaneet mikrobiyhteisöjen elämää ja selittäneet, kuinka ne pystyvät ylläpitämään monimuotoisuutta ja vakautta samanaikaisesti. Työn tulokset on esitetty Physical Review Letters -lehdessä, ja tieteellisen artikkelin esipainos on luettavissa ilmaiseksi Arxiv-verkkosivustolta.
Monien vuosien ajan biologit eivät ole kyenneet selvittämään meren mikro-organismiyhteisön salaisuutta ja ymmärtämään, kuinka se voi olla niin monipuolinen, mutta pysyy vakaana. Tällaisilla ominaisuuksilla voi ylpeillä paitsi vesisolujen yksisoluiset asukkaat, myös suurten organismien ruumiissa ja muualla elävät mikrobiyhteisöt.
Suurimmassa osassa näistä yhteisöistä on eniten edustettuja "keskeisiä" lajeja ja vähemmän tärkeitä "syrjäisiä" lajeja. Ne kaikki kilpailevat yhdestä resurssista tai rajoitetusta resurssivalikoimasta. Aikaisempien laskelmien ja aikaisempien mallien mukaan joidenkin populaatioiden kasvun tulisi olla nopeaa ja eksponentiaalista, mikä voi häiritä koko yhteisön tasapainoa. Joidenkin voittojen joukossa joidenkin väestöjen on käytettävä suurinta osaa resursseista, mikä vie toisilta ruokaa kilpailun syrjäytymisen periaatteen mukaisesti. Mutta todellisuudessa näin ei tapahdu, ja yhteisö pysyy vakaana. Tutkijat kutsuvat tätä plankton paradoksi.
Yksi paradoksin selittävistä pääteorioista perustuu kahteen pääperiaatteeseen. Ensimmäinen on, että jotkut bakteerit syövät jätteet ja jätteet, jotka muut erittävät. Toinen nojautuu siihen tosiasiaan, että yhteisön tulokkaiden tulisi valita ilmaiset ekologiset markkinarakot tai miehittää nykyisiä paremmin kuin muut yhteisön jäsenet.
Tutkijat loivat tämän teorian matemaattisen simulaation asettamalla joukon alkusääntöjä. Jokainen yhteisön jäsen voi kuluttaa vain yhtä tyyppistä resurssia aiheuttaen kahden uuden tyypin tuotannon. Tutkijat ehdottivat myös, että nousevat ekosysteemin jäsenet voivat selviytyä vain, jos he löytävät itselleen kapean tilan, miehittävät tyhjän tai oppivat paremmin käyttämään jo varattua resurssia.
Malli mahdollisti virtuaalisen yhteisön luomisen, jossa, kuten todellisissa mikrobiyhteisöissä, vakaus ja monimuotoisuus säilyivät. Matemaatikot huomasivat, että virtuaalisen ekosysteemin kehityksen alkuvaiheessa toisinaan tapahtui yleisiä "sukupuuttoon" liittyviä toimenpiteitä, kun uudet lajit tarttuivat voimaan resursseja tehokkaammin. Sitten lajit, jotka söivät entisten "suosikkien" jätteet, hävisivät. Mutta ajan myötä yhteisö on vakiintunut, ja tällaiset sukupuuttoon liittyvät asiat ovat tulleet paljon harvinaisemmiksi.