معرفی
بیش از چهار دهه پیش، اکولوژیستهای میدانی تصمیم گرفتند تا تنوع درختان را در یک قطعه جنگلی در جزیره بارو کلرادو در پاناما، یکی از مناطق جنگلی که به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است، اندازهگیری کنند. آنها شروع به شمردن هر درختی کردند که تنه آن بیشتر از یک سانتی متر باشد. آنها گونه ها را شناسایی کردند، تنه ها را اندازه گرفتند و زیست توده هر فرد را محاسبه کردند. آنها نردبان هایی را روی درختان گذاشتند، نهال ها را بررسی کردند و همه را در آن ثبت کردند صفحات گسترده گسترده.
همانطور که آنها به داده های انباشته شده سال به سال نگاه کردند، متوجه چیز عجیبی در آن شدند. با بیش از 300 گونه، تنوع درختان در این جزیره کوچک 15 کیلومتر مربعی خیره کننده بود. اما توزیع درختان در میان آن گونه ها نیز به شدت کج بود، به طوری که بیشتر درختان تنها به چند گونه تعلق داشتند.
از آن زمان مطالعات اولیه، این الگوی پرپر و بسیار ناهموار بارها در اکوسیستم های سراسر جهان، به ویژه در جنگل های بارانی دیده شده است. بوم شناس استفان هابل از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، که بخشی از تیم تحقیقات Barro Colorado بود، تخمین میزند که کمتر از 2 درصد از گونههای درختی در آمازون نیمی از درختان منفرد را تشکیل میدهند، به این معنی که 98 درصد از گونهها نادر هستند.
چنین تنوع زیستی بالایی در مواجهه با پیشبینیهایی است که توسط یک نظریه پیشرو در اکولوژی انجام شده است، که میگوید در یک اکوسیستم پایدار، هر جایگاه یا نقشی باید توسط یک گونه اشغال شود. نظریه طاقچه نشان میدهد که سولههای کافی برای فعال کردن همه گونههایی که بومشناسان مشاهده کردند وجود ندارد. رقابت بر سر طاقچه ها بین گونه های مشابه باید باعث انقراض این گونه های کمیاب شود.
جدید کاغذ مدل سازی اکولوژیکی in طبیعت by جیمز اودوایر و کنت جاپس از دانشگاه ایلینویز، اوربانا-شامپین حداقل بخشی از این اختلاف را توضیح می دهد. آنها دریافتند که گونههایی که ظاهراً باید رقبای سر به سر باشند، میتوانند اکوسیستم مشترکی داشته باشند، اگر جزئیات تاریخچه زندگی آنها - مانند مدت زمان زندگی آنها و تعداد فرزندانشان - به روشی درست تنظیم شود. کار آنها همچنین به توضیح اینکه چرا یکی از موفقترین راهها برای مدلسازی اکولوژیها اغلب به نتایج دقیق میرسد، کمک میکند، حتی اگر تقریباً همه چیزهایی را که در مورد نحوه عملکرد موجودات میدانیم، پنهان کند.
معرفی
در سال 2001، تنوع زیستی بسیار بالا در جزیره بارو کلرادو الهام بخش هابل شد. برای پیشنهاد پیشگامانه نظریه خنثی اکولوژی. نظریه بوم شناسی سنتی بر رقابت بر سر توله بین گونه ها تاکید داشت. اما هابل اشاره کرد که گونهها ممکن است واقعاً در این معادله مهم نباشند، زیرا در واقع، افراد برای منابع با اعضای گونه خود نیز رقابت میکنند. او پیشنهاد کرد که الگوهای تنوع در اکوسیستم ها ممکن است تا حد زیادی محصول فرآیندهای تصادفی باشد.
برای نظریه ای که به تنوع زیستی می پرداخت، نظریه خنثی هابل پراکنده بود. تغییرات در طول عمر، ویژگی های تغذیه ای و سایر جزئیاتی که یک گونه را از گونه دیگر متمایز می کند، نادیده گرفته شد. در مدلهای مبتنی بر نظریه، هر فرد در یک اکوسیستم نظری یکسان است. هنگامی که ساعت شروع می شود، اکوسیستم به طور تصادفی تکامل می یابد و افراد به طور تصادفی با یکدیگر رقابت می کنند و جایگزین یکدیگر می شوند. این تئوری کاملاً با رویکردهای مبتنی بر گونهها به اکولوژی در تضاد بود و بحثهای پرشوری را در میان بومشناسان برانگیخت، زیرا بسیار غیرمعمول به نظر میرسید.
با این حال، با کمال تعجب، همانطور که پیادهرویهای تصادفی در مدلهای خنثی پیشرفت میکردند، آنها ویژگیهای کلیدی آنچه هابل و همکارانش در دادههای خود از جزیره بارو کلرادو و آنچه دیگران در جاهای دیگر دیدهاند، بازتولید کردند. در این مدلسازی که تقریباً بهطور انحرافی هیچ تفاوتی را نمیپذیرد، درخششهایی از دنیای واقعی وجود دارد.
این تنش بین مدل ها و واقعیت مدت هاست که اودوایر را مورد توجه قرار داده است. چرا به نظر می رسد نظریه خنثی اینقدر خوب کار می کند؟ آیا راهی برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد نحوه عملکرد گونه ها برای به دست آوردن نتایجی که ممکن است واقعی تر به نظر برسد وجود داشت؟
اودوایر گفت یکی از چیزهایی که مدل های خنثی را جذاب می کند این است که واقعاً وجود دارند کلیات عمیق در میان بسیاری از موجودات زنده در حالی که گونه های جانوری یکسان نیستند، اما در سطح مثلاً سیستم گردش خون به طرز قابل توجهی مشابه هستند. همان اعداد مربوط به فیزیولوژی بارها و بارها در حیوانات و گیاهان ظاهر می شود که شاید بازتابی از محدودیت های تاریخ تکاملی مشترک آنها باشد. برای مثال، طبق اصلی به نام قانون کلیبر، سرعت متابولیسم یک حیوان به طور کلی با اندازه آن افزایش مییابد و به عنوان قانون قدرت مقیاسپذیر میشود - همان قانون قدرت، بدون توجه به گونهها. (تئوری های متعددی در مورد اینکه چرا قانون کلیبر درست است ارائه شده است، اما پاسخ هنوز مورد بحث است.)
با توجه به این نشانههای نظم اساسی، اودوایر به این فکر کرد که آیا برخی از جزئیات نحوه زندگی ارگانیسمها در تعیین میزان موفقیت گونهها در رقابت و زنده ماندن در طول زمان تکاملی بیشتر از سایرین اهمیت دارند. دوباره متابولیسم را در نظر بگیرید: اگر یک اکوسیستم را بتوان به عنوان بیانی از متابولیسم ساکنانش دید، آنگاه اندازه موجودات اعداد ویژه و قابل توجهی است. اندازه یک فرد ممکن است در مدلسازی سرنوشت او در طول زمان مفیدتر از سایر جزئیات در مورد رژیم غذایی یا هویت گونهاش باشد.
اودوایر به این فکر کرد که آیا ممکن است یکی از آن عوامل حیاتی و ممتاز در تاریخ زندگی ثبت شود، مفهومی که آمار گونهها مانند میانگین تعداد فرزندان، زمان تا بلوغ جنسی و طول عمر را ترکیب میکند. طرحی از 50 گیاه مجزا را تصور کنید. هر کدام طول عمر خاص خود را دارند، الگوی تولید مثل خود را دارند. پس از سه ماه، یک گیاه ممکن است 100 بذر تولید کند، در حالی که گیاه مشابه دیگر 88 دانه تولید می کند. شاید 80 درصد از بذرهای آنها جوانه بزنند و نسل بعدی را تولید کنند، که نسخه خاص خود را از این چرخه طی خواهد کرد. حتی در یک گونه، تعداد گیاهان فردی متفاوت است، گاهی اوقات کمی، گاهی اوقات بسیار، پدیده ای به نام نویز جمعیتی. اگر این تنوع تصادفی باشد، به روش نظریه خنثی هابل، چه الگوهایی در طول نسلهای متوالی پدیدار خواهند شد؟
اودوایر میدانست که وقتی جاپس به عنوان دانشجوی کارشناسی ارشد به آزمایشگاه او ملحق شد، کسی را پیدا کرده است که میتواند به او کمک کند این سوال را کشف کند. جاپس قبلاً بررسی کرده بود که آیا مدلهایی که از تاریخچه زندگی استفاده میکنند میتوانند پیشبینی کنند که آیا یک گونه گیاهی آسیبپذیر زنده میماند یا در راه خروج است یا خیر. آنها با هم شروع به چکش کردن ریاضیاتی کردند که توصیف می کند وقتی تاریخ زندگی با رقابت روبرو می شود چه اتفاقی می افتد.
در مدل جاپس و اودوایر، مانند مدلهای خنثی، تصادفی بودن - تأثیر عوامل تصادفی بر تعاملات قطعی بین گونهها - مهم است. با این حال، تاریخچه زندگی گونه ها می تواند اثرات این تصادفی بودن را تقویت یا کاهش دهد. اودوایر گفت: «تاریخ زندگی نوعی دریچه است که نویز جمعیتی از طریق آن کار می کند.
هنگامی که محققان اجازه دادند مدل آنها در طول زمان پیشرفت کند و هر فرد شبیه سازی شده را در گام های خود قرار دهند، دریافتند که گونه های خاصی می توانند برای مدت طولانی در کنار یکدیگر باقی بمانند، حتی اگر برای منابع مشابه رقابت می کنند. با نگاهی عمیق تر به اعداد برای توضیح، Jops و O'Dwyer دریافتند که اصطلاح پیچیده ای به نام اندازه جمعیت موثر برای توصیف نوعی مکملی که می تواند در میان گونه ها وجود داشته باشد مفید به نظر می رسد. این واقعیت را در بر می گیرد که یک گونه در یک نقطه از چرخه زندگی خود می تواند مرگ و میر بالایی داشته باشد، سپس در نقطه دیگر مرگ و میر پایینی داشته باشد، در حالی که یک گونه مکمل ممکن است در نقطه اول مرگ و میر پایین و در مرحله دوم مرگ و میر بالایی داشته باشد. هر چه این اصطلاح برای دو گونه مشابه تر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که یک جفت با وجود رقابت برای فضا و تغذیه در کنار یکدیگر زندگی کنند.
اودوایر گفت: «آنها نویز جمعیتی را با همان دامنه تجربه می کنند. این کلید زندگی طولانی مدت آنهاست.»
معرفی
محققان متعجب بودند که آیا الگوهای مشابهی در دنیای واقعی وجود دارد یا خیر. آنها بر روی پایگاه داده COMPADRE، که حاوی جزئیاتی در مورد هزاران گونه گیاهی، قارچی و باکتریایی است که از مطالعات و منابع مختلف جمع آوری شده است و آنها روی گیاهان چند ساله ای که همگی در یک طرح تحقیقاتی با هم زندگی می کردند، به صفر رسیدند. آنها کشف کردند که همانطور که مدل آنها پیش بینی کرده بود، گونه های گیاهی که با هم زندگی می کردند دارای تاریخچه زندگی مشابهی هستند: جفت گونه هایی که در یک اکوسیستم زندگی می کنند بیشتر از جفت هایی که به طور تصادفی ترسیم شده اند مکمل یکدیگر هستند.
این یافتهها راههایی را پیشنهاد میکند که در آن گونههایی که لزوماً در رقابت مستقیم نیستند، میتوانند به خوبی در کنار یکدیگر بدون استناد به جایگاههای متمایز کار کنند. آنت اوستلینگ، استاد زیست شناسی در دانشگاه تگزاس، آستین. او گفت: «جالبترین بخش این است که آنها تأکید میکنند که این ایدهها... میتوانند به گونههایی که کاملاً متفاوت اما مکمل هم هستند گسترش یابد».
به ویلیام کونیناین مقاله، استاد بوم شناسی در دانشگاه لیدز در انگلستان، یک دلیل را پیشنهاد می کند که چرا جهان طبیعی، با همه پیچیدگی هایش، می تواند شبیه یک مدل خنثی باشد: فرآیندهای اکولوژیکی ممکن است راهی برای خنثی کردن یکدیگر داشته باشند، به طوری که آنچه به نظر می رسد. مانند تنوع بی پایان می تواند یک نتیجه ساده داشته باشد که او آن را "بی طرفی اضطراری" توصیف کرد. هابل، به نوبه خود، از گسترش کار اولیه خود قدردانی می کند. او گفت: «این چند فکر در مورد چگونگی تعمیم مدلهای خنثی، تغییر دادن آنها برای قرار دادن کمی تفاوتهای گونهها، گسترش و انقباض برای دیدن اینکه چه اتفاقی برای تنوع در یک جامعه محلی میافتد، ارائه میکند.
با این حال، این تنها بخشی از مشکل درک چگونگی پیدایش تنوع زیستی و چرایی تداوم آن است. در اکولوژی، ما با رابطه بین الگو و فرآیند مبارزه می کنیم. اوستلینگ گفت: بسیاری از فرآیندهای مختلف می توانند الگوی یکسانی را تولید کنند. اودوایر امیدوار است که در سالهای آینده، دادههای بیشتری در مورد دنیای واقعی بتواند به محققان کمک کند تا تشخیص دهند که آیا اندازه مؤثر جمعیت به طور مداوم قادر به توضیح همزیستی است یا خیر.
کونین امیدوار است که این مقاله به دیگران الهام بخشد تا به کار با ایده های نظریه خنثی ادامه دهند. در زمینهای که ویژگیهای منحصربهفرد افراد، بهجای اشتراکهای آنها، مدتهاست که تحت تأثیر بوده است، نظریه خنثی، بومشناسان را مجبور به خلاقیت کرده است. او گفت: «این ما را از لجنهای ذهنیمان بیرون انداخت و باعث شد به این فکر کنیم که چه چیزهایی واقعاً مهم هستند.
هابل، که سال ها پیش نظریه خنثی را در مورد بوم شناسی مطرح کرد، متعجب است که آیا مجموعه داده های واقعاً عظیم در مورد جنگل های واقعی می تواند جزئیات مورد نیاز برای روشن تر کردن رابطه بین تاریخ حیات و تنوع زیستی را ارائه دهد. او درباره مقاله جدید گفت: «این نوعی بنای نظریه خنثی است که من امیدوار بودم اتفاق بیفتد. "اما این تنها یک قدم کوچک به سوی درک واقعی تنوع است."
- محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
- PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
- PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
- BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
- منبع: https://www.quantamagazine.org/the-key-to-species-diversity-may-be-in-their-similarities-20230626/
- : دارد
- :است
- :نه
- :جایی که
- ][پ
- $UP
- 100
- 2%
- 2001
- 50
- a
- قادر
- درباره ما
- AC
- مطابق
- حساب
- دقیق
- پس از
- از نو
- پیش
- معرفی
- در کنار
- همچنین
- آمازون
- در میان
- an
- و
- آنجلس
- حیوان
- حیوانات
- دیگر
- پاسخ
- هر
- جذاب
- رویکردها
- هستند
- دور و بر
- وارد می شود
- AS
- At
- آستین
- میانگین
- عزیزم
- مستقر
- BE
- زیرا
- بوده
- آغاز شد
- پشت سر
- میان
- زیست شناسی
- بیت
- به ارمغان بیاورد
- بنا
- اما
- by
- محاسبه
- کالیفرنیا
- نام
- CAN
- اسیر
- معین
- واضح تر
- ساعت
- نزدیک
- همکاران
- کلرادو
- ترکیب
- آینده
- انجمن
- رقابت
- رقابت
- رقابت
- رقبای
- مکمل
- به طور کامل
- پیچیده
- پیچیدگی
- مفهوم
- محدودیت ها
- قرارداد
- میتوانست
- با احتساب
- خالق
- محصول
- بسیار سخت
- چرخه
- داده ها
- مجموعه داده ها
- مناظره
- دهه
- عمیق تر
- جمعیتی
- توصیف
- شرح داده شده
- با وجود
- جزئیات
- جزئیات
- تعیین
- DID
- رژیم غذایی
- تفاوت
- مختلف
- مستقیم
- کشف
- اختلاف
- متمایز
- تمیز دادن
- توزیع
- تنوع
- کشیده شده
- هر
- در اوایل
- محیط زیست
- اکوسیستم
- اکوسیستم
- اثر
- موثر
- اثرات
- در جای دیگر
- ظهور
- قادر ساختن
- بسته بندی شده
- بی پایان
- انگلستان
- کافی
- تخمین می زند
- حتی
- هر
- تکامل می یابد
- مثال
- وجود داشته باشد
- گسترش
- توسعه
- تجربه
- توضیح دهید
- توضیح می دهد
- توضیح
- اکتشاف
- بیان
- گسترش
- انقراض
- چهره
- واقعیت
- عوامل
- سرنوشت
- امکانات
- کمی از
- رشته
- یافته ها
- نام خانوادگی
- برای
- جنگل
- یافت
- چهار
- از جانب
- تابع
- عموما
- نسل
- نسل ها
- دریافت کنید
- Go
- فارغ التحصیل
- پیشگامانه
- بود
- نیم
- چکش
- رخ دادن
- اتفاق می افتد
- آیا
- he
- به شدت
- برگزار شد
- کمک
- کمک می کند
- زیاد
- مشخص کردن
- خیلی
- او را
- خود را
- تاریخ
- امیدوار
- امید
- خانه
- چگونه
- چگونه
- اما
- HTTP
- HTTPS
- i
- ایده ها
- یکسان
- شناسایی
- هویت
- if
- ایلینوی
- تصور کنید
- عظیم
- مهم
- in
- افزایش
- فرد
- افراد
- نفوذ
- اطلاعات
- اول
- الهام بخشیدن
- الهام بخش
- فعل و انفعالات
- علاقه مند
- به
- جزیره
- IT
- ITS
- پیوست
- تنها
- فقط یکی
- نگاه داشتن
- کلید
- نوع
- دانستن
- آزمایشگاه
- تا حد زیادی
- قانون
- برجسته
- کمترین
- کمتر
- سطح
- زندگی
- پسندیدن
- احتمالا
- لاین
- کوچک
- زنده
- زندگی
- محلی
- طولانی
- مدت زمان طولانی
- نگاه کنيد
- نگاه
- به دنبال
- آنها
- لس آنجلس
- خیلی
- کم
- ساخته
- مجله
- ساخت
- روش
- بسیاری
- مطابق
- ریاضی
- ماده
- بلوغ
- ممکن است..
- معنی
- ملاقات
- اعضا
- روانی
- سوخت وساز
- قدرت
- مدل
- مدل سازی
- مدل
- ماه
- بیش
- اکثر
- طبیعی
- طبیعت
- لزوما
- ضروری
- خنثی
- جدید
- بعد
- NIH
- نه
- سر و صدا
- اطلاع..
- عدد
- تعداد
- تغذیه
- شانس
- of
- ارائه شده
- پیشنهادات
- غالبا
- on
- یک بار
- ONE
- فقط
- or
- سفارش
- دیگر
- دیگران
- ما
- خارج
- نتیجه
- برتر از رقابت
- روی
- خود
- جفت
- جفت
- پاناما
- مقاله
- بخش
- ویژه
- الگو
- الگوهای
- شاید
- دوره ها
- همچنان ادامه دارد
- پدیده
- سیاره
- گیاهان
- افلاطون
- هوش داده افلاطون
- PlatoData
- نقطه
- جمعیت
- قدرت
- پیش بینی
- پیش بینی
- پیش بینی
- زیبا
- غالب شد
- قبلا
- اصل
- ممتاز
- مشکل
- روند
- فرآیندهای
- تولید کردن
- تولید می کند
- تولید
- محصولات
- معلم
- پیشرفت
- پیشرفت کرد
- قرار دادن
- قرار دادن
- کیفیت
- سوال
- تصادفی
- تصادفی بودن
- نادر
- نرخ
- نسبتا
- واقعی
- دنیای واقعی
- واقع بینانه
- واقعیت
- واقعا
- دلیل
- ثبت
- كاهش دادن
- ارتباط
- به طور مکرر
- تولید مثل
- تحقیق
- محققان
- منابع
- نتایج
- راست
- نقش
- سعید
- همان
- دید
- گفتن
- می گوید:
- مقیاس گذاری
- دوم
- دیدن
- دانه
- به نظر می رسد
- به نظر می رسید
- به نظر می رسد
- مشاهده گردید
- فرستاده
- تنظیم
- مجموعه
- چند
- جنسی
- اشتراک گذاری
- به اشتراک گذاشته شده
- او
- باید
- قابل توجه
- نشانه ها
- مشابه
- شباهت ها
- ساده
- اندازه
- اندازه
- So
- برخی از
- کسی
- چیزی
- منابع
- فضا
- محدوده
- دهانه ها
- ویژه
- پایدار
- آغاز شده
- شروع می شود
- ارقام
- گام
- هنوز
- مبارزه
- دانشجو
- مورد مطالعه قرار
- مطالعات
- موفق
- موفقیت
- چنین
- نشان می دهد
- حاکی از
- زنده ماندن
- نوسان
- سیستم
- گرفتن
- تیم
- مدت
- وابسته به تکزاس
- نسبت به
- که
- La
- جهان
- شان
- آنها
- سپس
- نظری
- نظریه
- آنجا.
- اینها
- آنها
- اشیاء
- فکر می کنم
- این
- کسانی که
- اگر چه؟
- هزاران نفر
- سه
- از طریق
- زمان
- به
- با هم
- هم
- نسبت به
- سنتی
- درخت
- درختان
- درست
- صادقانه
- دو
- UCLA
- اساسی
- درک
- منحصر به فرد
- دانشگاه
- دانشگاه کالیفرنیا
- رها شده
- تا
- us
- با استفاده از
- تنوع
- نسخه
- آسیب پذیر
- بود
- مسیر..
- راه
- we
- وب سایت
- خوب
- بود
- چی
- چه زمانی
- چه
- که
- در حین
- WHO
- چرا
- گسترده تر
- اراده
- با
- در داخل
- بدون
- مهاجرت کاری
- کارگر
- با این نسخهها کار
- جهان
- خواهد بود
- سال
- سال
- بازده
- زفیرنت