Een paar onderzoekers, een met The Simons Centre for the Study of Living Machines in India, de andere met de Universiteit van Illinois in de VS, heeft een model gebouwd om een ​​paradox van plankton te verklaren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , Akshit Goyal en Sergei Maslov beschrijven hun model en hoe goed ze geloven dat het werkelijke bacteriële gemeenschappen weergeeft.

Zoals de onderzoekers opmerken, voor vele jaren, biologen hebben zich afgevraagd hoe het komt dat gemeenschappen van bacteriën zo divers en toch zo stabiel kunnen zijn. In de meeste van dergelijke gemeenschappen veel van de populaties zouden exponentieel moeten groeien, wat een bacteriële gemeenschap uit balans zou brengen, maar dit gebeurt niet. In plaats daarvan, de gemeenschap blijft stabiel. Dit fenomeen staat bekend als de paradox van plankton. Een van de belangrijkste theorieën om de paradox te verklaren, is gebaseerd op twee hoofdideeën:de ene is dat sommige bacteriën de afvalstoffen van een andere soort consumeren. De andere is dat potentiële nieuwe leden van een gemeenschap alleen kunnen overleven door een niche te vullen die niet door anderen wordt bezet, of door die niche beter te vullen. In deze nieuwe poging de onderzoekers creëerden een wiskundig model om deze theorie te simuleren.

Om het model te maken, de onderzoekers begonnen met enkele basisregels voor hun theoretische gemeenschap. Elk lid verbruikt slechts één type bron, en het consumeren ervan veroorzaakt de productie van precies twee nieuwe hulpbronnen. Het paar ging er ook van uit dat nieuwe leden alleen konden overleven als er een open niche was, of als ze beter waren in het exploiteren van een bron dan een huidig ​​lid.

Door het model te gebruiken om een ​​computersimulatie te maken, de onderzoekers ontdekten dat hun eenvoudige regels leidden tot een virtuele gemeenschap die, zoals echte bacteriële gemeenschappen, was zowel divers als stabiel, en werd in feite steeds stabieler naarmate de organismen meer divers werden. Ze merkten op dat in de vroege stadia van gemeenschapsontwikkeling, soms vielen er lawines van afstervingen, waarbij een nieuwe, efficiëntere soorten kregen voet aan de grond, waardoor bestaande leden van een soort afsterven, wat resulteerde in het uitsterven van de soorten die zich voedden met zijn afval, enzovoort. Maar naarmate de tijd verstreek en een gemeenschap stabieler werd, lawines kwamen minder vaak voor. De onderzoekers merkten ook op dat hun model verklaart waarom twee gemeenschappen zich onder ideale omstandigheden zo verschillend van elkaar kunnen ontwikkelen - het hangt allemaal af van de geschiedenis van nieuw lidmaatschap.

© 2018 Fys.org