Een groep ecologen is begonnen met het maken van een periodiek systeem van ecologische niches, vergelijkbaar met het periodiek systeem van de chemie. En net zoals scheikundigen hun periodiek systeem als referentiepunt hebben gebruikt om relaties tussen elementen te begrijpen, de opkomende tabel voor ecologen toont relaties in de tijd tussen dieren, planten en hun omgeving - fungerend als een cruciale hulpbron voor wetenschappers die willen begrijpen hoe een opwarmend klimaat veranderingen in soorten over de hele wereld kan veroorzaken.

De Universiteit van Texas in Austin's Eric Pianka, hoofdauteur van een artikel dat deze week online is gepubliceerd in De Amerikaanse natuuronderzoeker , samen met vier andere onderzoekers de eerste delen van dit nieuwe bestelraamwerk voor niches, de reeks bepalende factoren op een plaats die bepalen hoe de planten en dieren leven, reproduceren en interageren met elkaar en hun omgeving.

"Door belangrijke ecologische kenmerken in zulke eenvoudige schema's samen te vatten, kunnen ecologen voorspellen hoe soorten kunnen reageren op nieuwe omgevingscondities en het invasieve potentieel van soorten, "Zei Pianka. "Het zal ons informeren over hoe niches in het verleden zijn geëvolueerd en zelfs hoe ze zich in de toekomst zullen ontwikkelen, die allemaal rechtstreeks van invloed zijn op de gevolgen van klimaatverandering."

Er spelen zoveel factoren een rol bij het definiëren van ecologische niches dat ze zeer complex zijn, en ecologen zijn er nooit eerder in geslaagd om ze op een voorspelbare manier te ordenen. Nog altijd, onderzoekers zijn al sinds 1972 geïntrigeerd door het idee, toen evolutionair ecoloog Robert MacArthur voorstelde ze te ordenen op een manier die vergelijkbaar is met het periodiek systeem van de chemie. In die tafel, elementen zijn geordend door een combinatie van hun atoomnummer (protonen), configuratie van elektronen en bepaalde chemische eigenschappen.

Het idee in de ecologie zou zijn om een ​​vergelijkbare manier te vinden om de vele variabelen van ecologische niches samen te vatten en te helpen voorspellen hoe ver verwante soorten, op verschillende continenten, maar in vergelijkbare omgevingen, zou kunnen worden verwacht te evolueren met vergelijkbare eigenschappen.

Het vandaag beschreven raamwerk is gebaseerd op ecologische gegevens verzameld door Pianka en zijn langdurige collega Laurie Vitt van de Universiteit van Oklahoma, die samen meer dan 50 jaar veldwerk hebben verricht in verschillende habitats op vier continenten. Ze gebruikten gegevens met betrekking tot vijf belangrijke nichedimensies (habitat, eetpatroon, levensgeschiedenis, stofwisseling en verdediging, elk met 7-15 variabelen) voor 134 soorten hagedissen. Hagedissen die op verschillende continenten leven, zijn geëvolueerd om herkenbare vergelijkbare niches te vullen en vergelijkbare eigenschappen te hebben. Patronen worden herhaald:Australische woestijnhagedissen lossen problemen op dezelfde manier op als Afrikaanse en Amerikaanse woestijnhagedissen, zelfs als ze evolutionair niet nauw verwant zijn. Ze zoeken naar voedsel, op bepaalde tijden van de dag actief of inactief blijven, eieren leggen of baby's baren en zich verhouden tot hun leefgebieden - allemaal op zeer vergelijkbare manieren.

Het periodiek systeem speelt in op dit soort convergente evolutie bij hagedissen over de hele wereld en maakt gebruik van multidimensionale analyses van meer dan 50 hagedis-niche-dimensies. Slechts drie dimensies vangen 62 procent van de totale variatie op, een indicatie dat hagedis niches zijn strak beperkt.

Naast het papier, de onderzoekers hebben een website gemaakt waarop ecologen hun bevindingen kunnen verkennen. Omdat mensen slechts in drie dimensies waarnemen, het visualiseren en begrijpen van complexe niches in meer dimensies is moeilijk, om het gemakkelijker te maken om hun resultaten op de website te visualiseren, Pianka en zijn collega's produceerden roterende driedimensionale afbeeldingen. Hiermee kunnen gebruikers beperkingen en afwegingen in de evolutie van hagedissenniches verkennen en de manier onthullen waarop soorten elkaar overlappen of scheiden op basis van habitat, lichaamsgrootte, foerageermodus, eetpatroon, levensgeschiedenis, metabolisme, verdedigingstactieken en/of tijd en plaats van activiteit.