PNAS速递:多个物种在随机竞争-殖民权衡下的共存
关键词:宏观生态学,微生物群落,竞争-殖民权衡,群落组装,生态位包装
![](/wp-content/uploads/2024/03/wxsync-2024-03-cb6bcab164110a8ed49c32f9502170d0.png)
论文题目:Coexistence of many species under a random competition–colonization trade-off 论文期刊:PNAS 论文地址:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2314215121
在生态群落中,生物个体在不同方面的表现之间存在权衡,这意味着某些特征或能力的提升可能会牺牲其他特征或能力。这种权衡可以促进物种在生态群落中的共存。而目前的理论主要关注那些由随机或无结构相互作用构成的群落,而对于由权衡所决定的群落的研究较少。这使得我们很难预测权衡是否会支持高度多样性的共存,并且也很难理解权衡是如何影响物种共存的。
近期,一篇发表在PNAS上的研究展示了在一个存在竞争-殖民权衡(competition–colonization trade-off,一个经过深入研究的元群落共存机制,在这种情况下,人们认为所有物种的共存需要它们的特征满足限制它们的相似性的限制条件。)的经典的生态系统模型中,许多物种的共存(不管初始池中有多少物种,一半的物种都能够共存)是一个具有鲁棒性的结果,并且分析预测了具有这种权衡的群落组装中的简单模式,并提出了研究具有更真实的相互作用结构的生态模型的策略。
方法上,该研究从概率的角度研究了元群落的组装过程,从而调查多样化的元群落是否可以在竞争-殖民权衡模型中组装。研究者从一个具有随机抽样参数(对应于特征)的物种池中,计算任意数量的物种共存的概率,并表征通过组装出现的物种集合。
该研究发现在一个大型物种池中,几乎正好一半的物种通常会共存,即使随着物种池的规模增长,也没有饱和状态,并且这与特征的基础分布关系不大。通过分析结果和模拟的结合,该研究表明这种无限的生态位包装 (niche packing) 是因为组装活跃地将群落移向生态位空间中的过度离散配置。该发现也适用于一个现实的组装场景,即物种依次从固定的区域池中入侵。当多样性在元群落中自发产生时,物种丰富度仍然无限增长,但增长速度较慢。综上,该研究结果表明,即使整个物种池的共存极不可能,竞争-殖民权衡仍然可以支持多样化群落的出现。
群落组装(community assembly/assembly of communities/assemble),通常指的是在生态学领域中,不同物种在特定环境中逐渐聚集形成一个生态群落的过程。这个过程涉及到物种的迁移、扩散、竞争和相互作用等,最终形成了一个相对稳定的生态系统。
生态位包装(niche packing):物种之间通过占据和利用生态位的方式来减少资源竞争,因此不同物种将会在生态位上分化实现共存。
图2 共存物种的平均数,横坐标是四种不同的迁移率分布对应的随机池物种数量。
生命复杂性系列读书会
![](/wp-content/uploads/2024/03/wxsync-2024-03-dcd4edb9ba40cf4b9abafbd9c65b8489.png)
了解读书会具体规则、报名读书会请点击下方文章:
点击“阅读原文”,报名读书会