Σημαντική επιτυχία ερευνητικής ομάδας της Σχολής Περιβάλλοντος

Sakavara, A., G. Tsirtsis, D.L. Roelke, R. Mancy and S. Spatharis, 2017. Lumpy species coexistence arises robustly in fluctuating resource environments. PNAS 1705944115.

Περιοδικά μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες φαίνεται να αποτελούν καίριο παράγοντα στην διατήρηση υψηλής βιολογικής ποικιλότητας μέσω της συνύπαρξης ειδών σε συστάδες

Η υψηλή βιολογική ποικιλότητα, με τον πλούτο ειδών να υπερβαίνει κατά πολύ τον αριθμό των περιοριστικών πόρων, είναι επί μακρόν ανοικτό ζήτημα στην οικολογία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα οργανισμών όπου απαντάται αυτό το ‘παράδοξο’ είναι το πλαγκτόν. Η προσέγγιση του ζητήματος γίνεται βάσει δύο θεωριών (α) της θεωρίας περί οικοθέσης, στην οποία η οργάνωση των συναθροίσεων βασίζεται στα ανταγωνιστικά χαρακτηριστικά των ειδών και (β) της ουδέτερης θεωρίας, που προβλέπει ότι όλα τα είδη είναι ανταγωνιστικά ισοδύναμα και η ποικιλότητα διαμορφώνεται μέσω τυχαίων διεργασιών διασποράς στο χώρο. Μία ενδιάμεση προσέγγιση, της συνύπαρξης σε συστάδες (lumpy coexistence, Scheffer M, van Nes EH (2006) Proc Natl Acad Sci USA 103:6230–6235), προβλέπει ότι ομάδες ειδών με παρόμοια χαρακτηριστικά μπορούν να συνυπάρχουν σε ‘προνομιούχες’ οικοθέσεις, με αποτέλεσμα τη διατήρηση υψηλής βιολογικής ποικιλότητας. Στην παρούσα εργασία, μέσω σειράς υπολογιστικών πειραμάτων, δείξαμε ότι κυκλικές διεργασίες παροχής πόρων οδηγούν στην συνύπαρξη ομάδων ειδών σε συγκεκριμένες οικοθέσεις που ορίζονται από τα χαρακτηριστικά της περιοδικότητας και από την κατανάλωση των πόρων από τα πλέον ανταγωνιστικά είδη. Το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε προσομοίωνε φυτοπλαγκτικές κοινότητες που διαμορφώνονται από δύο περιοριστικούς πόρους. Η ανάπτυξη συστάδων ειδών σε προνομιούχες οικοθέσεις εμφανίστηκε με συνέπεια ανεξάρτητα της περιόδου, της διαφοράς φάσης και του πλάτους της περιοδικής μεταβολής των δύο πόρων. Δεδομένου ότι οι κυκλικές διεργασίες παροχής πόρων είναι συχνό φαινόμενο στη φύση (π.χ. στο θαλάσσιο περιβάλλον λόγω εποχικότητας, παλιρροϊκών κινήσεων και υδρολογίας), η οργάνωση συναθροίσεων μέσω συνύπαρξης σε συστάδες, φαίνεται να είναι ένας σημαντικός μηχανισμός διατήρησης υψηλής βιολογικής ποικιλότητας στη φύση.