Ученые сумели определить, как микробные сообщества одновременно поддерживают разнообразие и стабильность.
Многие годы биологи не могли разгадать, как микроорганизмы при настолько большом разнообразии остаются стабильными. Такие черты есть у одноклеточных обитателей водоемов, а также сообществ микробов, которые живут в телах крупных организмов и в других местах, сообщают в Physical Review Letters.
В большинстве сообществ микроорганизмов есть «центральные» виды, число которых преобладает, и «периферические», которые являются менее важными. Все они являются конкурентами за один ресурс. Согласно предыдущим подсчетам, при росте численности одних популяций, они должны захватывать большую часть ресурсов, лишая пищи всех остальных. Однако на самом деле такого не происходит. Это называют парадоксом планктона.
Чтобы объяснить этот парадокс, ученые создали математическую модель, в которой каждый участник сообщества мог потреблять только один тип ресурса.
В результате ученые смогли создать виртуальное сообщество, в котором, как и среди настоящих микроорганизмов, сохранялись стабильность и многообразие. На ранних стадиях развития экологической системы происходили массовые вымирания микробов. Тогда власть захватывали новые виды, которые использовали ресурс более эффективно. После этого погибали микроорганизмы, которые питались отходами бывших лидеров.
Однако благодаря математическому моделированию удалось выяснить, что с течением времени массовые вымирания начинали случаться реже.
Фото: Public Domain