Публичен домейн
Учените математически моделират живота на микробните общности, като обясняват как успяват да поддържат многообразие и стабилност едновременно. Резултатите от работата са представени в Physical Review Letters, а препринтът на научната статия може да бъде прочетен безплатно на уебсайта Arxiv.
В продължение на много години биолозите не са в състояние да разкрият тайната на общността на морските микроорганизми и да разберат как тя може да бъде толкова разнообразна, като същевременно остане стабилна. С такива характеристики могат да се похвалят не само едноклетъчни обитатели на водни тела, но и микробни съобщества, живеещи в телата на големи организми и на други места.
В повечето от тези общности има „централни“видове, които са най-представени, и „периферни“, които са по-малко важни. Всички те се състезават за един ресурс или ограничен диапазон от ресурси. Според предишни изчисления и по-ранни модели растежът на някои популации трябва да бъде остър и експоненциален, което може да наруши равновесието на цялата общност. Печелейки в брой, някои популации трябва да уловят по-голямата част от ресурса, лишавайки други от храна на принципа на конкурентно изключване. Но в действителност това не се случва и общността остава стабилна. Учените наричат това планктон парадокс.
Една от основните теории, обясняващи парадокса, се основава на два основни принципа. Първият е, че някои бактерии изяждат отпадъците и отпадъците, които други отделят. Друг разчита на факта, че новодошлите в общността трябва да изберат безплатни екологични ниши или, по-добре от останалите членове на общността, да заемат съществуващите.
Изследователите създадоха математическа симулация на тази теория, като зададоха набор от първоначални правила. Всеки член на общността може да консумира само един вид ресурс, което води до производството на два нови типа. Учените също така предполагат, че нововъзникващите членове на екосистемата могат да оцелеят само ако намерят ниша за себе си, заемайки празна или се научат да използват по-добре вече зает ресурс.
Моделът направи възможно създаването на виртуална общност, където, както в истинските микробни общности, се поддържа стабилност и разнообразие. Математиците забелязаха, че в ранните етапи от развитието на тяхната виртуална екосистема, понякога е имало общи „изчезвания“, когато нови видове, използвайки по-ефективно ресурса, завземат властта. Тогава видовете, изяли отпадъците от някогашните „любимци“загинаха. Но с течение на времето общността стана по-стабилна и подобни изчезвания станаха много по-рядко срещани.