Парадокс планктона
Парадокс планктона (планктонный парадокс) — описание такой ситуации в водной экосистеме, при которой ограниченный круг ресурсов поддерживает неожиданно широкий спектр видов планктона, по-видимому, нарушая принцип конкурентного исключения[1].
Экологический парадокс править
Парадокс планктона возникает из-за столкновения наблюдаемого разнообразия планктона c принципом конкурентного исключения, известным также как принцип Гаузе[2], который утверждает, что, когда два вида конкурируют за тот же ресурс, в конечном счёте, будет сохраняться численность только одного вида, а другой окажется на грани вымирания. Вопреки принципу Гаузе, жизнь фитопланктона разнообразна на всех филогенетических уровнях, несмотря на ограниченный круг ресурсов (например, свет, нитраты, фосфаты, кремниевая кислота, железо), за которые ведётся конкуренция.
Первоначально парадокс планктона был описан в 1961 году Дж. Э. Хатчинсоном, который предположил, что это противоречие может быть разрешено при помощи таких факторов, как вертикальные градиенты света или турбулентности, симбиоз или комменсализм, дифференцированное хищничество или постоянно меняющиеся условия окружающей среды[3].
В более поздних работах предполагается, что парадокс может быть решён такими факторами, как хаотическое движение жидкости[4], селективность выедания (предпочтение добычи определённого размера)[5], пространственно-временная неоднородность[6] и экологические колебания[7]. В целом, некоторые исследователи полагают, что экологические и относящиеся к окружающей среде факторы постоянно взаимодействуют таким образом, что среда обитания планктона никогда не достигает равновесия, благоприятствующего одному из видов[8]. В исследовании Митчелла и др. (2008 г.) было обнаружено, что маломасштабный анализ распределения планктона показал пятна скоплений, порядка 10 см, имеющие достаточную продолжительность жизни (больше 10 минут) для создания возможности выедания планктона, конкуренции и заражения[9].
См. также править
Примечания править
- ↑ Hardin, G. (1960). «The Competitive Exclusion Principle». Science 131 (3409): 1292—1297. doi:10.1126/science.131.3409.1292. PMID 14399717.
- ↑ Gause, G. F. (1932). «Experimental Studies on the Struggle for Existence — I. Mixed Population of Two Species of Yeast». Journal of Experimental Biology 9: 389—402.
- ↑ Hutchinson, G. E. (1961) The paradox of the plankton Архивная копия от 18 сентября 2009 на Wayback Machine. American Naturalist 95, 137—145.
- ↑ Karolyi, G., Pentek, A., Scheuring, I., Tel, T., Toroczkai, Z. (2000) Chaotic flow: the physics of species coexistence Архивная копия от 11 февраля 2021 на Wayback Machine. Proceedings of the National Academy of Sciences 97, 13661-13665.
- ↑ Wiggert, J.D., Haskell, A.G.E., Paffenhofer, G.A., Hofmann, E.E. and Klinck, J.M. (2005) The role of feeding behavior in sustaining copepod populations in the tropical ocean Архивировано 5 сентября 2008 года.. Journal of Plankton Research 27, 1013—1031.
- ↑ Miyazaki, T., Tainaka, K., Togashi, T., Suzuki, T. and Yoshimura, J. (2006) Spatial coexistence of phytoplankton species in ecological timescale Архивировано 27 сентября 2007 года.. Population Ecology 48(2), 107—112.
- ↑ Descamps-Julien, B.; Gonzalez, A. (2005). «Stable coexistence in a fluctuating environment: An experimental demonstration» (PDF). Ecology 86: 2815—2824. doi:10.1890/04-1700. Archived from the original (PDF) on 17 November 2006. Retrieved 18 October 2014.
- ↑ Scheffer, M., Rinaldi, S., Huisman, J. and Weissing, F.J. (2003) Why plankton communities have no equilibrium: solutions to the paradox Архивировано 16 декабря 2012 года.. Hydrobiologia 491, 9-18.
- ↑ Mitchell, J.G., Yamazaki, H., Seuront, L., Wolk, F., Li, H. (2008) Phytoplankton patch patterns: Seascape anatomy in a turbulent ocean. Journal of Marine Systems 69, 247—253.