Publiskais domēns
Zinātnieki matemātiski modelēja mikrobu kopienu dzīvi, paskaidrojot, kā viņiem vienlaikus izdodas saglabāt daudzveidību un stabilitāti. Darba rezultāti ir izklāstīti Physical Review Letters, un zinātniskā raksta priekšdruku bez maksas var izlasīt tīmekļa vietnē Arxiv.
Daudzus gadus biologi nav spējuši atklāt jūras mikroorganismu kopienas noslēpumu un saprast, kā tas var būt tik daudzveidīgs, vienlaikus saglabājot stabilu stāvokli. Ar šādām īpašībām var lepoties ne tikai vienšūnas ūdenstilpņu iemītnieki, bet arī mikrobu kopienas, kas dzīvo lielu organismu ķermeņos un citās vietās.
Lielākajā daļā šo kopienu ir “centrālās” sugas, kuras ir visvairāk pārstāvētas, un “perifērās” sugas, kas ir mazāk svarīgas. Viņi visi konkurē par vienu resursu vai ierobežotu resursu klāstu. Saskaņā ar iepriekšējiem aprēķiniem un iepriekšējiem modeļiem dažu populāciju lieluma pieaugumam jābūt straujam un eksponenciālam, kas varētu izjaukt visas kopienas līdzsvaru. Uzvarot skaitam, dažām populācijām ir jāiegūst lielākā daļa resursu, no konkurences atstumtības principa atņemot citiem pārtiku. Bet patiesībā tas nenotiek, un kopiena paliek stabila. Zinātnieki to sauc par planktona paradoksu.
Viena no galvenajām paradoksu izskaidrojošajām teorijām balstās uz diviem galvenajiem principiem. Pirmais ir tas, ka dažas baktērijas apēd atkritumus un atkritumus, kurus citi izdala. Cits paļaujas uz to, ka kopienas jaunpienācējiem jāizvēlas bezmaksas ekoloģiskās nišas vai, labāk nekā citi kopienas locekļi, jāieņem esošās.
Pētnieki izveidoja šīs teorijas matemātisko simulāciju, norādot sākotnējo noteikumu kopumu. Katrs kopienas loceklis varēja patērēt tikai viena veida resursus, izraisot divu jaunu veidu ražošanu. Zinātnieki arī ierosināja, ka jaunie ekosistēmas dalībnieki var izdzīvot tikai tad, ja atrod sev nišu, aizņem tukšu vai iemācās labāk izmantot jau aizņemto resursu.
Šis modelis ļāva izveidot virtuālu kopienu, kurā, tāpat kā patiesās mikrobu kopienās, tika saglabāta stabilitāte un daudzveidība. Matemātiķi pamanīja, ka viņu virtuālās ekosistēmas attīstības sākumposmos dažkārt notika vispārējas “izmiršanas”, kad jaunas sugas, efektīvāk izmantojot resursu, pārņēma varu. Tad sugas, kas ēda bijušo "favorītu" atkritumus, gāja bojā. Bet laika gaitā kopiena ir kļuvusi stabilāka, un šāda izmiršana ir kļuvusi daudz retāka.