Science:高度组织的生态网络维持生物多样性

开花植物和昆虫传粉者之间的相互互利作用是一代又一代地维护生物多样性的主要机制。

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据一项新的研究报告，高度有组织的生态网络会更为稳定，这意味着这些网络发生变化不会导致它们瓦解。该研究发现，生活在高度有序网络中的物种可能在不威胁整体网络结构的情况下彼此之间经历迥异的生长速度。相反，在不甚有序或嵌套的网络中，不成比例的生长速度可能会引起某物种被淘汰--甚或遭灭绝。

由Rudolf R. Rohr等人所做出的发现可帮助回答在生物学家中的一个长期存在的问题：是什么驱动了在生态网络中嵌套性——即物种间相互作用的周严组织——的出现?对此问题的答案仍有争议。尽管某些研究人员已经显示嵌套性可导致更具韧性的群落，而另外一些人则证明嵌套性会降低某网络中的稳定性，从而导致其韧性的瓦解。

但Rohr等人说，后者的那些研究所用的是随意性的参数。在这里，他与他的团队推出了一个新的模型来评估嵌套性--他们所瞄准的是植物与其动物授粉者之间的网络，即那些被发现高度有序的群落，例如，它们有仅仅为某些植物进行专门授粉的动物。研究人员对嵌套性是否会令不同物种可以共存的地区增长或缩减进行了评估。

重要的是，他们允许每个物种的内在生长速度发生变化;内在生长速度指的是物种可以最快生长的速度。该参数在这类研究中通常是固定的。应用在英国境内的有关23种植物-授粉动物群落网络结构的数据，研究人员显示，嵌套性可将物种间的竞争最小化，增加可生活在一起的物种数量并可增加稳定性。一则《视角》文章提供了更多的见解。

原文摘要：

On the structural stability of mutualistic systems

Rudolf P. Rohr, Serguei Saavedra, Jordi BASCompte

In theoretical ecology, traditional studies based on dynamical stability and numerical simulations have not found a unified answer to the effect of network architecture on community persistence. Here, we introduce a mathematical framework based on the concept of structural stability to explain such a disparity of results. We investigated the range of conditions necessary for thestable coexistence of all species in mutualistic systems. We show that the apparently contradictory conclusions reached by previous studies arise as a consequence of overseeing either the necessary conditions for persistence or its dependence on model parameterization. We show that observed network architectures maximize the range of conditions for species coexistence. We discuss the applicability of structural stability to study other types of interspecific interactions.

作者：eurekalert