更深入地了解生态系统中的物种角色

一个物种的特征决定了它在生态系统中所扮演的角色——这是瑞典Linkoping大学的研究人员进行的一项研究的结论。新方法可以更容易地预测一个物种在引入新栖息地时所扮演的生态角色。

当一个或几个物种灭绝，或者一个新物种入侵并扰乱生态系统时，生态系统会受到怎样的影响?为了预测复杂的生态系统对扰动的反应，了解物种之间的相互影响是很重要的。理论生态学在数学模型的帮助下解决了这类生态问题。一项新的理论生态学研究，发表在科学期刊《生态学通讯》上，重点研究海洋生态系统，如珊瑚礁、峡湾和公海。这些海洋系统包含了许多生态和经济重要性的栖息地。然而，对这些栖息地的科学分析是复杂的，因为物种的数量和种类让它们成为了家。

处理这种复杂性的一种方法是将系统描述为一个food web，其中节点代表不同的物种，而链接对应于它们之间的交互。例如，一种相互作用可能是，某一物种以另一种为食，昆虫传粉于某些植物，或寄生虫攻击某些寄主。

“对生态网络的研究集中于诸如捕食等直接的相互作用是如何受体型等物种特征的控制的。我们这个想法一步,看着一个物种的生态作用,换句话说的直接和间接的交互模式,是由其特征,”安娜Eklof说物理学系高级讲师,化学和生物学和这项研究的领导者。

它是昂贵的、耗时的，而且很难测量谁在自然界中喂养谁，以及每个物种如何受到其他物种的喂养模式的影响。因此，如果我们能在不知道所有物种与其他物种的相互作用的情况下，以其已知的特性来预测一个物种在生态系统中的作用，这将是一个巨大的优势。

”更准确的预测物种的生态角色根据他们的特征也可以帮助我们预测物种的角色时,偶然或设计,到新的栖息地,“Alyssa Cirtwill说博士后的物理、化学和生物学和文章的主要作者。

研究人员首先确定了食物网中三个物种相互作用的所有可能组合。这些模式被称为“motifs”，并被用于许多研究领域，用于分析网络和镜像网络中的功能。

研究人员在生态系统中定义了物种的生态作用，因为物种在不同的地点出现在不同的主题上。他们利用从热带到两极的六个复杂的海洋食物网的数据，寻找物种的生态作用和一些容易收集的特征之间的相关性。物种的特征和它们的角色确实是相关的，研究人员发现，一个物种寻找猎物的环境是特别重要的。

你会想到这一点，因为两个物种之间的捕食者-猎物的相互作用首先需要它们在相同的环境中相遇。然而，这种需求并不总是包含在用于预测交互的模型中。我们的研究结果证明了包括影响环境选择的因素是多么的重要，一个物种寻找它的猎物，”安娜·埃克罗说。

这项研究着眼于海洋生态系统，需要更多的研究来确定物种在陆地栖息地的作用是否取决于它们的特征。

“我们很容易在其他系统中使用我们的方法，我们希望我们的研究能激励其他人在将来研究其他系统”，Anna Eklof说。