Javna domena
Znanstvenici su matematički modelirali život mikrobnih zajednica, objašnjavajući kako uspijevaju istovremeno održavati raznolikost i stabilnost. Rezultati rada predstavljeni su u Physical Review Letters, a pretisak znanstvenog članka može se besplatno pročitati na web mjestu Arxiv.
Mnogo godina biolozi nisu uspjeli razotkriti tajnu zajednice morskih mikroorganizama i razumjeti kako ona može biti tako raznolika, a da pritom ostane stabilna. Takvim se značajkama ne mogu pohvaliti samo jednoćelijski stanovnici vodnih tijela, već i mikrobne zajednice koje žive u tijelima velikih organizama i na drugim mjestima.
U većini tih zajednica postoje „središnje“vrste, koje su najzastupljenije, i „periferne“vrste, koje su manje važne. Svi se natječu za jedan resurs ili ograničeni raspon resursa. Prema prethodnim izračunima i ranijim modelima, rast nekih populacija trebao bi biti oštar i eksponencijalan, što može poremetiti ravnotežu cijele zajednice. Pobjeđujući u brojkama, neke populacije moraju uhvatiti većinu resursa, uskraćujući drugima hranu po principu isključenja iz konkurencije. Ali u stvarnosti se to ne događa, a zajednica ostaje stabilna. Znanstvenici to nazivaju planktonski paradoks.
Jedna od glavnih teorija koja objašnjava paradoks temelji se na dva glavna principa. Prvo je da neke bakterije jedu otpad i otpad koji druge izlučuju. Drugi se oslanja na činjenicu da bi pridošlice u zajednici trebale odabrati besplatne ekološke niše ili, bolje od ostalih članova zajednice, zauzeti postojeće.
Istraživači su stvorili matematičku simulaciju ove teorije postavljanjem niza početnih pravila. Svaki član zajednice mogao je konzumirati samo jednu vrstu resursa, što je uzrokovalo proizvodnju dvije nove vrste. Znanstvenici su također sugerirali da članovi ekosustava u nastajanju mogu preživjeti samo ako za sebe pronađu nišu, zauzmu praznu ili nauče bolje koristiti već zauzeti resurs.
Model je omogućio stvaranje virtualne zajednice u kojoj su se, kao u istinskim mikrobnim zajednicama, održavale stabilnost i raznolikost. Matematičari su primijetili da je u ranim fazama razvoja njihovog virtualnog ekosustava ponekad dolazilo do općih "izumiranja", kada su nove vrste, učinkovitije koristeći resurs, preuzimale moć. Tada su stradale vrste koje su jele otpad nekadašnjih "favorita". Ali s vremenom je zajednica postala stabilnija, a takva su izumiranja postala mnogo rjeđa.
