هنگامی که یک گیاه یا حیوان گونه معرفی شده است به یک محیط جدید با چند شکارچیان طبیعی آن می تواند گسترش بیاختیار تبدیل اکوسیستم و ازدحام جمعیت موجود. یک مثال شناخته شده است عصا وزغ که معرفی شد به استرالیا در سال 1935 و جمعیت که در حال حاضر به خوبی به میلیون ها نفر.

مرتبط اما کمتر درک سناریو رخ می دهد که یک مهاجم می رسد تبدیل اکوسیستم و سپس می میرد. MIT فیزیکدانان در حال حاضر نشان داده شده که چگونه این نوع از “گذرا تهاجم” می تواند رخ دهد در باکتریایی جمعیت تحریک تغییر از یک ثبات جامعه و کشور به کشور دیگر در حالی که مهاجم خود به خود از بین می رود.

“این نتایج برجسته یکی از راه های ممکن که در آن حتی اگر یک گونه نیست زنده ماندن دراز مدت آن می تواند با این وجود اثرات دراز مدت در جامعه می گوید:” جف گور است, MIT, دانشیار فیزیک و نویسنده ارشد این مطالعه است.

این یافته ها همچنین ممکن است روشن چگونه گذرا مهاجمان تاثیر گذار در دنیای واقعی اکوسیستم مانند باکتری ها را تغییر دهید که انسان میکروبیوم روده قبل از عبور از دستگاه گوارش و یا گوزن شمالی که چرا deforests یک جزیره به طور کامل است که مردم دیگر نمی تواند زنده ماندن وجود دارد.

MIT postdoc دانیل Amor نویسنده سرب از کاغذ که به نظر می رسد امروز در علم پیشرفت. MIT تحقیقات دانشمند Christoph Ratzke نیز یک نویسنده از مطالعه.

پایدار جمعیت

تیم تحقیقاتی در اصل مجموعه ای از برای کشف عوامل است که می تواند درایو اکوسیستم به سوئیچ بین دو پایدار متحده است. بسیاری از اکوسیستم می تواند وجود داشته باشد در جایگزین پایدار متحده اما یکی ممکن است بیشتر “مطلوب” از دیگر مانند یک دریاچه است که می تواند سالم یا eutrophic (بیش از حد تحت پوشش در جلبک). در یکی از دراماتیک مثال صحرا منطقه روشن از یک مرطوب مرتع به یک کویر در حدود 5000 سال پیش.

“مکانیسم است که رانندگی با این انتقال و این که آیا ما می توانیم کنترل آنها بسیار روشن” Amor می گوید.

گور آزمایشگاه مطالعات اصول حاکم بر این نوع از پیچیده زیست محیطی تغییرات ایجاد نسخه ساده است که می تواند تجزیه و تحلیل در آزمایشگاه. در این مورد محققان جمعیت دو گونه باکتری — Corynebacterium ammoniagenes و لاکتوباسيلوس پلانتاروم – که شناخته شده برای مهار یکدیگر رشد با تغییر pH از رشد متوسط در محیط زیست خود را. این مهار متقابل منجر به دو جایگزین متحده از جامعه است که در آن یک یا دیگر گونه های غالب.

محققان برای اولین بار اجازه داد که باکتری جمعیت به طور طبیعی رسیدن به یک حالت پایدار است که در آن یکی از گونه های تحت سلطه به طور کلی جامعه. هنگامی که جمعیت تثبیت محققان معرفی یک مهاجم و اندازه گیری چگونه آن را تحت تاثیر قبلا پایدار جمعیت.

از شش مهاجم گونه که محققان سه انجام تصاحب است که تغییر کلی جمعیت پویایی اکوسیستم اما پس از آن درگذشت ، این پدیده رخ داده است از طریق تغییر در اسیدیته محیط زیست محققان دریافتند.

در اصلی و پایدار دولت L. پلانتاروم باعث می شود محیط اسیدی نگه می دارد که رشد C. ammoniagenes در چک. مهاجمان که رشد در محیط اسیدی رشد به سرعت در حال یک بار معرفی شده است. اما برای برخی از این مهاجمان خود را به رشد سریع تولید محصولات جانبی سوخت و ساز است که افزایش pH محیط زیست این کمتر مهمان نواز برای خود و برای L. پلانتاروم. به عنوان یک نتیجه, C. ammoniagenes طول می کشد بیش و مهاجم از بین می رود.

محققان سپس به بررسی این که آیا این پدیده می تواند در دیده می شود به طور طبیعی جمعیت از باکتری است. آنها در زمان نمونه خاک و رشد باکتریایی گونه آنها اجازه می دهد این جوامع برای رسیدن به انواع جایگزین پایدار متحده در محیط جدید از آزمایشگاه. پس از معرفی همان مهاجمان آنها مورد استفاده در آزمایش های پیش از آن آنها مشاهده الگوهای مشابه از رشد سریع و سپس ناپدید شدن مهاجم همراه با یک تغییر در ترکیب اصلی جامعه است.

“این نشان می دهد که آن را یک اثر نادر است که ما تنها مشاهده در فرضیه هدایت آزمایش, اما همچنین در تنظیمات” Amor می گوید.

استفانو Allesina یک استاد اکولوژی و تکامل در دانشگاه شیکاگو در توصیف این آزمایش به عنوان “ظریف و قوی است.”

“این کار به وضوح پیامدهای مهم برای دستکاری ميكروب. قادر به انتقال یک جامعه میکروبی از نامطلوب دولت به یک مطلوب است که یکی از مهم ترین چالش ها در این زمینه و MIT تیم نشان داده است که چگونه گذرا مهاجمان ممکن است کامل ‘سوئیچ نور’ — آنها کار خود را و سپس ناپدید می شوند می گوید:” Allesina بود که نه درگیر در مطالعه است.

سریع انقراض

در حالی که این ممکن است به نظر می رسد عقل است که یک گونه را ایجاد شرایطی که منجر به مرگ خود این ممکن است اتفاق می افتد اغلب در طبیعت, محققان می گویند. در یک مقاله منتشر شده در سال 2018 گور و دو همکار توصیف گونه های مختلفی از باکتری ها که در اصل مرتکب “خودکشی زیست محیطی” توسط در حال رشد بسیار سریع است که محیط زیست محلی می شود بیش از حد آلوده اسیدی زباله برای آنها برای زنده ماندن.

این اتفاق می افتد, در بخشی به دلیل جهش های ژنتیکی است که اجازه می دهد تا یک فرد برای رشد سریع تر می تواند به سرعت در حال گسترش از طریق جمعیت حتی اگر آن را به ضرر محیط زیست است.

“هستند بسیاری از گونه های است که تغییر محیط در چنین راهی است که آن می تواند منجر به سریع جمعیت انقراض” گور می گوید. “این می تواند مورد که در برخی از موقعیت استراتژی رشد به آرامی و آلاینده محیط زیست ممکن تکاملی پایدار در برابر یک جهش است که فقط طول می کشد استفاده از محیط زیست در حالی که آن را خوب به سرعت در حال رشد و منجر به بسیاری از سم تولید. مشکل این است که در حالی که آن را منطقی در کوتاه مدت برای هر فرد به انجام آن منجر به یک نتیجه کمتر از حد مطلوب برای مردم است.”

گور می گوید او امیدوار است که این یافته ها را تشویق دانشمندان که به مطالعه اکوسیستم پیچیده تر مانند دریاچه ها و یا روده انسان میکروبیوم به دنبال این نوع گذرا تهاجم و خود را پس از اثر.

“طبیعت از این سیستم های پیچیده است که آنها را می توان کمی قریب به اتفاق قربانیان است,” او می گوید. “شما نمی دانید که چه چیزهایی شما حتی باید به دنبال در اطلاعات و یا چه نوع آزمایش شما باید انجام دهند. امید ما این است که برخی از ما کار می تواند به ایجاد انگیزه در مردم دیگر به دنبال این نوع پدیده در سیستم های خود را.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

نرم افزار گرامرلی