Skomentuj:
Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX
Naukowcy od dawna wiedzieli, że zniknięcie jednego z kluczowych gatunków z tzw. mapy pokarmowej może spowodować załamanie się całego ekosystemu - problem w tym, że liczba i złożoność reakcji pomiędzy różnymi gatunkami znacznie utrudniała określenie, które dokładnie gatunki roślin i zwierząt są tymi kluczowymi. Ostatnio biolodzy wpadli na pomysł, by wykorzystać do tego stworzony przez Google algorytm PageRank - i, o dziwo, uzyskali zadziwiająco trafne wyniki.
- Autorzy wielu wcześniejszych badań przyglądali się sieciom pokarmowym i zastanawiali się, które wyginięcia mogą najszybciej przyczynić się do załamania ekosystemu. Ale nikt nie stworzył metody, która pozwalałby na zidentyfikowanie najbardziej destrukcyjnej sekwencji "wymierań" - mówi Jennifer Dunne, biolog z Santa Fe Institute. Dunne nie była zaangażowana w te badania, ale docenia osiągnięcia kolegów - tłumaczy, że zastosowanie zmodyfikowanej wersji PageRank pozwoliło im na określenie, jakie następujące po sobie zniknięcia gatunków doprowadziłyby do największych zniszczeń w ekosystemie.
- Skoro możemy określić kolejność wymierania gatunków, która najszybciej doprowadza do zniszczenia ekosystemu, to znaczy, że jesteśmy w stanie ocenić, jak dany gatunek jest ważny dla środowiska - mówi ekolog Stefano Allesina z University of California, jeden z autorów raportu.
W przeciwieństwie do rozważanych wcześniej modeli, algorytm Google pozwala na uwzględnienie w wyliczeniach nie tylko prostych powiązań pokarmowych pomiędzy gatunkami, ale też to, jak oddziałują one wzajemnie. - W PageRank strona WWW jest ważna, jeśli inna ważna strona odnosi się do niej. Skorzystaliśmy z tego podejścia, uznając, że gatunek jest ważny, jeśli w jakiś sposób wspiera (lub jest wspierany) inny ważny gatunek - tłumaczy Allesina. Innymi słowy: trawa jest ważna, bo jedzą ją antylopy. A antylopy są istotne, bo polują na nie lwy.
Gdy naukowcy porównywali algorytm Google z stosowanymi wcześniej metoda przewidywania śmierci ekosystemów, okazało się, że nowe rozwiązanie sprawdziło się lepiej w każdej z 12 analizowanych sieci pokarmowych. - W każdym zbadanym przez nas przypadku algorytm wygenerował najlepszy scenariusz - mówi Allesina. "Najlepszy scenariusz" oznacza w tym przypadku sekwencję zdarzeń, w której możliwe najmniejsza liczba znikających gatunków prowadzi do załamania się ekosystemu.
Naukowcy musieli rozwiązać tylko problem ślepych zaułków - np. na lwy w naturze nie poluje praktycznie nic, co jednak wcale nie znaczy, że lwy nie są ważne dla łańcucha pokarmowego. Na szczęście się to udało - założono, że każdy gatunek ma swój wkład do łańcucha pokarmowego (jeśli nic na niego nie poluje, to wkład polega na wydalaniu ekskrementów oraz stawaniu się - z czasem - padliną).
- Mamy nadzieję, że ludzie zainteresują się naszymi badaniami i zaczną postrzegać gatunki wymagające ratowania jako sieć zależności. Teraz wiele osób skupia się w badaniach na pojedynczych gatunkach - a powinno się brać poda uwagę fakt, iż zwierzęta nie są niezależne od siebie, że wszystkie są uwikłane w sieć zależności międzygatunkowych - podsumowuje Stefano Allesina.
Wylicz, czy przetrwasz atak zombie
Czytaj więcej na technologie.gazeta.pl
- Autorzy wielu wcześniejszych badań przyglądali się sieciom pokarmowym i zastanawiali się, które wyginięcia mogą najszybciej przyczynić się do załamania ekosystemu. Ale nikt nie stworzył metody, która pozwalałby na zidentyfikowanie najbardziej destrukcyjnej sekwencji "wymierań" - mówi Jennifer Dunne, biolog z Santa Fe Institute. Dunne nie była zaangażowana w te badania, ale docenia osiągnięcia kolegów - tłumaczy, że zastosowanie zmodyfikowanej wersji PageRank pozwoliło im na określenie, jakie następujące po sobie zniknięcia gatunków doprowadziłyby do największych zniszczeń w ekosystemie.
- Skoro możemy określić kolejność wymierania gatunków, która najszybciej doprowadza do zniszczenia ekosystemu, to znaczy, że jesteśmy w stanie ocenić, jak dany gatunek jest ważny dla środowiska - mówi ekolog Stefano Allesina z University of California, jeden z autorów raportu.
W przeciwieństwie do rozważanych wcześniej modeli, algorytm Google pozwala na uwzględnienie w wyliczeniach nie tylko prostych powiązań pokarmowych pomiędzy gatunkami, ale też to, jak oddziałują one wzajemnie. - W PageRank strona WWW jest ważna, jeśli inna ważna strona odnosi się do niej. Skorzystaliśmy z tego podejścia, uznając, że gatunek jest ważny, jeśli w jakiś sposób wspiera (lub jest wspierany) inny ważny gatunek - tłumaczy Allesina. Innymi słowy: trawa jest ważna, bo jedzą ją antylopy. A antylopy są istotne, bo polują na nie lwy.
Gdy naukowcy porównywali algorytm Google z stosowanymi wcześniej metoda przewidywania śmierci ekosystemów, okazało się, że nowe rozwiązanie sprawdziło się lepiej w każdej z 12 analizowanych sieci pokarmowych. - W każdym zbadanym przez nas przypadku algorytm wygenerował najlepszy scenariusz - mówi Allesina. "Najlepszy scenariusz" oznacza w tym przypadku sekwencję zdarzeń, w której możliwe najmniejsza liczba znikających gatunków prowadzi do załamania się ekosystemu.
Naukowcy musieli rozwiązać tylko problem ślepych zaułków - np. na lwy w naturze nie poluje praktycznie nic, co jednak wcale nie znaczy, że lwy nie są ważne dla łańcucha pokarmowego. Na szczęście się to udało - założono, że każdy gatunek ma swój wkład do łańcucha pokarmowego (jeśli nic na niego nie poluje, to wkład polega na wydalaniu ekskrementów oraz stawaniu się - z czasem - padliną).
- Mamy nadzieję, że ludzie zainteresują się naszymi badaniami i zaczną postrzegać gatunki wymagające ratowania jako sieć zależności. Teraz wiele osób skupia się w badaniach na pojedynczych gatunkach - a powinno się brać poda uwagę fakt, iż zwierzęta nie są niezależne od siebie, że wszystkie są uwikłane w sieć zależności międzygatunkowych - podsumowuje Stefano Allesina.
Wylicz, czy przetrwasz atak zombie
Czytaj więcej na technologie.gazeta.pl
