Area publik
Para ilmuwan secara matematis memodelkan kehidupan komunitas mikroba, menjelaskan bagaimana mereka mengelola untuk menjaga keragaman dan stabilitas pada saat yang bersamaan. Hasil pekerjaan disajikan dalam Physical Review Letters, dan pracetak artikel ilmiah dapat dibaca secara gratis di situs Arxiv.
Selama bertahun-tahun, ahli biologi tidak dapat mengungkap rahasia komunitas mikroorganisme laut dan memahami bagaimana komunitas itu bisa begitu beragam, namun tetap stabil. Tidak hanya penghuni badan air uniseluler yang dapat membanggakan ciri-ciri tersebut, tetapi juga komunitas mikroba yang hidup di dalam tubuh organisme besar dan di tempat lain.
Di sebagian besar komunitas ini, ada spesies "sentral", yang paling terwakili, dan spesies "perifer", yang kurang penting. Mereka semua bersaing untuk satu sumber daya atau sumber daya yang terbatas. Menurut perhitungan sebelumnya dan model sebelumnya, pertumbuhan beberapa populasi harus tajam dan eksponensial, yang dapat mengganggu keseimbangan seluruh komunitas. Menang dalam jumlah, beberapa populasi harus menangkap sebagian besar sumber daya, merampas makanan orang lain berdasarkan prinsip pengecualian kompetitif. Namun kenyataannya hal tersebut tidak terjadi, dan komunitas tetap stabil. Ilmuwan menyebutnya paradoks plankton.
Salah satu teori utama yang menjelaskan paradoks didasarkan pada dua prinsip utama. Yang pertama adalah bahwa beberapa bakteri memakan limbah dan limbah yang dikeluarkan oleh orang lain. Yang lain bergantung pada fakta bahwa pendatang baru di komunitas harus memilih relung ekologis yang bebas atau, lebih baik daripada anggota komunitas lainnya, menempati yang sudah ada.
Para peneliti membuat simulasi matematis dari teori ini dengan menetapkan seperangkat aturan awal. Setiap anggota masyarakat hanya dapat mengkonsumsi satu jenis sumber daya, menyebabkan produksi dua jenis baru. Ilmuwan juga menyarankan bahwa anggota baru ekosistem dapat bertahan hidup hanya jika mereka menemukan ceruk untuk diri mereka sendiri, menempati yang kosong atau belajar bagaimana menggunakan sumber daya yang sudah ditempati dengan lebih baik.
Model ini memungkinkan terciptanya komunitas virtual di mana, seperti komunitas mikroba sejati, stabilitas dan keragaman dipertahankan. Matematikawan memperhatikan bahwa pada tahap awal pengembangan ekosistem virtual mereka, terkadang ada "kepunahan" umum, ketika spesies baru, yang lebih efisien menggunakan sumber daya, merebut kekuasaan. Kemudian spesies yang memakan limbah "favorit" sebelumnya punah. Tetapi seiring waktu, komunitas menjadi lebih stabil, dan kepunahan seperti itu menjadi semakin jarang.
