多样性和相互作用可预测微生物群落的动态

据一项新的研究披露,通过观察小型微生物生态系统,研究人员证明,较复杂的生态群落（即那些多样性程度较大及相互作用较强的群落）往往会随着时间推移而稳定性下降，并会在不同的动态相之间转换。这些发现为一般生态原则提供了线索,展示了生态群落中可预测的多样性和动态模式。各种形状和大小的生态群落—从我们个体自身的微生物群落到地球的雨林—常会容纳大量的共存物种,它们共同发挥着重要的功能。然而,这些群落也十分复杂,其动态变化很难预测,在大型生态系统中研究这些关系常常并不可行。因此，人们对生态系统功能的某些关键方面—如一个群落的多样性会增强还是削弱其稳定性—仍然知之甚少。在高度控制的条件下，通过对细菌群落的数学建模和观察，Jiliang Hu和同事对某生态学说进行了直接检验，该理论预测：群落层面的简单特征（如多样性和相互作用）可决定群落行为。Hu等人发现，较复杂的细菌生态群落会随着时间的推移而变得不太稳定，它们会以不同但可预测的方式演变，具体取决于它们最初的多样性和不同物种间相互作用的强度。作者证明，随着多样性或相互作用的增加，群落会经历不同的阶段转变：从所有物种共存的稳定平衡状态到部分共存，再到物种丰度的持续和动态波动。根据这些研究结果，发生波动的群落往往会保持较高的物种丰度，表明多样性和稳定性会相互加强。Matthias Huelsmann和Martin Ackermann在相关的《视角》中写道:“总的来说，Hu等人的发现表明，随着物种间相互作用强度或多样性改变，生态群落通常会在不同的阶段间转变，这类似于物质在温度或压力变化时会在不同的状态间突然发生转变。”