Co je ekosystémový model?

Ekosystémový model je reprezentací ekosystému uvedeného v matematické podobě.Takové modely se používají v teoretické ekologii, které pomáhají ekologům studovat stávající ekosystémy a předpovídat, co by se mohlo stát za určitých podmínek.Ekosystém je neuvěřitelně složitý, takže model ekosystému musí systém obecně zjednodušit zaměřením pouze na konkrétní části.

Ekosystémy jsou biologická prostředí.Zahrnují všechny živé tvory v konkrétní oblasti a fyzické vlastnosti této oblasti, které by mohly ovlivnit nebo být použity organismy v ní.Mohou to být takové věci, jako je vzduch, voda nebo množství slunečního světla.Model musí také vzít v úvahu velikost studovaného prostředí, protože to může mít vliv na organismy v něm.

Aby se vytvořil funkční matematický model, musí ekolog zjednodušit ekosystém, který se snaží studovat.Toho lze provést zaměřením na omezený počet druhů nebo skupin, které sdílejí určité vlastnosti.Tyto vlastnosti by mohly být behaviorální, biochemické nebo fyzické.

Jakmile ekolog izoloval zájmové organismy, vytvoří pro ně potravní řetězec.Potravinový řetězec je reprezentací vztahů predátorských kořistí.Například, pokud je zvíře, která je zajímavým kojotem, potravinový řetězec může ukázat, že kojot jí králíky, kteří jedí vegetaci na úrovni země.Kojoti, králíci a vegetace se stanou prvky v modelu ekosystému.

Prvky v modelu ekosystému jsou poté spojeny s použitím matematických funkcí, které popisují jejich vztahy.Složitost ekosystému opět představuje problém pro ekologa.Je obtížné pozorovat, co skutečný vliv na konzumaci jediného králíka bude mít na populaci kojotů, takže ekologové používají statistiku, pozorování a další metody, aby dospěli k vzdělanému odhadu.Matematické funkce lze upravit jako skutečné události v ekosystému prokazují nebo vyvrátí přesnost ekosystémového modelu.Byl vytvořen samostatně dva vědci v prostoru jednoho roku: americký matematik, chemik a statistik Alfred J Loť a italský matematik a fyzik Vito Volterra.Jejich model používá pár diferenciálních rovnic k reprezentaci predátorů a kořisti.Ačkoli původně se používá k popisu fluktuací v populacích žraloků a ryb v Jaderském moři, model funguje jako obecný popis vztahu predátor-kořist.