Даже без влияния внешних факторов: почему на Земле так разнообразен животный мир

Наверняка вы хотя бы раз задавались вопросом, почему на Земле возникло такое огромное разнообразие видов. Ученые Оснабрюкского и Кельнского университетов доказали, что при одинаковых внешних условиях в природе имеет место хаотическая непредсказуемая динамика. Плотность популяции отдельных видов меняется даже без взаимодействия с окружающей средой или другими видами.

Жизнь на планете удивительно разнообразна

Если, вопреки более ранним предположениям, разные виды и эволюционные линии сами по себе подвержены нерегулярной хаотической динамике, они никогда не сталкиваются друг с другом одновременно с одним и тем же числом особей. Поскольку прямая конкуренция между видами, таким образом, становится редкостью, они могут сосуществовать и развиваться в течение гораздо более длительных периодов времени.

Биоразнообразие относится к разнообразию жизни на всех уровнях, от генов до целых экосистем. Оно охватывает эволюционные, экологические и культурные процессы. Речь идет не только о видах, которые мы считаем редкими, но и обо всех живых существах — от людей до организмов, о которых мы мало знаем. Это бактерии, грибы и мелкие беспозвоночные.

Почему биоразнообразие так важно и необходимо

Биоразнообразие является неотъемлемой частью нашей жизни. Помимо поддержания стабильности нашей собственной среды обитания она также способствует удовлетворению многих основных потребностей человека. Оно служит поставщиком пищи и энергии или основой для лекарственных средств. Кроме того, биоразнообразие важно для опыления и распространения семян, а также для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Высокое биоразнообразие является необходимым условием регулирования климата. Циклы питательных веществ и очистка питьевой воды и сточных вод также требуют большого разнообразия организмов. В настоящее время человечество уничтожает природу угрожающими темпами. Четверть всех видов считаются исчезающими.

Что привело к появлению стольких разных видов на Земле

Исследовательская группа профессора доктора Хартмута Арндта из Института зоологии Кельнского университета изучила механизмы, которые привели к разнообразию видов на нашей планете. Ученые уже много лет изучают динамические процессы сосуществования видов как основу эволюционных процессов в модельных организмах. Используя лабораторные эксперименты, они продемонстрировали новые данные.

То, что динамика численности популяции неравномерна, влияет на сосуществование видов даже на уровне одного типа клеток без внешних воздействий. Два доктора наук - Йоханнес Вернер и Тобиас Питч из команды профессора Арндта доказали, что, вопреки ожиданиям, эволюция систем только с одним видом в непрерывном потоке питательной среды демонстрирует особую динамику.

Динамика демонстрирует черты детерминированного хаоса

Непредсказуемые колебания численности животных происходят даже при вполне постоянных условиях и без взаимодействия между разными видами или флуктуаций условий среды. Эти данные были дополнены исследованием моделирования, проведенным с теоретиком Франком Хилкером из Оснабрюкского университета.

«Довольно простая и общая модель, которую мы разработали для анализа цикла клеточного деления, демонстрирует замечательный диапазон динамического поведения», — говорит Йоханнес Вернер, первый автор исследования. Это открытие очень важно для понимания эволюции и того, как наша планета стала такой густонаселенной.