Распутывая хаос для защиты кофе: исследование экологической динамики муравьёв в Пуэрто-Рико
Исследователи из Мичиганского университета (U-M) использовали две экологические теории, чтобы описать сложное взаимодействие между тремя видами муравьёв и недавно завезённой мухой-хищником на кофейной ферме в Пуэрто-Рико.
Ключевые выводы:
- Взаимодействие между муравьями и хищной мухой создаёт хаотические паттерны в классическом смысле — популяции подвержены колебаниям в зависимости от взаимодействий внутри системы.
- Это означает, что любой из четырёх видов насекомых может стать доминирующим в любой момент времени.
- Два из трёх изучаемых видов муравьёв являются важными агентами биологического контроля за двумя основными вредителями кофе.
Экологические принципы в системе:
- Циклическое поведение по нетранзитивной петле: Ant A доминирует над Ant B, Ant B — над Ant C, но Ant C может доминировать над Ant A.
- Сосуществование, опосредованное хищником: Недавно завезённая муха охотится на доминирующий вид муравьёв. Это хищничество влияет не только на жертву, но и на два других вида муравьёв, позволяя любому из четырёх видов стать доминирующим в разное время.
Значение для сельского хозяйства:
Исследователи Джон Вандермир и Иветт Перфекто изучают эти взаимодействия уже три десятилетия, стремясь понять экологические правила для развития новых форм сельского хозяйства без пестицидов. Однако предсказать, когда полезные муравьи будут присутствовать в системе, оказалось крайне сложно из-за хаотической динамики.
Заключение:
«Плохая новость в том, что не так просто основывать сельскохозяйственные практики на экологических принципах, потому что сами эти принципы намного сложнее, чем просто найти яд, убивающий вредителей», — говорит Вандермир. Исследование показывает, какие сложности возникают при попытке интегрировать экологию в фундаментальные операции агросистем.
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.