SLU-nyhet

Är ekosystem superorganismer eller bara ett slumpmässigt myller?

Publicerad: 26 januari 2024
En sandhög omgiven av en ring med stenar på en äng.

Hur tätt arter i olika ekosystem är sammankopplade med varandra har diskuterats länge inom ekologin. Nu har en internationell forskargrupp lanserat ett nytt beräkningsverktyg som ger ett mått på just detta. Om värdet är nära noll interagerar de enskilda arterna inte särskilt mycket, men om det är över ett är arterna tätt sammankopplade med varandra. ”Det här verktyget kommer att hjälpa oss att förstå hur olika ekosystem fungerar”, säger Yuval Zelnik, SLU, en av forskarna bakom en nyligen publicerad vetenskaplig artikel.

Vad är ett ekosystem, och hur ska vi se på arterna som ingår i det? Är det en samling arter som är unikt sammankopplade med varandra med ett gemensamt syfte, likt det mänskliga tornet Casteller (vänster bild nedan)? Eller är det en slumpmässig ansamling av individuella arter, utan någon stark koppling mellan sig, likt människor på en tågstation (höger bild nedan)?

Denna fråga, och diverse svar på den, har diskuterats inom ekologin i över ett sekel.

Två bilder som visar ett torn av människor till vänster och Liverpool Street Station till höger.

Vänster: Det mänskliga tornet Casteller. Foto: Roger Carvell, Wikimedia Commons. Höger: Liverpool Street Station. Foto: Eric Sala och Tània García, Wikimedia Commons.

Två gamla sätt att se på ekosystem

Vi kan tänka på Frederic Clements, som (1917) skrev att "konceptet om formationen som en komplex organism [...] representerar den enda fullständiga och adekvata synen på vegetation", och ställa det i kontrast till Henry Gleason som (1926) skrev att "en sammanslutning är inte en organism, knappt ens en vegetationsenhet, utan bara en tillfällighet". Förvånansvärt nog har vi inte nått konsensus, om hur man på bästa sätt ska förstå en samling arter, trots mycket arbete och eftertanke i den här frågan.

En ny parameter för att förstå graden av interaktion mellan arter

I en artikel publicerad i tidskriften Ecology Letters denna vecka, försöker Zelnik och hans kollegor hitta ett sätt att enkelt och konkret besvara frågan. De föreslår en "sammanslutningsparameter" som mäter hur kollektivt integrerad en sammansättning av arter är. Om parameterns värde är nära noll består samlingen huvudsakligen av arter som inte interagerar nämnvärt mycket. Om parameterns värde är över ett, är den kollektiva integrationen hög, och våra intuitiva föreställningar om hur individuella arter beter sig i gruppen kanske inte stämmer längre.

Tre faktorer som illusterar sammanslutningsparameterns relevans:

  1. "Störningsdjup": Om en art dör ut, kommer andra arter som inte direkt interagerar med den att påverkas?
  2. "Temporal oberäknelighet": Kommer vi att misslyckas med att förutsäga en arts långsiktiga dynamik utifrån artens initiala respons?
  3. "Biologiskt bidrag till den realiserade nischen": Kommer gruppen av arter och dess sammanslutning vara viktigare än abiotiska förhållanden när det gäller att bestämma hur väl en art klarar sig?

I ett ekosystem med hög interaktion mellan arter är svaret på alla dessa frågor: Ja! Det understryker den icke-intuitiva beskaffenheten hos starka sammanslutningar och antyder även att vi behöver olika metoder för att förstå sådana. I grund och botten behöver vi verktyg, som kan bidra med mer än vad en reduktionistisk approach kan, för att förstå saker. (Reduktionism är föreställningen att komplexa begrepp kan beskrivas med hjälp av enklare begrepp.)

"Det här är ett viktigt steg i vårt försök att förstå hur och när interaktioner mellan arter bestämmer vilken typ av artsamhälle vi ser. I synnerhet föreslår vår studie en metod för att kvantifiera hur sammanhållet ett artsamhälle är och visa konsekvenserna av det. Till exempel kan vi ställa frågor som: Beter sig vissa grupper av arter som superorganismer? Skulle utrotningen av en viss art inte påverka ekosystemet, beroende på vilken typ av sammanslutning arten befunnit sig i?" säger Yuval Zelnik, forskare på institutionen för växtproduktionsekologi vid SLU, och huvudförfattare till studien.