მკვლევრებმა მათემატიკურად შეძლეს სახეობათა თანაცხოვრების მექანიზმების ახსნა
მეცნიერები მიკრობების მიერ მასპინძლის კოლონიზაციის ახალ მოდელს გვთავაზობენ, რაც ბიომრავალფეროვნების ფუნდამენტურად შესწავლაში დაგვეხმარება
ის, თუ როგორ ინარჩუნებს ბიომრავალფეროვნება თავის სახეს, დღეს მეცნიერების ერთ-ერთ მთავარ თავსატეხს წარმოადგენს. ამ საკითხის შესწავლის აუცილებლობა მუდმივად იზრდება, რადგან მის ცოდნას ჩვენი, დამიანების ცხოვრების ხარისხის გაუმჯობესებისთვის ძალიან დიდი მნიშვნელობა აქვს. ისმის არაერთი პასუხგაუცემელი კითხვა: როგორ ცხოვრობენ სხვადასხვა სახეობის წარმომადგენლები ერთად, ერთსა და იმავე სისტემაში? რომელი მათგანია დომინანტი, ან რომელი განიდევნება სისტემიდან? გაუძლებს თუ არა სისტემა სხვა სახეობების ინვაზიას? შეიძლება თუ არა მასში ცოცხალი ორგანიზმების ურთიერთქმედების დინამიკის პროგნოზირება?
არსებობს სტატისტიკური გამოთვლები და სიმულაციები, რომლებიც ამ კითხვებზე პასუხის საპოვნელად შეიქმნა, თუმცა ისინი ამომწურავად ვერ ხსნიან მოცემულ საკითხს. სწორედ ამიტომ, Gulbenkian de Ciência-ს ინსტიტუტის მკვლევარმა, ერიდა ჯინიმ, ტურსის უნივერსიტეტის მკვლევარ სტენ მედექთან ერთად, გადაწყვიტა მათემატიკურად შეესწავლა ეს საკითხი და გამოეკვლია ის ზოგადი კანონზომიერებები, რომლებიც ასეთი სისტემის მოქმედებას საფუძვლიანად აღწერს.
მეცნიერებმა თავიანთი თეორიული კვლევის საფუძვლად გამოიყენეს მიკრობების ერთი მასპინძლიდან მეორეზე გავრცელების სისტემა. თითოეული მიკრობული სახეობის მიერ დიდი ზომის ცოცხალი ორგანიზმის კოლონიზაციამ შესაძლოა გამოიწვიოს სრული ლოკალური გარემოს შეცვლა და იგი უფრო სასურველი, ან პირიქით, არასტუმართმოყვარე გახადოს სხვა სახეობების მიმართ. თუ იგი სასურველი გახდება მიკრობების სხვა პოპულაციისთვის, მაშინ ისინი ერთად განაგრძობენ თანაცხოვრებას მასპინძელ ორგანიზმში. ხოლო თუ პირიქით, რომელიმე სახეობის მიკრობების გავლენით ამა თუ იმ ცოცხალი ორგანიზმის გარემო არასტუმართმოყვარე გახდება სხვა სახეობის მიკრობების მიმართ, მაშინ მასპინძელ ორგანიზმში სვხადასხვა სახეობის მიკრობები ერათმანეთთან კონკურენციაში ჩაებმებიან. ეს კვლევა გვთავაზობს ჩარჩოს იმის შესახებ, თუ რა არის თანაცხოვრების საბოლოო შედეგი და რა მექნიზმებზეა მისი მუშაობა დაფუძნებული.
"თავდაპირველად არ ვიცოდით, თუ როგორ შეიძლებოდა გვეთარგმნა წყვილური თანაცხოვრება თუ კონკურენცია სისტემის გლობალური დინამიკის ენაზე. ჩვენ ძალიან ბევრ ფორმულასთან გვაქვს საქმე და კვლევაში ახალი სახეობების გათვალისწინებასთან ერთად ამ ფორმულების რიცხვი კვადრატულად იზრდება. მაგალითად, დამატებით 10 სახოების შესწავლისას 100 ფორმულით მეტის შემუშავება გვიწევს", განაცხადა ერიდა ჯინიმ.
"ამ მეთოდის გამოყენებით ჩვენ შევიმუშავეთ უნივერსალური ფორმულა, რომელიც რეპლიკატორების ფორმულათა ჯგუფს მიეკუთვნება(რეპლიკატორები ფართოდ გამოიყენება ევოლუციის თეორიაში). იგი არეგულირებს სიხშირის დინამიკას ჩვენს მოდელში შესწავლილ სახეობებს შორის. ამ ფორმულების საშუალებით შესაძლოა რამდენიმე განსხვავებული სტრატეგიის გამოყენებით აიხსნას კონკურენციის არსი მრავალ სახეობათა თანაცხოვრების დროს და ის, თუ როგორ იცვლება მისი ხარისხი დროთა განმავლობაში", განაცხადა ჯინიმ. ამ შედეგებით ცხადი ხდება, რომ წყვილური ურთიერთქმედების ხარისხსა და ტიპზე დაყრდნობით შესაძლებელია სისტემის გლობალური დინამიკის პროგნოზირება.
"გვჯერა, რომ ეს მეთოდი შეცვლის მეცნიერების მიდგომებს ეპიდემიოლოგიის მიღმა სხვადასხვა სახეობის ორგანიზმთა თანაცხოვრების შესწავლის საქმეში. სწორედ ეს იყო თავიდან ამ პროექტზე მუშაობის მთავარი მოტივაცია. უფრო ფუნდამენტურ დონეზე, ეს კვლევა გვარწმუნებს, რომ ჩვენ იმ სისტემის ქსელში ვართ ჩაბმულნი, სადაც ყველა სახეობის კეთილდღეობა არამხოლოდ სისტემის ცენტრალურ რგოლზე, არამედ თითოეულ ცოცხალ ორგანიზმზეც მნიშვნელოვნადაა დამოკიდებული", წერენ ავტორები. ამ კვლევის უპირატესობა მრავალ განზომილებიანი ურთიერთქმედებების, განსაკუთრებით კი მათი სტაბილურობისა და ევოლუციის შესასწავლად გამოთვლითი და ანალიტიკური მეთოდების გამოყენებაში მდგომარეობს. მნიშვნელოვანია ასევე თანა-კოლონიზაციის, როგორც ბიომრავალფეროვნების შენარჩუნებისა და თანაარსებობის ერთ-ერთი გზის შესწავლა.
კომენტარები