Blågylte og gople. Foto: Erik Selander.

Ny forskning sår tvivl om hypotese for biodiversitet

onsdag 23 sep 20

Kontakt

Thomas Kiørboe
Professor
DTU Aqua
35 88 34 01

Kontakt

Mridul K. Thomas
Seniorforsker, Université de Genève
61 18 71 13

Center for Ocean Life

Centre for Ocean Life samler dansk havforskning på tværs af discipliner og universiteter for at udforske fundamentale biologiske-fysiske processer i havet og udvikle modeller til at forstå og forudsige, hvordan livet i havet påvirkes af miljøændringer og fiskeri.

Læs mere på centrets hjemmeside oceanlifecentre.dk

Ny forskning modsiger hypotesen om, at organismer enten er gode til at skaffe føde, hvor der er lidt, eller til at spise meget, hvor der er rigeligt.

Biologer har længe ledt efter svaret på, hvordan den store mængde af forskellige arter – også kaldet biodiversiteten – er opstået, og hvordan mangfoldigheden vedligeholdes. Hvordan kan vi forklare, at der ikke er en enkelt eller få arter, der klarer sig særlig godt og derfor helt dominerer dyreverdenen? 

En generelt accepteret hypotese lyder, at organismer må vælge strategier, og at alle valg kræver kompromiser – såkaldte trade-offs - hvilket betyder, at ingen organismer kan klare sig bedst under alle forhold. 

”Alle egenskaber hos en art har fordele og ulemper. De kan gøre en ting, de er gode til, og så vil de være dårligere til noget andet. Det er på den måde, man opnår biologisk mangfoldighed – ved at der er fordele og ulemper – eller trade-offs.”

Sådan fortæller professor Thomas Kiørboe, DTU Aqua, der netop har publiceret en ny stor undersøgelse i det videnskabelige tidsskrift, PNAS. En undersøgelse, der trækker tæppet væk under en af de klassiske trade-offs, som kaldes gleaner/exploiter-trade-off. Antagelsen går ud på, at nogle organismer er særligt gode til at søge føde i omgivelser, hvor der ikke er særlig meget føde, mens andre er særligt gode til at spise og omsætte meget føde i omgivelser, hvor der er rigeligt af det. 

”Det har været et grundlæggende princip i økologien, og masser af modeller er baseret på den antagelse. Men sjovt nok er der aldrig nogen, der har undersøgt det med data,” fortæller Thomas Kiørboe.

Samme tendens for mere end 500 arter

Sammen med en kollega fra Université de Genève (UNIGE) har han undersøgt data fra mere end 500 vidt forskellige arter, både vand- og landlevende, fra encellede organismer og vandlopper til insekter, fugle og pattedyr. Dels har Thomas Kiørboe og Centre for Ocean Life data for organismer i havet, dels brugte de en database med målinger på en lang række andre organismer – både landlevende og vandlevende. Målinger, hvor det var undersøgt, hvor meget næring organismerne optog i forhold til, hvor meget føde der var tilgængelig.

De fandt, at det ikke var et spørgsmål om enten/eller. Snarere både/og. De organismer, der er effektive til at skaffe sig føde, når der er lidt af det, er også bedst til at omsætte det, når der er meget. 

”Man ville forvente en negativ sammenhæng – altså hvis de er gode til det ene, så er de dårlige til det andet. Og omvendt. Men vi finder det modsatte – altså en positiv sammenhæng. Jo bedre de er til det ene – jo bedre er de også til det andet. Og det er jo i modstrid med en helt fundamental antagelse i økologien. Det betyder, at nogle af de ting, man har modelleret med udgangspunkt i den antagelse, må revideres”, siger Thomas Kiørboe.

At spise eller blive spist

Fundet fører dog ikke til tvivl om, hvorvidt der er trade-offs eller kompromiser i økologien.

”Uden trade-offs er det meget svært at bevare mangfoldigheden. Vores forskning forklarer ikke biodiversitet, men den vælter en eksisterende teori om, hvorfor vi har biodiversitet,” siger seniorforsker Mridul K. Thomas, University of Genève, der er medforfatter på den ny undersøgelse.

Derimod satte forskerne sig for at se på betydningen af et andet kompromis – nemlig kompromiset mellem at søge føde og risikoen for selv at blive spist.

Thomas Kiørboe forklarer den anden afvejning:

”En afvejning af risikovillighed ved at søge føde er mere sandsynlig og ville være i overensstemmelse med vores resultater. En organisme, der er meget aktiv i sin fødesøgning får mere at æde, men den løber også en større risiko. Og omvendt. Forskellige organismer fordeler sig forskelligt på denne fødesøgnings/risiko gradient, og det vil netop give anledning til det mønster, vi ser. Vores undersøgelse tyder på at fødesøgnings/risikoafvejningen – trade-off’en – er meget fundamental og gælder på tværs af arter. Og at det er en væsentlig drivkraft for biologisk mangfoldighed.”  

Den dansk-schweiziske undersøgelse ændrer grundlæggende en vigtig idé om, hvad der skaber biodiversitet. En idé, der ofte undervises i og er taget for givet. Undersøgelsen giver væsentlig ny viden, der spiller ind vores forståelse af økosystemer. 

”De modeller af marine økosystemer, vi udvikler ved Centre for Ocean Life, har som et centralt element netop organismernes (ubevidste) afvejning af gevinst og risiko ved fødesøgning. Vores undersøgelse har bestyrket denne grundantagelse.  Men der er mange teoretiske modeller og overvejelser, der skal revideres fordi de er baseret på en forkert antagelse,” siger Thomas Kiørboe. 

Læs den videnskabelige artikel i PNAS:
Heterotrophic eukaryotes show a slow-fast continuum, not a gleaner–exploiter trade-off

https://www.aqua.dtu.dk/nyheder/2020/09/tvivl-om-hypotese-for-biodiversitet?id=0d98cd88-a7c1-455a-ba3a-6c5bd1f60112
27 NOVEMBER 2020