更多生态系统工程师创造稳定性以防止物种灭绝

海狸，大象和ship虫等生物建设者会重新设计其环境。这如何影响他们的生态网络是新研究的主题，该研究发现增加“生态系统工程师”的数量可以稳定整个网络，使其免于灭绝。

当我们想到自然界中的工程时，我们往往会想到海狸-砍树，筑坝的啮齿动物，它们的阴谋可以通过创造湖泊和改变河流的路径来塑造景观。但是，海狸远非重塑环境的唯一生物。一只松鼠不经意地种橡树的松鼠也是“生态系统工程师”，粗略地说，任何对环境的影响超过其寿命的生物都是如此。根据贾斯汀·耶克尔(Justin Yeakel)的说法，这些生物造物中最酷的可能是the虫，它在溪流中吞噬岩石，为未来的无脊椎动物创造了舒适的居所。

加州大学默塞德分校的生态学家Yeakel和前圣达菲研究所的Omidyar Fellow都是新论文的主要作者，该论文对生态系统工程师的长期影响进行了建模。长期以来，研究人员一直在考虑生态系统工程师在自然历史中的作用，但这项研究是第一个在生态网络模型中对其进行定量评估的研究。

他说：“我们想从机械的角度理解食物网和互动网络是如何建立的。”“要做到这一点，就必须包括工程学之类的东西，因为物种会影响其环境，并且环境与物种之间也会存在这种反馈。”

特别是，该模型使用简单的规则来显示食物网的组装方式，物种相互作用如何随时间变化以及物种灭绝。一个惊人的结果：很少有生态系统工程师导致许多物种灭绝和不稳定，而许多生态系统工程师导致了物种灭绝和稳定。

Yeakel说：“随着工程师数量的增加，这也增加了工程师的冗余度，这往往会稳定系统。”

那么，如何创建生态网络模型?它是高度抽象的-没有特定的物种(如海狸)或具体的环境特征(如河流)。一切都简化为相互作用：物种可以吃，需要或制造。从这个意义上说，自然变成了相互作用的网络。例如，蜜蜂从花中摄取花蜜;花需要蜜蜂授粉;树木遮蔽了花朵所需的阴影。

研究人员为模型提供了少量规则，主要规则是：物种仅需吃一件东西就能生存，但他们必须获得所需的所有东西。用不太抽象的术语来说，即使一种花种灭绝了，蜜蜂也可以在其他花的花蜜中存活。但是，如果蜜蜂或树木无法提供花朵所需的授粉或遮荫，则花朵将灭绝。

使用这些规则，这些模型能够产生与现实世界类似的生态网络，其物种多样性具有沙漏形特征-网络顶部和底部的多样性更高，中间的多样性更低。为了扩展该模型以供将来研究，Yeakel计划纳入进化动力学，以便物种可以改变其饮食，需要和制造的食物。

在人类出现之前的两年半的时间里，蓝细菌是行星级的工程师，通过给大气充氧来缓慢改变整个大气的成分。但是，与我们的光合作用的前辈不同，“我们正在改变生态时标，而不是进化时标，” Yeakel说。“如果环境改变得太快，它是否会注定会灭绝?

该研究发表在《自然通讯》上。

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