估算社区能源使用量时大小可能无关紧要
生态学家经常想了解社区的运作方式。例如,一个动物社区每天消耗多少食物?或者植物每天产生多少氧气?这些功能通常通过测量社区的能源使用(或新陈代谢)来评估,通常认为能源使用与生物体的大小密切相关。
但是,由莫纳什大学生物科学学院的研究人员牵头的一项最新研究今天发表在《皇家学会B论文集》上,发现我们在估计能量时实际上忽略了我们对新陈代谢与体型之间关系的一切认识可能会更好在社区中使用。
主要研究作者,生物科学学院ARC DECRA研究员,莫纳什大学几何生物学中心的Giulia Ghedini博士说:“收集功能性指标可能很困难,尤其是对于整个社区而言。” “一个社区由许多物种组成。从每个物种的代谢中分别估算出总代谢是解决此问题的一种方法。但是我们使用的方法以及所需的数据会有所不同,可能无法针对实际数据进行验证,因为这些很少有。”
研究团队测试了六种估算社区能源使用的不同方法。他们测量了浮游植物(微小的海洋微藻)群落中的实际代谢率,并将这些实际测量值与六个估算值进行了比较。由于新陈代谢和大小紧密相关,因此该团队希望发现结合大小相关新陈代谢的方法将提供总体社区新陈代谢的最佳估计。
格迪尼博士说:“但是事实并非如此。” “相反,我们发现,仅了解每克生物质的平均代谢量就可以更好地估算社区代谢。事实证明,对于整个社区代谢的测量,大小无关紧要。”
这是因为大小和新陈代谢之间的通常关系已经改变。
代谢通常随大小而增加,但对于较大的生物而言,代谢程度较小,这被称为异位关系。
Ghedini博士说:“当我们测量社区中所有物种的能源使用时,物种的平均能源使用量与它们的平均大小成正比,即'等距关系'。” “这就是为什么我们可以从每单位生物量的能源使用量预测总代谢的原因。”
但是研究人员发现,在实验快要结束时,当社区被较大的细胞所控制时,这种“完全成比例的”关系就破裂了。科学家们认为,当大物种非常丰富时,它们比小物种遭受竞争的影响更大,并且减少了新陈代谢。
Ghedini博士说:“好消息是,我们可能能够从易于收集的生物量数据中估算社区的能源消耗。” “但是首先,我们需要看看这个结果是否适用于不同的社区,我们还需要更多研究竞争如何影响能源使用。”