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互利合作行为的演化及系统维持机制研究:以榕树与传粉小蜂为例

2009-11-27 14:49 王瑞武, Douglas W Yu, 张 中国科学院昆明动物研究所 阅读 0
核心摘要: 本文探讨了互利合作行为的演化及系统维持机制,通过榕树与传粉小蜂的共生系统研究,揭示了非对称性干扰在维持合作关系中的关键作用。研究表明,传粉小蜂之间的干扰性竞争降低了对公共资源的利用效率,从而维持了合作关系的稳定。相关研究结果发表在《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)。

互利合作行为广泛存在于种内和种间系统中。越来越多的发现表明,几乎所有物种都至少与另一个物种存在互利共栖关系(Bronstein, 2001)。榕树与其特有的传粉昆虫系统是研究物种间稳定合作关系的典型模式系统之一。然而,一个基本的理论问题长期未得到解决:互利共栖的物种之间存在公共资源,任何一个物种的个体对公共资源的过度利用都会导致合作关系的解体,这就是著名的“公共地的悲剧”(Hardin, 1968)。经典理论认为,合作双方利用的空间资源存在分化,因而合作一方不能利用另一方的资源。然而,王瑞武等的研究表明,资源的空间分化理论可能是不可信的(Wang et al., 2008)。他们的实验发现,合作关系会随着公共资源的减少而转化为冲突关系;当公共资源丰富时,双方表现为合作关系,而在公共资源紧张时则表现为冲突或竞争关系。

王瑞武等的实验进一步揭示,传粉小蜂之间存在干扰性竞争,这种干扰性竞争降低了传粉小蜂对公共资源的利用效率。因此,公共资源的利用由于传粉小蜂之间的干扰性竞争而未能达到最大化,合作双方的公共资源利用很少达到紧张状态,从而使物种之间能够维持相对稳定的合作关系。这一研究首次用实验证据论证了空间分化在互利合作系统中并不能维持合作关系的稳定,并提出了非对称性的干扰可能是维持互利合作系统稳定的关键机制。相关研究结果于2009年11月13日在《公共科学图书馆·综合》(PLoS ONE)发表。该论文由中科院昆明动物所的王瑞武、Douglas W Yu、张亚平院士等合作完成。

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