비트로피 네트워크

종들이 서로에 대해 가지는 어떤 작용이나 영향도 생물학적 상호 작용으로 간주된다. 종들 간의 이러한 상호작용은 여러 가지 방법으로 고려될 수 있다. 그러한 방법 중 하나는 네트워크 형태로 상호작용을 묘사하는 것인데, 그것은 구성원과 그들을 연결하는 패턴을 식별한다. 종 상호작용은 주로 영양적 상호작용의 측면에서 고려되는데, 이것은 어떤 종이 다른 종을 먹고 사는지를 묘사한다.

현재 비종양적 상호작용을 통합한 생태적 네트워크가 구축되고 있다. 그들이 포함할 수 있는 상호작용의 유형은 상호주의, 공명주의, 중립주의, 반목주의, 경쟁의 6가지 범주로 분류될 수 있다.

종 상호작용의 피트니스 비용과 편익을 관찰하고 추정하는 것은 매우 문제가 될 수 있다. 상호작용이 해석되는 방법은 이어지는 결론에 크게 영향을 미칠 수 있다.

상호작용 특성

상호작용의 특성화는 다양한 조치 또는 그 조합에 따라 이루어질 수 있다.

• 유병률

유병률은 주어진 상호작용에 의해 영향을 받는 모집단의 비율을 식별하고, 따라서 상대적으로 희귀한 모집단인지 또는 일반적인 모집단인지를 계량한다. 일반적으로 공통 상호작용만 고려한다.

• 음/양

교호작용이 관련 종에 유익한 것인지 해로운 것인지에 따라 교호작용을 나타내는 부호가 결정되며, 교호작용을 어떤 종류의 교호작용으로 분류하는지가 결정된다. 그것들이 해로운지 유익한지를 규명하기 위해, 구성원들이 경험하는 비용/편익 균형을 확립하기 위해 세심한 관찰 및/또는 실험 연구를 수행할 수 있다.

• 힘

상호작용의 기호는 상호작용의 적합성에 대한 영향을 포착하지 못한다. 이것의 한 예는 포식자가 기생충(체력 저하)보다 먹이 종(사망)에 훨씬 더 강한 영향을 미칠 수 있는 길항작용이다. 마찬가지로, 긍정적인 상호작용은 건강의 사소한 변화에서 삶과 죽음의 영향까지 어떤 것이든 만들어낼 수 있다.

• 공간과 시간의 관계

공간과 시간의 관계는 수세기 동안 자연주의자들에 의해 관찰되어 왔지만, 현재 네트워크 구조 내에서 고려되지 않고 있다. 지리적 근접성, 지속시간 및 계절적 상호작용 패턴을 네트워크 분석에 포함시키는 것이 매우 유용할 것이다.

상호작용의 중요성

영양계 폭포가 발생할 수 있는 것과 마찬가지로 '상호작용 폭포'가 일어날 것으로 예상된다. 따라서 문헌에서 공통되는 에너지 또는 물질 네트워크와 여러 면에서 평행한 '효과' 네트워크를 구축할 수 있어야 한다. 네트워크 토폴로지를 평가하고 모델을 구성함으로써, 우리는 상호작용하는 종들이 어떻게 서로에게 영향을 미치는지, 그리고 이러한 영향이 네트워크를 통해 어떻게 퍼지는지 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 어떤 경우에는 간접 영양 효과가 직접 영양 효과를 지배하는 경향이 있는 것으로 나타났다(Patten, 1995). 아마도 이러한 패턴은 비영양 상호작용에서도 나타날 것이다.

키스톤 종

네트워크 구조를 분석함으로써 특히 중요한 키스톤 종을 파악할 수 있다. 다른 종류의 키스톤 종은 '생태계 엔지니어'라고 불린다. 어떤 유기체들은 환경을 너무 급격하게 변화시켜 서식지 내에서 일어나는 많은 상호작용에 영향을 미친다. 이 용어는 "생물학적 또는 비생물학적 물질에 물리적 상태 변화를 일으켜 (자체 이외의) 자원의 다른 종에 대한 이용가능성을 직접 또는 간접적으로 변조하는 유기체에 사용된다"고 한다. 비버는 그러한 기술자들의 한 예다. 다른 예로는 지렁이, 나무, 산호초, 플랑크톤 생물이 있다. 그러한 '네트워크 엔지니어'는 "상호작용 수식어"로 볼 수 있는데, 이는 이들의 인구 밀도의 변화가 둘 이상의 다른 종들 사이의 상호작용에 영향을 미친다는 것을 의미한다.

흥미로운 예

어떤 상호작용은 특히 이해하기 어려울 수 있다. 여기에는 다음이 포함될 수 있다.

• 울바키아
• 유익한 내시경 검사
• 벡터
• 바이러스

비평

• 생물학의 복잡성이 도식적으로 포착될 수 있을까?
• 비시각적 교호작용을 어떻게 정확하게 감지하고 평가하고 있는가?
• 이러한 네트워크가 인구 역학관계에 대해 얼마나 많은 예측력을 가지고 있는가?

참조