Funkční odezva - Functional response

Funkční odpověď v ekologii je rychlost příjem na spotřebitele jako funkce o hustotě potravin (množství jídla k dispozici v daném ekotopu ). Je spojena s numerickou odezvou , což je míra reprodukce spotřebitele v závislosti na hustotě jídla. Po CS Holling jsou funkční reakce obecně rozděleny do tří typů, které se nazývají Hollingův typ I, II a III.

Funkční reakce typů I, II a III

Typ I

Funkční odpověď typu I předpokládá lineární nárůst rychlosti příjmu s hustotou jídla, a to buď pro všechny hustoty jídla, nebo pouze pro hustoty jídla až do maxima, po jehož překročení je rychlost příjmu konstantní. Lineární nárůst předpokládá, že čas, který spotřebitel potřebuje na zpracování potraviny, je zanedbatelný, nebo že konzumace jídla nepřekáží při hledání jídla. Funkční odezva typu I je použita v modelu Lotka – Volterra dravec – kořist. Byl to první popsaný druh funkční odpovědi a je také nejjednodušší ze tří aktuálně podrobně popsaných funkčních odpovědí.

Typ II

Funkční odezva typu II je charakterizována zpomalující rychlostí příjmu, která vyplývá z předpokladu, že spotřebitel je omezen svou schopností zpracovávat potraviny. Funkční odpověď typu II je často modelována obdélníkovou hyperbolou , například podle Hollingovy rovnice disku, která předpokládá, že zpracování potravin a hledání jídla jsou vzájemně se vylučující chování. Rovnice je

Vlci zabíjející Caribou , Arthur Robert Harding , 1909. Pokud je počet vlků udržován na konstantní hodnotě, počet zabitých karibuů se zvyšuje a poté se ustálí.

kde f označuje míru příjmu a R označuje hustotu jídla (nebo zdroje). Míra, s jakou se spotřebitel setká s potravinami na jednotku hustoty jídla, se nazývá míra útoku, a . Průměrný čas strávený zpracováním potraviny se nazývá doba manipulace, h . Podobné rovnice jsou Monodova rovnice pro růst mikroorganismů a Michaelis -Mentenova rovnice pro rychlost enzymatických reakcí.

V příkladu s vlky a karibu , jak se počet karibu zvyšuje, zatímco drží vlky konstantní, počet zabitých karibů se zvyšuje a poté se ustálí. Je to proto, že podíl karibu zabitého na vlka klesá se zvyšující se hustotou karibu. Čím vyšší je hustota karibu, tím menší je podíl karibu zabitého na vlka. Vysvětleno trochu jinak, při velmi vysokých hustotách karibu, vlci potřebují velmi málo času na nalezení kořisti a tráví téměř veškerý svůj čas manipulací s kořistí a velmi málo času hledáním. Vlci jsou poté nasyceni a celkový počet zabití karibu dosáhne plató.

Typ III

Funkční odpověď typu III je podobná typu II v tom, že při vysokých úrovních hustoty kořisti dochází k nasycení. Ale nyní, při nízkých úrovních hustoty kořisti, je grafický vztah počtu spotřebované kořisti a hustoty populace kořisti superlineárně rostoucí funkcí kořisti spotřebované predátory. Tato akcelerační funkce je do značné míry popisná a často je odůvodněna dobou učení, přepínáním kořisti nebo kombinací obou jevů, ale funkční odezva typu III postrádá přísné teoretické základy funkční odpovědi typu II.

Doba učení je definována jako přirozené zlepšení efektivity vyhledávání a útoku predátora nebo přirozené zlepšení účinnosti jejich manipulace se zvyšující se hustotou kořisti. Představte si tak malou hustotu kořisti, že šance, že se dravec setká s touto kořistí, je extrémně nízká. Protože dravec nalézá kořist tak zřídka, nemá dostatek zkušeností, aby vyvinul nejlepší způsoby, jak tento druh kořisti zachytit a podmanit si ho. Holling identifikoval tento mechanismus u rejsků a jeleních myší živících se pilinami . Při nízkém počtu kokonů pilatky na akr zaznamenaly myši jelenů zejména exponenciální růst, pokud jde o počet spotřebovaných kokonů na jednotlivce, jak se hustota kokonů zvyšovala. U myší jelenů byl také pozorován charakteristický bod nasycení funkční odpovědi typu III. Při určité hustotě kokonů na akr dosáhla míra spotřeby jelení myši množství nasycení, protože hustota kokonu se stále zvyšovala.

Přepínání kořisti zahrnuje dva nebo více druhů kořisti a jeden druh dravce. Když jsou všechny druhy kořisti ve stejné hustotě kořisti, dravec bude bez rozdílu vybírat mezi druhy kořisti. Pokud se však hustota jednoho z druhů kořisti sníží, pak predátor začne vybírat další, běžnější druhy kořisti s vyšší frekvencí. Murdoch prokázal tento efekt s Guppy lovit tubificids a octomilek . Jak počet ovocných mušek klesl, guppy přešly z krmení ovocnými muškami na vodní hladině na krmení hojnějšími tubificidy podél postele.


Viz také

Reference