K-kernen som en forudsigelse af strukturelt sammenbrud i mutualistiske økosystemer

En netværksmetrik kaldet K-kernen kunne forudsige strukturelt sammenbrud i gensidige økosystemer, ifølge forskning foretaget af fysikere ved The City College i New York. K-kernen ser ud til at være i stand til at forudsige, hvilken art der sandsynligvis vil udryddes først, af globale chok såsom klimaændringer, og hvornår et økosystem kunne kollapse på grund af eksterne kræfter.

Anført af Flaviano Morone og Hernán A. Makse, fysikerne fra CCNY's Division of Science brugte den nyeste netværksteori til at forudsige vendepunktet for et økosystem under alvorlige ydre chok som en global temperaturstigning. De fastslog, at en netværksmetrik kaldet K-kernen af ​​netværket kan forudsige det skræmmende vendepunkt for klimaet Armageddon.

Ideen gælder for ethvert netværk - fra arter, der interagerer i økosystemer, som plantebestøvere eller rovdyr-bytte - til finansielle markeder, hvor mæglere interagerer i et finansielt netværk for at bestemme priserne på aktier og produkter.

I alle disse netværk opstår en hierarkisk struktur:hver art i økosystemet tilhører en given skal i netværket:de såkaldte K-skaller. I periferien af ​​netværket er der, hvor kommensalisterne bor. Det er arter, der hovedsageligt modtager fordelene fra kernen af ​​netværket, men som intet giver tilbage (ikke at forveksle med parasitter, som nyder godt af, men som samtidig skader netværkskernen).

"Utroligt nok, disse perifere skaller er meget befolkede, Ja, der er mange kommensalistiske arter i de fleste økosystemer og markeder, " bemærkede Makse. "Disse arter er forudsagt at uddø først og meget før hele økosystemet kollapser."

Heldigvis, CCNY-teorien giver tidlige advarselssignaler, der kan overvåges for at forudsige dette kollaps i god tid. Ja, overvågning af sundheden for den vitale indre K-kerne af netværket er den klare markør til at forudse økosystemets kollaps.

"Teorien har enorme implikationer for ikke kun at overvåge økosystemets sundhed, men også de finansielle markeder, sagde Makse.

Studiet, hvis anden medforfatter er forskningsassistent Gino Del Ferraro, optræder i det aktuelle nummer af Naturfysik .