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[转载]能流矛盾—只有能量受体的丰度发生变化

(一)能量受体产生的选择压力超过优势物种能量平衡能力

    假设能量受体对当前优势物种产生的选择压力由“1”变为“2”。此时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者的比例变为是“1:1:2”。能量受体对更高能量平衡能力的需求与当前优势物种能量平衡能力不足之间的矛盾迫使该优势物种不得不调整自身的能量平衡能力。该优势物种所采取的应对措施主要包括以下三种:

    1)对能量供体的利用率提高。当优势物种能量供体的利用率提高时,优势物种能量供体的需求量就会随之降低。假设优势物种能量供体的利用率提高后,由原来的“1个单位的能量供体对应1个单位的优势物种和1个单位的能量受体”变为“1个单位的能量供体对应2个单位的优势物种和2个单位的能量受体”。此时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者在达到平衡时的比例由原来的“1:1:1”变为“1:2:2”。由于能量供体的丰度没有发生变化,如果优势物种的种群数量没有发生变化,那么能量供体和能量受体对优势物种产生的选择压力都将是优势物种能量平衡能力的2倍。这种情况下,只要优势物种的群体数量提高1倍,其所参与的能量传递单元就能达到相对平衡的状态。

    2)对能量受体的利用率降低。当优势物种能量受体的利用率降低时,优势物种能量受体的需求量就会随之增加。假设该优势物种能量受体的利用率降低后,由原来的“1个单位的能量受体对应1个单位的优势物种和1个单位的能量供体”变为“3/2个单位的能量受体对应1个单位的优势物种和1个单位的能量供体”。此时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和电子受体产生的选择压力三者之间达到平衡时的比例将由原来的“1:1:1”变为“2:2:3”。如果优势物种的种群数量不变,与能量受体丰度刚增加时的“1:1:2”相比,降低能量受体的利用率在一定程度上降低了能量受体对优势物种的选择压力。

    3)激活或开发出可以利用其它种类能量供体的能力。也就是说,该优势物种可以选择另外一种物质作为能量供体。此时,该优势物种参与的能量传递单元种类也随之增加,即在“原能量供体→优势物种能量受体”的基础上增加了“新能量供体→优势物种能量受体”这一种。假设优势物种在这两种能量传递单元中的能量平衡能力相同,且新能量供体对优势物种产生的选择压力与原能量供体也相同。此时,如果优势物种的种群数量以及优势物种能量受体之间的平衡关系都没有发生变化,那么能量供体(包含原能量供体和新能量供体两种)和能量受体产生的选择压力就都变成了优势物种能量平衡能力的2倍。这种情况下,只要优势物种的群体数量提高1倍,其所参与的能量传递单元就能达到相对稳定的状态。最终,这两种能量传递单元在达到平衡时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者之间的比例都是“1:1:1”。

    如果原优势物种在调整自身能量平衡能力的情况下,能量受体依然会对当前优势物种产生相对较强的选择压力,即能量受体仍有大量剩余。在这种情况下,如果与优势物种共享“能量受体”的物种有足够的能量传递至该能量受体,也能够在一定程度上消除或缓解该能量受体对优势物种产生的选择压力。

    此外,如果存在能量平衡能力比优势物种相对更适合当前环境的物种,那么,随着时间的推移,环境中的优势物种很可能会被这一更适合的物种所取代。

(二)能量受体产生的选择压力低于优势物种能量平衡能力

    假设能量受体对当前优势物种产生的选择压力值由“1”变为“1/2”。此时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者的比例变为是“2:2:1”。能量供体中的能量将难以得到充分的释放和传递,优势物种同样难以获取足够的能量来维持自身的能量平衡能力。这种情况下,有限的能量受体与优势物种需求之间的矛盾迫使该优势物种不得不调整自身的能量平衡能力。该优势物种所采取的应对措施主要包括以下两种:

    1)对能量受体的利用率提高。当优势物种能量受体的利用率提高时,优势物种能量供体的需求就会随之降低。假设该优势物种能量受体的利用率提高后,由原来的“1个单位的能量受体对应1个单位的优势物种和1个单位的能量供体”变为“1个单位的能量受体对应2个单位的优势物种和2个单位的能量供体”。此时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者在达到平衡时的比例由原来的“1:1:1”变为“2:2:1”。由于能量供体的丰度没有发生变化,对于该优势物种而言,只要保持群体数量不变就可实现其所参与的能量传递单元达到相对平衡状态。

    2)激活或开发出可以利用其它种类能量受体的能力。当优势物种具有这种能力时,该优势物种参与的能量传递单元种类也随之增加,即在“能量供体→优势物种→原能量受体”的基础上增加了“能量供体→优势物种→新能量受体”这一种。假设优势物种在这两种能量传递单元中的能量平衡能力相同,且新能量受体对优势物种产生的选择压力与原能量受体也相同。此时,由于能量供体的丰度没有发生变化,优势物种只要保持当前的群体数量就可实现其所参与的能量传递单元的平衡。最终,这两种能量传递单元在达到平衡时,能量供体产生的选择压力、优势物种能量平衡能力和能量受体产生的选择压力三者的比例都是“1:1:1”。

    如果优势物种在调整自身能量平衡能力的情况下,有限的能量受体与优势物种需求之间的矛盾依然剧烈,那么该优势物种只能通过降低自己的种群数量来尽可能的缓解这一矛盾。然而,由于能量供体的丰度没有发生变化,优势物种种群数量的减少必然引发能量供体对其产生的选择压力增大。在这种情况下,如果与优势物种共享“能量供体”的物种有足够的能量平衡能力释放该能量供体的能量,也能够在一定程度上消除或缓解该能量供体对优势物种产生的选择压力。

    此外,如果存在能量平衡能力比优势物种相对更适合当前环境的物种,那么,随着时间的推移,环境中的优势物种很可能会被这一更适合的物种所取代。

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