Det kan indimellem være en fordel at være et bytte for rovdyr

I milliarder af år har evolutionen været på arbejde og udviklet et utal af arter, hvoraf nogle lever af græs og blade, mens andre lever af at sætte tænderne i struben på de svageste.

Overalt i naturen eksisterer der et dødeligt forhold mellem byttedyr og rovdyr. Det gælder både for løver og gazeller på savannen, spækhuggere og sæler i havet og selv blandt bakterier og virus, hvor bakterielle virus kaldet fager jagter bakterier med det formål at slå dem ihjel, så de selv kan blive til flere og flere.

Man skulle i den sammenhæng tro, at det umiddelbart altid er en fordel for byttedyrene, når antallet af rovdyr er mindst muligt, så der er færre at blive jagtet af, men sådan ser virkeligheden faktisk ikke ud.

Det belyser et nyt studie, hvori forskere har undersøgt balancen mellem byttedyr og rovdyr over tid, når ressourcerne er knappe, og byttedyrene ikke kun kæmper for ikke at blive spist af rovdyr, men også kæmper med de andre byttedyr om de få tilgængelige ting at spise.

”Økologiens grundlæggende begreber ligner hinanden, hvad enten det er en undersøgelse af vira og bakterier eller af byttedyr og rovdyr på savannen. Vi ønsker at forstå disse dynamikker bedre af flere grunde, men ud fra et bredere økologisk synspunkt fordi de påvirker, hvordan vi griber fremme af biodiversiteten an, som i øjeblikket er under pres. I denne sammenhæng er forståelsen af interaktionerne mellem arter vigtig for at bestemme, hvordan man optimalt kan sikre bevarelsen af biodiversiteten i fremtiden, hvilket i det væsentlige også er godt for menneskehedens fremtid,” forklarer en af forskerne bag studiet, ph.d. Anastasios Marantos fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Forskningen er offentliggjort i PLoS Computational Biology.

Handler om at forstå balancen i økosystemer

Anastasios Marantos fortæller, at studiet går ud på at forstå balancen i et økosystem, når forskellige arter kæmper om de samme knappe ressourcer, samtidig med at de er jaget af et ”rovdyr”.

Man kan som eksempel forestille sig et scenarie i de arktiske områder, hvor to arter kæmper om de få ressourcer, som er.

Her skal man forestille sig, at den ene art er bedre til at formere sig og derved stiger hurtigere i antal end den anden. Denne ene art kan derved udkonkurrere den anden art, som over tid forsvinder.

Tilføjer man et rovdyr til ligningen, og dette rovdyr får smag for den art, der formerer sig langsomt, vil det kun accelerere den hastighed, hvormed arten bliver udryddet.

For rovdyret kan der dog være mange fordele i at udvikle en smag for det byttedyr, der formerer sig hurtigt, fordi dem er der potentielt set flere af.

”Vi studerer økosystemer med kill-the-winner-dynamikken, hvor et rovdyr mest angriber den ellers vindende art i en kamp om knappe ressourcer. Det kan være med til at opretholde høj biodiversitet ved at skabe balance mellem byttedyrene. I vores studie kan vi så i tillæg vise, at når et rovdyr både angriber ”vinderen” og ”taberen” i kampen om de knappe ressourcer, kan det faktisk blive fordel for taberen, som kan ende med at blive vinderen ved at eliminere den, som ellers skulle vinde, ved hjælp fra det fælles rovdyr,” siger Anastasios Marantos.

Model giver indblik i biologiens maskinrum

I studiet har forskerne lavet en model, der simulerer udviklingen i et mikrobesamfund med bakterier og fager i et ressourceknapt miljø.

Modellen har forskerne fodret med forskellige inputdata vedrørende både fager og bakteriers vækstrater, hvor meget de spiser, hvor hurtigt de dør, osv.

Modellen var samtidig en åben model, hvor størrelsen på de forskellige inputparametre kunne variere, når nye bakterier eller virus invaderede systemet.

”Det vil sige, at de forskellige digitale arter kommer med nogle karakteristika, som vi ikke forudbestemmer, men som er biologisk plausible. Så har vi meget simpelt kørt modellerne og set, hvordan forholdet mellem de forskellige bakterier og fager udvikler sig over tid,” siger Anastasios Marantos.

Rovdyr gør det til en fordel at være den svage part

Modellen viser, hvordan biologiske systemer kan udvikle sig og gennemgå forskellige perioder med meget varierende diversitet. Nogle gange er systemet i en midlertidig balance med mange forskellige sameksisterende arter, mens der andre gange kun er få arter.

Forskerne finder i deres model også en fordel i at være en af de hurtigtvoksende organismer, men de kan stadig blive udkonkurreret af de organismer, der vokser langsomt, når specifikke betingelser er til stede.

I modellen kunne fagerne skabe perioder, hvor det var en fordel at være en langsomtvoksende bakterie, når fagerne angreb både de langsomt- og hurtigtvoksende bakterier. Det gjaldt for eksempel, når langsomtvoksende arter umiddelbart var mindre udsatte for fagernes angreb end en hurtigtvoksende art. Det eneste påkrævede var, at fagerne angreb begge arter, og at ressourcerne var begrænsede.

Ulve opretholdt balancen i amerikansk naturpark

Nuvel, der kan for mange være langt fra computersimulerede bakterier til den virkelige verdens kampe mellem gazeller og løver, men faktisk er der ikke længere, end at de samme mekanismer er til stede over alt i naturen.

Anastasios Marantos fortæller, at rovdyrets rolle i et økosystem ofte er at skabe balance i kampen mellem arter, der kæmper om de samme ressourcer. Hvis rovdyret ikke er der, skrider balancen, og så kan det ene byttedyr være i stand til at udkonkurrere det andet.

”Man kan sige, at de svagere byttedyr skal være taknemmelige over, at de bliver jagtet, hvis den har et fælles rovdyr med en anden byttedyr-art, som ville drive den til udryddelse, hvis dette rovdyr ikke eksisterede,” siger Anastasios Marantos.

I virkelighedens verden har naturforvaltere allerede anerkendt, at biologiens dynamik er både svær at forstå og manipulere.

Blandt andet beretter Anastasios Marantos om, at man i Yellowstone National park i USA på et tidspunkt skød en masse ulve, fordi ulvene jagede og åd en masse truede byttedyr, som man gerne ville beskytte bestandene af.

Problemet blev blot, at da naturforvalterne fjernede en stor del af det ledende rovdyr i naturparken, gik det i modsætning til forhåbningen ud over biodiversiteten, netop på grund af de mekanismer, som Anastasios Marantos sammen med sine kollegaer har identificeret i deres studie.

Med rovdyrene borte forsvandt balancen mellem byttedyrene, og derved blev dem, som i forvejen var de små i kampen om ressourcerne, endnu mere marginaliserede og udkonkurrerede.

”Man fandt, at mange af de truede arter simpelthen forsvandt, efter man havde fjernet de ulve, som normalt jagtede dem, og så var man nødt til at reintroducere ulvene igen,” siger Anastasios Marantos.