초록 :
기생충은 어디에나 있고 다양한 생태 학적 역할을 수행하며, 그 중 하나는 푸드 웹의 구조와 역학에 영향을 미칩니다. 그러나 기생충이 어떻게 영향을 미치는지에 대한 우리의 이해는 여전히 제한적입니다. 이 연구에서 우리는 푸드 웹의 복잡성을 형성하는 데 기생충의 역할을 포괄적으로 풀기 위해 네트워크 기반 접근 방식을 사용합니다. 다양한 생태계에 걸쳐 120 개의 푸드 웹을 포함하는 포괄적 인 데이터 세트를 사용하여 숙주-부패 및 영양 상호 작용을 포함하는 양당 네트워크를 구성합니다. 우리의 결과는 기생충의 존재가 특히 네트워크 연결, 영양 수준 및 전문화 측면에서 웹 복잡성을 크게 증가 시킨다는 것을 보여줍니다. 우리는 기생충이 호스트 다이어트 및 행동 변경, 최고 포식자를 직접 소비하며 영양 캐스케이드를 유도하는 것을 포함하여 웹 복잡성을 유발하는 몇 가지 특정 메커니즘을 식별합니다. 또한 웹 복잡성에 대한 기생충의 영향은 생태계마다 다르며 해양 식품 웹에서 가장 강력한 효과가 관찰됩니다. 우리의 연구는 푸드 웹의 복잡한 건축물을 형성하는 데 기생충의 중추적 인 역할을 강조하고 생태 공동체에 대한 우리의 이해에 새로운 차원을 추가합니다.
소개 :
상호 연결된 영양 상호 작용의 복잡한 네트워크 인 푸드 웹은 생태계 기능과 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을합니다. 이들 네트워크의 구조와 역학은 에너지와 영양소의 흐름뿐만 아니라 종의 공존과 지속성에 영향을 미칩니다. 기생충, 생존 및 생식을위한 다른 유기체에 의존하는 유기체는 본질적으로 어디에나 있으며, 숙주 행동을 변경하는 것에서부터 다른 유기체를 직접 소비하는 것에 이르기까지 푸드 웹에 다양한 영향을 줄 수 있습니다. 유병률과 잠재적 영향에도 불구하고 복잡한 식품 웹을 형성하는 데 기생충의 역할은 여전히 잘 이해되지 않았습니다.
방법 :
웹 복잡성에 대한 기생충의 영향을 포괄적으로 조사하기 위해, 우리는 지상, 담수 및 해양 환경을 포함한 다양한 생태계에서 120 개의 푸드 웹의 고유 한 데이터 세트를 조립했습니다. 이들 푸드 웹에는 숙주와 기생충 사이의 영양 상호 작용과 숙주-부패 사이드 상호 작용이 포함되었다. 우리는 숙주와 기생충 사이의 링크와 숙주와 먹이 종 사이의 연결을 나타내는 이중 파파트 네트워크를 구성했습니다. 그런 다음 네트워크 분석을 수행하여 연결 (링크의 밀도), 영양 수준 및 전문화 (틈새 중 틈새 중첩)를 포함하여 다양한 웹 복잡성 측정을 정량화했습니다.
결과 :
우리의 분석에 따르면 기생충의 존재는 연구 된 모든 생태계에서 식품 웹의 복잡성을 크게 증가 시켰습니다. 가장 두드러진 효과는 네트워크 연결 측면에서 관찰되었으며, 기생 식품 웹은 비생산 식품 웹보다 높은 값을 나타냅니다. 기생충은 또한 영양 수준의 수와 숙주 종들 사이의 전문화 정도를 증가시켰다. 이러한 영향은 해양 푸드 웹에서 가장 분명했으며, 기생충은 복잡한 해양 공동체를 구성하는 데 특히 중요한 역할을한다는 것을 시사합니다.
메커니즘 :
기본 메커니즘에 대한 추가 조사는 기생충이 웹 복잡성을 유발하는 몇 가지 주요 방법을 보여 주었다. 하나의 메커니즘은 숙주 다이어트와 행동을 변화시키는 것입니다. 예를 들어, 기생충은 숙주 공급 선호도의 변화를 유도하여 새로운 먹이 종을 포함시키고 전 잡음을 증가시킬 수 있습니다. 이로 인해 영양 연결이 확장되고 다양 화되어 웹 복잡성이 증가 할 수 있습니다. 또 다른 메커니즘은 기생충이 최고 포식자를 직접 소비하여 풍부함을 줄이고 낮은 영양 수준에 대한 통제를 이완시키는 것입니다. 이로 인해 Trophic Cascades로 이어질 수 있으며, 여기서 먹이 종의 방출로 인해 인구가 증가하고 다각화되어 식품 웹의 전반적인 복잡성에 기여합니다.
토론 :
우리의 연구는 기생충이 푸드 웹의 구조와 복잡성을 형성하는 데 중추적 인 역할을한다는 강력한 증거를 제공합니다. 네트워크 기반 접근 방식을 활용하고 포괄적 인 데이터 세트를 분석함으로써 기생충이 식품 웹 복잡성에 미치는 영향의 기본 메커니즘을 설명 할 수있었습니다. 우리의 연구 결과는 기생충의 생태 학적 역할에 대한 이해를 넓히고 식품 웹 역학 및 생태계 기능을 연구 할 때 그들의 존재와 효과를 고려하는 것의 중요성을 강조합니다. 미래의 연구는 기생충-호스트 상호 작용의 시간적 역학과 푸드 웹에 대한 계단식 효과뿐만 아니라 생태계 안정성과 탄력성에 대한 기생충에 의한 웹 복잡성의 영향을 조사하는 데 중점을 두어야합니다.
