Biologisk mångfald.

Mycket generellt:

En mångfald i dynamiska system gör sannolikt det dynamiska systemet stabilare, relativt
en enfald i det dynamiska systemet.
En mångfald av reglermekanismer och att reglermekanismerna varierar minskar sannolikheten
för att ett fåtal återkopplingsmekanismer blir dominerande och kraschar systemet.

(Jag använder ordet "sannolikt" för att markera att motsattsen kan inträffa.)
Jmf. Ekologi, ekonomisk riskspridning, nationalekonomi, mångfald av tankar osv.
Denna text håller på att bearbetas ,ej färdig ännu. några begrepp kanske bör bytas.
Endast teoretiska förklaringar.

Hypotes 1:

Om en art försvinner i ett stabilt ekosystem, så är det mer sannolikt att det blir ett
mindre stabilt ekosystem än att det blir mer stabilt (tåligt).
Ett ekosystem med många arter är sannolikt mer tåligt än ett ekosystem med få arter.
(*Ni som menar motsatsen, bör kontrollera definitionen på stabilitet).

Om en art som är främmande för ekosytemet införs kan den konkurrera ut flera andra
arter och skapa obalans och svängningar.
Efter lång tid kan det nya ekosystemet närma sig jämvikt.

Ex. råttor, kaniner, hundar mm kan skada ekosystem i Australien, Galapagos mm.

Artrika ekosystem är sannolikt mer stabila (tåliga) än artfattiga, då de inte störs av
främmande arter.

Ex. Då man utrotade rävarna på en ö, så ökade smågnagare kraftigt (möss?).
(Detta exempel nämndes i radio på 70-talet, där jag lärde mig detta först.
Det finns forskare som sysslat med detta sedan 60-talet.)
Om det vore artrikare med fler rovdjur, så kan andra rovdjur ta över om en art
försvinner av t.ex. en sjukdom.

Ex. Jag gissar att sälar , vissa fåglar och fiskar sprider alger som fastnar på dem eller
genom att röra upp sporer i sediment. Dessa sälar mm kanske minskar risken något för
att det skall uppstå en stor monokultur av växtplankton i havet. (obs bara en del-mekanism).
Hypotesen är att då många arter sprids i en näringsrik vattenmassa, så får en art (t.ex. giftig)
konkurrera med andra, och troligen uppnår inte den giftiga arten lika stor koncentration,
som under mindre konkurrans.
Kanske algblommningar av en enda art uppstår lättare i artfattiga områden, där det inte
finns sälar, fåglar mm.

Ex. Någon har sagt att en risodling med en enda framavlad ris-sort kan slås ut nästan helt
av en växtsjukdom. En risodling med varierande sorter kan klara sig bättre mot samma sjukdom.

Ex. Amazonas är mycket artrikt, men kan skadas lätt av skogsaverkning och erosion som följd.
Det är inte artrikedommen i sig, som gör det känsligt förståss. Kanske Amazonas är ett undantag?

Artsammansättningen varierar säkerligen nästan alltid i tiden och där vissa arter pendlar upp och
ner, men systemet kan ändå vara ganska stabilt.
Vissa arter med stor biomassa kan ha stor betydelse för andra arters biomassa.
Vissa arter kan ha stor betydelse för många andra arter.
Ju fler arter desto större är sannolikheten att det finns minst två arter som kan leva i samma
nisch och kan ha nästan samma funktion för systemet. På grund av vissa skillnader och
konkurrans, behöver de inte leva i exakt samma nisch även om de kan det.
(Artens nisch är det tillståndsområde den lever i).
Om en art skulle försvinna och om en annan art växer till i nischen och övertar mycket av
funktionen , så händer sannolikt inte så mycket med systemet relativt att ingen art kan ersätta
den försvunna.
Antalet nischer som kan övertas av andra arter ökar i medeltal med antalet arter i systemet.

Alternativt med mängdlära: Unionen av snitten av arternas tillståndsområden ökar sannolikt
med ökat antal arter relativt komplementet till unionen.

Kanske bättre formulering med funktioner: Arterna har en funktion i ekosystemet, t.ex. som
mat till rovfåglar, sprider frön, gräver hål mm.
Antalet dubblerade eller flerdubblerade funktioner i systemet ökar sannolikt med antalet
arter, relativt ensamma funktioner i systemet. Ju större del av alla funktioner som är dubblerade
eller flerdubblerade desto sannolikare är det att systemet blir tåligare och mindre känsligt för
att en art skulle försvinna.
Kan någon överta daggmaskens viktiga funktion ? Kan ett daggmask-gift göra att
ekosystemet kollapsar eller kraftigt förändras?

Hypotes 2:

Stor men måttlig tillståndsvariation ökar sannolikt artrikedommen,
(efter lång tid i icke-slutet system).
Med måttlig menar jag, inte så extrem variation i hela systemet att arter dör i hela systemet.

Ex på tillståndsparametrar: Temperatur, ljus, näringsämnen, mängnden naturligt döda
eller murkna träd, mängnden hasselnötter. (Här låter jag arter bli tillståndsparametrar
för andra arter, t.ex. Hasselmusens tillståndsområde är hassel. kanske man inte skall
göra det så generellt?)

Ex: om man i kemostatexperiment håller temperatur, ljus och näringsämnen konstant,
så brukar en enda växtplanktonart segra och kulturen går mot en mono-kultur.

Om parametrarna varierar i tid och rum, så kan andra arter få möjlighet att växa till sig.
Olika arter är olika konkurrenskraftiga i olika miljö-tillstånd.

På land kan variationer i fuktighet, spårämnen, näring, bergighet osv. påverka artrikedommen.
Ex: en planterad skog är ganska artfattig. Många arter kan däremot finnas i skogsbrynet
med buskar för skydd mm.
Om man gödslar överallt, så kan arter som är konkurrenskraftiga i magra områden försvinna.

I Sverige kan vi hitta många exempel, men är Amazonas ett undantag?
Variationen i temperatur och fukt är kanske inte så stor. Översvämningar kan kanske ge
en stor variation av näring och mineraler. Det finns en variation från markytan till trädtoppar,
t.ex. i ljus. Det kan vara flera andra orsaker till mångfalden. T.ex. Det kanske aldrig under
förhistorien varit en sådan extrem variation i temperatur och fukt att arter dött ut.
Kanske många arter inte klarar torka. En stor artrikedom bland växter, ger variation i
djurföda och möjliggör många djurarter. Jag vet inte om Amazonas är ett undantag
från hypotes2 eller bara att andra förklaringar är mycket viktiga.

Sammanfattning:

Artrika ekosystem i är sannolikt mer stabila (tåliga) än artfattiga, då de inte störs av främmande arter.
Stor men måttlig tillståndsvariation ökar sannolikt artrikedommen, (efter lång tid i icke-slutet system).
Med måttlig menar jag, inte så extrem variation i hela systemet att arter dör i hela systemet.

Kanske detta är ganska generellt, tidlöst och enkelt.
Kanske detta är värdefull kunskap.

* Om Begrepp:
Begreppet stabilt system kan ha olika betydelser.
Jag tänkte att om flera andra arter försvinner då en art försvinner, så är systemet mindre
stabilt (känsligt). Om ingen annan art försvinner, då en art försvinner, så är det relativt
stabilt (tåligt). (det beror förståss på vilken art). Jag har även tänkt på hur mycket
systemet tål av ovanlig torka, översvämmning, sjukdommar mm.
Hur lätt kollapsar det och blir pampas eller öken.

En annan betydelse av stabilitet är då man menar hur biomassan svänger av andra arter,
då biomassan av en art ändras. Matematiskt kan man även tala om dämpningen, alltså
hur snabbt systemet stabiliserar sig efter en störning. Det förvånar mig inte om det tar
längre tid för artrika system att normalisera sig efter en störning, relativt artfattiga.

Jag kan tänka mig system som är statiska och instabila (känsliga). Jag kan även tänka
mig att det sker svängningar i biomassan av vissa arter samtidigt som att systemet är stabilt.

Ex: En art ökar efter äggkläckning, en stor del äts upp under året, vilket ger svängningar
under åren. Detta är inget tecken på instabilt system:

Jag använder begreppet sannolikt för att tala om att motsattsen kan inträffa.
Vad som händer i systemet är mycket beroende av vilken art som försvinner.

Tillståndsområde:
Ex. En stor mängd mätvärden på temperatur och luftfuktighet plottas i ett diagram
med axlarna i temperatur och luftfuktighet. Om man drar en sluten kurva genom de
yttersta punkterna, så får man ett tillståndsområde, för urvalet under den tid mätningarna
utfördes. En punkt är ett tillstånd.
Om man har tre parametrar fås ett tredimensionelt diagram. Man kan ha många fler parametrar,
det går förståss inte rita enkla diagram, men matematiskt och begreppsmässigt kan man
hantera ett måndimensionelt tillståndsområde (tillståndsrum). Tillståndsområdet kan
variera i tid och rum.
Ett tillståndsområde kan ibland beskrivas med t.ex. en flerdimensionell normalfördelning
och där man kan beräkna en 99%-kurva, där 99% av tillstånden hamnar innanför.

Tillstånd är något som varierar i tiden. System är mer statiskt men ändrar sig vid systemskifte,
revolutioner mm. När skog övergår till öken, så ändras systemet.

En tillståndsvektor är ett antal parametrar (siffror) som beskriver tillståndet.

Att bevisa dessa generella hypoteser är kanske omöjligt. Bland forskare finns det
"delade meningar", kanske det även finns de som menar att motsatsen gäller.
Den som lyckas göra en bra formulering och bevisa det vetenskapligt, teoretiskt och
statistiskt, gör en insatts i vetenskaps-historien.
(Jämför bevisen för Darwins sannolikhetslagar.)
Christer Nylander
Varning, jag har inte kontrollerat denna sida noga ännu.
PS: Det är endast jag som ansvarar för denna sida, det ingår inte i något forskningsprojekt.
Jag forskar inte om mångfald och har inte studerad det mycket.
Jag vill bara med lite logik och förnuft förklara något för intresserade.
Bra vetenskap bygger både på teori och statistik, här saknas statistisk prövning.
Det finns forskare som fördjupat sig i mångfald, sök gärna vidare.


Får kopieras och spridas om källa anges, (www-adress).

Hem index

Medela mig gärna om jag skivit fel.

april 1998
Ändrad Juni 2003