Doktoritöö uurib populatsiooni liikumise mudeleid ressursside pärast toimuva konkurentsi tingimustes
Dispersiooni ja ressursside pärast toimuva konkurentsi koostoime ökosüsteemides on liikide ellujäämise aspektist üheks kõige otsustavamaks kompromissivõimaluseks. Loodus- ja terviseteaduste instituudi doktorant David Navidad Maeso uuris liikumise kui otsustava faktori tähtsust konkureerivate dünaamikatega (teoreetilistes) populatsioonides, millele on omane lai dispersioonivõimekuste spekter.
Kuna loomapopulatsioonid ja taimekooslused on komplekssete süsteemide esindamisel headeks näideteks – nad koosnevad paljudest heterogeensetest indiviididest või liikidest, mis omavahel suhtlevad ning esindavad erinevaid käitumisviise ja ruumilisi jaotuseid – on käesoleva doktoritöö käigus kasutatud mudeleid ja tööriistu, mis pärinevad statistilise füüsika ja komplekssüsteemide teooria valdkondadest. Osa minu uurimustööst moodustas stohhastilise arvmudeli rakendamine, mis arvestas indiviidide ühtse populatsioonina, mis liigub mitmekesise hajuvusvõimekusega, sureb ja sünnib ning konkureerib ressursside pärast piiratud konkurentsivahemikus, mis mõjutavad nende demograafilisi protsesse ning seetõttu ellujäämist.
Mudeli algtingimusteks valiti kaks ökoloogiliselt esinevat juhtumit: 1) tihedalt asustatud keskkond, milles võib rühmade moodustumine mängida otsustavat rolli ja 2) elukeskkond, mille moodustavad üks keskne ja väikesed tihedalt asustatud rühmad, millelt lähtudes võivad üksikud isendid levida üle asustamata pinna. Mõlemal juhul iseloomustab algset gruppi väga mitmekesine ruumis hajumise võimekus. Peale paljude mudeli arvrealisatsioonide teostamist statistiliselt samaväärsetes algtingimustes, analüüsisin konkurentsivõimelist tulemust saades lõplikud dispersioonivõimekuse tõenäosusjaotused ja keskmised väärtused selliste asjakohaste muutujate osas, nagu populatsioonis suurus ja mitmekesisus (süsteemi jäävate erinevate dispersioonivõimekuste arv).
Esimese (1) analüüsitud keskkonna puhul oli kõige huvitavamaks avastuseks rea optimaalse dispersioonivõimekuse vaheväärtuste ilmnemine (mitte kõige liikuvamad või kõige mitte-liikuvamad), mis viitab, et selle tunnuse puhul võib toimida looduslik valik. Lisaks võivad saadud väärtused olla seotud perioodilise ruumilise jaotusega, milles organismid ise organiseeruvad (paigutine keskkond). Veelgi enam, selline ebahomogeenne keskkond võib mudeli parameetrite sobivate väärtuste korral (populatsiooni keskmine algse hajumisvõimekuse koefitsient) soodustada erinevate dispersioonivõimekuste koos eksisteerimist. Teise (2) analüüsitud keskkonna pealetungiva populatsiooni juhtumis olid uurimistulemused hoopis erinevad: kuigi algselt võivad kõige liikuvamad indiviidid konkurentsi protsessis oma koloniseerimisvõimekuse toel võidutseda, siis pikaajalises perspektiivis võib uurimisaluse keskkonna piiratuse tõttu ilmneda, et ka suhteliselt madala dispersioonivõimekuse omadustega indiviidid saavad konkurentsieelise.
Käesoleva uurimuse tulemused demonstreerivad dispersioonivõime tähtsust ökoloogilises konkurentsis. Uurimustöö on eriti asjakohane selliste mikroorganismi süsteemide puhul, nagu bakterid, kuid pakub kasulikke viiteid ka selliste süsteemide puhul, mis koosnevad makroorganismidest, nagu loomapopulatsioonid või taimsekooslused.