Domínio público
Os cientistas modelaram matematicamente a vida das comunidades microbianas, explicando como elas conseguem manter a diversidade e a estabilidade ao mesmo tempo. Os resultados do trabalho são apresentados na Physical Review Letters, e a pré-impressão do artigo científico pode ser lida gratuitamente no site do Arxiv.
Por muitos anos, os biólogos foram incapazes de desvendar o segredo da comunidade de microrganismos marinhos e entender como ela pode ser tão diversa, enquanto permanece estável. Não apenas os habitantes unicelulares dos corpos d'água podem se gabar de tais características, mas também as comunidades microbianas que vivem nos corpos de grandes organismos e em outros lugares.
Na maioria dessas comunidades, existem espécies “centrais”, que são as mais representadas, e as “periféricas”, que são menos importantes. Todos eles competem por um recurso ou uma gama limitada de recursos. De acordo com cálculos anteriores e modelos anteriores, o crescimento de algumas populações deve ser acentuado e exponencial, o que pode perturbar o equilíbrio de toda a comunidade. Vencendo em número, algumas populações devem capturar a maior parte dos recursos, privando outras de alimentos com base no princípio da exclusão competitiva. Mas na realidade isso não acontece e a comunidade permanece estável. Os cientistas chamam isso de paradoxo do plâncton.
Uma das principais teorias que explicam o paradoxo é baseada em dois princípios básicos. A primeira é que algumas bactérias comem os resíduos e os resíduos que outras excretam. Outra se baseia no fato de que os recém-chegados à comunidade devem escolher nichos ecológicos livres ou, melhor do que outros membros da comunidade, ocupar os existentes.
Os pesquisadores criaram uma simulação matemática dessa teoria especificando um conjunto de regras iniciais. Cada membro da comunidade poderia consumir apenas um tipo de recurso, ocasionando a produção de dois novos tipos. Os cientistas também sugeriram que membros emergentes do ecossistema só podem sobreviver se encontrarem um nicho para si, ocupando um vazio ou aprendendo a usar melhor um recurso já ocupado.
O modelo possibilitou a criação de uma comunidade virtual onde, como nas verdadeiras comunidades microbianas, a estabilidade e a diversidade foram mantidas. Os matemáticos perceberam que nos estágios iniciais do desenvolvimento de seu ecossistema virtual, às vezes ocorriam “extinções” gerais, quando novas espécies, usando o recurso de forma mais eficiente, tomavam o poder. Então, as espécies que comiam os resíduos dos antigos "favoritos" morreram. Mas com o tempo, a comunidade tornou-se mais estável e essas extinções tornaram-se muito menos comuns.
