Pravidla Lotka-Volterra vysvětlena na příkladu

Vynálezci Lotka-Volterra vládnou

V polovině dvacátých let se dva vědci z různých oborů zabývali nezávisle dynamika vztah dravec-kořist v živočišné říši. Rakousko-americký chemik a pojistný matematik Alfred J. Lotka a italský matematik a fyzik Vito Volterra narazili na stejné zákony, jaké našli v matematice Rovnice formulováno. Jsou po nich pojmenována tři pravidla Lotka-Volterra.

Vztah dravec-kořist na příkladu lišky a zajíce

Na první pohled se pravidla Lotka-Volterra zdají komplikovaná. Lze je však dobře ilustrovat na příkladu ze zvířecího světa.

• První pravidlo Lotka-Volterra říká, že velikost populace (tj. Součet všech jednotlivců druhu na určitém místě) dravce a kořisti za stálých podmínek periodicky lišit se. Maximální počet predátorů sleduje maximální počet kořistních zvířat s časovým odstupem.
  instagram viewer
• Vezměme si například zalesněnou oblast s liškami (dravci) a zajíci (kořist). Je dobře známo, že se zajíci velmi rychle rozmnožují - jejich populace se proto na začátku pozorování rychle zvyšuje. Výsledkem je, že lišky mají díky tomuto zvýšenému přísunu potravy hodně k jídlu a také se dobře rozmnožují. Jak však počet lišek roste, počet zajíců opět klesá. Díky tomu se liškám dělá špatně: najdou méně k jídlu, umírají a špatně se množí. Králičí populace se tedy zotaví - a cyklus začíná znovu.
• Kromě toho je zde časový faktor z druhé části tohoto pravidla: mladým liškám trvá růst déle než zajícům a sami se na lov vydávají až po nějaké době. Populace dravců proto dosahuje svého maxima později než populace zajíců.


Vztah dravec - kořist - příklad

Téměř každý student přijde s termínem ...

• Na těchto zjištěních je založeno druhé pravidlo Lotka-Volterra. Zní: Pokud zůstanou rámcové podmínky beze změny, průměrná velikost populace dravců a kořistí se po delší časové období pohybuje kolem konstantní střední hodnoty. Pokud se tedy lišky a zajíci počítají na několik let, průměrné populace jsou každý rok přibližně stejné.
• Co se ale stane, když vnější vlivy, jako je toxin z prostředí, způsobí smrt velké části lišek a králíků? Podle třetího pravidla se populace kořisti vždy zotaví rychleji než populace dravců. Zajíci mají na jedné straně tu výhodu, že se množí rychleji než lišky. Na druhou stranu netrpí vyčerpanými zásobami potravin jako lišky.

Je to všechno jen teorie? - Hranice pravidel

Tato pravidla však platí pouze za určitých podmínek; v praxi je jejich vypovídací hodnota omezená.

• Obecně je třeba poznamenat, že pravidla Lotka-Volterra vytvářejí teoretický model, který je platný pouze v populacích dravých kořistí uvažovaných izolovaně.
• Ve volné přírodě jsou však vztahy predátor-kořist daleko složitější. Predátor většinou neloví jen jeden druh kořisti a na oplátku má kořist několik predátorů. Lišky také loví ptáky, myši a další zvířata a králíci se stávají kořistí lišek, dravých ptáků a dalších predátorů.
• Velikost populace může být navíc ovlivněna dalšími faktory. Například všechny lišky v populaci by mohly podlehnout smrtelné chorobě, kterou králíci nemají - nebo naopak. Pravidla Lotka-Volterra pak již neplatí.

Přesto jsou pravidla praktická ekologie hodnoty, protože přinejmenším poskytují užitečné odhady ve vývoji velikostí populace.