Lotka-Volterra-regler forklart ved hjelp av et eksempel

Oppfinnerne av Lotka-Volterra-reglene

I midten av 1920-årene behandlet to forskere fra forskjellige disipliner uavhengig av hverandre dynamikk rovdyr-byttedyr-forholdet i dyreriket. Den østerriksk-amerikanske kjemikeren og aktuaren Alfred J. Lotka og den italienske matematikeren og fysikeren Vito Volterra kom over de samme lovene som de fant i matematisk Likninger formulert. De tre Lotka-Volterra-reglene er oppkalt etter dem.

Forholdet mellom rovdyr og bytte ved å bruke eksemplet på reven og haren

Ved første øyekast virker Lotka-Volterra-reglene kompliserte. Imidlertid kan de illustreres godt med et eksempel fra dyreverdenen.

• Den første Lotka-Volterra-regelen sier at befolkningsstørrelsene (dvs. totaliteten til alle individer av en art på et bestemt sted) av rovdyr og byttedyr med jevne mellomrom variere. Maksimalt antall rovdyr følger det maksimale antallet byttedyr med tidsforsinkelse.
• Ta for eksempel et skogkledd område med rev (rovdyrene) og harer (byttet). Det er velkjent at harer formerer seg veldig raskt - befolkningen øker derfor raskt i begynnelsen av observasjonen. Som et resultat har revene mye å spise og formerer seg også godt på grunn av denne økte mattilførselen. Når antallet rever øker, reduseres imidlertid antallet harer igjen. Dette får revene til å føle seg dårlige: de finner mindre å spise, dø og reprodusere dårlig. Dermed blir kaninbestanden frisk - og syklusen begynner igjen.
• I tillegg er det tidsfaktoren fra den andre delen av denne regelen: unge rever tar lengre tid å vokse enn hare og går bare på jakt selv etter en stund. Rovdyrbestanden når derfor sitt maksimum senere enn harepopulasjonen.


Predator -byttedyr -forhold - eksempel

Nesten hver elev kommer med begrepet ...

• Den andre Lotka-Volterra-regelen er basert på disse funnene. Den lyder: Hvis rammebetingelsene forblir uendret, svinger gjennomsnittsstørrelsen på rovdyr- og byttedyrsbestanden rundt en konstant gjennomsnittsverdi over en lengre periode. Så hvis rev og hare telles i flere år, er gjennomsnittsbestandene omtrent like store hvert år.
• Men hva skjer når ytre påvirkninger som miljøgifter får en stor del av revene og kaninene til å dø? I følge den tredje regelen, blir byttedyrbestanden alltid raskere frisk enn rovdyrpopulasjonen. På den ene siden har harene den fordelen at de formerer seg raskere enn revene. På den annen side lider de ikke av den utarmede matforsyningen som revene.

Er alt bare teori? - Grensene for reglene

Disse reglene gjelder imidlertid bare på visse betingelser; i praksis er deres informative verdi begrenset.

• Generelt skal det bemerkes at Lotka-Volterra-reglene setter opp en teoretisk modell som bare er gyldig i rovdyr-byttedyrpopulasjoner som vurderes isolert.
• I naturen er forholdene mellom rovdyr og byttedyr imidlertid langt mer komplekse. Mesteparten av tiden jakter et rovdyr ikke bare én type byttedyr, og til gjengjeld har et byttedyr flere rovdyr. Rev jakter også på fugler, mus og andre dyr og kaniner blir byttedyr for rev, rovfugl og andre rovdyr.
• I tillegg kan befolkningsstørrelsen påvirkes av andre faktorer. For eksempel kan alle rever i en populasjon bukke under for en dødelig sykdom som kaninene ikke gjør - eller omvendt. Lotka-Volterra-reglene gjelder da ikke lenger.

Likevel er reglene praktiske økologi av verdi fordi de i det minste gir nyttige estimater for utviklingen av befolkningsstørrelser.