Wetenschap - 1 januari 1970

Natuur houdt van gelijkvormigheid

Waarom staan er zoveel verschillende soorten bomen in het regenwoud? En waarom zijn er honderden soorten fytoplankton in de oceaan? De ecologen prof. Marten Scheffer en dr. Egbert van Nes denken een nieuw antwoord te hebben op een oude vraag: het loont om op je concurrent te lijken.

De soortenrijkdom in de natuur stelt biologen al lang voor een raadsel. Traditioneel zoeken onderzoekers de verklaring in het begrip niche. Elke soort is de beste op zijn eigen terrein, en omdat er zoveel verschillende ‘hoekjes’ in de natuur zijn, kunnen er ook zo veel verschillende soorten zijn.
Maar helemaal bevredigend is die verklaring niet. Het regenwoud staat bijvoorbeeld vol met verschillende soorten bomen, die er zo'n beetje hetzelfde uitzien. Dezelfde hoogte, dezelfde behoefte aan nutriënten. Dezelfde niche, zou je zeggen. Waarom is er in de loop van de evolutie niet één soort ontstaan die alle anderen heeft weggeconcurreerd?
Met computermodellen denken aquatisch ecoloog Marten Scheffer en zijn collega Egbert van Nes een antwoord te hebben gevonden op die vraag. Zij publiceerden hun vinding deze week in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
De Wageningers simuleerden de natuur in een soort computerspel. Zij gingen uit van een simpel model waarin soorten van verschillende grootte met elkaar concurreren. Hoe kleiner het verschil in grootte, hoe groter de 'last' die soorten van elkaar hebben. Scheffer: 'Dat is een simpel model, maar het lijkt wel op wat er buiten gebeurt. Zaadeters van dezelfde grootte zullen ongeveer hetzelfde voedsel eten, en elkaar dus beconcurreren. Maar een hele grote en een hele kleine zullen geen last van elkaar hebben omdat ze andere zaden eten.'
Scheffer gaf evolutie een kans door soorten de mogelijkheid te geven om een beetje weg te evolueren van de nabije concurrentie. 'Je zou denken dat je dan uiteindelijk een paar gespecialiseerde soorten overhoudt, een grote, een middelgrote en een kleine bijvoorbeeld. Maar dat is niet zo. Wij zien juist hoopjes soorten overblijven die op elkaar lijken.'
Een groep grote, een groep middelgrote en een groep kleine soorten bijvoorbeeld. En precies dat patroon komt ook vaak voor in de natuur. Scheffer noemt in zijn artikel waterkevers in Europa, fytoplankton in Nederlandse meren en vogels op de Amerikaanse prairie. De verdeling lijkt niet logisch, maar is het wel, legt Scheffer uit. 'Blijkbaar zijn er twee manieren om samen te kunnen voortbestaan: voldoende van elkaar verschillen, of juist voldoende op elkaar lijken’.
Scheffer trekt in zijn artikel ook een parallel met de mens. Economen zoeken een verklaring voor een vergelijkbaar verschijnsel. Concurrentie op een vrije markt leidt vaak tot gelijkvormige bedrijven, en niet tot diversiteit. Hoewel de tv-kijker bijvoorbeeld gebaat is bij een divers aanbod, zijn er juist veel zenders die op elkaar lijken. Ook politieke partijen lijken graag naar elkaar toe te kruipen, en telefoniebedrijven komen allemaal met dezelfde abonnementen.
De ecologen denken de verklaring voor het evolutionaire verschijnsel in ieder geval gevonden te hebben met hun modelberekening. 'Het is zelforganisatie. Wij zijn ervan overtuigd dat we daarmee een nieuwe verklaring hebben die hout snijdt. Hij is niet makkelijk intuïtief te begrijpen, en wiskundig is het ook niet één-twee-drie voor te rekenen. Dat is ook de reden dat er niet allang eerder mensen met dit idee zijn gekomen. Je hebt een flinke rekencapaciteit nodig voor deze simulaties.'
Nog niet iedereen is overigens overtuigd door Scheffer. Het tijdschrift Nature durfde er zijn vingers nog niet aan te branden. 'Daar lag het artikel eerst. We hebben er een uitgebreide correspondentie over gehad. Volgens mij hebben we alle bedenkingen kunnen weerleggen, maar kennelijk hebben we niet alle referenten kunnen overtuigen. De hoofdredacteur heeft wel gevraagd om een seintje als we het zouden publiceren. Misschien wijden ze er nog een commentaar aan.' / KV

Re:ageer