Szekciók

Az élőlények életfolyamataik során anyagcserét folytatnak; táplálékot vesznek fel környezetükből, szervezetükben átalakítják ezen anyagokat, a felesleges anyagokat pedig leadják. Ezen anyagcsere és reakciófolyamatok összességét metabolikus aktivitásnak nevezzük, melynek sebességét a metabolikus rátával fejezzük ki. Az élővilágban a metabolikus ráta sebessége tekintetében nagy változatosságot tapasztalunk mind az átlagos érték, mind pedig annak évszakos változása szempontjából. Populációdinamikailag a metabolikus ráta értéke azért fontos, mert - a növekedési ráta értékét multiplikatívan befolyásolva - meghatározza, hogy az adott, előnyös vagy előnytelen környezetet egy egyed mennyire intenzíven tapasztalja meg. Az evolúciós versengés szempontjából optimális évszakos metabolikus mintázatot szükségszerűen befolyásolja a források mennyisége, valamint a környezeti hőmérséklet. Ez felveti a kérdést, hogy adott környezeti feltételek mellett, egy évszakosan változó környezetben, mi lehet az evolúciósan stabil metabolikus mintázat. Ezen kérdés vizsgálata céljából a MacArthur féle forrásfelvételi modellt használtuk kiindulópontként, amelyet kiegészítettünk egyrészt az évszakos mebatolikus aktivitást kifejező paraméterekkel, másrészt a metabolikus aktivitás és a környezeti hőmérséklet értékétől függő metabolikus költség függvénnyel. Egy evolúciós algoritmus segítségével azt vizsgáltuk, hogy egyenletes metabolikus aktivitásból kiindulva - kis evolúciós változások során - milyen evolúciósan stabil évszakos metabolikus mintázat alakul ki, és ezen mintázat jellege hogyan függ a környezetet leíró paraméterek (hőmérséklet, forrásmennyiség) évszakos változásától. A különböző paraméterkombinációk esetén létrejövő metabolikus aktivitás mintázatok összehasonlításakor alapvetően három különböző típust tudtunk elkülöníteni. Ezek közül kettő alátámasztja azt a hagyományos nézetet, hogy kedvező környezetben magasabb, míg hátrányos környezetben alacsonyabb metabolikus sebesség az előnyös. A harmadik típus egy alapvetően különböző esetet szemléltet; bizonyos körülmények között a kedvező évszakváltásokkor hirtelen, rövid ideig megemelkedő vagy lecsökkenő metabolikus aktivitás az előnyös. Ennek magyarázata az, hogy az évszakváltozáskor hirtelen megnövekedő forrásmennyiség hatékonyabb felhasználása érdekében előnyös lehet rövid ideig a nagyobb aktivitásból eredő gyorsabb táplálékfelvétel, mely ideiglenesen nagyobb metabolikus költséggel jár. A negatív aktivitás csúcsot ehhez hasonló módon értelmezhetjük, mint kedvezőtlen évszakváltások mellett megfigyelhető jelenséget.