การพิจารณาว่าแพลงก์ตอนมีลักษณะอย่างไรในโลกจึงเป็นแนวทางใหม่ในการแก้ปัญหาความขัดแย้งของแพลงก์ตอน
มีปริศนาทางนิเวศวิทยามาช้านานที่เรียกว่าความขัดแย้งของแพลงก์ตอน นักนิเวศวิทยา George Evelyn Hutchinson พูดอย่างชัดเจนในปี 1961ความขัดแย้งนี้สำรวจว่ามันแปลกแค่ไหนที่มีแพลงก์ตอนพืชหลายพันชนิดในต้นน้ำลำธารของมหาสมุทร น้ำไม่กี่เมตรด้านบนนั้นเป็นซุปที่ผสมกันอย่างดี หมายความว่าแพลงก์ตอนพืชเหล่านี้ทั้งหมดอาศัยสารอาหารชนิดเดียวกัน ทฤษฎีการยกเว้นการแข่งขันกล่าวว่าหนึ่งในสายพันธุ์เหล่านี้ควรจะแข็งแกร่งกว่าเล็กน้อยและควรแข่งขันกับส่วนที่เหลือ แต่ไม่มี ทำไม
ฮัทชินสันตีพิมพ์ความขัดแย้งในช่วงสงครามเย็น เมื่ออากาศเต็มไปด้วยการถกเถียงเรื่องคุณค่าของการแข่งขันและการแบ่งปันทรัพยากร ความคิดเชิงนิเวศวิทยาถูกครอบงำด้วยความคิดที่ว่าการแข่งขันทำให้บางชนิดเติบโตและบางชนิดสูญพันธุ์ แต่ฮัทชินสันมองว่าวิธีคิดนี้เป็นการทำให้เข้าใจง่ายเกินไป และเขายกแพลงก์ตอนพืชเป็นตัวอย่างว่าจะต้องมีกองกำลังเพิ่มเติมที่สร้างความหลากหลายทางชีวภาพได้อย่างไร
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมานักนิเวศวิทยาได้เสนอคำอธิบายมากมายว่าเหตุใดแพลงก์ตอนพืชหลายชนิดจึงยังคงอยู่ รวมถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมอย่างรวดเร็ว การดำรงอยู่ของสายสัมพันธ์ของสปีชีส์ การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอของแพลงก์ตอนพืชหลายชนิด พวกเขาได้เปรียบเหนือคู่แข่ง แต่การศึกษาใหม่โดย Michael Behrenfeld นักนิเวศวิทยาแห่งมหาวิทยาลัย Oregon State และเพื่อนร่วมงานของเขาพยายามที่จะแก้ปัญหาที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกโดยใช้มุมมองที่แตกต่าง: แพลงก์ตอน
แพลงก์ตอนพืชมีขนาดเล็กมากและระยะห่างระหว่างพวกมันกว้างมาก – จากมุมมองของพวกเขา – มีแนวโน้มว่าแพลงก์ตอนพืชจะไม่แข่งขันเลย Behrenfeld กล่าว ถ้าคุณจินตนาการว่าแพลงก์ตอนพืชจะมีขนาดประมาณรูตบอลของต้นไม้ เขาพูดว่า แพลงก์ตอนพืชที่ใกล้ที่สุดถัดไปจะอยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร
ขนาดที่เล็กของแพลงก์ตอนพืชยังหมายความว่ามันได้สัมผัสกับน้ำในฐานะสารที่มีความหนา ซึ่งอาจคล้ายกับความรู้สึกของน้ำผึ้งสำหรับเรา เมื่อแพลงก์ตอนพืชแต่ละชนิดเคลื่อนที่ ชั้นของน้ำที่เรียกว่าชั้นขอบจะเคลื่อนที่ไปด้วย ซึ่งหมายความว่าแพลงก์ตอนพืชใช้เวลาส่วนใหญ่แยกออกจากกันอย่างแน่นหนา
“เมื่อคุณคิดแบบนั้น มันก็เหมือนกับว่าแพลงก์ตอนพืชที่อยู่ห่างไกลจริงๆ จะแข่งขันกันเองได้อย่างไร” Behrenfeld กล่าว
ด้วยแรงบันดาลใจจากข้อมูลเชิงลึกนี้ Behrenfeld ตัดสินใจจำลองความหลากหลายทางชีวภาพของแพลงก์ตอนพืชโดยใช้แนวทางที่เรียกว่าทฤษฎีที่เป็นกลาง แทนที่จะสร้างแบบจำลองพลวัตของระบบนิเวศเป็นเชื้อเพลิงในการแข่งขัน กรอบนี้กล่าวว่าชุมชนจะสูญเสียสปีชีส์ก็ต่อเมื่อโดยบังเอิญ สมาชิกจำนวนมากเกินไปตายไปพร้อม ๆ กัน และได้รับสปีชีส์เฉพาะเมื่อพวกมันอพยพหรือเมื่อการกลายพันธุ์ของยีนสร้างพวกมันขึ้นใหม่
ทฤษฎีที่เป็นกลางได้ผลดีสำหรับน้ำประมาณ 1 เม็ด แบบจำลองของ Behrenfeld จำนวนหนึ่งที่คาดการณ์ว่าจะมีอยู่นั้นใกล้เคียงกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นในการสำรวจในทะเล แต่เมื่อเขาขยายแบบจำลองขึ้นเพื่อเป็นตัวแทนของแหล่งน้ำที่ใหญ่ขึ้น รอยแตกก็เริ่มก่อตัวขึ้น
Behrenfeld กล่าวว่า “เราต้องจำไว้ว่าน้ำกำลังผสมกันอย่างต่อเนื่อง ในโลกที่กำหนดโดยทฤษฎีที่เป็นกลาง แพลงก์ตอนพืชจะต้องตายในอัตราที่ไม่สมเหตุสมผลเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับแพลงก์ตอนใหม่ทั้งหมดที่มาจากส่วนอื่น ๆ ของมหาสมุทร แทนที่จะอธิบายว่าเหตุใดจึงมีแพลงก์ตอนพืชมากกว่าหนึ่งสปีชีส์ แบบจำลองตามทฤษฎีที่เป็นกลางของ Behrenfeld กลับทำนายว่าจริงๆ แล้วแพลงก์ตอนพืชควรมีจำนวนสปีชีส์ทางดาราศาสตร์
ดังนั้น Behrenfeld และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงพิจารณากองกำลังอื่นๆ ที่สามารถจำกัดจำนวนสปีชีส์ของแพลงก์ตอนได้แม้ในยูโทเปียที่ปราศจากการแข่งขัน เช่น ความน่าดึงดูดใจของแพลงก์ตอนพืชต่อผู้ล่า การสืบพันธุ์ได้เร็วเพียงใด และการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศส่งผลต่อความแปรผันทางพันธุกรรมภายในสปีชีส์อย่างไร งานของพวกเขาได้ผลดี โดยการเพิ่มองค์ประกอบเหล่านี้ลงในแบบจำลองทำให้พวกมันใกล้เคียงกับจำนวนสปีชีส์ที่นักวิทยาศาสตร์เคยสังเกตในมหาสมุทร
Nick Record นักนิเวศวิทยาด้านการคำนวณที่ Bigelow Laboratory for Ocean Sciences ในรัฐเมนกล่าวว่าผลการวิจัยของ Behrenfeld เน้นว่าการปั่นป่วนอย่างต่อเนื่องของมหาสมุทรทำให้นักวิทยาศาสตร์คิดหาวิธีใหม่ ๆ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ได้อย่างไร “ระบบทางทะเลแตกต่างกันมาก” กับระบบบนบก เขากล่าว “และพวกเขาประพฤติตนในลักษณะที่แตกต่างกันจริงๆ”
ทว่าเร็กคอร์ดมีความขัดแย้งของแพลงก์ตอนที่แตกต่างออกไป “ไม่ใช่เรื่องผิดธรรมดาที่จะแก้ไข” เร็กคอร์ดกล่าว “เป็นส่วนหนึ่งของเรื่องเล่า”
แทนที่จะสันนิษฐานว่าวิธีแก้ปัญหาบางอย่างถูกต้องในขณะที่บางอย่างผิด Record คิดว่าวิธีแก้ปัญหาที่นำเสนอทั้งหมดสำหรับความขัดแย้งนั้นชี้ให้เห็นความจริงที่ใหญ่กว่าเกี่ยวกับระบบนิเวศทางทะเล นั่นคือพวกมันซับซ้อนพอที่นักนิเวศวิทยาจะไม่มีวันพบแบบจำลองขนาดเดียวที่เหมาะกับทุกแบบ เพื่ออธิบายวิธีการทำงาน
บางทีอีก 60 ปีข้างหน้าอาจเห็นวิธีแก้ปัญหาที่เสนอมากมายสำหรับความขัดแย้งเป็นครั้งสุดท้าย และนั่นอาจเป็นสิ่งที่ควรเป็นเมื่อพูดถึงความขัดแย้งที่ดี
