Кіріспе

[[File:FoodWeb. svg|thumb|300px|right|Математикалық модельдер, теориялық экологияда жасалған, күрделі азық тізбектері қарапайым тізбектерге қарағанда тұрақсыз болуы мүмкін екенін болжайды. Механистік модельдер: қызығушылық тудыратын экологиялық процестер туралы теориялық ойлауға негізделген функциялар мен таралымдар арқылы негізгі процестерді тікелей модельдейді. Олар жүйенің орташа, күтілетін мінез-құлқын көрсетеді, бірақ кездейсоқ өзгерістерді қамтымайды. Көптеген жүйелік динамика модельдері детерминистік болып табылады. Стохастикалық модельдер нақты әлемдегі экологиялық жүйелерге тән кездейсоқ бұзылыстарды тікелей модельдеуге мүмкіндік береді. Марков тізбегі модельдері стохастикалық болып табылады. Түрлерді үздіксіз немесе дискретті уақытта модельдеуге болады. Үздіксіз уақыт дифференциалдық теңдеулер арқылы модельделеді. Дискретті уақыт айырмашылық теңдеулер арқылы модельделеді. Бұл модельдер белгілі бір уақыт қадамдарында болатын экологиялық процестерді сипаттайды. Матрицалық алгебра жас құрылымы немесе сатылық құрылымы бар популяциялардың эволюциясын зерттеу үшін жиі қолданылады. Мысалы, Лесли матрицасы жас құрылымы бойынша популяцияның дискретті уақыттағы өзгеруін математикалық түрде көрсетеді. Модельдер көбінесе жеке немесе бірнеше түрлердің нақты экологиялық көбею процестерін сипаттау үшін қолданылады. Оларды стохастикалық тармақтану процестерін пайдалану арқылы модельдеуге болады. Мысал ретінде өзара әрекеттесетін популяциялардың динамикасын (тоқтаусыз бәсекелестік және өзара тиімділік) қарастыруға болады, ол қызығушылық танытқан түрге байланысты үздіксіз немесе дискретті уақытта модельделуі мүмкін. Мұндай модельдердің басқа мысалдары математикалық эпидемиология саласында кездеседі, онда модельделетін динамикалық қатынастар – иегер-патоген өзара әрекеттесуі. Логистикалық карталар полиномдық бейнелеулер болып табылады және олар жиі қарапайым сызықтық емес динамикалық теңдеулерден хаотикалық мінез-құлықтың қалай туындайтынын көрсететін архетиптік мысалдар ретінде келтіріледі. Бұл карталар теориялық эколог Роберт Мэйдің 1976 жылғы мақаласында кеңінен танымал болды. Айырмашылық теңдеуі көбею мен аштықтың екі әсерін қамтиды. 1930 жылы Р.А. Фишер өзінің классикалық «Жаратылыстың табиғи іріктеуінің генетикалық теориясы» атты еңбегін жариялады, онда жиілікке тәуелді жарамдылық эволюцияға стратегиялық аспект әкелетіні туралы идея енгізілді, онда белгілі бір организмге барлық қатысушы организмдердің өзара әрекеттесуінен туындайтын пайда – осы организмнің тірі қалатын ұрпақтарының саны болып табылады. 1961 жылы Ричард Левонтин «Эволюция және ойын теориясы» атты еңбегінде ойын теориясын эволюциялық биологияға қолданды, содан кейін Джон Мейнард Смит өзінің 1972 жылғы «Ойын теориясы және күрестің эволюциясы» атты мақаласында эволюциялық тұрақты стратегия тұжырымдамасын анықтады. Экологиялық жүйелер әдетте сызықтық емес болғандықтан, оларды көбінесе аналитикалық түрде шешу мүмкін емес, ал ақылға қонымды нәтижелер алу үшін сызықтық емес, стохастикалық және есептеу әдістерін қолдану қажет. Қазіргі кезде кеңінен қолданылатын есептеу модельдерінің бір класы – агентке негізделген модельдер. Бұл модельдер дәстүрлі талдау әдістері жеткіліксіз болған жағдайда, бірнеше гетерогенді организмдердің әрекеттерін және өзара әрекеттесуін симуляциялай алады. Теориялық экологияның қолданбалы нәтижелері нақты әлемде қолданылады. Мысалы, оңтайлы жинау теориясы экономикада, компьютерлік ғылымда және операциялық зерттеулерде әзірленген оңтайландыру әдістеріне сүйенеді және балық шаруашылығында кеңінен қолданылады.

Экология

Популяциялық экология – түрлер популяцияларының динамикасымен және олардың қоршаған ортамен өзара әрекеттесуімен айналысатын экологияның бір саласы. Бұл, бірге тіршілік ететін түрлердің популяция мөлшерінің уақыт және кеңістік бойынша қалай өзгеретінін зерттейтін ғылым, және экологияның математикалық түрде зерттелген және модельделген алғашқы салаларының бірі болды.

Қоғамдастық экология

Экологиялық қоғамдастық – бір-бірімен ұқсас трофикалық байланыста, ортақ ареалда тіршілік ететін және жергілікті аумақта бірдей немесе ұқсас ресурстар үшін нақты немесе потенциалды бәсекелесетін түрлердің тобы. Ең жалпы мағынасында, жыртқыштық – жыртқыш-жеңілдік, ие-патоген және ие-паразитоид өзара әрекеттесуін қамтиды. сурет|оң|Гепард-бабуин өзара әрекеттесуінің Лотка-Вольтерра моделі. 80 бабуиннен (жасыл) және 40 гепардтан бастап, бұл график модельдің екі түрдің санының уақыт өте қалай өзгеретінін болжауын көрсетеді.

Қонақжай-патогендік өзара әсерлесу

Екінші өзара әрекеттесу, яғни қожайын мен патогеннің өзара әрекеттесуі, жыртқыш-олжа қарым-қатынасынан патогендердің әлдеқайда кішірек болуымен, өте жылдам ұрпақ алмасуымен және көбейіп өсу үшін қожайынға мұқтаж болуымен ерекшеленеді. Сондықтан, қожайын-патоген модельдерінде тек қожайын популяциясы ғана қадағаланады. Қожайын популяциясын сезімтал, жұқтырған және сауыққан (SIR) сияқты топтарға бөлетін бөлімдік модельдер кеңінен қолданылады.

Қонақжай-паразитоидты өзара әсерлесу

Үшінші өзара әрекеттесу, яғни қабылдаушы және паразитоид арасындағы қарым-қатынасты Николсон-Бейли моделі арқылы талдауға болады, ол Лотка-Вольтерра және SIR модельдерінен уақыт бойынша дискретті болуымен ерекшеленеді. Бұл модель, Лотка-Вольтерра моделі сияқты, екі популяцияны да нақты қадағалайды. Әдетте, оның жалпы түрі былай жазылады: мұнда f(Nt, Pt) инфекцияның ықтималдығын сипаттайды (әдетте, Пуассон таралымы), λ – паразитоидтардың болмауы жағдайында қабылдаушылардың жан басына шаққандағы өсу деңгейі, ал c – Лотка-Вольтерра моделіндегідей конверсия тиімділігі. Сондай-ақ жүйенің мінез-құлқының теориялық талдауы қарастырылады. r коэффициенттері әр түрдің базалық өсу деңгейін көрсетеді, ал K коэффициенттері – жүк көтергіштігіне сәйкес келеді. Дегенмен, жүйе динамикасын өзгерте алатын нәрсе – α шарттары. Бұл екі түрдің арасындағы қарым-қатынастың сипатын сипаттайды. Егер α12 теріс болса, онда N2, N1-ге теріс әсер етеді, онымен бәсекелесіп, жемтік етіп немесе басқа да мүмкіндіктер арқылы. Ал егер α12 оң болса, онда N2, N1-ге оң әсер етеді, яғни екеуінің арасында өзара тиімді қарым-қатынас бар. Егер α12 және α21 екеуі де теріс болса, онда қарым-қатынас бәсекелестік деп сипатталады. Бұл жағдайда әр түр екіншісінің өсуіне кедеріл келтіреді, мүмкін, шектеулі ресурстар үшін бәсекелестікке байланысты. Егер α12 және α21 екеуі де оң болса, онда қарым-қатынас өзара тиімді болады. Бұл жағдайда әр түр екіншісіне пайда әкеледі, яғни бір түрдің болуы екінші түрдің өсуіне көмектеседі. Бұл модельдің толықтырулары үшін Lotka-Volterra теңдеулеріне жүгініңіз.

Бейтарап теория

Біріккен бейтарап теория – Стивен П. Хаббеллдің 2001 жылы ұсынған гипотезасы. Гипотезаның мақсаты – экологиялық қауымдастықтардағы түрлердің әртүрлілігі мен салыстырмалы молылығын түсіндіру. Алайда, басқа бейтарап теориялар сияқты, Хаббеллдің гипотезасы да трофикалық жағынан ұқсас түрлердің экологиялық қауымдастығының мүшелері арасындағы айырмашылықтардың олардың сәттілігіне «бейтарап» немесе маңызсыз екенін жобалайды. Бейтараптық дегеніміз – тағамдық тізбектегі белгілі бір трофикалық деңгейде түрлердің туу, өлу, таралу және түрлену көрсеткіштері жан басына шаққанда өлшенеді, олар тең болады. Бұл биологиялық әртүрліліктің кездейсоқ пайда болатынын білдіреді, себебі әр түр кездейсоқ қозғалыс жолын ұстанады. Бұл нишалық теорияға қатысты нөлдік гипотеза ретінде қарастырылуы мүмкін. Гипотеза дау тудырды, ал кейбір авторлар оны деректерге жақсы сәйкес келетін басқа нөлдік модельдердің күрделі нұсқасы деп санайды. Біріккен бейтарап теория бойынша, экологиялық қауымдастықтың жекелеген мүшелері арасында күрделі экологиялық өзара әрекеттесулерге (мысалы, бәсекелестік және ынтымақтастық) рұқсат етіледі, егер барлық жекелеген мүшелер бірдей ережелерді сақтаса. Паразиттік және жыртқыштық сияқты асимметриялық құбылыстар анықтамалық талаптармен жоққа шығарылады; бірақ барлық жекелеген мүшелер бірдей әрекет ететін болса, шектеулі тамақ немесе жарық үшін бәсекелесу сияқты ұжымдық стратегиялар мен теріс өзара әрекеттесулерге рұқсат етіледі. Теория биологиялық әртүрлілікті басқаруға, әсіресе сирек кездесетін түрлерді басқаруға қатысты болжамдар жасайды. Ол кеңістіктік және уақыттық ауқымдардың кең диапазонында түрлердің байлығын анықтайтын, әдетте θ деп белгіленетін, фундаменталды биологиялық әртүрлілік тұрақтысының бар екенін болжайды. Хаббелл бұрынғы бейтарап тұжырымдамаларға, соның ішінде Макартур және Уилсонның аралдық биогеография теориясына сүйенді. Теория экологиялық теорияның негіздерінің бірі саналады. Аралдық биогеография теориясын тіршілік ету орталарының фрагменттеріне қолдану консервациялық биология және ландшафт экологиясы салаларының дамуына түрткіс берді.

r/K-селекция теориясы

Популяциялық экологиядағы маңызды ұғым – r/K селекция теориясы, бұл өмір тарихы эволюциясын түсіндіруге арналған экологиядағы алғашқы болжамдық модельдердің бірі. r/K селекциялық моделінің негізінде табиғи іріктеу қысымы популяция тығыздығына байланысты өзгереді. Мысалы, арал алғаш отарланғанда, жекелемелердің тығыздығы төмен болады. Халық санының бастапқы өсуі бәсекелестікпен шектелмейді, нәтижесінде, халықтың қарқынды өсуіне жеткілікті ресурстар болады. Халық санының өсуінің бұл бастапқы кезеңдері тығыздықтан тәуелсіз табиғи іріктеу күштеріне ұшырайды, бұл r-селекция деп аталады. Халық саны арта келе, аралдың сыйымдылығына жақындап, жекелемелер азаятын ресурстар үшін күшті бәсекелесуге мәжбүр болады. Тығыздығы жоғары жағдайларда, халық тығыздықтан тәуелді табиғи іріктеу күштеріне ұшырайды, бұл K-селекция деп аталады. Су астындағы таралған рифтер жүйелерінің әртүрлілігі мен оқшаулануы оларды экологиялық ниша және бейтарап теорияларды тексеруге қолайлы орындарға айналдырады.

Метапопуляциялар

Экологиялық жүйелердің кеңістіктік талдауы жиі, кеңістікте біртекті популяциялар үшін қолданылатын болжамдар, тіпті интуитивті көрінетін болжамдардың, миграциялық субпопуляциялар бір жапсырмадан екіншісіне қозғалғанда жарамсыз болуы мүмкін екенін көрсетеді. Бір түрдің қарапайым моделінде субпопуляция жапсырманы иелене алады, бір жапсырмадан бос жапсырмаға көше алады немесе бос жапсырманы қалдырып, жойылуы мүмкін. Мұндай жағдайда, иеленілген жапсырмалардың үлесі мысылы, м – отарлау жылдамдығы, ал e – жойылу жылдамдығы ретінде көрсетіледі. Егер e < m болса, бұл модельде p-нің тұрақты күйдегі мәні 1 – (e/m) болады, ал кері жағдайда барлық жапсырмалар ақырында бос қалады. Бұл модель ойын теориялық тәсілдер, жыртқыш-жұрттық қарым-қатынастар және т.б. сияқты әртүрлі жолдармен басқа түрлерді қосу арқылы күрделене түсуі мүмкін. Біз қарапайымдық үшін бұрынғы бір түрлі жүйеге қатысты кеңейтімдерді қарастырамыз. Бірінші популяциямен иеленілген жапсырмалардың үлесін p1, ал екіншісімен – p2 деп белгілейік. Бұл жағдайда, егер e тым жоғары болса, p1 және p2 тұрақты күйде нөлге тең болады. Дегенмен, жойылу жылдамдығы орташа болғанда, p1 және p2 тұрақты түрде бірге өмір сүре алады. P2-нің тұрақты күйдегі мәні симметрия бойынша p*1 анықталады. Егер e нөлге тең болса, жүйенің динамикасы отарлауда жақсырақ болатын түрге (яғни, m мәні жоғары) жағдай жасайды. Бұл теориялық экологиядағы маңызды нәтижеге, яғни Аралық Бұзылу Гипотезасына әкеледі, онда биологиялық әртүрлілік (популяцияда бірге өмір сүретін түрлердің саны) бұзылу (мұндағы e – оның көрсеткіші) тым жоғары немесе тым төмен болмай, аралық деңгейде болғанда максималды болады. Бұл қарапайым модельдеу тәсілінде қолданылатын дифференциалдық теңдеулердің түрі өзгертілуі мүмкін. Мысалы, отарлау жоғарыда сипатталған сызықтық емес режимге қарағанда сызықтық түрде (m*(1-p)) тәуелді болуы мүмкін. Бұл түрдің көбейту тәсілі «пропагулдердің жаңбыры» деп аталады, онда әр буында популяцияға көптеген жаңа жеке тұлғалар келіп түседі. Мұндай жағдайда, популяция саны нөлге тең тұрақты күй әдетте тұрақсыз болады. Жойылу жоғарыда сипатталған сызықтық (e*p) режимге қарағанда сызықтық емес түрде p (e*p*(1-p)) тәуелді болуы мүмкін. Бұл «құтқару әсері» деп аталады, және осы режимде популяцияны жою тағы да қиын.

Экожүйелік экология

Экожүйеге биотикалық немесе абиотикалық жаңа элементтерді енгізу бұзылыс тудыруы мүмкін. Кейбір жағдайларда бұл экологиялық құлдырауға, трофикалық тізбектердің бұзылуына және экожүйедегі көптеген түрлердің өліміне әкеледі. Экологиялық денсаулықтың абстрактілік ұғымы экожүйенің тұрақтылығы мен қалпына келтіру қабілетін өлшеуге бағытталған; яғни, экожүйенің тепе-теңдік күйінен қаншалықты алшақтағанын анықтауға. Дегенмен, көбінесе экожүйелер бұзылушы факторға қарсы тұрып, қалпына келеді. Құлдырау мен қалпына келу арасындағы айырмашылық енгізілген элементтің зияндылығына және бастапқы экожүйенің төзімділігіне байланысты. Егер экожүйелер негізінен стохастикалық процестермен басқарылса, оның болашақ жағдайы болжамды және кездейсоқ әрекеттердің нәтижесінде анықталатын болса, олар жеке түрлерге қарағанда кенеттен болатын өзгерістерге төзімдірек болуы мүмкін. Табиғаттағы тепе-теңдік болмаған жағдайда, экожүйелердің түр құрамы өзгерістің сипатына байланысты өзгеріске ұшырайды, бірақ толық экологиялық құлдырау сирек кездесетін құбылыс. 1997 жылы Роберт Уланович экожүйелердің құрылымын сипаттау үшін ақпараттық теорияның құралдарын пайдаланды, зерттелген жүйелердегі өзара ақпарат алмасуды (корреляцияларды) ерекше атап өтті. Осы әдістемеге және күрделі экожүйелерге жасалған бұрынғы бақылауларға сүйене отырып, Уланович экожүйелердегі стресс деңгейін анықтау және олардың ортадағы белгілі бір өзгерістерге (мысалы, энергия ағынының күшеюі немесе әлсіреуі) және эвтрофикацияға реакциясын болжау тәсілдерін көрсетті. Ecopath – бастапқыда NOAA ұйымымен әзірленген, тегін экожүйе модельдеу бағдарламалық кешені. Ол балық шаруашылығын басқаруда кеңінен қолданылады және нақты теңіз экожүйелеріндегі күрделі қарым-қатынастарды модельдеу және визуализациялау үшін пайдалы құрал болып табылады.

Тамақ желілері

Тамақ желісі – бұл жыртқыш-олжа қарым-қатынастарының күрделі желісін ұйымдастыруға арналған құрылым. Тамақ желісі – тағамдық тізбектердің жиынтығы. Әр тағамдық тізбек негізгі өндірушіден немесе автотрофтан басталады, яғни өз тағамын өзі өндіре алатын, мысалы, өсімдік сияқты организмнен басталады. Тізбектегі келесі организм – негізгі өндірушімен қоректенетін организм, және тізбек осылайша, бірінен соң бірі жыртқыштардың тізбегі ретінде жалғаса береді. Әр тізбектегі организмдер негізгі өндірушілерден неше қадам алыс екеніне байланысты трофикалық деңгейлерге топтастырылады. Тізбектің ұзындығы немесе трофикалық деңгей – энергия немесе қоректік заттар өсімдіктерден жоғары жыртқыштарға қалай өтетініне байланысты кездесетін түрлердің санын көрсететін өлшем. Тағамдық энергия бір организмнен екіншісіне, одан кейін тағы да бірнеше организмге ағылады, әр деңгейде біраз энергия жоғалады. Белгілі бір трофикалық деңгейде бір түр немесе бірдей жыртқыштары мен олжалары бар түрлер тобы болуы мүмкін. 1927 жылы Чарльз Элтон тамақ желісін пайдалану туралы маңызды зерттеу жариялады, осының нәтижесінде тамақ желісі экологияның маңызды түсінігіне айналды. 1966 жылы Роберт Пэйннің суайдынындағы жағалауларды зерттеуінен кейін тамақ желісіне қызығушылық арта түсті, бұл тамақ желісінің күрделілігі түрлердің әртүрлілігі мен экологиялық тұрақтылықты сақтауда маңызды екенін көрсетті. Көптеген теориялық экологтар, соның ішінде сэр Роберт Мэй және Стюарт Пимм, осы және басқа да жаңалықтарға байланысты тамақ желісінің математикалық қасиеттерін зерттеуге кірісті. Олардың талдауларына сәйкес, күрделі тамақ желісі қарапайым тамақ желісінен гөрі тұрақсыз болуы мүмкін.

Жүйелік экология

Жүйелік экологияны жалпы жүйелер теориясының экологияға қолданылуы ретінде қарастыруға болады. Ол экологиялық жүйелерді, әсіресе экожүйелерді зерттеуге тұтас және пәнаралық көзқараспен келеді. Жүйелік экология экожүйелердің жұмыс істеуіне адамның араласуының қалай әсер ететінімен ерекше қызығушылық танытады. Теориялық экологияның басқа салалары сияқты, ол термодинамикадан ұғымдарды пайдаланады және оларды кеңейтеді, сондай-ақ күрделі жүйелердің басқа макроскопиялық сипаттамаларын жасайды. Экологиялық желілердегі түрлі трофикалық деңгейлер арқылы энергия ағыны да ескеріледі. Жүйелік экология экологиялық экономиканың сыртқы ықпалын да қарастырады, бұл көбінесе экожүйелік экологияда назарда ұсталмайды. Көп жағдайда жүйелік экология – экожүйелік экологияның бір саласы болып табылады.

Экофизиология

Бұл – физикалық және биологиялық ортаның организмнің физиологиясымен қалай өзара әрекеттесетінін зерттейтін ғылым. Ол климаттың және қоректік заттардың өсімдіктер мен жануарлардағы физиологиялық процестерге тигізетін әсерін қамтиды, сондай-ақ физиологиялық процестердің организм мөлшеріне қарай қалай өзгеріп, масштабталуын ерекше зейінмен қарастырады.

Ұрпақ мінез-құлқы

Құстардың үйірлері бірден бағыттарын өзгертіп, содан кейін, дәл сол кезде, бірауыздан қонуға шешім қабылдай алады. Ұсақ топтық мінез-құлық – бұл ұқсас өлшемдегі жануарлардың жиналуымен, бір орында жинала беруімен немесе белгілі бір бағытта көшіп-қонып жүруімен көрінетін ұжымдық мінез-құлық. Бұл мінез-құлық көбінесе жәндіктерде байқалады, бірақ құстардың үйірлесуінде, балықтардың бірігіп жүзуінде және төрт аяқты жануарлардың үйірлесуінде де кездеседі. Бұл – жеке агенттер қарапайым мінез-құлық ережелерін орындағанда пайда болатын күрделі, өрбу мінез-құлық. Жақында, өрбу мінез-құлықтың көптеген аспектілерін түсіндіретін бірқатар математикалық модельдер ашылды. Ұсақ топтық алгоритмдер Лагранж немесе Эйлер тәсілдерін қолданады. Эйлер тәсілі Ұсақ топтық мінезді өріс ретінде қарастырады, Ұсақ топтық мінездің тығыздығымен жұмыс істейді және орташа өріс қасиеттерін шығарады. Бұл гидродинамикалық тәсіл және ірі Ұсақ топтық мінездің жалпы динамикасын модельдеу үшін пайдалы болуы мүмкін. Дегенмен, көптеген модельдер Лагранж тәсілімен жұмыс істейді, ол Ұсақ топтық мінезді құрайтын жеке агенттерді (нүктелерді немесе бөлшектерді) қадағалайтын агентке негізделген модель. Жеке бөлшектер модельдері Эйлер тәсілінде жоғалып кеткен бағыт және арақашықтық туралы ақпаратты қадағалай алады. Мысалдарға құмырсқалар колониясын оңтайландыру, өздігінен қозғалатын бөлшектер және бөлшектер Ұсақ топтық мінезін оңтайландыру жатады. Жасушалық деңгейде жеке организмдер де Ұсақ топтық мінез-құлықты көрсетеді. Орталықтандырылмаған жүйелерде жеке тұлғалар өздерінің шешімдеріне негізделген, ешқандай жалпы басшылықсыз әрекет етеді. Зерттеулер жеке Trichoplax adhaerens өздігінен қозғалатын бөлшектер (SPP) сияқты әрекет ететінін және жиналғанда реттелген қозғалыстан тәртіпсіз қозғалысқа фазалық өтуді көрсететінін көрсетті. Бұрын эволюция барысында жануарлардың мөлшерін беткей-көлем арақатынасы шектейді деп есептелген. Жеке тұлғалардың ұжымдық мінез-құлығын ескере отырып, тәртіптің де шектеуші фактор екендігі ұсынылды. Эволюциялық жолдағы ірі көпжасушалы жануарлар үшін орталық жүйке жүйесінің маңызды екені көрсетілді.

Қадамдастыру

Photinus carolinus шырыны ұжымдық ортада жарқырау жиіліктерін үйлестіреді. Жеке алғанда, жарқылдауда көзге көрінетін ешқандай үлгі байқалмайды. Топтық ортада жарқырау үлгісінде кезеңділік пайда болады. Көптеген шырындардан тұратын жүйедегі жарқылдаудағы синхрондалу мен асинхрондалудың бірдей болуын химералық күйлермен сипаттауға болады. Синхрондалу спонтанды түрде пайда болуы мүмкін. Агенттік модель осы ерекше құбылысты сипаттауда тиімді болды. Жеке шырындардың жарқылдауы осцилляторлар ретінде қарастырылуы мүмкін, ал жаһандық байланыс модельдері конденсирленген зат физикасында қолданылатын модельдерге ұқсас.

Эволюциялық экология

Британдық биолог Альфред Рассел Уоллес табиғи іріктеу арқылы эволюция теориясын дербес ұсынғанымен, Шарль Дарвин өзінің теориясын жариялауға ынталандырды. 1858 жылғы танымал еңбегінде Уоллес табиғи іріктеуді түрлер мен сорттарды қоршаған ортаға бейімдейтін кері байланыс механизмі ретінде қарастырды. Кибернетик және антрополог Грегори Бейтсон 1970 жылдары, мысал ретінде жазғанмен, Уоллес "19 ғасырда айтылған ең күшті ойды айтқан" деп атап көрсетті. Содан бері табиғи іріктеу мен жүйелер теориясы арасындағы байланыс белсенді зерттеу нысанына айналды.

Басқа теориялар

Бұрынғы экологиялық теориялар су тасқындарын апатты құбылыс деп қарастырған, ал өзеннің су тасқыны импульсі тұжырымдамасы жыл сайынғы су тасқынының өзен экожүйесінің ең маңызды және биологиялық тұрғыдан ең өнімді ерекшелігі екенін дәлелдейді.

Тарих

Теориялық экология Г. Эвелин Хатчинсон мен оның шәкірттері жасаған алғашқы жұмыстарға негізделген. Г.Т. Одум мен Э.П. Одум ағайындылары қазіргі теориялық экологияның негізін қалаушылары деп есептеледі. Роберт Макартур теорияны қоғамдық экологияға енгізді. Дэниел Симберлофф Э.О. Уилсонның студенті болды, ол МакАртурмен бірге теориялық экологияның дамуындағы маңызды еңбек – "Аралдық биогеография теориясы" кітабын жазды. Симберлофф тәжірибелік экологияға статистикалық дәлдік қосты және SLOSS пікірсайысында – бір үлкен қорық орнатудың, әлде бірнеше кішкентай қорықтарды құрудың артық-кемдігі туралы тартыста маңызды рөл атқарды. Бұл Джаред Даймондтың қауымдастық құрастыру ережелерін қолдаушылардың бейтарап модельді талдау арқылы өз идеяларын қорғауына себеп болды. Симберлофф оқшауланған қорықтарды байланыстыратын дәліздердің тиімділігі туралы пікірсайыста (құрсақтан тоқтамайтын) да басты рөл атқарды. Стивен П. Хаббелл мен Майкл Розенцвейг теориялық және тәжірибелік аспектілерді біріктіріп, МакАртур мен Уилсонның аралдық биогеография теориясын дамытты. Хаббелл – Бірыңғай бейтарап биоәртүрлілік және биогеография теориясымен, ал Розенцвейг – "Кеңістікте және уақытта түрлердің әртүрлілігі" еңбегімен.