Optimale Nahrungssuche

Oft sind die Dinge, die ein Mensch braucht, im Leben nicht sofort greifbar. Die Organismen müssen also auf Nahrungssuche gehen. Die Nahrungssuche ist einfach definiert als der Prozess der Suche nach Nahrung oder allgemeiner nach Ressourcen. Obwohl Nahrung wahrscheinlich das erste Beispiel ist, das einem in den Sinn kommt, müssen Organismen nach anderen Ressourcen wie Unterschlupf oder Partnern suchen, und Tiere unternehmen oft große Anstrengungen, um das zu bekommen, was sie brauchen. Der Akt der Nahrungssuche selbst erfordert jedoch Energie. Im Wesentlichen müssen Einzelpersonen das Verbrennen von Kalorien mit der Gewinnung von Kalorien in Einklang bringen. Um es einfach auszudrücken: Die Nahrungssuche erfordert eine Strategie. Ökologen haben die Theorie der optimalen Nahrungssuche entwickelt, um die Umstände zu modellieren, unter denen ein Organismus das optimale Gleichgewicht zwischen dem Energieaufwand für die Nahrungssuche, d.h. dem Wert von zwei Eicheln, und der potenziellen Energie, die er wie sechs neue Eicheln erwerben kann, erreicht.

Ein Merkmal der Nahrungssuche ist, dass die Ressourcen nicht immer gleichmäßig innerhalb eines Lebensraums verteilt sind. In der Regel sind Ressourcen in Patches enthalten, zwischen denen Sammler wechseln müssen. Wie genau sollten sich Sammler also in diesen Ressourcenbereichen zurechtfinden? Im Jahr 1976 entwickelte der Evolutionsökologe Eric L. Charnov das Marginalwerttheorem (MVT), um zu erklären, wie Organismen ihre Nahrungssuche optimieren. Der MVT hat fünf Hauptvorhersagen für eine optimale Nahrungssuche. Zunächst heißt es, dass Sammler in Flecken mit hoher Beutedichte mehr Beute fangen sollten als in Gebieten mit niedriger Beutedichte. Zweitens sagt die Theorie voraus, dass Sammler mehr Zeit mit der Jagd nach Ressourcen in Gebieten mit hoher Beutedichte verbringen sollten. Als nächstes sollte der Sammler in dichten Umgebungen mit dicht beieinander liegenden Flecken eine höhere Beutefangrate aufweisen als in dünnen Umgebungen mit weiter auseinander liegenden Flecken. Die vierte Vorhersage besagt, dass Sammler in diesen dichten Umgebungen mehr Zeit mit der Nahrungssuche verbringen werden als in dünn besiedelten Umgebungen. Schließlich sollte ein Forager einen Patch hinterlassen, wenn die Fangrate auf die durchschnittliche Rate aller Patches gesunken ist. Und hier kommt ein Konzept ins Spiel, das sich "Giving up Time" oder "GUT" nennt. Um den GUT zu berechnen, subtrahieren Sie einfach die Zeit, in der das letzte Beutetier erworben wurde, von der Zeit, in der das Individuum das Beet verlässt. Daher sollte der GUT für alle Flecken, die ein Sammler besucht, gleich sein.

In diesem Labor führst du Simulationen zur Nahrungssuche in verschiedenen Feldern für künstliche Ressourcen durch und führst dann Berechnungen durch, um zu beurteilen, wie deine Klasse als Sammler abgeschnitten hat und ob du dich an die Regeln des Grenzwertsatzes gehalten hast.