Optymalne żerowanie

Często w życiu rzeczy, których dana osoba potrzebuje, mogą nie być w zasięgu ręki. Tak więc organizmy muszą żerować. Żerowanie definiuje się po prostu jako proces poszukiwania pożywienia lub, bardziej ogólnie, zasobów. Chociaż jedzenie jest prawdopodobnie pierwszym przykładem, który przychodzi na myśl, organizmy muszą szukać innych zasobów, takich jak schronienie lub partnerzy, a zwierzęta często dokładają wszelkich starań, aby uzyskać to, czego potrzebują. Jednak sam akt żerowania wymaga energii. Zasadniczo, ludzie muszą zrównoważyć spalanie kalorii z ich pozyskiwaniem. Mówiąc prościej, zbieractwo wymaga strategii. Ekolodzy stworzyli teorię optymalnego żerowania, aby modelować warunki, w których organizm osiąga optymalną równowagę między energią wydatkowaną na żerowanie, tj. wartością dwóch żołędzi, a potencjalną energią, którą może pozyskać, jak sześć nowych żołędzi.

Jedną z cech żerowania jest to, że zasoby nie zawsze są równomiernie rozmieszczone w siedlisku. Bardziej typowo, zasoby są zawarte w łatach, między którymi zbieracze muszą się poruszać. Jak więc dokładnie powinni poruszać się po tych skrawkach zasobów? W 1976 roku ekolog ewolucyjny Eric L. Charnov wymyślił twierdzenie o wartości krańcowej lub MVT, aby wyjaśnić, w jaki sposób organizmy optymalizują swoje żerowanie. MVT ma pięć głównych prognoz dotyczących optymalnego żerowania. Po pierwsze, stwierdza, że zbieracze powinni chwytać więcej zdobyczy w miejscach o dużym zagęszczeniu zdobyczy niż w miejscach o niskiej gęstości zdobyczy. Po drugie, teoria przewiduje, że zbieracze powinni spędzać więcej czasu na polowaniu na zasoby w miejscach o dużym zagęszczeniu zdobyczy. Następnie zbieracz powinien mieć wyższy wskaźnik chwytania zdobyczy w gęstych środowiskach z łatami, które są ściśle upakowane, niż w rzadkich środowiskach z plamami, które są bardziej oddalone od siebie. Czwarta prognoza mówi, że zbieracze będą spędzać więcej czasu na żerowaniu w tych gęstych środowiskach niż w rzadkich środowiskach. Wreszcie, zbieracz powinien zostawić łatkę, gdy współczynnik przechwytywania spadnie do średniej szybkości wszystkich łat. I tu właśnie pojawia się koncepcja zwana rezygnacją z czasu lub GUT. Aby obliczyć GUT, po prostu odejmij czas, w którym ostatnia zdobycz została zdobyta, od momentu, gdy dana osoba opuści plamę. Dlatego GUT powinien być taki sam dla wszystkich plastrów, które odwiedza zbieracz.

W tym laboratorium wykonasz symulacje żerowania w kilku różnych plamach sztucznych zasobów, a następnie wykonasz obliczenia, aby ocenić, jak Twoja klasa poradziła sobie jako zbieracze i czy przestrzegałeś zasad twierdzenia o wartości krańcowej.