Оптимальный сбор пищи

Часто в жизни вещи, в которых нуждается человек, могут быть недоступны. Таким образом, организмы нуждаются в добывании пищи. Собирательство определяется просто как процесс поиска пищи или ресурсов в более общем смысле. Хотя еда, вероятно, является первым примером, который приходит на ум, организмы должны добывать другие ресурсы, такие как укрытие или партнеры, и животные часто идут на многое, чтобы получить то, что им нужно. Тем не менее, сам акт добывания пищи требует энергии. По сути, люди должны балансировать между сжиганием калорий и их получением. Проще говоря, поиск пищи требует определенной стратегии. Экологи создали теорию оптимального собирательства, чтобы смоделировать условия, при которых организм достигает оптимального баланса между энергией, затраченной на добывание пищи, т.е. стоимостью двух желудей и потенциальной энергией, которую он может приобрести, как шесть новых желудей.

Одной из характеристик собирательства является то, что ресурсы не всегда равномерно распределены в пределах среды обитания. Как правило, ресурсы содержатся в заплатках, между которыми фуражиры должны перемещаться. Так как же именно собирателям следует ориентироваться на этих участках ресурсов? В 1976 году эволюционный эколог Эрик Л. Чарнов придумал теорему о предельных значениях, или MVT, чтобы объяснить, как организмы оптимизируют свои поиски пищи. У MVT есть пять основных прогнозов для оптимального кормления. Во-первых, в нем говорится, что фуражиры должны захватывать больше добычи на участках с высокой плотностью добычи, чем на участках с низкой плотностью добычи. Во-вторых, теория предсказывает, что собиратели должны тратить больше времени на охоту за ресурсами на участках с высокой плотностью добычи. Далее, фуражир должен иметь более высокий уровень захвата добычи в плотной среде с плотно прижатыми друг к другу участками, чем в разреженной среде с участками, которые разбросаны дальше друг от друга. Четвертое предсказание гласит, что фуражиры будут проводить больше времени в добывании пищи в этих плотных условиях, чем в разреженных. Наконец, фуражир должен покинуть участок, когда скорость поимки снизилась до среднего показателя по всем участкам. И вот тут-то и появляется концепция, называемая отказом от времени или GUT. Чтобы рассчитать GUT, просто вычтите время, в течение которого была получена последняя добыча, из момента, когда особь покидает участок. Следовательно, GUT должен быть одинаковым для всех участков, которые посещает фуражир.

В этой лаборатории вы проведете моделирование добычи пищи на нескольких различных участках искусственных ресурсов, а затем выполните расчеты, чтобы оценить, как ваш класс проявил себя в качестве фуражиров и придерживались ли вы правил теоремы о предельной стоимости.