英国华威大学官网12月22日报道，大规模的复杂生态系统为何能保持稳定是自然界的一大谜题，过去几十年来科学家一直推测，这是因为生态系统具有某种结构特性。近日，来自该校和西班牙格拉纳达大学的研究人员发现，这种未知的结构特性是一种被称为“营养一致性”（trophic coherence）的数学特性，它使地球各个大小生态系统不至于因规模和复杂性增加而变得不稳定。相关论文《营养一致性决定食物网稳定性》（Trophic Coherence Determines Food-web Stability）在12月出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表。

　　论文提出，“营养一致性”是生态系统食物网的一个特征，从统计学上看，它能比规模或复杂性更好地预测系统的线性稳定性。论文第一作者、华威大学数学研究所助理教授塞缪尔·约翰森（Samuel Johnson）举例解释说，“建筑物需要金属或木质构架一类的支撑结构以维持其矗立状态，支撑结构需要遵循数学和物理定律，例如假若顶部太重，建筑物就会倒塌；还需要具有灵活性以适应不同情况，例如假若刚性太强，恶劣天气下建筑物就会格外脆弱。生态系统也是如此，‘营养一致性’在生态系统中的作用就相当于建筑物的支撑结构，我们分析过的所有生态系统都具有这种结构特性。”不过，“尽管‘一致性’对于生态系统的存活起着关键作用，但这并不意味着自然界是出于此目的而进行选择的，大多数动物都不会选择性进食，无论这对其生态系统是否有利，但幸运的是‘一致性’源自同一物种倾向于选择相似的食物。”

　　约翰森说，自然界看似充满随机性，但在随机性的表象背后，是“营养一致性”保证其在增长的同时维持稳定。研究人员表示，了解物种增减是否会影响生态系统的稳定性对于生物多样性保护工作有重要意义。此外，该研究成果也有望应用于金融、工程等领域。

    王悠然/编译