การพิจารณาว่าโลกดูเหมือนแพลงก์ตอนเป็นหนทางใหม่ในการแก้ความขัดแย้งของแพลงก์ตอน
มีปริศนาอันยาวนานในระบบนิเวศที่เรียกว่า แพลงก์ตอน นักนิเวศวิทยาจอร์จ เอเวลิน ฮัทชินสัน ( George Evelyn Hutchinson) เป็นนักนิเวศวิทยาที่มีชื่อเสียงโด่งดังในปี 1961ความขัดแย้งดังกล่าวได้สำรวจว่ามันแปลกแค่ไหนที่มีแพลงก์ตอนพืชหลายพันสายพันธุ์ในต้นน้ำลำธารของมหาสมุทร น้ำไม่กี่เมตรบนนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นซุปที่ผสมกันอย่างดี หมายความว่าแพลงก์ตอนพืชเหล่านี้ทั้งหมดต้องอาศัยสารอาหารชนิดเดียวกัน ทฤษฎีการกีดกันการแข่งขันกล่าวว่าหนึ่งในสายพันธุ์เหล่านี้ควรจะแข็งแกร่งขึ้นเล็กน้อย และควรเอาชนะส่วนที่เหลือ แต่ไม่มีใครมี ทำไม
ฮัทชินสันตีพิมพ์ความขัดแย้งในช่วงสูงสุดของสงครามเย็น เมื่ออากาศเต็มไปด้วยการถกเถียงกันถึงคุณค่าของการแข่งขันและการแบ่งปันทรัพยากร ความคิดเชิงนิเวศน์ถูกครอบงำด้วยแนวคิดที่ว่าการแข่งขันทำให้สัตว์บางชนิดเจริญเติบโตและบางชนิดก็สูญพันธุ์ แต่ฮัทชินสันมองว่าวิธีคิดนี้เป็นการทำให้เข้าใจง่ายเกินไป และเขายกแพลงก์ตอนพืชเป็นตัวอย่างว่าจะต้องมีกองกำลังเพิ่มเติมที่สร้างความหลากหลายทางชีวภาพได้อย่างไร
ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมานักนิเวศวิทยาได้เสนอคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับสาเหตุที่แพลงก์ตอนพืชหลายชนิดยังคงมีอยู่ รวมถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมอย่างรวดเร็ว การดำรงอยู่ของการพึ่งพาของสายพันธุ์ การกระจายตัวของแพลงก์ตอนพืชที่ไม่สม่ำเสมอ และความจริงที่ว่าแพลงก์ตอนพืชบางชนิดปล่อยสารพิษที่อาจให้ พวกเขาได้เปรียบเหนือการแข่งขัน แต่การศึกษาใหม่โดย Michael Behrenfeld นักนิเวศวิทยาจาก Oregon State University และเพื่อนร่วมงานของเขาพยายามที่จะแก้ปัญหานี้โดยใช้มุมมองที่แตกต่างออกไป นั่นคือ แพลงก์ตอน
แพลงก์ตอนพืชมีขนาดเล็กมากและระยะห่างระหว่างพวกมันกว้างมาก – จากมุมมองของพวกเขา – มีแนวโน้มว่าแพลงก์ตอนพืชจะไม่แข่งขันเลย Behrenfeld กล่าว ถ้าคุณจินตนาการว่าแพลงก์ตอนพืชจะมีขนาดประมาณรูตบอลของต้นไม้ เขาพูดว่า แพลงก์ตอนพืชที่ใกล้ที่สุดถัดไปจะอยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร
ขนาดที่เล็กของแพลงก์ตอนพืชยังหมายความว่ามันได้สัมผัสกับน้ำในฐานะสารที่มีความหนา ซึ่งอาจคล้ายกับความรู้สึกของน้ำผึ้งสำหรับเรา เมื่อแพลงก์ตอนพืชแต่ละชนิดเคลื่อนที่ ชั้นของน้ำที่เรียกว่าชั้นขอบจะเคลื่อนที่ไปด้วย ซึ่งหมายความว่าแพลงก์ตอนพืชใช้เวลาส่วนใหญ่แยกออกจากกันอย่างแน่นหนา
“เมื่อคุณคิดแบบนั้น มันเหมือนกับว่า แพลงก์ตอนพืชที่อยู่ห่างไกลจากร่างกายจริง ๆ จะแข่งขันกันเองโดยตรงได้อย่างไร” เบเรนเฟลด์กล่าว
ด้วยแรงบันดาลใจจากข้อมูลเชิงลึกนี้ Behrenfeld ตัดสินใจจำลองความหลากหลายทางชีวภาพของแพลงก์ตอนพืชโดยใช้แนวทางที่เรียกว่าทฤษฎีที่เป็นกลาง แทนที่จะสร้างแบบจำลองพลวัตของระบบนิเวศเป็นเชื้อเพลิงในการแข่งขัน กรอบนี้บอกว่าชุมชนจะสูญเสียสปีชีส์ก็ต่อเมื่อโดยบังเอิญ สมาชิกจำนวนมากเกินไปตายไปพร้อม ๆ กัน และได้รับสปีชีส์เฉพาะเมื่อพวกมันอพยพหรือเมื่อการกลายพันธุ์ของยีนสร้างพวกมันขึ้นใหม่
ทฤษฎีที่เป็นกลางได้ผลดีสำหรับน้ำประมาณ 1 เม็ด แบบจำลองของ Behrenfeld จำนวนหนึ่งที่คาดการณ์ว่าจะมีอยู่นั้นใกล้เคียงกับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สังเกตเห็นในการสำรวจในทะเล แต่เมื่อเขาขยายแบบจำลองขึ้นเพื่อเป็นตัวแทนของแหล่งน้ำที่ใหญ่ขึ้น รอยแตกก็เริ่มก่อตัวขึ้น
Behrenfeld กล่าวว่า “เราต้องจำไว้ว่าน้ำถูกผสมอย่างต่อเนื่อง ในโลกที่กำหนดโดยทฤษฎีที่เป็นกลาง แพลงก์ตอนพืชจะต้องตายในอัตราที่ไม่สมเหตุผลเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับแพลงตอนใหม่ทั้งหมดที่มาจากส่วนอื่นของมหาสมุทร แทนที่จะอธิบายว่าเหตุใดจึงมีแพลงก์ตอนพืชมากกว่าหนึ่งชนิด แบบจำลองตามทฤษฎีที่เป็นกลางของ Behrenfeld ทำนายว่าจริงๆ แล้วควรมีจำนวนสปีชีส์ของแพลงก์ตอนพืชทางดาราศาสตร์
ดังนั้น Behrenfeld และเพื่อนร่วมงานของเขาจึงพิจารณากองกำลังอื่นๆ ที่สามารถจำกัดจำนวนสปีชีส์ของแพลงก์ตอนได้แม้ในยูโทเปียที่ปราศจากการแข่งขัน เช่น ความน่าดึงดูดใจของแพลงก์ตอนพืชต่อผู้ล่า การสืบพันธุ์ได้เร็วเพียงใด และการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศส่งผลต่อความแปรผันทางพันธุกรรมภายในสปีชีส์อย่างไร งานของพวกเขาได้ผลดี โดยการเพิ่มองค์ประกอบเหล่านี้ลงในแบบจำลองทำให้พวกมันใกล้เคียงกับจำนวนสปีชีส์ที่นักวิทยาศาสตร์เคยสังเกตในมหาสมุทร
Nick Record นักนิเวศวิทยาด้านการคำนวณที่ Bigelow Laboratory for Ocean Sciences ในรัฐเมนกล่าวว่าผลการวิจัยของ Behrenfeld เน้นว่าการปั่นป่วนอย่างต่อเนื่องของมหาสมุทรทำให้นักวิทยาศาสตร์คิดหาวิธีใหม่ ๆ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์ได้อย่างไร “ระบบทางทะเลแตกต่างกันมาก” กับระบบบนบก เขากล่าว “และพวกเขาประพฤติตนในลักษณะที่แตกต่างกันจริงๆ”
ทว่าเร็กคอร์ดมีความขัดแย้งของแพลงก์ตอนที่แตกต่างออกไป “ไม่ใช่เรื่องผิดธรรมดาที่จะแก้ไข” เร็กคอร์ดกล่าว “เป็นส่วนหนึ่งของเรื่องเล่า”
แทนที่จะสมมติว่าวิธีแก้ปัญหาบางอย่างถูกต้องในขณะที่วิธีอื่นๆ ไม่ถูกต้อง เร็กคอร์ดคิดว่าวิธีแก้ปัญหาที่เสนอทั้งหมดเกี่ยวกับความขัดแย้งชี้ไปที่ความจริงที่ใหญ่กว่าเกี่ยวกับระบบนิเวศทางทะเล—ว่าพวกมันซับซ้อนพอที่นักนิเวศวิทยาจะไม่มีวันพบแบบจำลองที่เหมาะกับทุกรูปแบบ เพื่ออธิบายวิธีการทำงาน
บางทีในอีก 60 ปีข้างหน้าจะเห็นวิธีแก้ปัญหาที่ขัดแย้งกันมากมายเช่นเดียวกับครั้งสุดท้าย และบางทีนั่นอาจเป็นวิธีที่ควรจะเป็นเมื่อมันมาถึงความขัดแย้งที่ดี
