Δομή και δυναμική δικτύων αλληλεπίδρασης φυτών επικονιαστών και οι παράγοντες που τα επηρεάζουν
Authors: Μέμτσας Γεώργιος 
Published: November 2023

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήσαμε τις σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ φυτικών ειδών και των ειδών επικονιαστών καθώς και τον τρόπο με τον οποίο οργανώνονται σε κοινότητες. Οι κοινότητες αυτές τείνουν να εμφανίζουν μια εγκιβωτισμένη δομή ενώ ταυτόχρονα παρατηρείται ότι τα είδη που τα απαρτίζουν τείνουν να σχηματίζουν ομάδες ειδών αλληλοεπιδρώντας κυρίως μεταξύ τους παρά με είδη που ανήκουν σε άλλες ομάδες. Το σημαντικότερο όμως είναι ότι τα παραπάνω πρότυπα οργάνωσης των κοινοτήτων έχουν συσχετιστεί με τη σταθερότητα τους, τις οικοσυστημικές λειτουργίες και μας επιτρέπουν να αποκτήσουμε μια πιο ολοκληρωμένη άποψη για το πως συμπεριφέρονται οι κοινότητες σε πιθανές διαταραχές που μπορεί να οφείλονται στη κλιματική αλλαγή, στην απώλεια των ενδιαιτημάτων ή ακόμα και στην εμφάνιση χωροκατακτητικών ειδών. Αρχικά, διερευνήσαμε την αμφίδρομη σχέση μεταξύ της μεικτής πρωτογενούς παραγωγικότητας, της δομής των δικτύων επικονίασης και του πλούτου των ειδών. Η σχέση μεταξύ της βιοποικιλότητας και των οικοσυστημικών λειτουργιών μιας κοινότητας παραμένει ένα φλέγον θέμα συζήτησης μέχρι και σήμερα. Ωστόσο, παραμένει ασαφές εάν η βιοποικιλότητα οδηγεί την παραγωγικότητα ή η παραγωγικότητα διαμορφώνει τη βιοποικιλότητα ή η σχέση τους είναι αμφίδρομη. Οι μελέτες της βιοποικιλότητας και των οικοσυστημικών λειτουργιών μιας κοινότητας έχουν ασχοληθεί σχεδόν αποκλειστικά με τη σχέση που αναπτύσσεται μεταξύ του πλούτου των ειδών και της λειτουργίας του οικοσυστήματος ενώ ο ρόλος των βιοτικών αλληλεπιδράσεων, έναν παράγοντα κλειδί για τη διαμόρφωση και τη λειτουργία των οικοσυστημάτων παραμένει ακόμα ένα ανοιχτό ερευνητικό ερώτημα. Η έρευνα μας επιβεβαιώνει την αμφίδρομη σχέση μεταξύ της βιοποικιλότητας και της παραγωγικότητας και τονίζει την αμφίδρομη σχέση που αναπτύχθηκε μεταξύ της παραγωγικότητας και της δομής των δικτύων επικονίασης που μελετήθηκαν. Ωστόσο, η ερμηνεία, η κατανόηση και ο εντοπισμός των παραγόντων που διαμορφώνουν τις παραπάνω σχέσεις δεν ήταν ένα εύκολο εγχείρημα. Παρατηρήσαμε, ότι η μέση παραγωγικότητα διαμορφώνει την ποικιλότητα (ειδικά των ειδών επικονιαστών) με την αντίθετη σχέση να είναι ισχυρότερη. Αντίστοιχα, η δομή των δικτύων επικονίασης διαδραματίζει μικρό ρόλο ως προς τη διαμόρφωση της μέσης μεικτής παραγωγικότητας, με τα λιγότερο παραγωγικά δίκτυα να εμφανίζουν υψηλά επίπεδα εξειδίκευσης. Τέλος, η εγκιβωτισμένη δομή των κοινοτήτων συσχετίζεται σημαντικά με τις μικρότερες τιμές της μεταβλητότητας της μεικτής πρωτογενούς παραγωγικότητας μεταξύ των ετών. Η κλίμακα που χρησιμοποιείται σε μία μελέτη δύναται να διαμορφώσει τα συμπεράσματά μας για την οργάνωση των κοινοτήτων, τον πλούτο και την κατανομή των ειδών αλλά δύναται να επηρεάσει και τα αποτελέσματά της οδηγώντας σε λανθασμένα συμπεράσματα για τη δομή των δικτύων αλληλεπίδρασης. Κατά συνέπεια, προκειμένου να αξιολογήσουμε τον τρόπο με τον οποίο οργανώνονται οι κοινότητες απαραίτητη προϋπόθεση αποτελεί το να κατανοήσουμε την επίδραση που ασκεί η κλίμακα στα χαρακτηριστικά της δομής των δικτύων. Οι περισσότερες μελέτες έχουν ασχοληθεί με τη χρονική διάσταση της δυναμικής των ειδών και των αλληλεπιδράσεων τους και με το πως η χρονική κλίμακα επηρεάζει τη δομή των δικτύων αλληλεπίδρασης. Έτσι στη παρούσα διατριβή επικεντρωθήκαμε στη χωρική διάσταση της παραπάνω σχέσης. Στη δικτυακή ανάλυση η συνένωση των δικτύων αλληλεπίδρασης αποτελεί την ίσως πιο διαδεδομένη μεθοδολογία προκειμένου να εξεταστεί η επίδραση της κλίμακας. Αρχικά λοιπόν εξετάσαμε το αν η γεωγραφική απόσταση των δικτύων που συνενώνονται μπορεί να επηρεάσει τα συμπεράσματά μας για τα χαρακτηριστικά της δομής των κοινοτήτων. Η ιδέα αυτή προέκυψε από το γεγονός ότι όσο πιο χωρικά απομακρυσμένες είναι δύο θέσεις δειγματοληψίας τόσο περισσότερο μειώνονται οι ομοιότητες τους ως προς τη σύνθεση των ειδών και τις περιβαλλοντικές τους συνθήκες δύο παράγοντες που δύναται να διαμορφώσουν την ίδρυση ή μη μιας αλληλεπίδρασης. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι όσο πιο απομακρυσμένες είναι δύο θέσεις δειγματοληψίας τόσο περισσότερο διαφέρουν ως προς τη σύνθεση των ειδών και των αλληλεπιδράσεων τους γεγονός που διαμορφώνει τα χαμηλότερα επίπεδα εγκιβωτισμού και τα υψηλότερα επίπεδα διαμερισματοποίησης κατά τη συνένωση των πιο απομακρυσμένων δικτύων. Πολλές φορές όμως στη δικτυακή ανάλυση καλούμαστε να κατασκευάσουμε και να μελετήσουμε δίκτυα που πηγάζουν από πολλές διαφορετικές θέσεις δειγματοληψίας. Αυτό αυξάνει τις πιθανότητες σχηματισμού νέων αλληλεπιδράσεων μεταξύ εταίρων που κάτω από άλλες συνθήκες ίσως να μην είχαν συναντηθεί ποτέ στο χώρο ή στο χρόνο. Υπό αυτό το πρίσμα το να κατανοήσουμε την επίδραση της κλίμακας δειγματοληψίας στα χαρακτηριστικά της δομής τους κρίνεται αναγκαία προκειμένου να είμαστε σε θέση να αξιολογήσουμε καλύτερα τη συμπεριφορά των κοινοτήτων σε επικείμενες περιβαλλοντικές αλλαγές. Η ανάλυσή μας έδειξε ότι η αύξηση της κλίμακας δε συσχετίζεται σημαντικά με τον εγκιβωτισμό και τη δομοστοιχειακότητά των δικτύων επικονίασης αλλά οδηγεί σε υψηλότερα επίπεδα γενικοτροπίας.