BioND — Dynamics of Biological Networks

Generalized models reveal stabilizing factors in food webs

Thilo Gross, Lars Rudolf, Simon A. Levin, and Ulf Dieckmann
Science 325, 747-750, 2009.

Abstract

Histogram of food web stability

Insights into what stabilizes natural food webs have always been limited by a fundamental dilemma: Studies either need to make unwarranted simplifying assumptions, which undermines their relevance, or only examine few replicates of small food webs, which hampers the robustness of findings. We used generalized modeling to study several billion replicates of food webs with nonlinear interactions and up to 50 species. In this way, first we show that higher variability in link strengths stabilizes food webs only when webs are relatively small, whereas larger webs are instead destabilized. Second, we reveal a new power law describing how food-web stability scales with the number of species and their connectance. Third, we report two universal rules: Food-web stability is enhanced when (i) species at a high trophic level feed on multiple prey species and (ii) species at an intermediate trophic level are fed upon by multiple predator species.

Media Coverage

Sabiene Sütterlin, Science Blogs, 2010-08-26
Seit ich mit der Netzwerk-Gruppe zu tun habe, sehe ich überall Netzwerke. Die Leser dieses Blogs sind teilweise untereinander vernetzt, zum Beispiel. Und die Nervenzellen in unseren Gehirnen knüpfen stets neue Verbindungen
(more)

Natur + Kosmos, 2009-08-20
Was hält eine Lebensgemeinschaft im Innersten zusammen? Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich und den USA haben mithilfe von Computersimulationen fundamentale Gesetzmäßigkeiten aufgedeckt, die die Stabilität von Ökosystemen mitbestimmen
(more)

Austrian Broadcasting (ORF), 2009-08-07
Vielseitige Raubtiere, die sich nicht auf eine bestimmte Beute-Art spezialisiert haben, stabilisieren Ökosysteme
(more)

ND TV, 2009-08-07
Using computer models, scientists from Germany, Austria, and the United States have discovered fundamental rules that determine the stability of ecosystems. The computations reveal that small ecosystems follow other rules than large ecosystems
(more)

Science Daily, 2009-08-07
New findings, published in the journal Science, conclude that food-web stability is enhanced when many diverse predator-prey links connect high and intermediate trophic levels
(more)

Natalie Bachl, Der Standard, 2009-08-07
Forscher finden Gesetzmäßigkeiten, wie Nahrungsketten stabil bleiben - Löwen gehen mit gutem Beispiel voran
(more)

VET-Magazin, 2009-08-07
Wissenschaftler aus Deutschland, Österreich und den USA haben mithilfe von Computersimulationen fundamentale Gesetzmäßigkeiten aufgedeckt, die die Stabilität von Ökosystemen mitbestimmen. Nahrungsnetze sind demnach stabiler, wenn Raubtierarten an der Spitze der Nahrungskette sich von verschiedenen Beutetieren ernähren und Beutearten in der Mitte der Nahrungskette vielen Räubern ausgesetzt sind.
(more)

Scinexx, 2009-08-07
Das Nahrungsnetz eines Ökosystems ist stabiler, wenn die Top-Raubtierarten keine Nahrungsspezialisten sind, sondern sich von vielen verschiedenen Beutetieren ernähren. Das haben Wissenschaftler mithilfe eines neuen Modells festgestellt. Die Berechnungen haben zudem ergeben, dass kleine Ökosysteme anderen Regeln gehorchen als große, wie die Forscher jetzt in "Science" berichten
(more)

Links

Supporting Material