Teoria optymalnego żerowania to model, który przewiduje najlepszy sposób karmienia zwierząt, aby nie poświęcać na to zbyt dużo energii i czasu. Z innej perspektywy jest to naturalny mechanizm polegający na maksymalizacji zasobów w ograniczonej przestrzeni.
Na czym opiera się ten model? Od jakich czynników to zależy? Czy u wszystkich zwierząt jest tak samo? Odpowiemy na wszystkie te pytania i wiele innych w poniższych wierszach.
Model przewidujący żywienie zwierząt
Model przewidujący zachowanie zwierzęcia podczas poszukiwania pożywienia jest znany jako teoria optymalnego żerowania (OTF).Ewolucyjnie żywe istoty rozwijają adaptacje, które pozwalają im przetrwać. Mechanizmy te opierają się nie tylko na modelach anatomicznych – skrzydłach, dłoniach czy pazurach – ale także na wzorcach behawioralnych.
Jak wszyscy wiemy, zdobywanie pożywienia dostarcza niezbędnej energii do czynności wykonywanych przez zwierzęta: poruszania się, rozmnażania i życia ze wszystkim, co się z tym wiąże. Jednak poszukiwanie i zdobywanie pożywienia jest jedną z czynności pochłaniających najwięcej energii.
Dlatego logiczne jest myślenie, że zwierzę będzie zainteresowane zdobyciem wystarczającej ilości pożywienia do wykonywania swoich czynności, ale bez poświęcania zbyt dużej ilości czasu i energii podczas czynności. Dzieje się tak, ponieważ musi również rozmnażać się i uciekać przed potencjalnymi drapieżnikami.
Teoria optymalnego żerowania - od angielskiego foraging, search for food - jest modelem odpowiedzialnym za przewidywanie optymalnej diety. Oznacza to, że oblicza równowagę, którą zwierzęta muszą znaleźć między kosztami a korzyściami związanymi z poszukiwaniem pożywienia.
Walka między energią a czasem
Ogólnie rzecz biorąc, badacze dzielą przedział czasu wykorzystywany przez żywe istoty podczas utrzymania diety na czas poszukiwania i czas obsługi. Czas zarządzania obejmuje czynności, takie jak polowanie na zdobycz lub czas potrzebny zwierzęciu na połknięcie materii organicznej.
Możemy zatem wyobrazić sobie model jako „bitwę” między czasem wyszukiwania i jazdy a energią pozyskiwaną z pożywienia. Zależność między energią a czasem musi być jak najbardziej zrównoważona, aby ta żywność mogła zostać spożyta.
To logiczne, że jaguar nie żywi się muchami. Poświęciłbym więcej energii na polowanie na nie niż na ich trawienie.
Czynniki wpływające na optymalny schemat żerowania
Optymalny model żerowania składa się z kilku złożonych równań. Chociaż nie zamierzamy zagłębiać się w złożoność wzoru matematycznego, wymienimy poniżej szereg czynników, które go warunkują.
Rozprzestrzenianie się żywności
Dla wielu zwierząt dieta polegająca na przemieszczaniu się z miejsca na miejsce nie jest tym samym, co dieta polegająca na przebywaniu w jednym miejscu przez dłuższy czas. Tak więc czas podróży jest podstawowym czynnikiem przy wyborze diety dla istot żywych.
Jako przykład możemy pomyśleć o karmieniu ptaka ziarnożernego, takiego jak szczygieł. W przypadku tego ptaka istnieje duża różnica między dużym lasem z blisko siebie drzewami a ogromną łąką z porozrzucanymi warzywami: w tym drugim przypadku koszt energetyczny karmienia jest znacznie wyższy.
W rzeczywistości istnieje teoria zwana „Twierdzeniem o wartości krańcowej”, która proponuje następujący postulat: optymalny czas podróży z jednego miejsca do drugiego jest proporcjonalny do odpowiedniej diety zwierzęcia.
Jakość jedzenia
Wiele zwierząt może odrzucić niektóre miejsca karmienia, jeśli jakość pożywienia jest niska. Dzieje się tak zazwyczaj dlatego, że jeśli pokarm jest niskiej jakości, nie zaspokaja swojego zapotrzebowania energetycznego i nie warto się na nim odżywiać.
Na przykład możemy pomyśleć o dużym drapieżniku, takim jak gepard. Istnieje duża różnica między dużą zdobyczą - taką jak antylopa gnu - a wartością odżywczą zapewnianą przez dietę opartą na małych ssakach lub padlinie.
Chociaż polowanie na gnu jest trudniejsze, ilość i jakość pożywienia z nawiązką rekompensuje poprzedni wysiłek. Tak więc teoria optymalnego żerowania może być również wykorzystana do przewidywania selekcji ofiar w grupach drapieżników.
Czy ta teoria jest taka sama dla wszystkich zwierząt?
Teoria optymalnego żerowania jest dobrym predyktorem sposobu odżywiania się zwierząt. Idziemy dalej, ponieważ ten model może rozszyfrować, czy gatunek będzie miał ogólny, czy specjalistyczny sposób życia. Wyjaśnijmy sobie.
W przypadku wyspecjalizowanego gatunku - takiego jak ryś iberyjski - czas poszukiwania zdobyczy jest stosunkowo krótki. Opłaca mu się więc polować cały czas na tę samą zdobycz, w tym przypadku na królika.W ten sposób wyspecjalizuje się w jednym typie ofiary i za każdym razem będzie bardziej wydajnie karmić.
Z drugiej strony grupy ogólne jedzą szeroką gamę różnych produktów spożywczych. Tak jest na przykład w przypadku zwykłej myszy. W przypadku tego typu gatunków koszt poszukiwania jednego źródła pożywienia jest większy niż koszt karmienia różnymi zasobami. W ten sposób mysz opiera swoją dietę na różnych nasionach, zbożach i roślinach.
Podsumowując, możemy stwierdzić, że teoria optymalnego żerowania pozwala zoologom i ekologom z łatwością przewidzieć zachowania żywieniowe zwierzęcia w jego naturalnym środowisku, jego wybór zdobyczy, a nawet to, czy jest generalistą, czy specjalistą. Oczywiście naturą rządzą liczby z zadziwiającą dokładnością.