Ecology and evolution of mutualistic networks

Mutualistische interacties komen overal voor in de natuur en zijn cruciaal voor de overleving en reproductie van veel soorten. Sinds kort wordt pas erkend dat mutualistische interaties belangrijk zijn voor de verbindingen tussen soorten, voor de modulatie van ecosysteemfunctionering en voor het behoud van biodiversiteit. Mutualistische gemeenschappen, zoals plant-bestuiver gemeenschappen, kunnen worden beschreven als netwerken van interacties tussen mutualistiche partners (bijv. planten en dieren). Met behulp van deze aanpak hebben vele studies hun licht kunnen schijnen op de structuur van mutualistische gemeenschappen en hun eco-evolutionaire patronen. De vraag is: welke ecologische en evolutionaire processen liggen ten grondslag aan de opbouw van mutualistische gemeenschappen? We hebben wiskundige modellen en simulaties ontwikkeld en deze gecombineerd met data analyse om deze vragen te kunnen beantwoorden voor een scala aan mutualistische systemen, waarbij we vooral gefocust hebben op mutualistische plant-dier interacties. We hebben gevonden dat spatio-temporele variabiliteit de belangrijkste factor is van de mutualistische netwerk structuur. De combinatie van ruimtelijke structuur en de variabiliteit in de timing van interacties tussen soorten (fenologie) is wat het meest de mutualistische netwerkstructuur bepaald. De stabiliteit en diversiteit van deze gemeenschappen hangt echter af van de balans van deze processen met andere typen ecologische interacties en de life-history van de soort. Bovendien blijkt het dat veel voorkomende evolutionaire patronen in mutualistiche netwerken, zoals evolutionaire convergentie en complementariteit, lijken te ontstaan uit simpele ecologische (bijv. dispersielimitatie en ecologische drift) en evolutionaire (bijv. mutatie, recombinatie en genetische drift) processen. We concluderen dat: 1) neutrale eco-evolutionare processen niet moeten worden genegeerd bij het bestuderen van de evolutie van ecologische netwerken en 2) ruimtelijke processen (dispersielimitatie, immigratie) en fenologie van essentieel belang zijn voor de samenstelling van mutualistische netwerken, en waarschijnlijk voor ecologische netwerken in het algemeen.