생태계 상호 도움 네트워크의 중간 크기 성질 분석 (Mesoscale Properties of Mutualistic Networks in Ecosystems)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 12호 / 1077 ~ 1084페이지
· 저자명 : 이상훈

초록

생태계 네트워크의 구조적 성질을 밝혀내는 것은 외부 환경 변화, 종의 개체수 등락과 같은 내부 환경변화에 대한 계의 안정성을 추론할 수 있는 중요한 출발점이다. 본 연구에서는 생태계에 존재하는 대표적인상호 도움 네트워크인 곤충과 새에 의한 식물의 수분과 종자 분산 네트워크를 다양한 척도에서 분석하였다.
특히, 생태계 복잡성이 발현되는 지점이라고 할 수 있는 네트워크의 중간 크기 성질들로 제시되어 온 포개진구조, 중심-주변부 구조, 군집 구조들이 서로 어떻게 연관되어 있는지를 실제 네트워크 자료를 이용하여통계적으로 살펴보았다. 다양한 척도에서 나타나는 군집 구조를 이용한 네트워크들 간의 분류 방법을 통한계층 구조 추론을 한 결과 수분 네트워크와 종자 분산 네트워크가 구분이 되지 않음을 발견하였다. 이전연구에서 서로 깊은 상관관계가 있다고 밝힌 바 있는 포개진 구조와 중심-주변부 구조 같은 것들이 군집구조와는 음의 상관관계가 있음을 보였고, 작은 척도에서 즉 세부적인 군집 구조에서 음의 상관관계가 더깊어짐을 발견했다. 또한 군집 구조들의 불일치 정도를 통한 안정성 분석에서도 특징적인 척도를 발견하지 못하였다. 즉, 이 정도 크기의 생태계 상호 도움 네트워크들을 기술하는 데 있어서는 가장 흔히 분석되는중간 크기 성질인 군집 구조가 적합하지 않은 것으로 보인다.

영어초록

Uncovering the structural properties of ecological networks is a crucial starting point when studying the system’s stability in response to various types of perturbations. We analyze pollination and seed disposal networks, which are representative examples of mutualistic networks in ecosystems, in various scales. In particular, we examine mesoscale properties such as the nested structure, the core-periphery structure, and the community structure by statistically investigating their interrelationships with real network data. As a result of community detection on different scales, we find an absence of a meaningful hierarchy between networks, and a negative correlation between the modularity and the two other structures (nestedness and core-periphery-ness), which themselves are highly positively correlated. In addition, no characteristic scale for the communities is perceivable from the community-inconsistency analysis. Therefore, community structures, which are the most widely studied mesoscale structures of networks, are not, in fact, adequate to characterize mutualistic networks of this scale in ecosystems.

참고자료

· 없음