浮游生物：悖论与幂律

单细胞浮游生物群落的两个基本特征：（1）其高生物多样性，以及（2）其丰度的幂律结构，可以通过细胞生长与死亡率相对于细胞大小的异速缩放来解释。为展示这一点，我们描述了一个尺寸结构化、多物种、种群动态模型的数值研究；该模型具有单一资源，支撑任意数量的浮游植物和浮游动物物种。如果浮游生物物种数量足够大，猎物的死亡率和捕食者的细胞生长率具有近似关于细胞大小的异速缩放。这些缩放共同产生了接近幂律的丰度平衡分布，在此之上许多物种能够共存。如果物种数量小，则无法实现此类缩放。这表明浮游生物群落中物种丰富度与幂律结构的结合不止是巧合。尽管此处使用的精确异速缩放在实践中不应被预期，但如果物种接近幂律，其排斥应相对缓慢。因此，实现共存所需的力量可能是有效的，即使它们相对较弱。