優勢

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優勢性または優勢性は、生態系の栄養段階ネットワークの関数として定義される、生態系の量的な属性です。優勢性は、情報理論の数学的ツールを使用して導き出されます。優勢性の目的は、生態系が組織と規模の組み合わせによって 撹乱に打ち勝つ能力を単一の指標で捉えることです。

優勢性を表す方法の 1 つは、それを「組織化された力」と見なすことです。なぜなら、この指標は、自然に散逸する力とは区別して、特定の目的に向かってシステム内を流れる力の大きさを表すからです。ほぼ半世紀前に、アルフレッド J. ロトカ(1922) は、進化においてシステムが優位に立つ能力は、有用な力を獲得する能力に関連していると示唆していました。したがって、優勢性は、システム内で力が実際にどのように伝達されるかを考慮したロトカの仮説の改良版と見なすことができます。

数学的に言えば、優位性は、生態系内で転送される物質またはエネルギーの総量と、システムのメンバーからの出力が同じ構成要素への入力セットに関連する一貫性の積です ( Ulanowicz 1986)。一貫性は、入力と出力の間で共有される平均相互情報量によって測定されます(Rutledge 他 1976)。

当初、生態系は発達するにつれて優勢性が一様に高まると考えられていましたが、その後の経験的観察により、持続可能な生態系はすべて狭い「生命力の窓」内に限定されていることが示唆されました (Ulanowicz 2002)。優勢性の相対値が窓より下に位置するシステムは、重要な内部制約がないため崩壊する傾向があり、一方、窓より上のシステムは「脆弱」であるため、外部からの摂動に対して脆弱になる傾向があります。

優勢性の構成要素に対する感度分析により、リービッヒの意味でシステム内の制御移転が明らかになります (Ulanowicz および Baird 1999)。つまり、優勢性は、どのリソースがエコシステムの各構成要素の機能を制限しているかを特定するために使用できます。

自己触媒フィードバックは、システムがその優位性を高め、維持するための主な経路であると考えられています (Ulanowicz 1997)。