Ett nätverksmått som kallas K-core skulle kunna förutsäga strukturell kollaps i mutualistiska ekosystem, enligt forskning av fysiker vid City College i New York. K-kärnan verkar kunna förutsäga vilken art som sannolikt kommer att möta utrotning först, av globala chocker som klimatförändringar, och när ett ekosystem kan kollapsa på grund av yttre krafter.

Leds av Flaviano Morone och Hernán A. Makse, fysikerna från CCNY:s vetenskapsavdelning använde den senaste nätverksteorien för att förutsäga vändpunkten för ett ekosystem under allvarliga yttre chocker som en global temperaturökning. De fastställde att ett nätverksmått som kallas nätverkets K-kärna kan förutsäga den skrämmande vändpunkten för klimatet Armageddon.

Idén gäller alla nätverk – från arter som interagerar i ekosystem, som växtpollinatorer eller rovdjursbyte - till finansmarknader där mäklare interagerar i ett finansiellt nätverk för att fastställa priserna på aktier och produkter.

I alla dessa nätverk uppstår en hierarkisk struktur:varje art i ekosystemet tillhör ett givet skal i nätverket:de så kallade K-skalen. I periferin av nätverket bor kommensalisterna. Det är arter som huvudsakligen får fördelarna från nätverkets kärna men som inte ger något tillbaka (inte att förväxla med parasiter som drar nytta av men samtidigt skadar nätverkskärnan).

"Otroligt, dessa perifera skal är mycket befolkade, verkligen, det finns många kommensalistiska arter i de flesta ekosystem och marknader, ", noterade Makse. "Dessa arter förutspås att dö ut först och mycket innan hela ekosystemet kollapsar."

Lyckligtvis, CCNY-teorin ger tidiga varningssignaler som kan övervakas för att förutsäga denna kollaps i god tid. Verkligen, övervakning av hälsan hos den vitala inre K-kärnan i nätverket är den tydliga markören för att förutse ekosystemets kollaps.

"Teorin har enorma implikationer för att inte bara övervaka ekosystemens hälsa utan även finansiella marknader, sa Makse.

Studien, vars andra medförfattare är forskningsassistent Gino Del Ferraro, förekommer i det aktuella numret av Naturfysik .