由於競爭的結果，兩個相似的物種不能占有相似的生態位，而是以某種方式彼此取代，使每一物種具有食性或其他生活方式上的特點，從而在生態位上發生分離的現象，這一假說稱為高斯假說（Gause's Hypothesis）。高斯的這一思想是在他的開創性實驗工作基礎上形成的。高斯首次用實驗的方法觀察了兩個物種的競爭現象。他將在分類和生態上極相近的兩種草履蟲——雙小核草履蟲（Paramecium aurelia，具一大核，兩小核）和大草履蟲（P．caudatum，具一大核，一小核）作為實驗材料，以一種桿菌為飼料，進行培養。當單獨培養時，兩種草履蟲都出現典型的邏輯斯蒂增長，當混合在一起時，開始兩個種群都有增長，但雙小核草履蟲增長快些。16天后，只有雙小核草履蟲生存，大草履蟲完全消亡。由實驗條件可以保證，兩種草履蟲之間只有食物競爭而無其他關係。高斯的解釋是，大草履蟲的消亡是由於其增長速度（內稟增長率）比雙小核草履蟲慢。因為競爭食物，增長快的種排擠了增長慢的種。這就是當兩個物種利用同一食物資源時產生的競爭排斥現象。近代生態學家用競爭排斥原理對高斯假說進行了簡明精確的表述：完全的競爭者（具相同的生態位）不能共存。
基本介紹
- 中文名：高斯假說
- 外文名：Gause's Hypothesis
- 基礎：開創性實驗工作
- 現象：在生態位上發生分離
由於競爭的結果，兩個相似的物種不能占有相似的生態位，而是以某種方式彼此取代，使每一物種具有食性或其他生活方式上的特點，從而在生態位上發生分離的現象，這一假說稱為高斯假說（Gause's Hypothesis）。高斯的這一思想是在他的開創性實驗工作基礎上形成的。高斯首次用實驗的方法觀察了兩個物種的競爭現象。他將在分類和生態上極相近的兩種草履蟲——雙小核草履蟲（Paramecium aurelia，具一大核，兩小核）和大草履蟲（P．caudatum，具一大核，一小核）作為實驗材料，以一種桿菌為飼料，進行培養。當單獨培養時，兩種草履蟲都出現典型的邏輯斯蒂增長，當混合在一起時，開始兩個種群都有增長，但雙小核草履蟲增長快些。16天后，只有雙小核草履蟲生存，大草履蟲完全消亡。由實驗條件可以保證，兩種草履蟲之間只有食物競爭而無其他關係。高斯的解釋是，大草履蟲的消亡是由於其增長速度（內稟增長率）比雙小核草履蟲慢。因為競爭食物，增長快的種排擠了增長慢的種。這就是當兩個物種利用同一食物資源時產生的競爭排斥現象。近代生態學家用競爭排斥原理對高斯假說進行了簡明精確的表述：完全的競爭者（具相同的生態位）不能共存。
高斯競爭排除實驗“1934-1935年，俄羅斯生態學家高斯做了經典的實驗研究三個不同種的草履蟲的競爭問題。開始都單獨培養在管中，捕食細菌和酵母菌，另外還有後者的食物燕麥片，也懸浮在管中。然而，當他把aurelia和caudatum放在一個培養管中，後者總是傾向於消失。為什麼？他發現前者生長速度是後者的6倍，更加有利於利用有限的資源。他提出競爭排斥：如果兩個物種競爭有限的資源，利用資源更有利的物種將會排斥另一個，沒有兩個物種當資源有限時在相同的生態位能共存。
接下來，他把上次被打敗了的草履蟲和另外的第三種bursaria放在一起，他希望這兩個物種也會競爭有限的細菌食物，一個會勝出。但是，沒有發生這種事情。反而是都活下來了；草履蟲們發現了一個方法分割食物資源。怎么做的呢？培養管的上層氧氣濃度和細菌的密度都很高，caudatum占據了這個位置，因為它更加有能力捕食細菌；然而，在底層，氧氣濃度低適合酵母菌的生活，bursaria更有能力捕食酵母菌。由於這兩個物種的生態位重疊的不是太多，因此都活了下來。但是，競爭仍舊對參與者施加了負面效應：當沒有競爭的時候，二者的密度是有競爭時候的三倍還要多。”
