Теория оптимального поиска пищи
Теория оптимального кормодобывания ( OFT ) — это модель поведенческой экологии , которая помогает предсказать, как животное ведет себя при поиске пищи. Хотя получение пищи дает животному энергию, поиск и захват пищи требуют как энергии, так и времени. Чтобы максимизировать физическую форму, животное принимает стратегию кормодобывания , которая обеспечивает наибольшую пользу (энергию) при наименьших затратах, максимизируя полученную чистую энергию. OFT помогает предсказать наилучшую стратегию, которую животное может использовать для достижения этой цели.
OFT является экологическим применением модели оптимальности . Эта теория предполагает, что наиболее экономически выгодный способ кормодобывания будет выбран для вида посредством естественного отбора . [1] При использовании OFT для моделирования поведения при добыче пищи говорят, что организмы максимизируют переменную, известную как валюта , например, наибольшее количество пищи в единицу времени. Кроме того, ограничения среды являются другими переменными, которые необходимо учитывать. Ограничения определяются как факторы, которые могут ограничить способность собирателя максимизировать валюту. Правило оптимального решения, или наилучшая стратегия поиска пищи организмом, определяется как решение, которое максимизирует валюту в условиях ограничений окружающей среды. Определение оптимального правила принятия решений является основной целью OFT. [2]
Оптимальная модель кормодобывания дает количественные прогнозы того, как животные максимизируют свою приспособленность во время кормления. Процесс построения модели включает в себя определение валюты, ограничений и подходящего правила принятия решения для собирателя. [2] [3]
Валюта определяется как единица, оптимизируемая животным. Это также гипотеза о затратах и выгодах, возлагаемых на это животное. [4] Например, некий собиратель получает энергию от пищи, но берет на себя затраты на поиски пищи: время и энергию, потраченные на поиски, можно было бы использовать вместо этого для других целей, таких как поиск партнеров или защита детенышей. В интересах животного максимизировать пользу при наименьших затратах. Таким образом, валюта в этой ситуации может быть определена как чистый прирост энергии в единицу времени. [2] Однако для другого собирателя время, необходимое для переваривания пищи после еды, может быть более значительным, чем время и энергия, потраченные на поиски пищи. В этом случае валюта может быть определена как чистый прирост энергии за время пищеварительного оборота , а не чистый прирост энергии в единицу времени. [5] Кроме того, выгоды и затраты могут зависеть от сообщества собирателей. Например, собиратель, живущий в улье, скорее всего, будет добывать корм таким образом, чтобы максимизировать эффективность своей колонии, а не себя. [4] Определив валюту, можно построить гипотезу о том, какие выгоды и издержки важны для рассматриваемого собирателя.
Ограничения — это гипотезы об ограничениях, накладываемых на животное. [4] Эти ограничения могут быть связаны с особенностями окружающей среды или физиологией животного и могут ограничивать их эффективность поиска пищи. Время, которое требуется собирателю, чтобы добраться от места гнездования до места кормления, является примером ограничения. Максимальное количество продуктов питания, которое собиратель может унести к месту гнездования, является еще одним примером ограничения. У животных также могут быть когнитивные ограничения, такие как ограничения в обучении и памяти. [2] Чем больше ограничений можно выявить в данной системе, тем большей предсказательной силой будет обладать модель. [4]
