Zkoumání Lotka-Volterra Competition Model using Two Species of Parasitoid Wasps (Description)

Úvod:
V tomto šetření budeme zkoumat vliv konkurence o zdroje na reprodukční výkon v rámci dvou druhů parazitoidních vosiček a mezi nimi.
Cíle laboratoře:
Na konci této laboratoře budou studenti schopni…

1. Popsat životní cyklus Nasonia vitripennis a Melittobia digitata,
2. Vysvětlit možné interakce mezi dvěma druhy parazitů, kteří soutěží o stejný zdroj hostitele,
3. Navrhnout experiment ke zjištění povahy interakce mezi těmito dvěma druhy při soutěži o společného hostitele,
4. Provést konsenzuální experiment s cílem určit vliv vnitrodruhové a mezidruhové konkurence na reprodukční výkon u Nasonia vitripennis a Melittobia digitata,
5. Použít získané údaje k odhadu parametrů Lotka-Volterrova modelu konkurence,
6. Vztáhnout výsledky výzkumu třídy k principu vyloučení konkurence.

Ekologická společenstva jsou tvořena populacemi všech druhů na stanovišti. Struktura společenstva bude částečně určena dynamikou interakcí mezi druhy ve společenstvu. Interakce mezi dvěma druhy mohou být přímé nebo nepřímé (tj. zprostředkované jinými druhy).
I v jednoduchém přírodním společenstvu na sebe vzájemně působí stovky různých druhů rostlin a živočichů. Navzdory této rozmanitosti však můžeme identifikovat kategorie interakcí, které mají různé účinky na růst populace (tabulka 1). Tyto kategorie jsou vymezeny směrem účinků na interagující druhy.
Kromě interakcí mezi druhy mohou být pro strukturování společenstva důležité i interakce mezi jedinci v rámci druhu. Interakce uvnitř druhu mohou ovlivnit populační dynamiku druhu, která zase ovlivní interakce mezi druhy. K vnitrodruhové konkurenci dochází, když různí jedinci téhož druhu nebo populace soutěží o zdroj. Tyto interakce mohou být ostré, protože jedinci potřebují k přežití a rozmnožování stejné omezené zdroje. Když různé druhy soupeří o stejnou potravu, stanoviště nebo jiný environmentální zdroj, nazývá se to mezidruhová konkurence. Tyto interakce jsou obvykle o něco méně intenzivní. Je to proto, že i když mohou být požadavky dvou druhů podobné, nikdy nemohou být tak blízké jako u jedinců stejného druhu.

Tabulka 1. Kategorie přímých interakcí mezi dvěma druhy ve stejném společenstvu
Název interakce	Typ kontaktu	Přímý účinek na druh č. 1	Přímý. vliv na druh č. 2	Jiné aspekty vztahu
Neutrální vztah	Dva druhy jsou propojeny pouze nepřímo prostřednictvím interakcí s jinými druhy.	0	0	Každý druh má neutrální vztah s většinou druhů ve svém prostředí.
Komensalismus	Vztah, který jednomu druhu přímo pomáhá, ale druhý druh příliš neovlivňuje, pokud vůbec.	+	0	Komensalismus, mutualismus a parazitismus jsou všechny případy symbiózy.
Mutualismus	Prospěch plyne oběma směry mezi vzájemně se ovlivňujícími druhy.	+	+	Lépe se na ně pohlíží jako na obousměrné využívání než jako na útulnou spolupráci.
Predace Praví predátoři Pastýři	Predátor napadá a živí se řadou kořisti, ale neusazuje se v ní ani na ní.	+		Kořist obvykle hyne. U pastevců rostlina může, ale nemusí uhynout.
Parazitismus Paraziti Parazitoidi	Parazit se živí tkáněmi jednoho nebo více hostitelů a pobývá v nich nebo na nich alespoň po část svého životního cyklu.	+		Hostitel může, ale nemusí v důsledku interakce uhynout.
Mezidruhová konkurence	Nevýhody mohou mezi druhy proudit oběma směry, nebo může být nadřazený konkurent z velké části neovlivněn.			Všeobecně méně intenzivní než konkurence mezi příslušníky téhož druhu.

0 znamená žádný přímý vliv na růst populace.
+ znamená pozitivní vliv; znamená negativní vliv.

Uvažujme však teoretický případ dvou druhů, které zaujímají totožnou niku. Gause (1934) studoval dva druhy protist, které se oba živily stejnými bakteriálními buňkami. Když je zkombinoval v jedné kultuře, jeden vždy vytlačil druhý k vyhynutí. Mnoho dalších experimentů od té doby potvrdilo „Gauseův zákon“, který se nyní nazývá princip konkurenčního vyloučení. Ten říká, že jakékoli dva druhy, které využívají stejné zdroje, nemohou koexistovat neomezeně dlouho, neboli „úplní konkurenti nemohou koexistovat“ (Hardin 1960).
Mnoho experimentů prokázalo, že čím více se dva druhy na stanovišti liší ve využívání zdrojů, tím je pravděpodobnější, že mohou ve skutečnosti koexistovat (Krebs 1994). Dokonce i dva druhy, které se do značné míry překrývají, mohou po určitou dobu žít společně, i když konkurenční interakce často potlačují rychlost růstu jednoho nebo obou z nich. V průběhu času může dojít k zajímavému jevu, který se nazývá rozdělování zdrojů. Příslušníci každého druhu se mohou specializovat na rozdělení některé kategorie podobných zdrojů. Například pokud se oba živí jablky, může se jeden živit malými zelenými plody a druhý většími, zralejšími.
Model Lotka-Volterra byl vyvinut, aby umožnil ekologům předpovědět možný výsledek, když si dva druhy konkurují o stejné zdroje. Model se v podstatě snaží zohlednit vliv, který bude mít přítomnost jednoho druhu na růst populace druhého druhu, ve srovnání s konkurenčním vlivem, který by na sebe měli dva příslušníci téhož druhu.
Rovnice pro růst populace druhu 1 je:

A pro druh 2 je:

kde:

* N1 a N2 jsou velikosti populací druhů 1 a 2,
* r1 a r2 jsou vlastní rychlosti růstu těchto druhů,
* K1 a K2 jsou nosné kapacity stanoviště pro každý druh,
* alfa12 a alfa21 jsou účinky jednoho druhu na růst populace druhého. Konkrétně alfa12 je vliv druhu 2 na růst druhu 1 a alfa21 je vliv druhu 1 na růst druhu 2.

Pokud jsou hodnoty pro každou rovnici známy (nebo je lze empiricky odhadnout z výsledků experimentu), pak lze rovnici použít k předpovědi potenciálního výsledku konkurence (tj. zda mohou koexistovat, nebo zda jeden nakonec vyloučí druhého). Hodnoty pro K1, K2, a12 a a21 se použijí k vykreslení izoklin nulového růstu (tj. kde dN1/dt nebo dN2/dt se rovná nule) pro oba druhy do stejného grafu a výsledné součty vektorů (trajektorií) populačního růstu se použijí k určení výsledku konkurence (obrázek 1).

Obrázek 1. Příklady grafů izoklin nulového růstu, pro které druh 1 a druh 2 koexistují (vlevo) a druh 1 konkurenčně vylučuje druh 2 (vpravo).
Model konkurence Lotka-Volterra popisuje výsledek konkurence mezi dvěma druhy v ekologickém čase. Protože jeden druh může v ekologickém čase konkurenčně vyloučit druhý druh (obr. 1), může konkurenčně slabší druh rozšířit škálu druhů potravy, které konzumuje, aby přežil. Reakce druhů na mezidruhovou konkurenci v evolučním čase je však často opačná než v ekologickém čase. Konkurenti se obvykle specializují na určité typy zdrojů. Toto rozdělení zdrojů, ke kterému dochází v evolučním čase, ve skutečnosti vede ke snížení nebo absenci konkurence mezi dvěma druhy.
Ačkoli si nejsou nijak zvlášť blízce příbuzné, životní historie dvou druhů parazitoidních vosiček, Melittobia digitata a Nasonia vitripennis, jsou si docela podobné. Oba druhy jsou schopny využívat stejného hostitele, ačkoli v přírodě využívaly různé hostitele. Melittobia jsou asi o polovinu větší než Nasonia, ale obě jsou poměrně malé a pro člověka zcela neškodné.
Jejich kompletní životní cykly jsou poměrně krátké (2-4 týdny při 25o C) a také dosti podobné (obr. 2). Samičky kladou četná vajíčka přes obal hostitele. Z vajíček se líhnou larvy, které požírají hostitele, poté se mění v kukly a nakonec metamorfují do stadia dospělce. U Melitobbia digitata mohou mít dospělé samičky normální nebo zakrnělá křídla. Dospělci s normálními křídly se rozptylují od hostitele a hledají nové zdroje potravy. Nelétavé samičky kladou vajíčka na stejného hostitele, ze kterého se vylíhly, nebo se rozptýlí k novému hostiteli v rámci stejného hnízda (Freeman a Ittyeipe 1976, Côsoli a Vinson 2002).

Obrázek 2: Samičky bez křídel. Životní cyklus Nasonia vitripennis na kukle hostitele Neobellieria bullata (kresba Bethia King). Životní cyklus Melittobia digitata je stejný, i když jedinci ve všech stadiích jsou menší.
Na světě je známo asi 70 000 druhů parazitoidů (9 % veškerého hmyzu), ale odhady jejich počtu se pohybují až kolem 800 000 (Strand 2002). Z popsaných druhů patří asi 80 % do řádu blanokřídlých (Hymenoptera), stejně jako dva druhy, které používáte v této laboratoři. V přírodě mohou být hostitelé parazitováni více než jedním druhem parazitoida, přičemž všichni soutěží o stejný zdroj (Stand 2002). Vzhledem k tomu, že hostitelský druh může sám parazitovat na jiném druhu, mohou být ekologické účinky této konkurence na strukturu společenstva velmi složité. Například pilatka Swaineova (Neodiprion swainei Midd.), která může napadat, defoliovat a hubit rozsáhlé porosty borovice kleče v Severní Americe, hostí 11 různých druhů parazitoidních vosiček. Zdá se, že většina těchto druhů koexistuje vedle sebe, protože si mezi sebou rozdělují hostitelské zdroje tím, že parazitují v různých stadiích životního cyklu hostitele nebo v různých segmentech jeho populace (Price 1972). Jedním z členů cechu parazitoidů, kteří napadají kokony pilatek, je introdukovaný druh (Pleolophus basizonus). Je to nadřazený konkurent a jeho přítomnost určuje početnost některých konkurenčních druhů (Price 1970). Ačkoli konkurence může ovlivnit strukturu společenstva parazitoidů, prostorová a časová variabilita hostitelských zdrojů může být ještě důležitější při určování druhové bohatosti parazitoidů, a to i v přítomnosti mezidruhové konkurence mezi parazitoidy (Hawkins 2000).
Parazitoidi, jejichž hostitelé jsou významnými škůdci na zemědělských plodinách nebo lesních dřevinách, jsou někdy záměrně vypouštěni jako biologická kontrola populací škůdců. Tam, kde více druhů parazitoidů napadá stejného hostitele, je důležité před vypouštěním pochopit povahu této konkurence. Pokud jsou různé druhy parazitoidů schopny koexistovat prostřednictvím rozdělování zdrojů, lze kontroly hostitele škůdce nejlépe dosáhnout vysazením některých nebo všech druhů parazitoidů. Na druhou stranu, pokud si konkurenti vzájemně omezují populace v důsledku konkurenčních interakcí, pak lze maximální kontroly druhu škůdce dosáhnout vypuštěním nejúčinnějšího z druhů parazitoidů samostatně (Amarasekare 2000).

Materiály a metody:
Přehled metod sběru a analýzy dat:
Laborace 1:
Kategorie interakcí, o nichž pojednává tabulka 1, se mohou zdát poměrně jednoduché, když o nich člověk pouze čte. Kdybyste však pozorovali interakci dvou neznámých zvířat, jak byste se rozhodli, jakou „nálepku“ použít? Dokázali byste předpovědět výsledek interakce? Jak byste mohli svou předpověď otestovat?
Dvě parazitoidní vosičky představené v tomto laboratorním výzkumu zřejmě zaujímají podobné niky. Zajímají nás interakce mezi těmito dvěma druhy. Kromě toho chceme být schopni kvantifikovat vliv jednoho druhu na druhý.
Každá skupina by měla:

– prodiskutujte a uveďte všechny možné experimentální kombinace, které by bylo možné sestavit a které by zahrnovaly dvě parazitické vosičky, Melittobia digitata a Nasonia vitripennis, a jednoho hostitele, Neobellierria,
– předpovězte, jaký by podle vás mohl být výsledek každé možné interakce,
– určete a vyjmenujte proměnné, s nimiž byste v experimentu manipulovali,
– určete a vyjmenujte proměnné, které byste v experimentu ponechali konstantní,
– určete a vyjmenujte závislé proměnné, které byste chtěli měřit, abyste kvantifikovali vliv každého druhu na druhý.

Každá skupina sdělí svůj návrh experimentu zbytku třídy. Společně jako třída vypracujeme konsenzuální návrh experimentu. Na základě konsenzuálního návrhu experimentu by měl každý založit jednu replikovanou kulturu pro každé ošetření. Viz „Manipulace s parazitoidy“ níže. Pro analýzu shromáždíme údaje od celé třídy.
Týdenní kontroly:
Každý týden by měl každý zkontrolovat své kultury, zda se neobjevily dospělé vosičky. U každé kultury byste měli zaznamenat datum, kdy jste poprvé viděli vynořené dospělce. Kultury Nasonia by měly být zmraženy 21 dní po založení. Kultury Melittobia a smíšených druhů by se měly zmrazit po 42 dnech.
Laboratoř 2 (6 týdnů po laboratoři 1):
Každá osoba by měla spočítat počet potomků vyprodukovaných v každé opakované kultuře. Údaje zadejte do tabulky, aby bylo možné údaje za třídu sloučit. Použijte sdružené údaje pro odhad parametrů modelu konkurence Lotka-Volterra a pro statistickou analýzu účinků konkurence.
Ve skupinách prodiskutujte, jak lze data použít ke kvantifikaci parametrů modelu konkurence Lotka-Volterra (viz níže „Kvantifikace modelu konkurence Lokta-Volterra“). Proberte také, co nám jednotlivá srovnání ošetření mohou říci o relativním významu vnitrodruhové a mezidruhové konkurence u těchto dvou druhů parazitoidů (viz „Pokyny pro analýzu dat“ níže).
Zpracování parazitoidů:
Dospělci obou parazitoidů, Melittobia digitata a Nasonia vitripennis, jsou velmi „uživatelsky přívětiví“. Přestože samičky mají normální křídla a mohou létat, nedělají to ochotně. Jsou však negativně geotaxické (tj. pohybují se vzhůru, směrem od gravitace). Když se několik samic z kultury vytřepe na vodorovnou plochu a pak se přikryje obrácenou skleněnou lahvičkou, ochotně se vyšplhají do lahvičky a po jejích stěnách nahoru. Jakmile máte v lahvičce vosy, můžete snadno přidat hostitelskou kuklu a lahvičku pevně ucpat vatou. Tímto způsobem lze efektivně manipulovat s velkým počtem jedinců. S dospělými vosami lze také manipulovat pomocí krátkých čističů trubek, ke kterým se vosy dočasně přichytí.
Kvantifikace modelu konkurence Lotka-Volterra:
Model konkurence Lotka-Volterra byl popsán a definován pomocí rovnic v úvodu. Jak tam bylo uvedeno, pokud lze hodnoty jednotlivých rovnic empiricky odhadnout z výsledků experimentu, pak lze rovnici použít k předpovědi potenciálního výsledku konkurence (tj. zda budou oba druhy koexistovat, nebo zda jeden nakonec vyloučí druhý). Hodnoty K1, K2, alfa12 a alfa21 se použijí k vykreslení izoklin nulového růstu (tj. kde se dN1/dt nebo dN2/dt rovná nule) pro oba druhy do stejného grafu a výsledné součty vektorů (trajektorií) populačního růstu se použijí k určení výsledku konkurence.
Na základě našeho plánu experimentu musíme určit hodnoty těchto parametrů. Připomeňme si, že nosná kapacita populace je maximální počet jedinců, kteří mohou na daném stanovišti přežít. Pro zjednodušení jsme v tomto experimentu definovali stanoviště parazitoidů jako jediného hostitele. Ve skutečnosti by ovšem stanoviště pravděpodobně obsahovalo více než jedno hnízdo blatnice skvrnité nebo kuklu mouchy, takže by existovalo mnoho potenciálně využitelných hostitelů. Abychom mohli určit nosné kapacity obou druhů, potřebujeme znát maximální počet potomků daného druhu, který může být vyprodukován na jediném hostiteli, pokud je přítomen pouze tento druh. S ohledem na tuto skutečnost by se k odhadu nosných kapacit Melittobia a Nasonia použily údaje z jakého ošetření? (Nezapomeňte, že při nosné kapacitě budou využity všechny zdroje hostitele.)
Odhad koeficientů konkurence (alfa12, a alfa21) je o něco složitější. Připomeňme si, že rovnice pro růst populace druhu 1 je:

Když jsou všechny zdroje hostitele využity parazitoidy, populace již nemůže růst. Jinými slovy, dN1 /dt = 0. Tato podmínka nastane, když K1 – N1 – alfa12*N2 = 0. Abychom zjistili alfa12, musíme ji vyřešit (tj. provést trochu algebry) a pak dosadit hodnoty K1, N1 a N2. Výše jsme popsali, jak zjistit únosnost. Předpokládáme-li, že Melittobia je „druh 1“, použijeme její nosnou kapacitu pro K1. Počet potomků Melittobia a Nasonia vzniklých v mezidruhové konkurenci je N1 a N2. S ohledem na tuto skutečnost by se k odhadu N1 a N2 použily údaje ze kterého ošetření?
Stejný postup, který jste použili pro výpočet alfa12, lze použít i pro výpočet alfa21.
Teď, když jste vypočítali všechny hodnoty parametrů, můžete tyto hodnoty použít k vykreslení izoklin nulového růstu a předpovědět výsledek konkurence mezi Melittobia a Nasonia.
Pokyny pro analýzu dat:
Srovnání různých ošetření můžeme použít ke zkoumání relativního významu vnitrodruhové a mezidruhové konkurence. Nejprve určete, jaký typ konkurence, vnitrodruhová nebo mezidruhová, se v každém ošetření vyskytuje, pokud existuje. Až to uděláte, zamyslete se nad všemi porovnáními mezi dvojicemi ošetření. Co nám jednotlivá srovnání říkají? Mohlo by být užitečné vytvořit tabulku, ve které budou uvedena jednotlivá srovnání a jejich význam. Protože všechna srovnání zahrnují dvě ošetření, lze je statisticky analyzovat pomocí t-testů.

Otázky k dalšímu zamyšlení a diskusi:

1. Na základě hodnot parametrů, které jste vypočítali pro model konkurence Lotka-Volterra, jaký je předpokládaný výsledek konkurence mezi dvěma druhy? Bylo předpovězeného výsledku dosaženo v každém opakování mezidruhové konkurence? Pokud ne, proč ne?
2. „Gauseův zákon“ říká, že konkurenti, kteří sdílejí přesně stejné zdroje stejným způsobem, nemohou koexistovat. To znamená, že druh, který nejefektivněji využívá sporný zdroj, nakonec na daném místě eliminuje ten druhý. Zdá se, že se Gauseův zákon vztahuje na interakci mezi Melittobií a Nasonií? Proč nebo proč ne?
3. Pokud by tyto dva druhy využívaly v přírodě stejného hostitele, jak by jim rozdělení zdrojů umožnilo koexistovat?
4. Proč na základě výsledků vašeho experimentu tyto dva druhy nevyužívají v přírodě stejného hostitele?
5. Podle odhadnutých hodnot nosných kapacit a koeficientů kompetice předpovězte výsledek kompetice mezi Melittobia a Nasonia pomocí Lotka-Volterrova modelu kompetice v Populus (viz Odkazy a reference). Je předpovězený výsledek konkurence ovlivněn počáteční velikostí populace nebo rychlostí růstu populace? Pokud ano, jak? Jak je těmito hodnotami ovlivněna doba dosažení rovnováhy?“
6. Nosné kapacity a koeficienty konkurence jsou pouze odhady. Jaké faktory mohou ovlivnit nosné kapacity a koeficienty konkurence u těchto dvou druhů?
7. Pokud u těchto druhů dochází k mezidruhové konkurenci, jak bychom mohli určit, o jaký mechanismus konkurence (interferenční nebo exploatační) se jedná?

*** Poznámka: Odpovědi na mnoho z těchto otázek a četné další komentáře přispívajícího autora naleznete v „POZNÁMKY PRO FAKULTY: Komentáře k otázkám k dalšímu zamyšlení“.

Reference a odkazy:

• Abe, J., Y. Kamimura, N. Kondo a M. Shimada. 2003. Extrémně samčí poměr pohlaví a smrtící souboj samců se samicemi u parazitoidní vosičky Melittobia australica (Eulophidae). Behavioural Ecology 14: 34-39.
• Amarasekare, P. 2000. Coexistence konkurenčních parazitoidů na nerovnoměrně rozmístěném hostiteli: lokální vs. prostorové mechanismy. Ecology 81: 1286-96.
• Cooperband M. F., R. W. Matthews, S. B. Vinson. 2003. Faktory ovlivňující reprodukční biologii Melittobia digitata (Hymenoptera: Eulophidae) a nesplnění předpovědí poměru pohlaví Hamiltonovy teorie lokální konkurence partnerů. Entomologia Experimentalis et Applicata 109: 1-12.
• Côsoli, F. L. a S. B. Vinson. 2002. Clutch size, development and wing morph differentiation of Melittobia digitata [Velikost spárků, vývoj a diferenciace morfů křídel u Melittobia digitata]. Entomologia Experimentalis et Applicata 102: 135-143.
• Freeman, B. E., and K. Ittyeipe. 1976. Field studies on the cumulative response of Melittobia sp. Hawaiiensis complex) (Eulophidae) to varying host densities. Journal of Animal Ecology 45: 415-423.
• Gause, G. F. 1934. The Struggle for Existence (Boj o existenci). Williams and Wilkins, Baltimore.
• Harden, G. 1960. Princip konkurenčního vyloučení. Science 131: 1292-1297.
• Hawkins, B. A. 2000. Species coexistence in parasitoid communities: does competition matter? Pages 198-213 in M. E. Hochberg and A. R. Ives (eds). Parasitoid Population Biology. Princeton University Press, Princeton, New Jersey.
• King, B. 2000. Nasonia vitripennis, the jewel wasp. Ilustrace přírodovědných a biologických pojmů pomocí hmyzu. www.bios.niu.edu/bking/nasonia.htm
• Krebs, C. J. 1994. Ekologie. Experimentální analýza rozšíření a početnosti. Čtvrté vydání. HarperCollins College Publishers, New York, NY.
• Mackauer, M., B. Bai, A. Chow a T. Danyk. 1992. Asymmetric larval competition between two species of solitary parasitoid wasps: the influence of superparasititsm. Ecological Entomology 17: 233-236.
• Price, P. 1970. Parazitoidi využívající stejného hostitele: adaptivní povaha rozdílů ve velikosti a formě. Ecology 53: 445-454.
• Price, P. 1972. Charakteristiky umožňující koexistenci mezi parazitoidy pilatky v Quebecu. Ecology 51: 190-195.
• Strand, M. R. 2002. Interakce mezi parazitoidy larválních stadií a jejich hostiteli. Pages 129-152 in E. E. Lewis, J. F. Campbell, and M. V. K. Sukhdeo (eds). The Behavioural Ecology of Parasites [Ekologie chování parazitů]. CABI Publishing, New York.
• Silva-Torres, C., and R. W. Matthews. 2003. Development of Melittobia australica Girault and M. digitata Dahms (Hymenoptera: Eulophidae) parasitizing Neobellieria bullata (Parker) (Diptera: Sarcophagidae) puparia. Neotropical Entomology 32: 645-651.
• Werren, J. H. 1983. Sex ratio evolution under local mate competition in a parasitic wasp (Vývoj poměru pohlaví při lokální konkurenci partnerů u parazitických vosiček). Evolution 37:116-124.
• Werren, J. H. 1984. Regulace velikosti vrhu a poměru pohlaví u parazitické vosičky Nasonia vitripennis (Walker) (Hymenoptera: Pteromalidae). Netherlands Journal of Zoology 34: 123-143.

Informace o přírodní historii a stanovištích naleznete na stránkách:

www.wowbugs.com pro Melittobia,
www.bios.niu.edu/bking/nasonia.htm pro Nasonia,
www.rochester.edu/College/BIO/labs/WerrenLab/nasonia/ pro Nasonia.

Populus lze stáhnout z www.cbs.umn.edu/populus.

Nástroje pro hodnocení výsledků vzdělávání žáků:
Hodnocení bylo prováděno různými způsoby na různých institucích, které toto cvičení používaly. Ve všech případech jsou studenti hodnoceni na základě vědecké práce, kterou píše každý student samostatně nebo studenti ve skupině. V některých případech jsou studenti hodnoceni na základě prvního i druhého návrhu práce.
Rubriky pro bodování prací se liší podle vyučujícího. Níže je uveden příklad bodovací rubriky používané na Morehouse College pro „shrnutí výsledků“, které má všechny součásti vědecké práce kromě metod. V této hodnotící rubrice se „publikum“ týká výběru vhodného publika studentem. Od studentů se očekává, že svou zprávu napíší, jako by se jednalo o vědeckou práci. Vhodným publikem jsou tedy vrstevníci, kteří experiment neprováděli, ale jsou vědecky gramotní. Zprávy psané vyučujícímu nebo ostatním studentům ve třídě nemají vhodné publikum. „Formát“ je celková organizace zprávy v oddílech, které mají paralelní uspořádání a navazují na sebe. Například Diskuse by měla zhodnotit zjištění uvedená ve Výsledcích a zasadit tyto výsledky do širšího kontextu. Diskuse by se také měla zabývat hypotézou uvedenou v Úvodu.

Souhrnné zhodnocení výsledků (50 možných bodů)
Úvod a titulní strana (10 bodů)	_____
Výsledky (10 bodů) bodů)	_____
Diskuze a závěry (10 bodů)	_____
Využití literatury a citace (10 bodů)	_____
Formát, Publikum (10 bodů)	_____

Na úvodní úrovni studenti odevzdají všechny tabulky vytvořené ve třídě, odpovědi na otázky k diskusi a týdenní poznámky o průběhu šetření. Kromě individuálních vědeckých prací by studenti mohli prezentovat výsledky experimentu formou skupinových vědeckých prací, skupinových ústních prezentací nebo skupinových plakátových prezentací. Protože však všichni studenti provádějí stejný experiment, a tudíž prezentují stejné výsledky, byly by nejefektivnější individuální nebo skupinové vědecké práce.

Nástroje pro formativní hodnocení tohoto experimentu:
V kurzu ekologie na Morehouse College je každý student požádán, aby ohodnotil každé laboratorní cvičení na desetibodové stupnici z hlediska vnímané účinnosti každé studie při upevňování svých znalostí a porozumění tématům probíraným v přednáškovém kurzu ekologie. Dále jsou studenti dotazováni, která cvičení jim byla nejméně a nejvíce příjemná a která nejvíce zvýšila jejich porozumění vědecké metodě. Tyto informace slouží k výběru a úpravě cvičení používaných v následujících semestrech.
V kurzech ekologie na Emory University a Radford University je každý student dotazován, která cvičení se mu líbila nejvíce a která nejméně. Studenti někdy uvádějí komentáře, proč cvičení hodnotili právě tak, jak je hodnotili. Tyto informace se opět využívají k úpravě cvičení používaných v následujících semestrech.
Rozsáhlá diskuse o hodnocení se objevuje v sekci Výuka na těchto stránkách.

.