Сформулирован закон, определяющий время жизни популяций
Группа российских ученых, анализируя эволюцию так называемых ветвящихся процессов, пришла к выводу, что механизм вымирания популяций животных работает на основе строгих математических закономерностей вне зависимости от исходного количества особей и присутствия в ней моногамии или полигамии.
Понимание этих алгоритмов позволит повысить точность демографических прогнозов и моделирования эпидемий и иных сложных событий в разных областях деятельности, сообщает ТАСС со ссылкой на материалы пресс-службы НИУ ВШЭ.
Российские специалисты пришли к подобным заключениям на базе исследования так называемых двухполых ветвящихся процессов. Так математики именуют особый тип моделей в теории вероятностей, призванных описывать эволюцию популяций, где для продолжения рода нужно формирование пар.
При помощи таких моделей биологам удаётся описывать динамику размножения видов или особенности распространения генетических мутаций.
Авторы работы поясняют, что ими было сформулировано условие, что число потомков у каждой пары случайно, но среднее число потомков от каждой семьи равно двум. То есть у каждой семьи (двух особей) рождается определённое количество потомков, они потом формируют столько же семей, сколько было до этого. На первый взгляд, подобная популяция должна существовать стабильно долго, но на деле это не так.
Математики доказали, что такие популяции «приговорены» к исчезновению и даже рассчитали формулу их исчезновения: время вырождения равно квадрату логарифма от первоначального количества особей.
То есть, длительность жизни популяции практически не зависит от числа ее основателей или особенностей размножения. Так, при росте размеров популяции с тысячи до миллиона особей продолжительность ее существования увеличивается лишь в четыре раза.
Эксперты протестировали выведенную закономерность на разных механизмах формирования пар - моногамных и полигамных. Оказалось, что сформулированный ими закон универсален, работает во всех случаях.
Исследователи считают это свидетельством того, что общую динамику системы определяют не отдельные детали модели, а фундаментальные вероятности закономерностей, которые можно использовать при формировании демографических и эпидемиологических прогнозов.