МОСКВА, 11 июня. /ТАСС/. Ученые из России обнаружили в рамках анализа эволюции так называемых ветвящихся процессов, что процесс вымирания популяций животных подчиняется строгим математическим закономерностям вне зависимости от изначального числа особей и наличия в ней моногамии или полигамии. Понимание этого повысит точность демографических прогнозов и моделирования эпидемий, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Понимание хода эволюции ветвящихся процессов помогает прогнозировать устойчивость популяций, корректировать демографическую политику, предсказывать длительность эпидемий, моделировать поведение сложных случайных систем в различных областях науки - от биологии до экономики", - говорится в сообщении.
К такому выводу пришли ведущий научный сотрудник МГУ Александр Шкляев и его коллега из НИУ ВШЭ Антон Жиянов при изучении так называемых двухполых ветвящихся процессов. Так математики называют особый тип моделей в теории вероятностей, описывающих эволюцию популяций, в которых для размножения особей необходимо формирование пар. С помощью таких моделей биологи описывают динамику размножения видов или распространение генетических мутаций.
"Мы сформулировали условие, что количество потомков у каждой пары случайно, но при этом среднее число пар потомков от каждой семьи равно единице. То есть каждая семья из двух особей рождает некоторое количество потомков, которые потом формируют столько же семей, сколько было до этого: одна семья оставляет после себя одну новую семью. Казалось бы, такая популяция должна жить долго и стабильно, но это не так", - пояснил Жиянов, чьи слова приводит пресс-служба НИУ ВШЭ.
Как обнаружили математики, такие популяции обречены на исчезновение, а время их вырождения равно квадрату логарифма от изначального числа особей. На языке математики это означает, что время жизни популяции почти не зависит от численности ее основателей, а также стратегий размножения. К примеру, как отмечает Жиянов, при увеличении размеров популяции с тысячи до миллиона особей время ее жизни вырастает всего в четыре раза.
Ученые проверили закономерность при разных механизмах образования пар - как моногамных, так и полигамных. Найденный закон универсален и сохраняется во всех случаях. По мнению исследователей, это говорит о том, что общая динамика системы определяется не отдельными деталями модели, а фундаментальными вероятностными закономерностями, которыми можно пользоваться при составлении демографических и эпидемиологических прогнозов.