Ученые из РФ открыли новый закон существования жизни

Группа российских математиков сделала важное открытие, доказав универсальный закон, который описывает время исчезновения популяций в условиях случайной среды. Исследование показало, что даже так называемая «стабильная» популяция может оказаться обреченной на вымирание, причем ее размер оказывает на судьбу гораздо меньшее влияние, чем можно было бы ожидать. 

В рамках исследования, проведенного Антоном Жияновым из НИУ ВШЭ и Александром Шкляевым из МГУ, ученые сосредоточились на изучении двуполых ветвящихся процессов. Эти математические модели эволюции популяций требуют для своего функционирования образования пар. Данные модели широко применяются для прогнозирования динамики видов, а также для анализа распространения генетических мутаций и демографических процессов.

Специалисты исследовали «критический» случай, когда каждая пара в среднем оставляет ровно одну пару потомков. Интуитивно это должно указывать на стабильность популяции, однако математические выкладки опровергают это предположение.

«Казалось бы, такая популяция должна жить долго и стабильно, но это не так», — прокомментировал Антон Жиянов.

В ходе анализа выяснили, что время вымирания популяции, соответствующей данной модели, пропорционально квадрату логарифма от количества особей. Это открытие указывает на крайне слабую зависимость времени существования популяции от ее размера: увеличение числа особей с тысячи до миллиона лишь в четыре раза увеличивает продолжительность их жизни. Полученный закон универсален и сохраняется при любых механизмах образования пар, будь то моногамные или полигамные.

По мнению исследователей, динамика системы определяется не конкретными деталями моделей, а фундаментальными вероятностными закономерностями. Понимание этих процессов может помочь в прогнозировании устойчивости реальных популяций, корректировке демографической политики и моделировании поведения случайных систем — от биологии до экономики.

Читайте также: