Компьютерные модели показали, как изменчивая среда формирует эволюцию организмов

Учёные из Университета Вермонта и Кембриджа с помощью компьютерного моделирования исследовали влияние изменчивости окружающей среды на эволюцию. Результаты их работы, опубликованные 15 декабря в журнале PNAS, показывают, что нестабильность может как ускорять, так и замедлять адаптацию, в зависимости от характера изменений и эволюционной истории популяции.



В эксперименте исследователи создали тысячи поколений цифровых организмов и помещали их в 105 различных виртуальных сред, моделирующих смену сезонов, засухи и проливные дожди. Выяснилось, что один и тот же вид может демонстрировать совершенно разные реакции на изменения условий. Так, колебания температуры способствовали более эффективной адаптации, тогда как чередование засух и ливней тормозило эволюционные процессы, заставляя популяцию каждый раз «начинать с нуля».

«Ключевым выводом является то, что начальная точка развития имеет решающее значение. История популяции определяет, насколько высоко она сможет подняться и насколько сложным окажется путь к этой вершине», — отметила старший автор исследования, профессор биологии Мелисса Песпени.

Открытие имеет важное значение для прогнозирования последствий изменения климата, борьбы с устойчивостью бактерий к антибиотикам и разработки методов непрерывного обучения в области искусственного интеллекта, где системы сталкиваются с необходимостью осваивать новые задачи, не теряя при этом ранее усвоенные навыки.

Читайте также: