Причину гибели искали не там: учёные из России вывели математическую формулу вымирания видов

Российские математики расшифровали математический код вымирания популяций. Оказалось, что судьба любого вида предрешена фундаментальными вероятностными законами. Размер группы, манеры спаривания и прочие внешние факторы не дают шанса на спасение. У каждой системы есть "срок годности", который рассчитывается простым уравнением.

Математика конца света

Мы привыкли считать, что вымирание — это всегда драма, внешние угрозы или нехватка еды. Российские ученые перечеркнули эти представления. Они изучили так называемые "двухполые ветвящиеся процессы". Представьте систему, где для продолжения рода нужно создать пару. Биологи используют такие вероятностные модели, чтобы понять, как распространяются мутации или плодятся виды.

Авторы работы задали жесткие условия. У каждой пары в среднем рождается ровно два потомка. Казалось бы, такая популяция должна жить вечно, просто воспроизводя саму себя. Однако математика неумолима. Система распадается изнутри, рано или поздно оставаясь без пар. Стабильность — лишь иллюзия.

"Данная модель наглядно демонстрирует, что любые демографические системы подвержены энтропии. Даже в идеальных условиях вероятность того, что пара не оставит потомства, ведет всю популяцию к неизбежному краху", — констатировал в беседе с Pravda.Ru биолог Андрей Ворошилов.

Золотая формула вырождения

Ученые вывели четкую формулу. Время жизни популяции привязано к логарифму от первоначального числа особей. И это число возведено в квадрат. Итоги расчетов шокируют. Раз в четыре случая вам нужно увеличить количество особей с тысячи до миллиона, чтобы продлить существование группы всего в четыре раза. Это не спасение, а лишь отсрочка приговора.

Система, подобная столкновению с кометой, действует иначе, но математическое моделирование позволяет заранее просчитать риски для любого оседания суши или демографического провала.

Универсальность закона

Моногамию или полигамию признали неважными факторами. Закон работает одинаково для всех. Исследователи уверены: демографические прогнозы и моделирование эпидемий должны опираться на эти фундаментальные вероятности, а не на мелкие детали поведения особей.

"Математическая абстракция позволяет отсечь лишний шум. Фундаментальные законы вероятности диктуют свои правила даже для тех популяций, которые кажутся нам устойчивыми", — подчеркнул в беседе с Pravda.Ru преподаватель естественных наук Кирилл Афонин.

Ответы на популярные вопросы о вымирании популяций

Почему популяция не может существовать вечно при избытке потомства?

Вероятность случайного отсутствия рождения пар в каждом следующем поколении накапливается. Со временем эта вероятность поглощает всю группу.

Зависит ли скорость вымирания от способа выбора партнера?

Нет. Исследователи доказали универсальность формулы для разных типов социальных структур внутри вида.

Поможет ли это знание спасти редкие виды?

Знание позволяет точно рассчитать время до критической точки, что помогает эффективнее распределять ресурсы для поддержки популяций.

Применимы ли эти расчеты к людям?

Математические модели такого типа описывают базовые алгоритмы воспроизводства, которые работают для любых биологических систем, формирующих пары.

"Когда мы видим такие жесткие закономерности, мы понимаем — биология подчиняется голой алгебре гораздо строже, чем нам хотелось бы признавать", — резюмировал в беседе с Pravda.Ru биофизик Алексей Корнилов.

Читайте также

• Чудовищный жар плавит пространство: за гранью дня и ночи начались необратимые процессы
• Глаза отказываются верить: аномальный объект в Антарктиде не даёт спать миллионам людей
• Законы физики рассыпались на глазах: древний инцидент привел к появлению новых миров-призраков
• Хрущев против гениальных инженеров: история советской ракеты, которую превратили в мишень