14:32
Понимание Сосуществования Видов С Помощью Математики

Исследователи предлагают новую модель колонизации хозяина различными микробными видами,обеспечивая фундаментальные достижения в понимании биоразнообразия.

То, как создается и поддерживается биоразнообразие, является центральным вопросом науки, который становится все более важным для качества нашей жизни. Как подобные виды сосуществуют в системе? Какие из них будут доминировать или будут исключены? Поддастся ли система вторжению посторонних? Можем ли мы предсказать эту интерактивную динамику в системах со многими различными видами? Для ответа на эти вопросы обычно используются методы моделирования и статистические подходы, но ограниченные прогнозы, которые они предлагают, побудили Эриду Джини, главного исследователя Института Гульбенкяна де Сьенча, в сотрудничестве со Стеном Мадеком из Университета тура во Франции, исследовать более глубокий математический маршрут и раскрыть общие правила, описывающие такие системы.

Оба исследователя использовали систему микробной передачи между хозяевами в качестве основы своего теоретического исследования. В системе такого типа каждый вид, колонизирующий хозяина, может изменить местную среду обитания и сделать ее лучше или хуже для совместной колонизации другим видом. Если это делается лучше, то это описывается как попарное упрощение; если это делается хуже, то это отражает попарную конкуренцию. Это исследование предлагает структуру, которая рассматривает, что является конечным результатом в сети многих попарных взаимодействий и как ее члены “проектируют " вместе свое сосуществование.

"Вначале мы не знали, как парная конкуренция или упрощение отношений между всеми взаимодействующими членами переводится в глобальную динамику системы. Мы имели дело со многими уравнениями, и их число возрастало квадратично с числом видов, которые мы рассматривали в нашей модели. Например, для 10 видов мы будем иметь дело с более чем 100 уравнениями”, - заявила Эрида Джини. Математический метод разделения во времени давал здесь преимущество, поскольку он позволял отделять переменные, изменяющиеся быстрее, от переменных, изменяющихся медленнее.

"Благодаря этому методу мы обнаружили простое уравнение, принадлежащее к семейству уравнений репликатора (широко используемых в эволюционной теории игр), которое управляет динамикой частот между видами в нашей модели. Этот тип уравнений отражает суть конкуренции между несколькими стратегиями в многопользовательской игре и то, как их успех меняется с течением времени. Удивительно, но мы находим его здесь, выходя из Матрицы” социальных "взаимодействий", - объясняет Эрида Джини. С этими результатами становится ясно, что глобальная динамика системы может быть предсказана полностью по типу и качеству попарных взаимодействий.

“Мы считаем, что это изменит то, как люди изучают многотипные сообщества, помимо эпидемиологии, которая была первоначальной мотивацией для этой работы. На более фундаментальном уровне математический язык этой работы в конечном счете передает, что мы живем не одни, а встроены в сеть взаимосвязей с другими, где индивидуальный успех зависит не только от проксимальных связей, но и от глобального формирующегося контекста”,-подчеркивают авторы. Эта структура дает аналитические и вычислительные преимущества для изучения и интерпретации высокомерных взаимодействующих систем, особенно в том, что касается их стабильности и эволюции, устанавливая ко-колонизацию как важный путь к сосуществованию и биоразнообразию.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Исследование: Длительный Космический Полет Влияет На Объем Мозга


Путеводитель устойчивого Вояджера по галактике


Вакцина против коронавируса: что мы знаем до сих пор-всестороннее руководство академических экспертов

Категория: Тайны / Новости / Гипотеза / Наука | Просмотров: 59 | Добавил: admin | Теги: глобальная динамика системы, система, вид, Понимание Сосуществования Видов С П | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar