Компьютерра PDA N171 (28.04.2012-04.05.2012) (Журнал «Компьютерра») - страница 17

Дмитрий Шабанов: О широте горизонта

Автор: Дмитрий Шабанов

Опубликовано 03 мая 2012 года

В этой колонке я хочу предложить вам увидеть общие черты в нескольких примерах, взятых из достаточно разных областей. Я буду говорить о стратегиях в биологии, экономике и поведении; не удивляйтесь, пожалуйста, сменам тем.

Для многих биологов понятно, что при обсуждении способов приспособления живых систем к среде своего обитания очень полезно задуматься о разнообразии стратегий такого приспособления. Увы, общей классификации приспособительных стратегий в биологии до сих пор разработать не удалось. Самый разработанный вопрос – разделение r- и K- стратегий, предложенных в 1967 г. Робертом Мак-Артуром и Эдвардом Уилсоном, выдающимися американскими экологами. Мак-Артур умер в 1972 году, а Уилсон жив до сих пор. Великому мирмекологу (специалисту по муравьям) и одному из основателей социобиологии уже 82 года. Он до сих пор интенсивно работает и даже находит в себе силы пересматривать собственные прошлые взгляды (см., например, тут).

Я отвлёкся. Мне надо объяснить, что такое r- и K- стратегии; это и будет пример №1 в этой колонке. Подробнее эта тема рассматривается, например, в этом разделе нашего учебника по экологии. Вот рисунок оттуда.

На рисунке показана кривая, описывающая динамику численности популяции (N) во времени (t) согласно логистическому уравнению, приведённому на рисунке. Это уравнение предложил в первой половине XIX века бельгийский математик Пьер Франсуа Ферхюльст. Давайте я объясню.

>dN/>dt – это изменение численности популяции во времени. На него влияют два фактора: способность организмов к размножению (rN) и ограничение, связанное с недостатком ресурсов (>K-N/>K). Понятно, что количество особей, которое может появиться на свет, связано с имеющимся количеством особей. Возможную скорость размножения описывают переменная r, биотический потенциал или мальтузианский параметр (названный так в память о Томасе Мальтусе, который впервые оценил важность способности популяций расти в геометрической прогрессии).

"Изобретением" Ферхюльста стала вторая часть выражения справа, включающая величину K, или ёмкость среды. Это такое количество особей, для которого в популяции достаточно ресурсов. Смотрите: когда N намного меньше K, выражение >K-N/>K близко к единице и ограничение ресурсов почти не влияет на прирост популяции. Когда N достигает уровня K, величина >K-N/>K становится равной нулю и рост популяции останавливается. В конечном итоге рост популяции приобретает характерную S-образную форму; её численность стабилизируется, достигая уровня K.