Генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет. Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия» / архив
Математики Карельского научного центра РАН создали новую гибридную модель динамики взаимодействия популяций хищников и жертв. В отличие от классических метапопуляционных моделей, которые обычно двумерны, эта модель трехмерна: помимо двух традиционных переменных — «хищник» и «жертва» — здесь есть третья составляющая, которая отвечает за пищевую привлекательность участка для хищника. Ключевые особенности новой математической модели прокомментировала генеральный директор Карельского научного центра РАН член-корреспондент РАН Ольга Николаевна Бахмет.
Модель представляет собой систему дифференциальных уравнений и состоит из пяти подсистем (которые переключаются между собой). Она учитывает внутривидовую конкуренцию хищников и позволяет решать задачу сохранения видового состава биосообщества. Модель также предусматривает миграцию хищников из-за недостатка пищевых ресурсов и возвращение животных на участок в случае их пополнения, что имеет большое практическое значение.
Подробнее — в нашем видео.
«Уникальность этой работы в том, что она позволяет по-новому взглянуть на процессы биологического взаимодействия популяций хищников и жертв. Главная особенность модели — ее динамичность. Она состоит из нескольких частей и дает возможность оценить поведение хищника, его миграции при поиске пищи. Самый важный вывод на ее основе заключается в том, что хищник, расширив свой ареал, рано или поздно возвращается на свои исконные места обитания. Этот аспект крайне интересен для анализа миграционных путей и понимания поведения животных. <…> Эта модель универсальна: она применима не только для Карелии, но и для других регионов, а также может быть использована не только в биологии, но и в смежных областях, например, в сельском хозяйстве, где ее можно задействовать в борьбе с вредителями (используя хищников)».
Подробнее о том, почему в подобном моделировании так важна третья переменная, которая отвечает за пищевую привлекательность участка для хищника, службе научных коммуникаций Карельского научного центра РАН рассказал младший научный сотрудник ИПМИ КарНЦ РАН Александр Владимирович Сазонов.
«Когда она (третья переменная — Примеч. ред.) положительная, хищник находится на участке, поскольку ему достаточно питательного ресурса. Однако, в случае, когда хищнику требуется большое количество жертв для питания, пищевая привлекательность может стать отрицательной, и хищник начинает мигрировать с территории. С точки зрения математики крайне интересным результатом является то, что нам удалось для такой сложно устроенной, гибридной системы найти замкнутую траекторию. Существование замкнутой траектории означает, что для некоторых начальных данных хищник точно вернется на данный участок после миграции».
Новость подготовлена при поддержке Российской академии наук
