НИУ ВШЭ: открыт закон, описывающий время исчезновения популяций

Российские математики доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в условиях случайной среды. Оказалось, что даже "стабильная" популяция обречена на вымирание — и ее размер влияет на судьбу значительно меньше, чем кажется. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе НИУ ВШЭ.

Исследователи Антон Жиянов из НИУ ВШЭ и Александр Шкляев из МГУ изучили двуполые ветвящиеся процессы — математические модели эволюции популяций, где для размножения необходимо образование пар. Именно такие модели используют для прогнозирования динамики видов, распространения генетических мутаций и демографических процессов.

Ученые сосредоточились на "критическом" случае: когда каждая пара в среднем оставляет ровно одну пару потомков. Интуитивно такая популяция должна быть стабильной — однако математика говорит об обратном.

"Казалось бы, такая популяция должна жить долго и стабильно, но это не так", — отметил Антон Жиянов.

Выяснилось, что время вымирания подобной популяции равно квадрату логарифма от числа особей. Это означает крайне слабую зависимость от размера: если увеличить популяцию в тысячу раз — с тысячи до миллиона особей — время ее существования вырастет лишь в четыре раза. Найденный закон оказался универсальным: он сохраняется при любых механизмах образования пар — как моногамных, так и полигамных.

По мнению ученых, динамика системы определяется не деталями модели, а фундаментальными вероятностными закономерностями. Понимание этих процессов помогает прогнозировать устойчивость реальных популяций, корректировать демографическую политику и моделировать поведение случайных систем — от биологии до экономики.