Ученые из России в ходе анализа эволюции так называемых ветвящихся процессов установили, что вымирание популяций животных подчиняется строгим математическим закономерностям, независимо от исходного количества особей и наличия в них моногамии или полигамии. Это понимание позволит повысить точность демографических прогнозов и моделирования эпидемий. 
«Понимание процесса эволюции ветвящихся систем способствует прогнозированию устойчивости популяций, корректировке демографической политики, предсказанию длительности эпидемий, моделированию поведения сложных случайных систем в различных областях науки — от биологии до экономики», — говорится в сообщении.
К такому выводу пришли ведущий научный сотрудник МГУ Александр Шкляев и его коллега из НИУ ВШЭ Антон Жиянов, исследуя так называемые двухполые ветвящиеся процессы. Это особый тип моделей в теории вероятностей, которые описывают эволюцию популяций, в которых для размножения особей необходимо формирование пар. С помощью таких моделей биологи анализируют динамику размножения видов или распространение генетических мутаций.
«Мы сформулировали условие, что количество потомков у каждой пары является случайным, но при этом среднее число пар потомков от каждой семьи равно единице. То есть каждая семья из двух особей оставляет некоторое количество потомков, которые затем формируют столько же семей, сколько было до этого: одна семья оставляет после себя одну новую семью. На первый взгляд, такая популяция должна существовать долго и стабильно, но это не так», — пояснил Жиянов.
Как выяснили математики, такие популяции обречены на исчезновение, а время их вымирания пропорционально квадрату логарифма от изначального числа особей. Это означает, что время жизни популяции практически не зависит от численности ее основателей и стратегий размножения. Например, как отмечает Жиянов, при увеличении размеров популяции с тысячи до миллиона особей время ее жизни возрастает всего в четыре раза.
Исследователи проверили закономерность при различных механизмах формирования пар — как моногамных, так и полигамных. Найденный закон является универсальным и сохраняется во всех случаях. По мнению ученых, это указывает на то, что общая динамика системы определяется не отдельными деталями модели, а фундаментальными вероятностными закономерностями, которые можно использовать для составления демографических и эпидемиологических прогнозов.
Фото: hi-tech.mail.ru