350 руб
Журнал «Нелинейный мир» №3 за 2016 г.
Статья в номере:
Мультистабильность и мультирежимность в модели рикера с генетически определяемыми параметрами
Ключевые слова:
эволюция
динамика популяции
модель Рикера
бифуркации
мультистабильность
мультирежимность
бассейны притяжения
Авторы:
О.Л. Жданова - д.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник, Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН (г. Владивосток). E-mail: axanka@iacp.dvo.ru
Е.Я. Фрисман - чл.-корр. РАН, д.б.н., профессор, директор, Институт комплексного анализа региональных проблем ДВО РАН (г. Биробиджан). E-mail: frisman@mail.ru
Аннотация:
Исследованы механизмы потери устойчивости и характер динамики однородной популяции, численность которой описывается моделью Рикера, а значения ее внутрипопуляционных параметров определяются на генетическом уровне под действием естественного отбора. Показано, что потеря устойчивости нетривиальными неподвижными точками в области биологически содержательных параметров происходит только через бифуркацию удвоения периода. В некоторых параметрических областях проявляются эффекты мультистабильности и мультирежимности. Показано, что наряду с неподвижной точкой (динамически устойчивой либо неустойчивой) могут существовать циклы различной длины, а также хаотические аттракторы, которые тоже оказываются притягивающими для рассматриваемой системы из некоторых областей начальных условий. Для оценки степени влияния начальных условий на характер динамики и направление эволюции популяции построены бассейны притяжения одновременно существующих предельных динамических режимов.
Страницы: 44-56
Список источников
- Birch L.C. Selection in Drosophila pseudocbacura in relation to crowding // Evolution. 1955. V. 9. № 4. P. 160-165.
- Charlesworth B. Selection in density-regulated populations // Ecology. 1971. V. 52. P. 469-474.
- Hanski I.Metapopulation Ecology. N.Y.: Oxford University Press. 1999. 328 p.
- Шапиро А.П. К вопросу о циклах в возвратных последовательностях // Управление и информация. 1972. Вып. 3. С. 96-118.
- May R.M. Biological population obeying difference equations: stable points, stable cycles, and chaos // J. Theor. Biol. 1975. V. 51. № 2. P. 511-524.
- Безручко Б.П., Прохоров М.Д., Селезнев Е.П. Виды колебаний, мультистабильность и бассейны притяжения аттракторов симметрично связанных систем с удвоением периода // ПНД. 2002. Т. 10. № 4. С. 47-67.
- Кузнецов А.П., Савин А.В., Седова Ю.В., Тюрюкина Л.В. Бифуркации отображений. Саратов: Наука. 2012. 196 с.
- Кулаков М.П., Неверова Г.П., Фрисман Е.Я. Мультистабильность в моделях динамики миграционно-связанных популяций с возрастной структурой // Нелинейная динамика. 2014. Т. 10. № 4. С. 407-425.
- Неверова Г.П., Фрисман Е.Я. Сравнительный анализ влияния различных типов плотностной регуляции на динамику численности структурированных популяций // Информатика и системы управления. 2015. Т. 43. № 1. С.41-53.
- Kausrud K.L., Mysterud A., Steen H., Vik J.O., Ostbye E., Cazelles B., Framstad E., Eikeset A.M., Mysterud I., Solhoy T., and Stenseth N.C. Linking climate change to lemming cycles // Nature. 2008. V. 456. P.93-97.
- White T.C.R. What has stopped the cycles of sub-Arctic animal populations - Predators or food - // Basic Appl. Ecol. 2011. V. 12. P.481-487.
- Жданова О.Л., Фрисман Е.Я. Динамические режимы в модели однолокусного плотностно-зависимого отбора // Генетика. 2005. Т. 41. № 11. С.1575-1584.
- Long Th., Long G. The effects of r- and K-selection on components of variance for two quantitative traits // Genetics. 1974. V. 76. № 3. P.567-573.
- Graham J.Reproductiv effect and r- and K-selection in two species of Lacuna (Gastropods: Prosobranchia) // Mar. Biol. 1977. V.40. № 3. P.217-224.
- MacNaughton S.J. r- and K-selec. in Tipha // Amer. Natur. 1975. V. 109. № 961. P. 251-261.
- Фрисман Е.Я. Первичная генетическая дивергенция (теоретический анализ и моделирование). Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1986. 160 с.
- Axenovich T.I., Zorkoltseva I.V., Akberdin I.R., Beketov S.V., Kashtanov S.N., Zakharov I.A., Borodin P.M. Inheritance of litter size at birth in farmed arctic foxes (Alopex lagopus, Canidae, Carnivora) // Heredity. 2007. V. 98. P. 99-105.