Александр Шкляев из МГУ и Антон Жиянов из НИУ ВШЭ обнаружили, что процесс вымирания популяций животных подчиняется строгим математическим закономерностям вне зависимости от изначального числа особей и наличия моногамии или полигамии. Результаты исследования опубликованы в пресс-службе Высшей школы экономики.
Математики изучали так называемые двухполые ветвящиеся процессы — модели, описывающие эволюцию популяций, в которых для размножения необходимо формирование пар. С помощью таких моделей биологи описывают динамику размножения видов или распространение генетических мутаций.
Ученые сформулировали условие, при котором количество потомков у каждой пары случайно, но среднее число пар потомков от каждой семьи равно единице. Казалось бы, такая популяция должна жить долго и стабильно, но исследователи обнаружили, что она обречена на исчезновение. Время ее вырождения равно квадрату логарифма от изначального числа особей, то есть почти не зависит от численности основателей и стратегий размножения. Например, при увеличении размеров популяции с тысячи до миллиона особей время ее жизни вырастает всего в четыре раза.
Ученые проверили закономерность при разных механизмах образования пар — как моногамных, так и полигамных. Найденный закон оказался универсальным. Это говорит о том, что общая динамика системы определяется фундаментальными вероятностными закономерностями.
Понимание этого закона повысит точность демографических прогнозов, поможет корректировать демографическую политику, предсказывать длительность эпидемий и моделировать поведение сложных случайных систем в различных областях науки — от биологии до экономики.
