Биологическое разнообразие и модели эволюции


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-123-127

Полный текст:


Аннотация

Обсуждается эволюционное значение биологического разнообразия, системообразующее значение которого в ноосфере Земли закреплено конвенцией ООН. Рассмотрены примеры и роль этого разнообразия на разных уровнях организации жизни. На уровне отдельных организмов указанное разнообразие проявляется в дифференциации и разделении физиологически важных функций, значительно расширяющих экологическую нишу тех особей, у которых такое разделение наиболее совершенно. Однако организменный уровень биологического разнообразия непригоден для построения эволюционных моделей, так как возможность реализации процессов генетической наследственности и изменчивости возникает начиная с минимальной структурной единицы живого мира, которой является популяция. Отмечено, что накопление генофонда, необходимого для эволюции вида, возможно только в достаточно больших популяциях, в которых общая скорость мутационных изменений не уступает скорости вариаций условий внешней среды. Показано, что известные формальные модели видовой эволюции, построенные на основе теоремы Фишера о влиянии генной дисперсии на приспособленность особей, не отвечают реальным условиям существования видов в силу принятого конечного и постоянного числа генотипов в популяции. На экосистемном уровне организации жизни основную роль играет таксономическое разнообразие, которое обеспечивает непрерывность трофической цепи в системе при возникновении неблагоприятных условий для развития отдельных таксонов. Кроме того, существенное стабилизирующее значение для прогрессивной эволюции экосистемы имеют её многоуровневое, иерархическое строение и замкнутый круговорот вещества и энергии. Модели эволюции систем на базе уравнений Лотки-Вольтерры, описывающих взаимодействие элементов разомкнутой экосистемы, в недостаточной мере отражают роль биоразнообразия в эволюционных процессах. Сформулированы требования к таким моделям, учитывающим  баланс массы в системе; её трофическую структуру; накопительные (буферные) свойства каждого уровня экосистемы; множественность взаимосвязей между уровнями экосистемы; ограничивающее влияние внутривидовой и межвидовой конкуренции. Перспективным в этом плане является привлечение идей и математического аппарата биокибернетики.


Об авторах

С. Л. Подвальный
Воронежский государственный технический университет, Московский пр-т, 14, г. Воронеж, 394026, Россия
Россия
д.т.н, профессор, кафедра автоматизированных и вычислительных систем


Е. М. Васильев
Воронежский государственный технический университет, Московский пр-т, 14, г. Воронеж, 394026, Россия
к.т.н, доцент, кафедра автоматизированных и вычислительных систем


Список литературы

1. Convention on biological diversity. New York: United Nations Treaty Series, 2001. V. 1760. i. nos. 30690. P. 79–307.

2. Nikisianis N., Stamou G.P. Harmony as ideology: questioning the diversity–stability hypothesis// Acta Biotheoretica. 2016. V. 64. Issue 1. P. 33–64.

3. Rodríguez R.A. et al. Thermostatistical distribution of a trophic energy proxy with analytical consequences for evolutionary ecology, species coexistence and the maximum entropy formalism // Ecological Modelling. 2014. V. 296. P. 24–35.

4. Venjakob C. et al. Plant diversity increases spatio-temporal niche complementarity in plant-pollinator interactions // Ecology and Evolution. 2016. V. 6. Issue 8. P. 2249–2261.

5. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2012. 576 с.

6. Fisher R.A. The genetical theory of natural selection. Oxford: Oxford University Press, 2011. 318 p.

7. Podvalny S.L., Vasiljev E.M. A multi-alternative approach to control in open systems: origins, current state, and future prospects // Automation and Remote Control. 2015. V. 76. № 8. P. 1471–1499.

8. Podvalny S.L., Vasiljev E.M., Barabanov V.F. Models of multi-alternative control and decisionmaking in complex system // Automation and Remote Control. 2014. V. 75. № 10. P. 1886–1891.

9. Cope E.D. The primary factors of organic evolution. Miami: HardPress Publishing, 2013. 586 p.

10. Андреева С.И., Андреев Н.И. Эволюционные преобразования двустворчатых моллюсков Аральского моря в условиях экологического кризиса. Омск: Изд-во Омского гос. педагогич. ун-та, 2003. 382 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Подвальный С.Л., Васильев Е.М. Биологическое разнообразие и модели эволюции. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(3):123-127. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-123-127

For citation: Podvalny S.L., Vasiljev E.M. Biodiversity and models of evolution. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2016;(3):123-127. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-3-123-127

Просмотров: 221

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)