ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СЛОЖНОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МОДЕЛЯХ ПРОСТЫХ ЭКОСИСТЕМ. ЦИКЛЫ из "Нелинейные волны, диссипативные структуры и катастрофы в экологии " На рассмотрении этого нового типа катастроф мы заканчиваем катастрофическую тему. Конечно, можно было бы продолжить примеры катастроф в экологии, заодно продолжив и обсуждение вопроса дает ли что-нибудь новое в познании механизмов и процессов живой природы использование этого нового языка в описании вообще говоря известных и ранее вещей (например, бифуркаций) Я думаю, что на этот вопрос можно ответить утвердительно, и особенно в тех проблемах, где речь идет о поиске новых описаний, новых моделей. Поясним эту мысль на примере. [c.240] Арнольд В.И. Теория катастроф//Знание. Математика, кибернетика. - 1981. - 9. - 64 с. [c.241] Томпсон Дж.М.Т. Неустойчивости и катастрофы в науке и технике/ Пер. с англ. - М. Мир, 1985. - 254 с. [c.241] Половина последней книги посвящена описанию математического аппарата теории катастроф, причем он излагается начиная с самых азов. Практически не требуется никаких предварительных знаний. Во второй половине, посвященной приложениям, есть даже специальная глава Биология и экология . [c.241] Однако необходимо заметить, что в этих параграфах содержится гораздо больше нового материала, чем приведено в книге и статьях. [c.241] СЛОЖНОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МОДЕЛЯХ ПРОСТЫХ ЭКОСИСТЕМ. [c.242] Несмотря на рост в математической экологии числа моделей, использующих для описания уравнения в частных производных, все же модели, описываемые системами обыкновенных дифференциальных уравнений, остаются по-прежнему очень популярными. Очевидно, что в силу теоремы существования и единственности для обыкновенных дифференциальных уравнений это описание (в противоположность вероятностному, стохастическому описанию, о котором речь пойдет в гл. Х1-ХП) является детерминистским. И если детерминистские модели значения переменных определяют однозначно, то стохастические дают распределение возможных значений, характеризуемое такими вероятностными показателями, как математическое ожидание (среднее), дисперсия и т.д. Не касаясь вопроса о возможностях каждого метода или предпочтения одного другому, заметим, что если при вероятностном подходе некоторый элемент неопределенности воспринимается как естественное следствие метода, то отнощение к детерминистскому, динамическому подходу обычно несколько другое. Считалось, как правило, что несовпадение данных наблюдений, реальных данных с теоретическими, полученными из модели, говорит о неадекватности, неполном соответствии динамической модели реальному процессу, и если построить более точную модель, то и соответствие будет большим. Конечно, с этим утверждением трудно спорить, однако в связи с возможностью появления динамического хаоса все оказалось гораздо сложнее. Выяснилось, что существует целый класс динамических систем, которые, несмотря на их полную детерминированность, демонстрируют типичное стохастическое поведение. И многие экологические модели попадают в этот класс. [c.242] Сторонники этой гипотезы (роялисты большие, чем сам король) находили связи между колебаниями численности и циклическими процессами все более и более глобального масштаба. В популяционной динамике появились 11-летние солнечные циклы, чем доказывалось непосредственное влияние колебаний солнечной активности на всевозможные популяции (от бактерий до человека). Или лунные 9,6-летние циклы с 6 апреля как критическим сроком - для зайца-беляка в Канаде (в России, к сожалению, луна влияла по-другому), или таинственные 8-летние циклы — для насекомых-вредителей леса. Перечень можно было бы продолжить, ибо число всевозможных циклов лишь незначительно меньше числа посвященных им работ. Самое интересное, что любой нужный цикл действительно можно было обнаружить в популяционной динамике многих видов (и еще много других), но на этом эффекте мы остановимся несколько позже. [c.243] Я думаю, что только после классической работы Вито Вольтер-ра о колебаниях в системе хищник—жертва в экологии появилось ясное понимание того, что для объяснения колебаний численности зачастую вовсе не нужно привлекать внешних факторов, что колебания могут быть присущи самой системе в постоянной среде. [c.243] Вернуться к основной статье