Биологическое разнообразие и модели эволюции

Бесплатный доступ

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.

Еще

Биологическое разнообразие в природе, модели эволюции

Короткий адрес: https://readera.ru/140229572

IDR: 140229572   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2016-3-123-127

Список литературы Биологическое разнообразие и модели эволюции

  • Convention on biological diversity. New York: United Nations Treaty Series, 2001. V. 1760. i. nos. 30690. P. 79-307.
  • Nikisianis N., Stamou G.P. Harmony as ideology: questioning the diversity-stability hypothesis//Acta Biotheoretica. 2016. V. 64. Issue 1. P. 33-64.
  • 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.
  • 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.
  • Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2012. 576 с.
  • Fisher R.A. The genetical theory of natural selection. Oxford: Oxford University Press, 2011. 318 p.
  • 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.
  • 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.
  • Cope E.D. The primary factors of organic evolution. Miami: HardPress Publishing, 2013. 586 p.
  • 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.
Еще
Статья научная