Базовый набор математических моделей, предназначенный для анализа совместного действия эволюционных и экологических факторов в популяциях и сообществах биологических видов с выраженным сезонным характером размножения и наличием возрастной или стадийной структуры

Предложен базовый набор математических моделей, предназначенный для анализа совместного действия эволюционных и экологических факторов в популяциях и сообществах биологических видов с выраженным сезонным характером размножения и наличием возрастной или стадийной структуры. Выявлены новые интересные механизмы поддержания устойчивых генетических полиморфизмов структурированных популяций, связанные с мультистабильностью и возможностью преобладания разных генотипов на разных стадиях развития. Показано, что в биологических сообществах, включающих хищников, возможно поддержание устойчивых полиморфизмов по плодовитости хищников, связанное с колебаниями численности популяций жертв. Это позволило убедительно объяснить причины существования флюктуирующего полиморфизма по размеру помета в естественных популяциях песцов и связать их с циклами популяций грызунов, основного корма песца.

С – хаотическая динамика, Q – квазипериодическая динамика. Нижний индекс 1 – популяция хищника мономорфна относительно аллеля а, 2 – популяция хищника мономорфна относительно аллеля А, 3 – популяция полиморфна. Верхний индекс 0 – полутривиальные решения (гибель хищника). x, y – численности жертвы и хищника, соответственно; p – частота аллеля А в популяции хищника, n – номер сезона размножения.

 

Рис. Карты динамических режимов модели динамики сообщества «хищник-жертва» и траектории, демонстрирующие генетический полиморфизм в популяции хищника на фоне колебаний численности видов

Сведения об опубликовании:

 

Neverova G.P., Zhdanova O.L., Frisman E.Y. Evolutionary dynamics of predator in a community of interacting species // Nonlinear Dynamics. 2022. Vol. 108. P. 4557–4579. DOI: 10.1007/s11071-022-07372-z.

 

Neverova G.P., Zhdanova O.L., Frisman E.Ya. Evolutionary dynamics of structured populations with density-dependent limitation of juvenile survival // Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation. 2022. Vol. 109. 106272. https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2022.106272.

 

Жданова О.Л., Неверова Г.П., Фрисман Е.Я. Эволюция хищника в модели взаимодействующих видов: к вопросу о существовании полиморфизма по размеру помета в естественных популяциях песцов // Генетика. 2022. Т. 58, № 1. С. 99–115. DOI: 10.31857/S0016675822010131 (переводная версия: Zhdanova O.L., Neverova G.P., Frisman E.Ya. Predator Evolution in a Model of Interacting Species: To the Question about Maintaining Polymorphism by Litter Size in Natural Populations of Arctic Fox // Russian Journal of Genetics. 2022. Vol. 58, No. 1. P. 94–108. DOI: 10.1134/S1022795422010136).