Моделирование

Разработана компьютерная программа «EvoDevo», позволяющая моделировать процесс самосборки упорядоченных структур из множества делящихся клеток. В программу заложен основной принцип онтогенеза многоклеточных: сложный организм возникает в результате согласованного поведения индивидуальных модулей (клеток), изначально имеющих одну и ту же «программу поведения», закодированную в геноме. В развитии модельных «организмов» выявлены свойства, характерные для реальных онтогенезов: стохастичность, присущая онтогенезу «по умолчанию»; необходимость стабилизирующих адаптации, основанных на отрицательных обратных связях; определяемая наличием таких адаптации эквифинальность (помехоустойчивость) онтогенеза; способность онтогенеза при сильных нарушениях генерировать новые морфологические структуры; канализированность эволюционных преобразований онтогенеза; низкая пенетрантность многих вновь возникающих мутаций и др. По-видимому, эти свойства являются следствиями заложенного в программу базового принципа.

Многочисленные статистические методы более или менее успешно используются в экологических исследованиях при анализе изменений пространственной структуры сообществ. Эти методы позволяют сравнивать эмпирические данные с «нулевыми гипотезами», постулирующими отсутствие связи между изучаемыми переменными. Это необходимо для того, чтобы ответить на главный вопрос, мучающий любого исследователя: «А не случайность ли полученный результат?» Однако адекватность даже современных статистических заключений сильно зависит от массы факторов, которые необходимо учитывать при каждом исследовании. К этим факторам можно отнести степень детализации исходных данных, масштаб и уровень группировки блоков исследуемых экосистем. Предложенные методы позволяют в общем-то эффективно определять достоверность полученных результатов, т.е., в случае изучения экологических сообществ, статистические методы лишь сигнализируют о наличии взаимосвязи между видами. Однако само объяснение взаимосвязи: межвидовыми взаимодействиями, влиянием окружающей среды и т.д. – по-прежнему остается уделом специалистов-экологов. В целом, в статье решается вопрос о корректности применения ряда методик (например, анализа «вложенности- nestedness») нового, пока ещё для многих непривычного, уровня.

Растения природных фитоценозов, существующих на богатых почвах, обычно имеют более высокую скорость роста и относительно тонкие крупные листья со слабо развитыми механическими тканями – по сравнению с растениями бедных почв. С точки зрения затрат на построение единичного кусочка листа такие листья можно назвать «дешевыми». Будут ли «удешевляться» листья растений относительно небогатых почв при искусственном внесении в почву минеральных элементов? Оказалось, что внутривидовая реакция растений на удобрения может быть различной, однако именно те виды, которые «удешевляют» свои листья при удобрении, лучше прочих прибавляют в биомассе и, вероятно, повышают свою конкурентоспособность.