Математическая модель эволюционной адаптации репликаторных систем

Адаптация к изменению внешних условий является основой эволюционного процесса. В докладе рассматривается математическая модель эволюционной адаптации репликаторных систем, которые описывают количественные и качественные характеристики сообщества биологических организмов. Динамика этих систем определяется решениями систем нелинейных ОДУ достаточно большой размерности. Основная гипотеза предлагаемой модели заключается в предположении о том, что время эволюционной адаптации ландшафта приспособленности (набора параметров, определяющих динамику системы) во много раз более медленное, чем время активной динамики системы (быстрое время активной динамики, медленное время адаптации). Другой важный постулат этой теории основывается на утверждении фундаментальной теоремы о естественном отборе Р. Фишера о том, что любая биологическая система в процессе эволюции стремится к увеличению величины средней приспособленности (фитнеса). Приводятся примеры эволюционной адаптации конкретных систем. Доказано, что в результате процесса эволюционной адаптации системы становятся устойчивыми (резистентными) по отношению к паразитическим макромолекулам и микроорганизмам, от воздействия которых они погибали до момента эволюционного изменения. Рассмотрены задачи эволюционной адаптации ландшафта приспособленности при изменении показателей смертности видов. Показано, что при целенаправленным уничтожении, так называемого главного вида, в процессе терапии преимущество в эволюционном развитии получает другие виды. Эти результаты позволяют прогнозировать реакцию систем на изменение показателей смертности и имеют практическое приложение в проблеме терапии злокачественных клеток и болезнетворных бактерий.