Экстремальные принципы в математических моделях эволюции репликаторных систем

Адаптация к изменению внешних условий является основой эволюционного процесса. В докладе рассматриваются математические модели эволюционной адаптации систем [1-3], которые описывают количественные и качественные характеристики сообщества множества биологических организмов (репликаторные системы). 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). Экстремальный подход к процессу эволюционной адаптации 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) системы [4]. Приводятся примеры эволюционной адаптации конкретных систем [5,6]. Показано, что в результате предложенной модели эволюционной адаптации, системы становятся устойчивыми (резистентными) по отношению к паразитическим макромолекулам и микроорганизмам от воздействия которых они погибали до момента эволюционного изменения. Отдельно рассмотрены задачи эволюционной адаптации ландшафта приспособленности при изменении показателей смертности видов [7-10]. 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.
Заседание семинара состоится в Zoom. За ссылкой можно обратиться к В.Ю.Протасову: v-protassov@yandex.ru