RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2012, том 7, выпуск 1, страницы 30–44 (Mi mbb87)

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Материалы второй национальной конференции «Математическое моделирование в экологии»

Возможно ли предотвратить «трагедию общего ресурса»?

Ф. С. Березовскаяa, И. Г. Кареваb, Г. П. Каревc

a Говардский университет, Вашингтон, округ Колумбия, США
b Университет штата Аризона, Темпе, США
c Национальный институт здоровья, Бетесда, США

Аннотация: В работе исследуется концептуальная модель популяции, в которой индивидуумы не только конкурируют за общий ресурс, но и участвуют в его возобновлении. Популяция состоит из клонов, каждый из которых имеет собственную интенсивность взаимодействия с ресурсом, так что в популяции могут находиться как «альтруисты», так и «сверх-потребители». Свободный доступ к ресурсу может привести к его исчерпанию с последующей гибелью всей системы, известной как «трагедия общего ресурса». Мы исследуем динамику однородной (по параметру потребления) системы, когда все потребители имеют одинаковую интенсивность потребления ресурса, и затем изучаем неоднородную (бесконечномерную) модель, которая сводится к конечной системе ОДУ специального вида. Модель позволяет изучить эволюцию состава неоднородной популяции; найдено, в частности, что неоднородная популяция существует дольше при прочих равных условиях, но коллапс системы все же возможен. Один из путей предотвратить трагедию общего ресурса состоит в введении «внешнего регулирования» системы, поощряя альтруистов и наказывая сверх-потребителей. Оценивая эффективность различных регуляторов, мы приходим к выводу, что коллапс системы не удается предотвратить, если ограничиться лишь поощрением альтруистов; необходимо «нелинейно нарастающее» наказание сверх-потребителей, которое существенно зависит от начального распределения клонов в популяции.

Ключевые слова: системы «ресурс-потребитель», популяционная неоднородность, естественный отбор, возобновимый ресурс, коллапс системы.

УДК: 51+574

Материал поступил в редакцию 05.12.2011, опубликован 10.01.2012



© МИАН, 2024