О МЕТОДИКЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЖИЗНЕННОМ ЦИКЛЕ РЫБ И НАСЕКОМЫХ

В статье рассматривается подход к моделированию метаморфозов в развитии ряда биологических видов в контексте влияния их успешности на долговременные тренды популяционной динамики. Изменения выживаемости в раннем онтогенезе, контролируемые фактором темпов индивидуального развития в конкурирующей группе особей, могут стать причиной неожиданной деградации популяции при малом избыточном промысловом воздействии. Теория нелинейной эффективности воспроизводства выводит к гипотезе, что два различных нелинейных эффекта контролируются на самом деле схожими механизмами. Для насекомых аналогичные колебания выживаемости при метаморфозах могут запускать другой процесс – стремительной вспышки численности вредителей, где актуальна формализация воздействия паразитов на первой стадии развития, зависящая от начальной концентрации кладок, но ограниченность ресурсов учитывается на завершающей. Рассмотрен метод представления убыли поколений на основе систем динамически переопределяемых дифференциальных уравнений с дискретно-непрерывной структурой времени. В расширении ранее предложенной модели формирования поколений сформирована вычислительная структура для учета зависимости смертности от уровня конкуренции, дополненная триггерным функционалом и новой схемой описания изменений скорости роста для примера осетровых рыб Каспийского моря на трех эколого-физиологических этапах развития. Модель обладает нетривиальными возможностями в параметрическом изменении режимов поведения. Сосуществование альтернативных циклов находит объяснение в адаптивном возрастании внутривидовых различий.

1. Frolov A. N. The beet webworm Loxostege sticticalis L. (Lepidoptera, Crambidae) in the focus of agricultural entomology objectives: The periodicity of pest outbreaks // Entomological Review. 2015. Vol. 95. № 2. P. 147–156.

2. Veshchev P. V., Guteneva G. I. Efficiency of natural reproduction of sturgeons in the Lower Volga under current conditions // Russian Journal of Ecology. 2012. Vol. 43. № 2. P. 142–147.

3. Переварюха А. Ю. Граничный кризис аттрактора в моделировании причин деградации промысловых биоресурсов // Системный анализ и прикладная информатика. 2015. № 3. С. 4–8.

4. Ricker W. Stock and recruitment // Journal Fisheries research board of Canada. 1954. №.11. C. 559–623.

5. Guckenheimer J. Sensitive dependence on initial conditions for unimodal maps // Communications in Mathematical Physics. 1979. Vol. 70. P. 133–160.

6. Feigenbaum M. Universal behavior in nonlinear systems // Physica D., 1983, Vol. 7, P. 16–39.

7. Sharkovskii A. N. Coexistence cycles of continuous map of the line into itself // International Journal of Bifurcation & Chaos. 1995. Vol. 5. P. 1263–1273.

8. Khodorevskaya R. P., Kalmykov V. A. Formation of populations of Acipenseridae sturgeons in the Volga-Caspian basin // Journal of Ichthyology, 2014, Vol. 54, Iss. 8, P. 576–583.

9. Панин Г. Н., Мамедов Р. М., Митрофанов И. В. Современное состояние Каспийского моря. М.: Наука, 2005, 281 c.

10. Легеза М. И., Маилян Р. А. К методике исследования численности осетровых в Каспийском море // Тезисы отчетной сессии ЦНИОРХ. Астрахань, 1974, С. 82–83.

11. Perevaryukha Y. N. Present status of Caspian sturgeons, biodiversity and some problems of their specific identification by molecular genetic, including caviar // The 4th International Symposium on Sturgeon. In: Extended abstracts. Oshkosh, Wisconsin, USA. July 8–13 2001.

12. Hoyle J. Status of Lake Whitefish (Coregonus clupeaformis) in Lake Ontario and the Response to the Disappearance of Diporeia spp. // Proceedings of a workshop on the dynamics of lake whitefish (Coregonus clupeaformis) in the Great Lakes. 2005. P. 47–61.

13. Courchamp F., Ludеk B., Gascoigne J. Allee Effects in Ecology and Conservation. Oxford University Press, New York, 2008, 266 pp.

14. Artyukhin E. N. On biogeography and relationships within the Acipenser // The Sturgeon quarterly. 1995. Vol. 3, № 2. P. 6–8.

15. Анисимова И. М., Лавровский В. В. Ихтиология. М.: Высшая школа, 1983, 255 с.

16. Ryabova G. D. Variation in morphometric and genetic characteristics of stellate sturgeon juveniles raised at different densities // Russian Journal of Genetics. 2006. Т. 42. № 2. С. 182–191.

17. Von Bertalanffy L. Quantitative laws in metabolism and growth // Quarterly Review of Biology. 1957. Vol. 32. P. 217–231.

18. Perevaryukha Y. N., Geraskin P. P., Perevaryukha T. Y. Сomparative immunochemical analysis of intraspecies distinctions of serum proteins of starred sturgeon Acipenser stellatus (Acipenseriformes, Acipenseridae) from the Caspian basin // Journal of Ichthyology. 2011. Vol. 51. № 5. P. 392–397.