Математики научились предсказывать катастрофы в биосистемах

Поведение сложных био- и экологических систем предсказать практически невозможно. Но, тем не менее, обладая даже небольшим набором сведений о системе, можно предвидеть катастрофы и крупные катаклизмы в ней, о чем говорят две недавние статьи в Nature и PLoS Computational Biology, Наиболее прямым способом предсказания поведения систем является построение детальных моделей - метод "грубой силы". Но зачастую ученые не обладают ни нужным набором сведений, ни достаточными вычислительными мощностями.

В последнее время стали появляться математические методы, которые позволяют делать предсказания без необходимости детального описания системы.

Один из примеров - недавняя работа немецких ученых Стивена Лейда и Тило Гросса. Они разработали математические методы - "обобщенную" модель - которые позволяют заблаговременно предвидеть катаклизмы. Объект для изучения они выбрали нетривиальный - рыбное хозяйство. Входными данными служили количество улова каждого вида и то, чем данный вид питается. По этим данным ученые научились выделять сигнал тревоги, говорящий о том, что система находится на гране катастрофы еще до заметных ее проявлений.

Но, пожалуй, более наглядная и любопытная работа - статья в Nature победителя "голландской нобелевской премии" эколога и специалиста по "переломным моментам" Мартина Шеффера. Эта работа подтвердила универсальность давно известного правила: перед бурей всегда бывает затишье, даже если это буря - в микромире.

Вместе с коллегами он изучал поведение миниатюрных лабораторных экосистем, населенных только цианобактериями. Освещение и температура в этих маленьких мирах поддерживалась постоянной. При достаточном количестве бактерий все было хорошо: клетки заслоняли друг друга так, что никому не доставалось слишком много света (при его переизбытке клетка погибает), при этом не было и его недостатка. Понемногу ученые изымали часть бактерий из среды, что приводило к временному нарушению равновесия с последующим его восстановлением. В критический момент наступал перелом, и система теряла способность вернуться в прежнее состояние: бактерий было слишком мало, они получали слишком много света и все погибали. Оказалось, что скорость восстановления равновесия постепенно снижалась при приближении к катастрофе. Также значительно снижалась изменчивость многочисленных параметров, которые вдалеке от точки невозврата - флуктуируют, а вблизи - "замолкают". Такие же эффекты группа Шеффера обнаружила и в более масштабных экосистемах - озерах.

Источник: CNews R&D

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
Премьер-министр Дмитрий Медведев дал ряд поручений по вопросам природопользования и охраны окружающей среды, сообщил 10 февраля сайт кабмина. В частности Минэкономразвития России (М.С.Орешкину), Минприроды России (С.Е.Донскому), Минэнерго России (А.В.Новаку), Минпромторгу России (Д.В.Мантурову) и Министру Российской Федерации М.А.Абызову поручено обеспечить в долгосрочной перспективе эффективное использование природного капитала страны при одновременном устранении влияния экологических угроз на...
Для экологического развития России
В 2014 году на территории Пожарского района Приморского края социально-экологической организацией «Первоцвет» был успешно реализован проект «Дорогою Шибнева: 20 лет спустя». Его старт положил начало общественному контролю за состоянием экосистемы бассейна реки Бикин.  В июне 2016 года начал работать новый проект «Нас объединил Бикин!», который поддержали Амурский филиал Всемирного фонда природы и управление образования Пожарского района. Он, как и прежде,...
10 января 2017 года Этно-экологический информационный центр "Лач" г. Петропавловск-Камчатский   Сегодня в номере: Путин заявил о неотложной важности решения экологических проблем В Совфеде предложили сделать платной всю рыбалку в России Путин принял поправки в закон о «дальневосточном гектаре» В Greenpeace посчитали убытки российской экономики Камчатские рыбаки добыли более одного миллиона тонн водных биоресурсов Каюры «Надежды» пр...
Информационная рассылка «Лач» № 1 (667)
Итак, окончена работа по проекту "Как поживаешь, речка?", по которому в прошлом году работали ребята из отряда "Караван". Многое удалось сделать, но ещё больше работы впереди. За время работы по проекту на исследуемую территорию, а именно на правобережье Оби Алтайского края, было осуществлено 40 выездов, из них 8 на автотранспорте, 31 на велосипедах и 1 сплав на резиновой лодке. В результате выполнения проекта нам удалось реализовать многое. Во-первых, были проведены исследо...
Краткий очерк о деятельности  А.В. Яблокова по охране озера Байкал  и другим природоохранным инициативам. Алексей Владимирович Яблоков — доктор биологических наук, профессор, советник Российской академии наук, член-корреспондент АН СССР/РАН. Родился в 1933 году в семье геологов в Москве. Женат, имеет двух сыновей. Окончил Биолого-почвенный факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова в 1956 году по кафедре зоологии  позвоночных. С 1956 по 1989 годы...
Алексей Владимирович Яблоков и Байкал

Другие новости

Дайджест эко-новостей межрегионального экологического сайта Дальневосточного региона России "EAST-ECO.COM" Сегодня в выпуске: 1. О ДВ гектаре и других проблемах в отведении земель 2. О внесении изменений в градостроительный план Владивостока,  о Владивостоке и архитектуре 3. Угольные загрязнения в Приморском крае - одна из самых серьезных нынешних проблем 4. Эко-...
В Красноярске пройдет крупнейшее в Сибири событие года для инженеров-сметчиков — II ежегодная Неделя сметчика 2017 С 17 по 21 апреля 2017 года Сибирский Межрегиональный учебный центр совместно с Институтом стоимостного инжиниринга и контроля качества строительства, и НИИ финансового учета и управления проводят II ежегодную «Неделю сметчика» в г. Красноярске. В мероприятии примут...
Общественное движение «Чистый край» совместно с КРООРГС «Живой город» приглашает красноярцев и гостей города принять участие в эко-квесте «Город черного неба» и предоставляет уникальную возможность проявить свою гражданскую позицию. «Эко-квест» - это масштабное мероприятие в формате квеста по тематическим локациями, посвященным экологии. Локации посв...
Образовательный онлайн-проект Kislorod.io продолжает знакомить вас с основными принципами работы с волонтёрами. Во второй половине февраля Kislorod.io проведёт вебинар «Создание волонтёрской группы: инструменты управления, принципы и правила». На сегодняшний день всё больше организаций так или иначе привлекают  добровольцев. Идея волонтёрства становится всё более востребованной и...
Вебинар "Работа с волонтёрами: опыт «Ночлежки»" организует образовательный веб-проект Kislorod.io .  Вебинар пройдет 9-ого февраля в 18.00 (московское время). Спикер: Карина Гаринова, координатор волонтёров в "Ночлежке" По статистике 52% жителей России хотя бы раз в жизни принимали участие в волонтёрской деятельности....
Благотворительный Фонд развития города Тюмени начинает приём заявок на конкурс социальных проектов «Наш регион». «Наш регион» - программа поддержки социальных проектов ПАО «Запсибкомбанк», в 2017 году он проходит в десятый раз. У конкурса четыре направления: "Живой город", "Объединяя усилия", "Развитие и успех", "Активное покол...
В Томске на базе ОГБУ «Облкомприрода» идет подготовка к проведению 30-31 марта Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование: проблемы, опыт, перспективы».   В течение двух дней Томск станет Всероссийской площадкой, на которой будут представлены лучшие экологические практики, инновационные образовательные и информационные техноло...
Приглашаем Вас принять участие в работе Всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование: проблемы, опыт, перспективы» (далее – Конференция), которая состоится  30-31 марта 2017 года  в г. Томске. Конференция проводится с 2006 года  в целях совершенствование системы непрерывного экологического образования и просвещения для формир...
Принимаются заявки на международный фотоконкурс Hasselblad Masters.             Дедлайн 10 июня 2017 года.             Организатор: компания Hasselblad             Участвовать в конкурсе могут авторы с профессиональным опытом в фотогра...
5 февраля с 12.00 до 13.00 на площади Ленина состоится пикет против строительства мусоросортировочного комплекса с полигоном твёрдых коммунальных отходов (ТКО) “Раздольное”, начало строительства которого запланировано на 2017 год. Организаторами пикета выступает Новосибирское районное отделение партии КПРФ, в пикете также примут участие члены регионального отделения партии "Яблоко...
В Год экологии Российская государственная библиотека для молодёжи и Государственная публичная научно-техническая библиотека России проводят акцию в формате единого дня действий «День экологических знаний», приуроченную к Международному дню экологических знаний 15 апреля. К участию в Акции приглашаются все библиотеки России, готовые отметить этот день проведением публичных эко...
В рамках мерзлотного компонента проекта ПРООН/ГЭФ/ЕС Республики Коми  компанией «ПРОГНОЗКОМИ» был реализован  социально-ориентированный проект эколого-просветительской направленности о тундре и оленеводах Республики, которые живет в этой уникальной северной экосистеме – проект «О тундре без прикрас». Над проектом работала большая команда творческих людей. Ху...
Межрегиональная просветительско-оздоровительная общественная организация «Крылья Совершенства» представляет цикл  юбилейных мероприятий  «Будь счастливым на чистой Земле!», запланированных к проведению в 2017 году. Круглый стол, посвященный Международному году устойчивого туризма и году экологии, объявленному в России в 2017 году Тема: Экотуризм в России...
Межрегиональная просветительско-оздоровительная общественная организация «Крылья Совершенства» представляет цикл мероприятий  «Будь счастливым на чистой Земле!»,  посвященных Международному году устойчивого туризма и Году Экологии в России, запланированных к проведению в 2017 году. Открывает цикл Выставка фоторабот Георгия Богословского, которая проходит...
В рамках проведения в 2017 году в Российской Федерации Года особо охраняемых природных территорий (указ Президента РФ от 01.08.2015 № 392) и в соответствии с распоряжением Коллегии Администрации Кемеровской области от 05.10.2015 № 544-р «Об объявлении 2017 года в Кемеровской области Годом особо охраняемых территорий» Кузбасский региональный институт развития профессионального образован...
Губернатор штата Калифорния Джерри Браун отдал распоряжение о введении чрезвычайного положения в связи с разрушением самой высокой в США плотины и объявленной эвакуацией в ряде населенных пунктов, сообщается на сайте губернатора.
В Бурятию прибыла монгольская делегация проекта Всемирного банка MINIS для подготовки общественных слушаний по строительству ГЭС в Монголии. Какие экологические риски несут проекты MINIS для Байкальской территории, и как общественность может противодействовать планам строительства ГЭС в Монголии, «Байкальской правде» рассказал директор Бурятского регионального объединения по Байкалу, доцент кафедр...
Директор Бурятского регионального объединения по Байкалу Сергей Шапхаев рассказал о том, как пройдут общественные слушания в Бурятии по монгольским ГЭС, каковы их главные особенности и почему менеджерам монгольского проекта MINIS надо поспешить.
Председатель комиссии Общественной палаты РФ по экологии и охране окружающей среды Сергей Чернин заявил в разговоре с иркутскими журналистами, что «позиция общественности и властей – чтобы Монголия не строила у себя ГЭС, а покупала энергию у нас».
Даты общественных слушаний по монгольским ГЭС, которые должны пройти в Бурятии и Иркутской области, еще официально не объявлены (пока обсуждается конец марта). Но экологи республики уже начали к ним подготовку – об этом заявлено, в частности, в группе «Байкальской экологической коалиции» в Facebook.
Конфликт интересов российских энергетиков, монгольских властей и международных корпораций может привести к самым серьезным последствиям для крупнейшего природного резервуара пресной воды — озера Байкал.
Байкал продолжает оставаться в центре внимания общественности в связи с перспективой строительства ГЭС на его главном притоке - реке Селенге, которое планируется в Монголии. О возможных последствиях появления гидроузлов, а также о других проблемах крупнейшего пресного озера планеты в интервью агентству "Интерфакс-Сибирь" рассказал директор НИИ биологии Иркутского государственного университ...
Главная опасность от того, что на реке Селенге и ее притоках могут появиться плотины монгольских ГЭС — воды в Байкале станет еще меньше. На фоне нынешнего маловодья это грозит серьезными проблемами, в том числе для энергетиков — им просто нечего будет «сливать» через ангарский каскад ГЭС, считает директор Лимнологического института СО РАН, доктор геолого-минералогических наук [...]
Иркутские ученые сообщили о старте второго этапа научных исследований по оценке воздействия на трансграничный бассейн реки Селенга в границах России (в том числе и на экосистему Байкала) в связи с планами строительства гидроэнергетических объектов на территории Монголии.
В преддверии Дня дипломатического работника корреспондент «МК в Бурятии» встретился с руководителем представительства МИД России в Улан-Удэ Балта Балдановичем Дагбаином. Центральное место в интервью занял вопрос строительства монгольских ГЭС, угрожающих Байкалу:
Россети рассматривают возможность экспорта электроэнергии с Саяно-Шушенской ГЭС в Азию транзитом через республику Тыва. Об этом пресс-служба республиканского правительства сообщила 17 февраля 2017 года по итогам встречи гендиректора «Россетей» Олега Бударгина с главой Тувы Шолбаном Кара-оолом.
По ГЭС Эгийн-гол в бассейне реки Селенги уже есть ТЭО (технико-экономическое обоснование), ОВОС (оценка воздействия на окружающую среду), есть начальные подготовительные строительные работы, договор на миллиард долларов с китайским Эксимбанком (подписан, но пока заморожен). По проекту ГЭС Эгийн-Гол у Монголии все серьезно. Его можно возобновить в любой момент.
Исследователи из Института теплофизики (ИТ) СО РАН совместно со специалистами Ленинградского металлического завода нашли способ улучшить турбины на Саяно-Шушенской ГЭС на Енисее – крупнейшей по установленной мощности электростанции России.
Общественные слушания по проектам монгольских ГЭС пройдут в Улан-Удэ 21 и 31 марта 2017 года в конференц-зале Министерства природных ресурсов республики Бурятия. Об этом говорится в объявлении, размещенном на сайте мэрии.
Всемирный банк объявил тендер на выполнение оценки экологического воздействия на озеро Байкал строительства ГЭС на реке Селенга и ее притоках в Монголии. Об этом сообщил журналистам научный руководитель Иркутского научного центра (ИНЦ) СО РАН академик Игорь Бычков.
Россия и Монголия рассмотрят варианты удовлетворения энергетических потребностей Монголии без нанесения ущерба экосистеме озера Байкал, заявил министр иностранных дел России Сергей Лавров на пресс-конференции по итогам переговоров с монгольским коллегой Цэндийном Мунх-Оргилом.

Конкурс экологических проектов экодело зима 2017

Фотогалерея

Интересные ссылки

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

«Спутниковый мониторинг пожаров на Дальнем востоке России». Сервис работает на основе технологии «Геомиксер», разработанной в ИТЦ «СКАНЭКС»

 

Активность на сайте

Надежда Потапская аватар
Надежда Потапская
Раздельный сбор «как надо»

Считаю, что наш город вполне готов к подобным проектам во многом благодаря работе сотрудников Интерактивного Экологического Центра. Сама я с...

Рома Базаров аватар
Рома Базаров
Вкусная, чистая, честная еда - наше право и будущее. Стартует Сахалин!

Хороший Проект! Всегда вас поддерживаю! Вкусная, чистая еда залог здоровья будущих поколений. Спасибо Вам, что доносите важность этого...

Сергей Титоренко аватар
Сергей Титоренко
Молодёжный экологический кинофестиваль «EcoMovie»

Благодаря  Комитету по вопросу экологии МП ПК, у меня уже за два года образовалась традиция Всемирный день охраны окружающей среды спра...

Андрей Васильев аватар
Андрей Васильев
Вкусная, чистая, честная еда - наше право и будущее. Стартует Сахалин!

Супер! Молодцы! Хочу к вам в проект и в организацию! Разделяю  философию Слоу Фуд!

Наталья Никшина аватар
Наталья Никшина
Молодёжный экологический кинофестиваль «EcoMovie»

Леночка, отдаю голос за наш любимый всеми EcoMovie, мы очень хотим, чтобы он проводился каждый год, так сказать жил и продолжался. Формат не...

Валерия Митрощина аватар
Валерия Митрощина
Молодёжный экологический кинофестиваль «EcoMovie»

Просто очень здоровский проект, прям такая фишка местная, мы с классом уже два раза участвовали и нам очень понравилось. Сам Кинофестиваль...

сортировать по иконкам
40 недель 6 дней назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 136,572 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/...

1 год 3 дня назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 136,572 |

нужна схема пещер с измерениями

1 год 3 недели назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 136,572 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

42 недели 40 минут назад
Виктор Егоров
Виктор Егоров аватар
Экология в районах Санкт Петербурга

Смотрели: 6,750 |

Я считаю, что мусорная захламленность улиц существенно влияет на экологическую обстановку Санкт Петербурга и Ленинградской области. Поэтому...

1 год 5 недель назад
Сергей Наумов
Сергей Наумов аватар
Экология в районах Санкт Петербурга

Смотрели: 6,750 |

Наша компания http://www.ecocentrp.ru/...

размешен 19.02.17 | Тип: Статью
Команда защитников Шлюзовского леса

Команда защитников Шлюзовского леса сложилась в августе 2015 года в ходе года в ходе общественного противостояния планам масштабного строительства медицинского технопарка «...

размешен 17.02.17 | Тип: Статью

За окном зима, мороз, прилетают на кормушку птицы. Однако выйдешь на улицу и отчётливо чувствуется в воздухе дыхание весны. Совсем скоро активно начнут капать с крыш сосульки и стремительно...

размешен 16.02.17 | Тип: Статью

В Санкт-Петербурге обсудили наиболее важные изменения, происходящие в области сбора, переработки и утилизации отходов. Дискуссия «Город и мусор: кто кого? Как Петербургу победить в бор...

размешен 14.02.17 | Тип: Статью
Информационная рассылка «Лач» № 6 (672)

14 февраля 2017 года

Этно-экологический информационный центр "Лач"

г. Петропавловск-Камчатский

Сегодня в номе...

размешен 12.02.17 | Тип: Статью
Для экологического развития России

Премьер-министр Дмитрий Медведев дал ряд поручений по вопросам природопользования и охраны окружающей среды, сообщил 10 февраля ...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал