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
В январе 2017 года завершилась работа очередного этапа проекта «Спасем редкие виды в заказниках Алтай» – многолетней работы инициативной группы «Охрана хищников» по защите от вырубки ленточных боров Алтайского края – мест обитания редких видов пернатых хищников – орлов могильника и большого подорлика, орлана-белохвоста, филина, сокола-балобана и других. Уникальные ленточные боры Алтайского края варварски уничтожаются в ходе плановых рубок холдинга...
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 борьбе с отходами» прошла в рамках отраслевой недели экологии и собрала представителей власти, бизнеса, ученых и экологов. Темпы накопления городом бытовых и промышленных отходов не могут не тревожить общественность и экологов. Лучшие мировые практики по сбору, хранению и переработке отходов изучаются и пр...
Количество снега, выпадающего в зимний период – важнейший климатический показатель, от которого зависит множество других явлений в живой и неживой природе, – масштаб весеннего половодья, распределение растительности и животных.  В середине февраля сотрудники научного отдела Тигирекского заповедника провели снегомерную съёмку на различных участках заповедной территории. Хотя до конца зимы ещё далеко, и сугробы могут ещё подрасти, традиционно данный вид мониторинга проводится име...
21 февраля в Барнауле в Алтайской краевой универсальной научной библиотеке им. В.Я. Шишкова  состоялась научно-практическая конференция «Роль Алтайского края в экологическом каркасе Российской Федерации». Эта конференция официально открыла Год экологии в регионе.  В адрес оргкомитета конференции было подано более 40 заявок по теме. Но отобрано только 18 докладов, среди которых и доклад о роли Тигирекского заповедника в системе особо охраняемых природных территорий...
«Заповедная волна» 21 марта достигла берегов Ханки. И причина тому – вовсе не природное явление, а яркий эмоциональный накат, охвативший многочисленных жителей центрального Приморья - участников экологического марафона «Заповедная волна». Акция, придуманная экопросвещенцами особо охраняемых природных территорий юга Дальнего Востока нашей страны в ознаменование Года экологии в России и празднования 100-летия российской заповедной системы, сыскала всестороннюю п...

Другие новости

Промышленные предприятия города подписали в Законодательном собрании Санкт-Петербурга «Зеленый кодекс» - свод правил по экологической безопасности. Концепцию «Зеленого кодекса» 23-го марта представила Санкт-Петербургская международная бизнес-ассоциация (СПИБА) на заседании постоянной комиссии по экологии и природопользованию Законодательного собрания. Кодекс был предложен п...
Выставка фотохудожника Георгия Богословского «Будь счастливым на чистой Земле!» открывается на креативной площадке столицы — дизайн-заводе Флакон. Это третья выставка из цикла юбилейных мероприятий «Будь счастливым на чистой Земле», проводимых в Год экологии в России. Г. Богословский — фотохудожник, получивший признание в разных странах, работы которого экспон...
8 - 9 апреля 2017 года в Новосибирске пройдет Городской молодежный форум     «Мой зеленый Новосибирск: экологические проблемы решаем вместе».  Форум проводится с целью содействия развитию активной, экологически ориентированной жизненной позиции молодежи города Новосибирска. Вопросы к обсуждению в рамках работы Форума: – Экологические проблемы Новосибирск...
Вебинар «Лидер в среде правозащитных НКО» Спикер: Оксана Парамонова, руководитель отдела по защите прав призывников, «Солдатские матери Санкт-Петербурга» Kislorod.io пригласил Оксану Парамонову из хорошо известной многим нашим слушателям организации «Солдатские матери Санкт-Петербурга», чтобы она рассказала о том, что значит быть лидером правозащитной органи...
В год экологии Гёте-институт в Новосибирске займется развитием экологического мышления. Гёте-Институт в Новосибирске объявил о начале приема заявок для участия в проекте «GrünDE» - своеобразной школе экологического мышления для молодежи Сибири и Дальнего Востока. Желающим получить практический опыт в реализации экологических проектов и выиграть главный приз – поез...
Уже третий год подряд научная библиотека Уральского государственного лесотехнического университета проводит акцию «Сдай батарейку - спаси ежика». Программа «Экокультура», в рамках которой проходит акция, не претендует на решение глобальных экологических проблем. Мы всего лишь следуем принципу: хочешь сделать мир лучше – начни с себя.
  Веб-ГИС «Фаунистика»  включили в крупнейшую в мире базу данных по биоразнообразию – в Глобальную информационную систему по биоразнообразию GBIF. Хотим выразить большую благодарность альянсу «Экодело», благодаря которому веб-ГИС «Фаунистика» эволюционировала в огромнейший ресурс, с широким функционалом, удобным интерфейсом, большим количеством п...
Вебинар «Лидер и руководитель: принципиальные отличия» организует образовательный веб-проект Kislorod.io . Вебинар пройдет 9-ого марта в 17.00 (московское время). Спикеры: Оксана Прищепова и Юлия Базан (президент и вице-президент НКО “Мир женщины”) Оксана и Юлия представляют Калининградскую НКО “Мир женщины”, недавно отметившую свой пятилетний юб...
Сегодня значительная доля оконного рынка приходится на изделия из ПВХ – их выбирают за хорошие качественные характеристики, высокий срок службы и  минимальные требования к уходу. Но, несмотря на растущий спрос, экологичность пластиковых окон иногда все еще вызывает дискуссии. Крупнейший производитель оконных профилей из ПВХ, компания VEKA, не только заботится о здоровье потребителей, ис...
Фотовыставка Георгия Богословского «Будь счастливым на чистой Земле!», посвященная Году экологии в России, теперь в Московском доме национальностей Правительства Москвы. Организатор выставки, общественная организация "Крылья совершенства", приглашает гостей на открытие новой экспозиции 3 марта в 18.00 по адресу: г. Москва, ул. Новая Басманная, д.4 стр.1. Фотокартины Георгия...
В Республике Бурятии жители Улан-Удэ, прибайкальских поселков Наушки, Тарбагатай, Усть-Баргузин, Горячинск и Турунтаево на общественных слушаниях по проектам строительства ГЭС на реке Селенге и ее притоках призвали разработчиков указанных проектов проработать альтернативные варианты обеспечения электроэнергией добывающей промышленности, без строительства плотин.
Организатор круглого стола, директор красноярской региональной общественной экологической организации «Плотина» Александр Колотов обвинил министерство культуры Красноярского края в равнодушии к проблеме культурного наследия зоны затопления Богучанской ГЭС...
В Бурятии стартовали общественные слушания по проектам строительства гидростанций на реке Селенге и ее притоках в соседней Монголии. По мнению независимого эксперта по вопросам развития гидроэнергетики Артура Алибекова, разработчикам проектов предстоит убедительно ответить на все опасения местных жителей, экологов и ученых, уверенных, что строительство ГЭС «Шурен» и «Орхон» нанесет непоправимый ущ...
Экологи Бурятии занимаются подготовкой населения тех районов, где с 20 по 31 марта пройдут общественные слушания по монгольским ГЭС, к участию в этих мероприятиях. Как рассказала эколог Наталья Тумуреева, «мы ездим по районам по приглашению администраций районов и заинтересованной общественности».
В Бурятии стартовали общественные слушания по строительству монгольских ГЭС. Серия консультаций пройдет до 31 марта и завершится заключительным обсуждением в Улан-Удэ. Стартовали мероприятия в Наушках и продолжились в Улан-Удэ. Что думают улан-удэнцы, эксперты и общественники Бурятии о строительстве дамбы на основном притоке Байкала?
«Нам не нужны деньги, нам нужен Байкал», - заявили жители Прибайкальского района республики Бурятия в ходе общественных слушаний по строительству монгольских ГЭС. Слушания здесь состоялись 22 марта в курортном селе Горячинск. Местные жители задали монгольской стороне вопрос, почему не рассматриваются альтернативные варианты, которые могли бы заменить строительство ГЭС.
Всемирный Фонд дикой природы – WWF России считает, что река Амур имеет право на свободное течение, и предупреждает, что строительство ГЭС на основном русле будет иметь катастрофические последствия. 
Чем обернется для Байкала строительство монгольской ГЭС на его главном притоке Селенге? Ответ на этот вопрос ищут на начавшихся в Бурятии общественных слушаний по вызвавшему много споров проекту. Ряд российских специалистов опасается, что его реализация нанесёт вред экологии региона. Вопросы вызывают сразу несколько аспектов. Но основной, конечно, в том, что Байкал в последние годы переживает [......
Наблюдаемое последние 15 лет маловодье на Байкале сохранится в период паводка 2017 года, однако приток будет выше, чем последние пять лет, прогнозируют специалисты Росгидромета.
Общественные слушания по проектам монгольских ГЭС пройдут 20-31 марта только в Бурятии, сообщили проекту #СпасиБайкал в Группе реализации проекта MINIS, которая выступает заказчиком и организатором мероприятий. «Общественные консультации в Иркутской области – на стадии планирования, все связанные информации с консультациями будут размещены на веб-сайте проекта MINIS», – ответили на наш запрос в мо...
С 20 по 31 марта в Бурятии пройдут общественные слушания по запланированному Монголией строительству гидросооружений на реках Селенга и Орхон, входящих в Байкальский бассейн, сообщает министерство природных ресурсов Республики Бурятия.
В Бурятии стартуют общественные слушания по проектам строительства ГЭС бассейне реки Селенга в Монголии. На них будут выставлены предварительные варианты технических заданий проведения экологических исследований по ГЭС «Шурэн» и «Орхон». В дальнейшем именно эти документы лягут в основу работ по технико-экономическому обоснованию гидротехнических проектов. От того, как пройдут слушания в Бурятии, з...
Проведение общественных слушаний по монгольским ГЭС в Бурятии позволит получить доступ к информации, необходимой для выполнения работ по оценке возможного негативного экологического и социального воздействия строительства гидротехнических и водохозяйственных объектов в бассейне реки Селенга на уникальную экосистему озера Байкал, считает глава Минприроды России Сергей Донской.
Известный эколог и председатель экологической комиссии Общественной палаты Бурятии Евгений Кислов рассказал о рисках для Бурятии строительства гидротехнических сооружений в Монголии в рамках проекта МИНИС. Слушания по строительству ГЭС «Шурэн» на главном притоке Байкала – реке Селенга и ГЭС на реке Орхон, питающей Селенгу, проходят в Бурятии при поддержке правительства региона и продлятся до 31 [....
Планы строительства монгольской ГЭС на реке Эгийн-гол в бассейне крупнейшего притока Байкала, реки Селенги, до сих пор преподносились как решительный шаг к энергетической независимости и энергобезопасности Монголии. На самом деле, как выяснила международная экологическая коалиция «Реки без границ», широко разрекламированный проект строительства ГЭС на Эгийн-гол уже внес свой вклад в подрыв монголь...
Своим мнением о проектах строительства ГЭС в Монголии с проектом #СпасиБайкал поделился кандидат географических наук, старший научный сотрудник Института водных проблем РАН (Москва) Всеволод Морейдо. Он считает, что в случае глобального потепления Селенга потеряет до 40% своих водных ресурсов, причем независимо от наличия или отсутствия ГЭС в Монголии.
Координатор международной коалиции «Реки без границ» Евгений Симонов прокомментировал корреспонденту ИА «Восток-Телеинформ» прошедшие накануне в Улан-Удэ общественные слушания по монгольским ГЭС. «Монгольская сторона очень плохо подготовила материалы, - отметил Симонов. - Это не сильно портит картину, потому что материалы все равно есть в них много данных. Но вот то, что на слушаниях эти данные не...
Эколог, член Бурятского регионального объединения по Байкалу Наталья Тумуреева рассказала, к чему приведет строительство ГЭС в Монголии. Отметим, на слушания, которые пройдут в Бурятии в конце марта, представлено два технических задания – Шурэнская ГЭС и Орхонское водохранилище. Каждое техническое задание состоит из двух частей - разработка региональной экологической оценки и оценки воздействия на...
Россия, Монголия и Китай не могут нарушить целый ряд международных конвенций, касающихся сохранения всемирного природного наследия, так директор общественной организации «Бурятское региональное объединение по Байкалу» Сергей Шапхаев прокомментировал возможное строительство ГЭС в Монголии.
Координатор международной экологической коалиции «Реки без границ» Евгений Симонов на общественных слушаниях по проектам монгольских ГЭС на реке Селенге и ее притоках обвинил разработчиков указанных проектов в формальном подходе к оценке влияния планируемых сооружений на окружающую среду и, в частности, озеро Байкал.

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»

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

Активность на сайте

Эрика Радость аватар
Эрика Радость
Фотовыставка Георгия Богословского «Будь счастливым на чистой Земле!»

Контакты для прессы:

Татьяна Чемезова, +7 977 381 07 21 alliance4e...

Александр Шевчуков аватар
Александр Шевчуков
ООПТ для Данилово озера

Данная тема уже опубликована на ЭКОДЕЛО

...

Ольга Ганина аватар
Ольга Ганина
Обзор изменений законодательства, регулирующего деятельность НКО

Сейчас действует обновленная редакция НК РФ часть 2. С 1 января...

Ольга Ганина аватар
Ольга Ганина
Знакомьтесь — экопоселение родовых поместий «Лучезарное»

После долгих лет проживания в мегаполисе, очень хочется попробовать,  что это такое..

Дебелая Виктория аватар
Дебелая Виктория
Молодёжный экологический кинофестиваль «EcoMovie»

В Год Экологии невозможно не поддержать такой проект, идея мне понравилась с самого начала, и как показала практика не только мне понравилас...

Мария Клименко аватар
Мария Клименко
Молодёжный экологический кинофестиваль «EcoMovie»

Уже два года помогаю МолПраву организовывать данный Кинофестиваль и очень надеюсь, что в этом году мы продолжим трудиться в этом направлении...

сортировать по иконкам
4 недели 6 часов назад
Алексей Писковский
Алексей Писковский аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 42,207 |

ЭкоКартридж есть такая организация. К ним обратись.https...

4 недели 4 дня назад
Гузель Арсланова
Гузель Арсланова аватар
Экономия воды и газа или просто предупреждение потопов, взры...
Смотрели: 42,207 |

Добрый день. 

Я не по теме с вопросом. Сайт не дает разместить новую тему. Поэтому пишу в этой..(админы простите). Поотому что т...

45 недель 4 дня назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 137,500 |

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

1 год 5 недель назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 137,500 |

нужна схема пещер с измерениями

1 год 8 недель назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 137,500 |

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

размешен 24.03.17 | Тип: Новость

Промышленные предприятия города подписали в Законодательном собрании Санкт-Петербурга «Зеленый кодекс» - свод правил по экологической безопасности.

...
размешен 24.03.17 | Тип: Статью

«Заповедная волна» 21 марта достигла берегов Ханки. И причина тому – вовсе не природное явление, а яркий эмоциональный накат, охвативший многочисленных жит...

размешен 22.03.17 | Тип: Статью

Московская природа и знаменитые москвичи от Куликова поля до 

полуподземного метро, впечатления   старожила по маршруту т...

размешен 21.03.17 | Тип: Статью
Осень. Данилово озеро

Статус "ООПТ России" для Данилово озера и его окрестностей в Новосибирской области.

В Кыштовском районе НСО на границе с Омской областью находится...

размешен 21.03.17 | Тип: Статью
Информационная рассылка «Лач» № 11 (677)

21 марта 2017 года

Этно-экологический Информационный центр "Лач"

г. Петропавловск-Камчатский

 

...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал