Правила Лотки-Вольтерры объяснены на примере

Изобретатели правил Лотки-Вольтерры

В середине 1920-х два ученых из разных дисциплин независимо друг от друга занимались динамика отношения хищник-жертва в животном мире. Американско-австрийский химик и актуарий Альфред Дж. Лотка и итальянский математик и физик Вито Вольтерра столкнулись с теми же закономерностями, что и в математике. Уравнения сформулированы. В их честь названы три правила Лотки-Вольтерры.

Отношения хищник-жертва на примере лисы и зайца

На первый взгляд правила Лотки-Вольтерры кажутся сложными. Однако их можно хорошо проиллюстрировать на примере из животного мира.

• Первое правило Лотки-Вольтерры гласит, что размеры популяции (т. Е. Совокупность всех особей вида в определенном месте) хищника и жертвы в постоянных условиях периодически отличаться. Максимальное количество хищников следует за максимальным количеством хищных животных с задержкой во времени.
  instagram viewer
• Возьмем, к примеру, лесную местность с лисами (хищниками) и зайцами (добычей). Хорошо известно, что зайцы очень быстро размножаются, поэтому их популяция быстро увеличивается в начале наблюдения. В результате у лисиц есть много еды, а также они хорошо размножаются из-за увеличенного количества пищи. Однако с увеличением количества лисиц количество зайцев снова уменьшается. Это, в свою очередь, означает, что лисы плохо себя чувствуют: меньше находят еды, умирают и плохо размножаются. Таким образом, популяция кроликов восстанавливается - и цикл начинается снова.
• Кроме того, есть фактор времени из второй части этого правила: молодые лисицы растут дольше, чем зайцы, и только через некоторое время сами отправляются на охоту. Таким образом, популяция хищников достигает максимума позже, чем популяция зайцев.


Отношения хищник-жертва - пример

Практически каждый студент придумывает термин ...

• Второе правило Лотки-Вольтерры основано на этих выводах. Он гласит: Если основные условия остаются неизменными, средний размер популяции хищника и жертвы колеблется около постоянного среднего значения в течение более длительного периода времени. Таким образом, если вести учет лисиц и зайцев в течение нескольких лет, средние популяции каждый год будут примерно одинаковыми.
• Но что происходит, когда внешние воздействия, такие как токсин окружающей среды, вызывают гибель значительной части лисиц и кроликов? Согласно третьему правилу, популяция жертвы всегда восстанавливается быстрее, чем популяция хищников. С одной стороны, у зайцев есть то преимущество, что они размножаются быстрее лисиц. С другой стороны, они не страдают от истощения запасов пищи, как лисы.

Это всего лишь теория? - Пределы правил

Однако эти правила применяются только при определенных условиях; на практике их информативная ценность ограничена.

• В целом, следует отметить, что правила Лотки-Вольтерра создают теоретическую модель, которая действительна только для популяций хищников и жертв, рассматриваемых изолированно.
• Однако в дикой природе отношения хищник-жертва намного сложнее. В большинстве случаев хищник не охотится только на один тип добычи, а взамен жертва имеет несколько хищников. Лисы также охотятся на птиц, мышей и других животных, а кролики становятся добычей лисиц, хищных птиц и других хищников.
• Кроме того, на размер популяции могут влиять другие факторы. Например, все лисы в популяции могут погибнуть от смертельной болезни, которой не болеют кролики, или наоборот. Тогда правила Лотки-Вольтерры больше не действуют.

Тем не менее, правила практичны экология ценны, потому что они, по крайней мере, дают полезные оценки при увеличении численности населения.