يشرح علماء الرياضيات لماذا لا ينقذ حجم السكان من الانقراض

عمليات التفرع ثنائية الجنس هي نماذج رياضية في نظرية الاحتمالات التي تصف تطور المجموعات السكانية التي يكون فيها تكوين الزوج ضروريًا للتكاثر. وفي مثل هذه العمليات، تنتج كل عائلة بشكل عشوائي عددًا من النسل من الذكور والإناث، وبعد ذلك يتم تكوين أزواج جديدة منهم. وتستخدم مثل هذه النماذج، على سبيل المثال، لوصف ديناميكيات تكاثر الأنواع أو انتشار الطفرات الجينية. استخدم الباحثون أنطون زيانوف من المدرسة العليا للاقتصاد بجامعة الأبحاث الوطنية وألكسندر شكلييف من جامعة موسكو الحكومية أساليب رياضية لتقدير عمر السكان، بشرط أن تقوم كل عائلة بتكاثر عائلة جديدة واحدة في المتوسط. ونشرت النتائج في مجلة الاحتمالية التطبيقية. “لقد قمنا بصياغة شرط أن يكون عدد أحفاد كل زوج عشوائيًا، لكن متوسط عدد أزواج المتحدرين من كل عائلة يساوي واحدًا. أي أن كل أسرة مكونة من شخصين تلد عددًا معينًا من الأطفال، الذين يشكلون بعد ذلك نفس عدد العائلات التي كانت موجودة من قبل: عائلة واحدة تترك وراءها عائلة جديدة واحدة. يقول أنطون زيانوف، مؤلف الدراسة، والباحث في مختبر الجزيئات: “يبدو أن مثل هذا السكان يجب أن يعيشوا لفترة طويلة ومستقرة، ولكن الأمر ليس كذلك”. علم وظائف الأعضاء، كلية الأحياء والتكنولوجيا الحيوية، الجامعة الوطنية للأبحاث، المدرسة العليا للاقتصاد. اتضح أن هؤلاء السكان محكوم عليهم بالانقراض، ووقت انحطاطهم يساوي مربع لوغاريتم العدد الأولي للأفراد. “عندما يزيد حجم السكان ألف مرة، على سبيل المثال من ألف إلى مليون شخص، فإن عمره سيزيد 4 مرات فقط. وهذا ما يسمى بالعلاقة اللوغاريتمية. ويوضح أنطون زيانوف أن عددا كبيرا من الأفراد والنمو السريع لأعدادهم في البداية، بعد فترة، يتوقف عن التأثير على متوسط ​​العمر المتوقع الإجمالي للسكان”. اختبر المؤلفون النموذج في ظل آليات مختلفة لتكوين الزوج، سواء كان الزواج الأحادي أو تعدد الزوجات. القانون الموجود عالمي ويتم الحفاظ عليه في جميع الحالات. وفقًا للباحثين، يشير هذا إلى أن الديناميكيات العامة للنظام لا يتم تحديدها من خلال التفاصيل الفردية للنموذج، ولكن من خلال الأنماط الاحتمالية الأساسية. يساعد فهم تطور العمليات المتفرعة على التنبؤ باستقرار السكان، وتعديل السياسات الديموغرافية، والتنبؤ بمدة الأوبئة، ونمذجة سلوك الأنظمة العشوائية المعقدة في مختلف مجالات العلوم – من علم الأحياء إلى الاقتصاد.