البيئة والحيوانات والافتراس على سبورة الرياضيات RS06

يتناول البحث الذي سنناقشه في هذا البودكاست التمثيل الرياضي لأنظمة بيئية مُبسطة قائمة على افتراض وجود نوعين بيولوجيين في نظام بيئي مغلق ذو قدرة استيعابية محدودة (القدرة الاستيعابية كمية الغذاء اللازمة لادامة النظام البيئي وضمان استمراره). النوع البيولوجية الأول يطلق عليه (فريسة – أرانب على سبيل المثال) والثاني (مفترس – نمور أو وشق بري على سبيل المثال). الأنظمة البيئية من هذا النوع عادة ما تسلك سلوك دوري. بمعنى أن هناك دورة ايكولوجية ترتفع بها الكثافة السكانية للفريسة مما يوفر غذاء كافي لتحفيز نمو سكاني في النوع المفترس لتبدأ زيادة في الكثافة السكانية للمفترس ثم يتبعها انخفاض وفي بعض الأحيان يمكن أن ينتهي هذا السلوك الدوري بعملية انقراض جماعية لكلا النوعين في النظام البيئي. رياضياً بالإمكان التعبير عن نظام كهذا من خلال معادلات تفاضلية لكثافة الحيوان المفترس والفريسة تصف تغييرها الدوري في الزمن. أما عمليات الانقراض فكان يُعتقد سابقاً بأنها نتيجة لتغيير نوعي في سلوك حلول هذا المعادلات (يعبر عنه أحيانا بنقاط تشعب سلوكي أو نقاط متفردة). في ورقتنا البحثية أثبتنا وجود آلية رياضية جديدة مختلفة عن نقاط التشعب السلوكي. حيث أن النظام الرياضي يبقى يسلك نفس السلوك لكن السلاسل الزمنية لكثافة التشعب تتغير من السلوك الدوري إلى الانقراض في نقطة معينة نسميها (تحويل حرج). لتمثيل هذه العملية قدمنا عمليات محاكاة لنماذج رياضية بيئية (مفترس-فريسة) مضبوطة حسب ظروف ايكولوجية قياسية (واقعية) تمثل الوضع المعاصر للأنظمة البيئية في الغابات الشمالية في كندا إضافة إلى بيانات مناخية من نفس المنطقة الجغرافية لفترة تمتد على ما يقارب القرن من الزمن. نتائج المحاكاة تشير إلى أن عمليات الانقراض التي أشرنا لوجودها رياضياً ممكنة الحدوث في الظروف البيئية والمناخية الحالية. إضافة إلى أن الاتجاه الحالي للتغير المناخي وتأثيره على الظروف الجوية من الممكن أن يزيد من احتمالية حدوثها. مقال المناخ: https://real-sciences.com/?p=12311 مقال رياضيات الأخلاق: https://alarab.co.uk/معضلة-السجناء-رياضيات-الأخلاق رابط البحث: https://arxiv.org/abs/2101.12107 رابط الاستماع على جوجل بودكاست

There are no comments yet.

Please log in to write the first comment.