Фрактальные аспекты популяционной экологии

 
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 
15

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 
 
2009. Вып. 1 

УДК 574.4  
 
Д.Б. Гелашвили, Д.И. Иудин, Г.С. Розенберг, В.Н. Якимов, Л.А. Солнцев, 
М.С. Снегирёва, А.Н. Варичев 
 

ФРАКТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПОПУЛЯЦИОННОЙ ЭКОЛОГИИ 
 

Получены свидетельства фрактальной структуры рецентных и ископаемых биотических 
сообществ свободноживущих и симбиотических организмов, обитающих в наземных и 
водных экосистемах. Развиваемое представление о фрактальности, или самоподобии в 
структурной организации сообществ, является не просто удобной или привлекательной математической абстракцией, а системообразующим принципом при рассмотрении нелинейных аспектов динамики сложных систем.  
 
Ключевые слова: принцип самоподобия, масштабная инвариантность (скейлинг), 
фрактал, мультифрактальный формализм. 
 
Экспансия идей и методов фрактальной геометрии в различные области 
знаний явилась визитной карточкой конца ХХ столетия. Как и всякая новация, фрактальная геометрия имеет своих апологетов, развивающих идеи Б. 
Мандельброта [1] в острой полемике с оппонентами, для которых фрактальный формализм, в лучшем случае, дань моде. Отдавая должное остроумию 
наших оппонентов, заметим, что научные концепции, как и мода, преходящи 
и, перефразируя классика, скажем, что «…слухи о конце фрактальной геометрии сильно преувеличены». Попробуем продемонстрировать успешность 
и эффективность парадигмы самоподобия, являющейся теоретическим базисом фрактальной геометрии, в приложении к задачам популяционной экологии. Рассмотренные в этом сообщении материалы являются обобщением результатов, полученных нашим коллективом за последние годы. 
В своей недавней работе Мак-Гилл с соавторами [2], обсуждая традиционную проблему экологии, касающуюся распределения частот встречаемости 
видов разной численности, пришел к выводу, что пока нет удовлетворительного объяснения наблюдаемой закономерности, обычно изображаемой в виде 
сильно вогнутой кривой. Эту ситуацию они охарактеризовали как «коллективную неудачу» (collective failure). Суть неудачи, по мнению этих авторов, сводится к тому, что, несмотря на большое число моделей, дающих в конечном 
счете один и тот же результат (т.е. распределение асимметрично и характеризуется множеством редких видов, но небольшим числом доминирующих), до 
сих пор не сформулирована теория, объединяющая и объясняющая существующие эмпирические факты. А.М. Гиляров, давший пространный комментарий этой работе на сайте http://elementy.ru/news/430675 и рассмотревший проблему в своем аналитическом обзоре, попытался сформулировать вопросы, 
требующие своего разрешения в контексте данной проблемы и, в частности, 
обращая внимание на известные факты, пишет, что «…чем больше проба, тем 
больше видов в ней можно обнаружить, но каков характер этой зависимости и 
насколько она универсальна? Можно ли найти некий показатель разнообразия, 
не просто оценивающий число видов, но и учитывающий соотношение чис
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com