Траектории эволюции в пространстве параметров секционной модели кроны ели. Появление “проторастения”статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 21 июля 2017 г.
Аннотация:Секционная модель динамики системы регулярных ветвей дерева с субмоделями начального торможения роста и межмутовочных ветвей распространена на диапазон (0, 3) фрактального параметра μ, связывающего зеленую биомассу и размер ели обыкновенной, B ~ Hμ. Показано, что ветви первых трех порядков протоели появляются в поддиапазоне (0, 1): ветвь 1-го порядка – при
μ ≈ 0.25, межмутовочные ветви – при достижении значения μ ≈ 1.4, что, по-видимому, служит элементом механизма адаптации ели к нестабильности световых условий. Наличие зеленой биомассы при μ < 1.0 указывает на то, что она может быть представлена как множество размещенных в пространстве фотосинтезирующих точек (гипотетических цианобактерий), и потому в качестве модели рассматриваются фрактальные свойства множества точек на линейном отрезке. Показано, что μ < 1.0 может быть только при групповом размещении точек, причем μ практически не зависит от размещения групп, а зависит от их числа и от числа и характера размещения точек в группах. При фиксированном числе точек в группе (например, ng = 2), распределенных случайно и равномерно, с ростом числа групп Ng параметр μ уменьшается от 1 до ≈ 0.25, и наоборот, при фиксированном большом числе Ng групп с ростом числа точек ng в группе свыше 2 параметр μ, возрастая, стремится к 1. На основании этих фрактальных свойств группового размещения точек на отрезке и гипотезы о трофическом характере начала симбиогенеза органелл эукариотической клетки сформулировано представление о двухэтапном механизме возникновения прото-растения. Механизм проявляется в движении по траектории эндосимбиоза сначала при фиксированном числе точек в группе и росте числа групп, пока организм-хозяин не создаст в ходе эволюции инфраструктуру снабжения и межгруппового взаимодействия цианобактерий. На этом этапе μ уменьшается от
1 до ≈0.25. Когда инфраструктура создана и становится возможным рост числа точек в группе, наступает второй этап, где движение по траектории происходит с удвоением числа цианобактерий в группе, причем μ растет к 1. Движение по такой составной траектории дает заторможенный начальный рост размера фотосинтезирующей системы даже при экспоненциальном росте числа групп цианобактерий, а на втором этапе – быстрый рост размера. Подобное начальное торможение роста наблюдается у современных деревьев и выражается также в начальном замедлении роста числа порядков ветвей.