Математика с Уолл-стрит помогла создать модель эволюции ящериц

Зелёная анолисовая ящерица (Anolis carolinensis) на перилах в Хило, Гавайи. Автор: Пол Херст, CC-BY-SA-2.5

Красочные ящерицы и математическая формула из финансового сектора помогли построить новую модель эволюции.

Модель, разработанная доктором Симоной Бломберг из Школы окружающей среды Квинслендского университета, впервые объединяет краткосрочный естественный отбор (микроэволюцию) с процессом видообразования на протяжении миллионов лет (макроэволюцию).

«Долгое время велись споры о том, может ли микроэволюция объяснить всю макроэволюцию», — отметила доктор Бломберг.

«Теперь мы можем разрешить этот спор с помощью модели, которая включает оба процесса, отслеживая, как признаки внутри вида изменяются совместно с течением времени. Эта модель позволит исследователям изучать, как признаки и их генетические взаимосвязи эволюционируют как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе».

Новая эволюционная модель заимствует математический аппарат, разработанный для анализа инвестиционных портфелей и взаимосвязи акций различных компаний.

«Экономика была источником идей для эволюционной биологии со времён Чарльза Дарвина более 160 лет назад», — добавила доктор Бломберг.

В данном исследовании набор данных о генетических признаках и эволюции центральноамериканских ящериц рода Anolis был применён к уравнениям из фондового рынка.

«Мы работали с данными по 7 видам этих красочных и небольших ящериц Anolis, которые включали вариации 8 признаков: длины костей ног, размер челюсти и ширина головы», — пояснила исследовательница.

«Мы адаптировали финансовую математическую модель к данным о ящерицах, и это было очень увлекательно. Впервые взаимосвязь между признаками по мере их совместной эволюции в разные виды Anolis может быть выражена в математической модели».

Учёные использовали передовые геометрические методы для отслеживания эволюции видов Anolis с сохранением генетических взаимосвязей между признаками.

«Эта область математики мало известна среди биологов, но она оказалась необходима для объединения микро- и макроэволюционных фреймворка», — отметила Бломберг.

Доктор Бломберг надеется, что другие учёные будут использовать эту модель для дальнейших исследований.

«Я хочу, чтобы эта математическая модель была протестирована на наборах данных большего количества видов. Её можно использовать для проверки теорий о конвергенции признаков и роли естественного отбора в формировании эволюционной истории организмов».

Исследование опубликовано в журнале Evolution Letters, который также опубликовал набор данных о ящерицах Anolis, собранный командой из Технологического университета Вирджинии.

ИИ: В 2025 году междисциплинарные исследования продолжают открывать неожиданные возможности. Использование финансовой математики для моделирования биологической эволюции — яркий пример того, как методы из одной области науки могут революционизировать другую. Этот подход может найти применение не только в эволюционной биологии, но и в других науках о жизни.