जीवन मॉडलिंग के विषय पर एक बदलाव। भाग २

जीवन चलता रहता है

हम कोशिकीय ऑटोमोटन के साथ प्रयोग जारी रखते हैं, जो पिछले लेख में शुरू हुआ है ( जीवन मॉडलिंग के विषय पर भिन्नता। भाग 1 )।
हम मुख्य बिंदुओं को संक्षेप में याद करते हैं। मॉडल एक अनंत (बंद) क्षेत्र है जिसमें कोशिकाएं होती हैं। प्रत्येक कोशिका में, केवल एक साधारण जीव स्थित हो सकता है, जिसे हम मनमाने ढंग से एक पौधा कहेंगे। प्रारंभ में, क्षेत्र में प्रत्येक कोशिका में पौधे के पोषण के लिए आवश्यक संसाधन की एक निश्चित मात्रा हो सकती है।

निम्नलिखित मापदंडों के साथ एक संयंत्र आवंटित करें: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान (इकाइयों में), बी) खाद्य आपूर्ति (इकाइयों में), सी) जीवन प्रत्याशा (उपायों में), घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या।

फ़ील्ड की स्थिति कुछ नियमों के अनुसार चरण दर चरण बदलती है।

1. प्रत्येक कदम के साथ, पोषण बी की मात्रा से पौधे का द्रव्यमान बढ़ता है। तदनुसार, कोशिका में संसाधन का द्रव्यमान जहां पौधे बढ़ता है, उसी राशि से घटता है। यदि कोशिका में पोषण के लिए संसाधन नहीं है, तो पौधे भूख से मर जाता है।

2. पौधे की आयु एक-एक उपाय के साथ बढ़ती जाती है।

3. प्रजनन आयु, या परिपक्वता, मापदंडों की संख्या को कम करने के लिए निर्भरता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अब, परिपक्वता तब होती है जब पौधे विज्ञापन से बड़े पैमाने पर पहुंचता है। तब पौधा पड़ोसी कोशिकाओं (तथाकथित मूर पड़ोस) में मात्रा घ को घिसता है , जिनमें से प्रत्येक का एक प्रारंभिक द्रव्यमान होता है । इस मामले में, बीजाणु के कुल द्रव्यमान से मूल पौधे का द्रव्यमान घटता है।

4. अधिकतम आयु सी , या जीवन प्रत्याशा तक पहुंचने से, पौधे बुढ़ापे की मृत्यु हो जाती है। मृतक पौधे का द्रव्यमान सेल में संसाधन के द्रव्यमान को बढ़ाता है।

परिवर्तन

अब पौधे को म्यूटेशन की संभावना जोड़ें। इसका मतलब यह है कि कुछ वंशजों के लिए, पैरामीटर मान माता-पिता के मूल्यों से भिन्न हो सकते हैं। उत्परिवर्तन एक समान रूप से वितरित यादृच्छिक चर पर निर्भर करेगा। इस मामले में, उत्परिवर्तन क्रमिक होगा, अर्थात, वंशज पैरामीटर का मूल्य केवल एक अप या डाउन द्वारा माता-पिता से भिन्न होगा।

इस मामले में, गैर-व्यवहार्य प्रजातियां (शून्य पोषण, शून्य जीवन प्रत्याशा) या प्रजनन में अक्षम प्रजातियां (शून्य प्रारंभिक बीजाणु द्रव्यमान, बीजाणुओं की शून्य संख्या, मौजूदा जीवन प्रत्याशा के साथ परिपक्वता अप्राप्य) अच्छी तरह से बाहर हो सकती हैं।

नए पैरामीटर की मदद से, हम विकास के सबसे सरल रूप का निरीक्षण करने की उम्मीद करते हैं।

प्रयोग २.१। अनुकूल वातावरण

पैरामीटर मान के साथ लाइम प्रजातियों के एक पौधे पर विचार करें: एक) प्रारंभिक द्रव्यमान - 1 इकाई, बी) खाद्य आपूर्ति - 1 इकाई, सी) जीवन प्रत्याशा - 10 उपाय, घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या - 4 टुकड़े।

समान रूप से फ़ील्ड भरें ताकि प्रत्येक सेल में पीले संसाधन की 7 इकाइयां हों। प्रयोग 1.1 से लेख के पिछले भाग में यह पहले से ही ज्ञात है कि ऐसा वातावरण लाइम प्रजातियों के पौधे के लिए अनुकूल है, या, दूसरे शब्दों में, यह प्रजाति इस वातावरण में जीवन के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित है। क्या इस माहौल में जीवन को बेहतर बनाना संभव है?



मैदान पर एक लाइम प्लांट रखें (छवि 1) और मॉडलिंग की प्रक्रिया शुरू करें। चूने की प्रजाति पूरे निवास स्थान (छवि 2) को भरने की उम्मीद है। कुछ समय बाद, लाइम दृश्य मापदंडों के औसत मूल्यों पर ले जाता है: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान 1 इकाई है, ख) संसाधन 1 इकाई है, ग) जीवन काल 16 टिक है, घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या 1 टुकड़ा है।

निष्कर्ष 1. उत्परिवर्तन की संभावना होने से, प्रजाति बेहतर रूप से निवास स्थान के लिए अनुकूल हो जाती है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रजाति बिल्कुल निवास स्थान के लिए अनुकूल है, हम एक और प्रयोग करेंगे। समान रूप से फ़ील्ड भरें ताकि प्रत्येक सेल में पीले संसाधन की 27 इकाइयाँ हों। मापदंडों के प्रारंभिक मूल्यों के साथ चूने की प्रजाति के पौधे पर विचार करें: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान 1 इकाई है, ख) संसाधन 1 इकाई है, ग) जीवन काल 10 चक्र है, घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या 4 टुकड़े है।

जाहिर है, यह पर्यावरण लाइम के पौधों के लिए बहुत अनुकूल होना चाहिए। मैदान पर एक नीबू का पौधा रखें (चित्र 3) और मॉडलिंग की प्रक्रिया शुरू करें। लाइम दृश्य, निश्चित रूप से, पूरे निवास स्थान (छवि 4) को भर देगा।



कुछ समय बाद, लाइम फॉर्म पैरामीटर का औसत मान लेता है: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान 1.75 इकाइयाँ है, ख) संसाधन 2 इकाइयाँ है, ग) जीवन प्रत्याशा 40 चक्र है, घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या 2 टुकड़े है। पहले से ही मौजूदा प्रजातियों की अधिक विविधता है।

निष्कर्ष 2. पर्यावरण जितना अधिक अनुकूल होगा, मौजूदा प्रजातियों की विविधता उतनी ही अधिक होगी।

प्रयोग २.२। प्रतिकूल वातावरण

संसाधन-सीमित क्षेत्र पर विचार करें। हम प्रयोग 2.1 (छवि 5) से मापदंडों के प्रारंभिक मूल्यों के साथ उस पर चूने की प्रजाति का एक पौधा रखते हैं। लेख के पिछले भाग में प्रयोग 1.2 से, यह ज्ञात है कि लाइम प्रजाति इस तरह के निवास के लिए अनुकूलित नहीं है और कुछ समय बाद गायब हो जाना चाहिए।



हम मॉडलिंग की प्रक्रिया शुरू करते हैं और फिर से देखते हैं कि कैसे प्रजातियां धीरे-धीरे अपने निवास स्थान (छवि 6) का विस्तार करती हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत सेल में, संसाधन की मात्रा कम हो जाती है, लेकिन इस बार प्रजाति उत्परिवर्तित होती है और एक नए जीनत (चित्र 7) को अपनाती है।



चूने की प्रजाति का अस्तित्व बना रहता है और थोड़ी देर के बाद मापदंडों के अंतिम मूल्यों को ले जाता है: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान - 1 इकाई, बी) खाद्य आपूर्ति - 1 इकाई, सी) जीवन प्रत्याशा - 10 उपाय, डी) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या - 1 टुकड़ा।

हालांकि, उत्परिवर्तन की संभावनाएं असीमित नहीं हैं, और यदि संसाधनों की मात्रा एक निश्चित सीमा से कम हो जाती है, तो प्रजातियां अब अनुकूलन नहीं कर पाएंगी। यह सीमा क्षेत्र में प्रति सेल औसतन संसाधन की दो इकाइयाँ हैं।

निष्कर्ष 3. प्रजाति एक प्रतिकूल वातावरण के लिए अनुकूल है, बशर्ते कि उत्परिवर्तन के लिए पर्याप्त समय हो।

प्रयोग 2.3। प्रतियोगिता

समान रूप से फ़ील्ड भरें ताकि प्रत्येक सेल में पीले संसाधन की 7 इकाइयां हों। हम चूने की प्रजाति के पौधे का एक उदाहरण और अज़ोर प्रजाति के पौधे की छह प्रतियाँ निवास स्थान (चित्र 8) पर रखते हैं।



दोनों प्रजातियों के एक ही पैरामीटर मान हैं: ए) प्रारंभिक द्रव्यमान - 1 इकाई, बी) खाद्य आपूर्ति - 1 इकाई, सी) जीवन प्रत्याशा - 10 चक्र, घ) प्रजनन के लिए बीजाणुओं की संख्या - 4 टुकड़े।

अंतर केवल इतना है कि एज़ुर प्रजाति में उत्परिवर्तन की संभावना नहीं है, जबकि लाइम प्रजातियों में ऐसी संभावना है - 5%। सिमुलेशन प्रक्रिया चलाएँ। सबसे पहले, जैसा कि आप उम्मीद करेंगे, क्षेत्र को एज़्योर लुक का अत्यधिक लाभ है, शुरुआती छह-गुना लाभ (छवि 9) के लिए धन्यवाद। हालांकि, फिर चूने की प्रजाति, उत्परिवर्तन, पर्यावरण के लिए बेहतर रूप से अनुकूल है और अप्रत्याशित रूप से प्रतिद्वंद्वी (छवि 10) से बचता है।



एक ही क्षेत्र पर रखें (समान रूप से प्रत्येक कोशिका में पीले संसाधन की 7 इकाइयों से भरा हुआ) चूने की प्रजातियों का एक पौधा और एज़्योर प्रजातियों का एक पौधा, दोनों उत्परिवर्तन की संभावना के साथ (चित्र। 11)। मॉडलिंग की प्रक्रिया शुरू करने से (चित्र 12), आप देख सकते हैं कि प्रजातियों में से एक की मृत्यु कैसे होती है। लेख के पिछले भाग में वर्णित प्रयोग १.३ के समान ही किसी भी प्रकार को वरीयता देना असंभव है। मुख्य अंतर यह है कि एक उत्परिवर्तन के साथ यह बहुत जल्दी होता है।



निष्कर्ष 4. उत्परिवर्तन, आम तौर पर बोलना, पर्यावरण के संतुलन को बिगाड़ता है।

प्राकृतिक चयन

उपरोक्त सभी प्रयोगों में, प्रजातियों के पर्यावरण के अनुकूलन के समय, उत्परिवर्तन का स्तर बढ़ जाता है। यह दृश्य को ऐसे पैरामीटर मानों को खोजने की अनुमति देता है जो दिए गए वातावरण के अनुकूल हैं।

निष्कर्ष 5. निवास स्थान के अनुकूलन के दौरान, प्रजातियों का उत्परिवर्तन बढ़ता है।

फिर प्राकृतिक चयन होता है: पौधे का उदाहरण, जो पर्यावरण के लिए सबसे अधिक अनुकूलित है, तेजी से गुणा करता है, और अन्य सभी पौधे इसके वंशजों से बचे रहते हैं। इसके बाद, उत्परिवर्तन स्तर घटता है, चूंकि पैरामीटर मूल्यों का इष्टतम संयोजन पहले से ही पाया गया है, और अन्य सभी संयोजन स्पष्ट रूप से केवल खराब हो जाएंगे।

इसके अलावा, पर्यावरण जितना खराब होता है, उतनी ही तेजी से उत्परिवर्तन का स्तर घटता है, क्योंकि ऐसे वातावरण में पैरामीटर मानों का संयोजन बहुत सीमित होता है।

निष्कर्ष 6. निवास स्थान के अनुकूलन के बाद, प्रजातियों का उत्परिवर्तन कम हो जाता है।

निष्कर्ष 7. एक अपरिवर्तित निवास स्थान में, प्रजातियों का उत्परिवर्तन जल्दी या बाद में रुक जाता है।

निष्कर्ष

उत्परिवर्तन की संभावना मॉडलिंग में विकास के सबसे सरल प्रकार को पुन: पेश करना संभव बनाती है: इडियोडैप्टेशन - छोटे विकासवादी परिवर्तन जो जीवों के अनुकूलन में कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों में योगदान करते हैं।

उत्परिवर्तन की संभावना आपको बेहद दिलचस्प प्रयोगों को अनुकरण करने और दिलचस्प और कभी-कभी अप्रत्याशित निष्कर्ष निकालने की अनुमति देती है।

सूत्रों का कहना है

https://en.wikipedia.org/wiki/Game_storyLife »
https://ru.wikipedia.org/wiki/_
https://ru.wikipedia.org/wiki/