Самоорганизация в живой природе

Рассмотрим еще один пример самоорганизации между живыми сообществами; между кроликами и лисами в некой экологической нише. Если в некое пространство с травой, произрастающей в достатке, поместить кроликов, то, поедая траву, они начнут усиленно размножаться.

Процесс аналогичен непрерывному подводу тепла (трава) в задаче с ячейками Бенара. Но вот в эту нишу поместили лисиц, которые питаются кроликами размножаются.

Конечный продукт нашей сложной реакции — мех — выводится наружу из реакционной зоны. Его можно рассматривать также как носитель энергии, выводимый из системы, к которой энергия была вначале подведена, например, в виде травы.

Таким образом, в экологической системе также существует поток энергии — аналогично тому, как это имеет место в химическом реакторе или биологической системе.

Анализируя этот сложный процесс, мы видим, что в нем есть две автокаталические стадии (положительная обратная связь), которые играют определенную роль в его самоорганизации.

Одна из них — “производство” (рождение) кроликов кроликами, поедающими траву, вторая — рождение лисиц лисицами, поедающими кроликов.

Чем больше кроликов имеется, тем больше их рождается при наличии запасов травы. И если бы не было хищных лисиц, это привело бы к их огромной численности. Так произошло в Австралии в середине прошлого века.

Однако возможно такое же автокаталитическое размножение лисиц при большом количестве кроликов. Но это приведет к резкому снижению численности популяции кроликов. А это, в свою очередь, приведет к уменьшению численности популяции лисиц, так как им для размножения надо поедать кроликов.

В действительности будут происходить периодические колебания численности кроликов и лисиц, сдвинутые во времени, т. е. возникнет экологическая структура.