2. Материалы и методы

   1. Производятся следующие действия в программе:

      1. Нажать кнопку «Опции» и выставить значения всех параметров согласно инструкции, кроме Диапазонов Vmax и const Моно, скорости протока.

      2. Выписать значения максимальных скоростей роста и констант Моно атокатализаторов при каждом режиме существования.

      3. Рассчитать диапазоны Vmax и const Моно, исходя из того, что интервал констант, в пределах которого могут выбираться параметры для «мутантов», задан таким образом, что наиболее вероятными значениями выборки являются константы удельных скоростей роста и константы Моно. Для диапазона Vmax использовать m1,2 - 0.1 и m1,2 + 0.1, а для const Моно K1,2 – 0.05 и K1,2 + 0.05.

      4. Выставить в окне «Опции» параметры Диапазонов Vmax и const Моно для режима, когда один автокатализатор вымывается из реактора, а концентрация второго постоянна. Выставить скорость протока для данного случая. Нажать кнопку «OK» в нижнем правом углу панели «Опции». Затем нажать последовательно кнопки «Заново» и «Старт».

      5. Пронаблюдать, как изменяются текущие концентрации различных популяций хищника и жертвы (трёхмерные картины) во времени. Зафиксировать (используя «PrintScreen») текущее изображение окна программы при достаточно большом количестве выполненных программой шагов. Достаточным считается такое количество вычислений, когда виден установившийся режим существования (вымывание, стационар, колебания). Затем нажать «Стоп».

   2. Сравнить полученную зависимость концентраций автокатализаторов от времени с зависимостью при отсутствии мутаций.

   3. Выполнить пункты 4-7 для одного из оставшихся режимов (вымывание одного из автокатализаторов, стационарное существование обоих автокатализаторов, колебания концентраций автокатализаторов).

3. Результаты

   1. Были выписаны значения максимальных скоростей роста и констант Моно атокатализаторов при каждом режиме существования, они приведены ниже.

Таблица 1. Значения максимальных скоростей роста и констант Моно автокатализаторов при каждом режиме существования системы

Режим	m1(V1)	m2(V2)	К1	К2	D
Оба катализатора вымываются	0,39	0,45	0,1	0,1	0,4
Один катализатор вымывается	0,5	0,2	0,1	0,1	0,3
Оба катализатора выживают	0,5	0,7	0,1	0,65	0,32
Режим колебаний	0,5	0,7	0,1	0,4	0,3

2. Наблюдались изменения в текущих концентрациях различных популяций хищника и жертвы во времени. Изображения окна программы при начальном и достаточно большом количестве выполненных программой шагов были зафиксированы для различных режимов существования (вымывания одного из автокатализаторов, вымывания обоих автокатализаторов, стационарного существования обоих автокатализаторов, колебания концентраций автокатализаторов). Они приведены ниже.

Таблица 2. Диапазоны максимальных скоростей роста, констант Моно и скорости протока атокатализаторов при каждом режиме существования системы, при V1,2 - 0.1 и V1,2 + 0.1, K1,2 – 0.05 и K1,2 + 0.05.

Vmax			Константа Моно
Один катализатор вымывается
m1	0.5 - 0.1	0.4	K1	0.1 – 0.05		0.05
	0.5 + 0.1	0.6		0.1 + 0.05		0.15
m2	0.2 - 0.1	0.1	K2	0.1 – 0.05		0.05
	0.2 + 0.1	0.3		0.1 + 0.05		0.15
Оба катализатора выживают
m1	0.5 - 0.1	0.4	K1	0.1 – 0.05	0.05
	0.5 + 0.1	0.6		0.1 + 0.05	0.15
m2	0.7 - 0.1	0.6	K2	0.65 – 0.05	0.6
	0.7 + 0.1	0.8		0.65+ 0.05	0.7
Режим колебаний
m1	0.5 - 0.1	0.4	K1	0.1 – 0.05	0.05
	0.5 + 0.1	0.6		0.1 + 0.05	0.15
m2	0.7 - 0.1	0.6	K2	0.4 – 0.05	0.35
	0.7 + 0.1	0.8		0.4 + 0.05	0.45
Оба вымываются
m1	0.39 - 0.1	0.29	K1	0.1 - 0.05	0.05
	0.39 + 0.1	0.49		0.1 + 0.05	0.15
m2	0.45 - 0.1	0.35	K2	0.1 - 0.05	0.05
	0.45 + 0.1	0.55		0.1 + 0.05	0.15

Рисунок 2. Работа программы в режиме вымывания одного из катализаторов. Жертва и хищник.

Рисунок 3. Работа программы в режиме выживания обоих. Жертва и хищник.

Рисунок 4. Работа программы в режиме колебаний. Жертва и хищник.

Рисунок 5. Работа программы в режиме вымывания обоих катализаторов. Жертва и хищник.

4. ВЫВОДЫ

В процессе моделирования мы наблюдаем разное количество образовавшихся видов. В условиях, где выживает один автокатализатор, мы видим небольшое количество видов, в условиях, где оба автокатализатора вымылись из системы, мы наблюдаем только один исходный вид. Наибольшее количество видов наблюдается в условиях, где оба автокатализатора выживают.

V_max стремится к максимальному значению диапазона для увеличения удельной скорости роста автокатализаторов. Все это делается для увеличения популяции жертв или хищников. Константа Моно, которая отвечает за рациональное использование субстрата (лимитирующий фактор), наоборот, стремится к минимальному значению диапазона, и с ее уменьшением скорость роста возрастает – она уравновешивает количества хищников и жертв. В режиме колебаний наблюдается участок, на котором константа Моно возрастает, а затем выходит на плато на некоторое время. Это можно связать с малым количеством видов — когда происходит появление эволюционировавшего вида, он сразу вымывается (при чем это происходит как с «неуспешными», так и с «успешными» мутациями).