Микроағзаларлардың популяциясын зерттеуде модельдер әдісін қолдану

Аңдатпа

Мақала микроағзалардың популяциясын математикалық және компьютерлік модельдермен зерттеу мәселесіне арналған. Биологиялық кинетика заңдары негізінде бірнеше математикалық модельдер құрылып, осы модельдер көмегімен компьютерлік эксперименттер жасалған. Биомассаның әр түрлі параметрлерге сәйкес өзгеру құбылысын сипаттайтын Мальтус заңы, Ферхюльст және Моно теңдеулері негізінде ішек таяқшасының (Escherichia coli) популяциясы зерттелді. Микроағзалар мен субстраттардың өзара тәуелділігі заңдылықтарын сипаттайтын дифференциалдық теңдеулердің графиктік шешімдері Mathcad пакеті көмегімен табылды.

Микроағзалар популяциясының математикалық модельдерінің табиғи популяция мәліметтерімен қаншалықты сәйкес келетінін зертханалық жағдайда тексерілді. Су ортасында«продуцент - консумент» жүйесі хлорелла және парамеция (Chlorella vulgaris – Paramecium caudatum) көмегімен жасалды. Продуцент ретінде хлорелла, ал консумент ретінде парамация алынды. Зерттеушілер хлорелланы (балдырдың бір түрі) алу үшін Тамий ортасын пайдаланды, ал парамецияны өсіруге Лозин-Лозинский ортасы қолданылды. Балдырдың су ортасындағы санын анықтау үшін Горяев камерасы, ал бактерияның санын анықтау үшін - Богоров камерасы пайдаланылды.

Микроағзалар популяциясын сипаттайтын теңдеулердің компьютерлік шешімдерімен жасалған эксперименттердің нәтижелері сәйкес келді. Бұл сәйкестік популяцияның математикалық моделі микроағзалар санының өзгеру динамикасын нақты сипаттайтынын дәлелдеп отыр.