Xbarm96

Darwinovy pěnkavy
Tato simulace bude založena na práci Charlese Darwina a jeho pozorování evolučního vývoje a přizpůsobení se na dané prostředí galapágských pěnkav. Právě toto pozorování bylo zrodem původní myšlenky darwinovy evoluční teorie.

Souostroví Galapágy se nachází v Tichém oceánu přibližně 1000 km západně od Ekvádoru. Jed celkem o 18 sopečných ostrovů, které jsou zajímavé právě velkou rozdílností fauny a flory. Na jednotlivých ostrovech se nachází rozdílné druhy rostlin i živočichů, z nichž nejzajímavější jsou právě pěnkavy, které se nacházejí na všech ostrovech.

Postupem času se vyvynuly a přizpůsobily prostředí a potravě jednotlivých ostrovů, na kterých žijí. Nyní tak můžeme v rámci galapágských ostrovů pozorovat 4 druhy pěnkav a jejich výrazné evoluční odlišnosti. Nejvýraznější je bezpochyby velikost a tvar zobáku, který se přizpůsobil dostupné potravě (malé oříšky, oříšky s tvrdou skořápkou, malý hmyz, větší hmyz). Velkou zajímavostí je, že tato evoluční změna proběhla oproti běžným evolučním procesům velmi rychle a již v intervalu jednoho roku je možné u pěnkav pozorovat minimální změny a přizpůsobení se prostředí.



Hlavním předmětem simulace by tedy bylo pozorování evolučního vývoje parametrů a postupně se rozvýjející míra odlišností z jednoho původního druhu pěnkav ve čtyři druhy současné.

Zadání
Název simulace:  Darwinovy pěnkavy

Předmět:  4IT495 Simulace systémů (LS 2015/2016)

Autor:  Bc. Marek Bartoušek

Typ modelu: Multiagentní

Modelovací nástroj:  NetLogo

Pozorované parametry a přístup k řešení
- Jeden "tick" se bude rovnat jednomu měsíci

- Simulované prostředí by mělo být rozděleno na 4 resorty (pro zjednodušení ostrovy).

- Pěnkavy necestují mezi resorty

- V každém resortu bude dominantní (rychleji se regenerující) jeden druh potravy (oříšky, tvrdší oříšky, malý hmyz, větší hmyz).

- V každém resortu bude možné vymítit nedominantní druh potravy (nestihne se dostatečně rychle regenerovat).

- Pěnkavy budou shánět potravu a hnízdit. Jednou ročně, pokud jsou ve věku 2-8 let během hnízdění přivedou na svět 1-3 potomky, kterým předají část své genetické informace (parametrů), částečně ovlivněné náhodným faktorem.

- Pěnkavy obecně mají následující základní parametry: stamina (stále ubývá, získávají z potravy, při hodnotě nula umírají), věk (v průměru budou dosahovat věku 10 let), parametry zobáku (viz další bod)

- Hlavní objekt pozorování bude zobák pěnkav a jeho parametry - velikost (délka, šířka, obvod) a z ní odvozené vlastnosti (síla, pohyblivost). Parametry zobáku jsou klíčové pro schopnost získání určitého druhu potravy.

Výstup práce
V průběhu simulace bude možné na grafech pozorovat jednotlivé parametry zobáku a jejich vývoje v čase ve všech resortech. Cílem simulace je potvrdit darwinovu teorii o přizpůsobivosti pěnkav danému prostředí, které mají k dispozici.

Komentáře
--Xbarm96 (talk) 11:40, 28 April 2016 (CEST)

Problém se mi líbí, jen mi není zcela jasné, jak konkrétně chcete řešit ten zobák. Jak ho budete modelovat? M8te nějaké vzorce/data, ze kterých odvodíte vliv určitých parametrů zobáku na třeba jeho sílu, apod.? Tomáš (talk) 01:02, 29 April 2016 (CEST)

Podklady pro stanovení rovnic, rozměrů a evoluční anatomické změny jsou brány z práce "Evolution of Darwin's Finches Caused by a Rare Climatic Event", auth. B. Rosemary Grant a Peter R. Grant. Pro potřeby této simulace a určité zjednodušení problému plánuji zanedbat aspekty zobáku, jako jsou přesný tvar, zakřivení, ostrost apod. Chtěl bych se zaměřit pouze na sílu a pohyblivost, které budu počítat ze třech základních uvedených rozměrů zobáku uměle vytvořenou rovnicí. Pro příjem určitého typu potravy bude nutné dosáhnout určitých hodnot síly a pohyblivosti (přežijí a geny předají pouze ti "dostatečně obdaření"). Tyto určité hodnoty budou stanoveny také uměle (s drobným rozptylem), jejich hodnota bude vypočítána z rovnic pro výpočet síly a pohyblivosti po dosazení reálných rozměrů zobáků galapágských pěnkav. --Xbarm96 (talk) 09:49, 29 April 2016 (CEST)

No, vidím tam určitá úskalí - problém bude v nalezením vhodných vzorců popisujících ty parametry zobáku ve vztahu k výsledku, ale budiž, uvidíme, jak se s tím vypořádáte. Schváleno Tomáš (talk) 01:38, 2 May 2016 (CEST)