Die ursprüngliche Motivation war es, die Altersstruktur einer Fruchtfliege Bevölkerung , das Ergebnis ein Fundamentalsatz , die helfen, die Altersverteilung der wesentlichen jeder Gruppe zu schätzen.
Diese Schwellen Satz über stationäre Bevölkerung zeigt, dass man die Altersverteilung der Bevölkerung , indem du , wie lange sie noch zu leben, zu bestimmen.
Die mathematische Entdeckung kann Daten erzeugen, mit einer Vielzahl von Implikationen helfen , von der Vorhersage Raten von Infektionskrankheiten , wie zum Beispiel West-Nil- Virus durch Moskitos verbreitet , um die Vorwegnahme der Gesundheitsversorgung einer alternden Bevölkerung .
"Die Idee ist, dass Sie nicht ein Insekt schauen und sagen : Wie lange willst du leben " , sagte Dr. James R. Carey, Entomologe an der University of California, Davis. "Wenn man die Altersstruktur der Bevölkerung zu verstehen, können Sie besser die Risiken und Bedürfnisse zu verstehen ", sagte Dr. Arni SR Srinivasa Rao, eine mathematische Modellbauer an der Medical College of Georgia an der Georgia Regents University. " Wenn es mehr Kinder , müssen Sie zu Schulen kümmern, wenn es mehr ältere Menschen, die Sie brauchen, um über Nutzen für die Gesundheit zu kümmern. " Rao stellte fest, dass , während in vielen Ländern , darunter den Vereinigten Staaten, haben gute Bevölkerungsdaten durch regelmäßige Umfragen , andere , darunter auch einige Länder in Europa und in vielen Dritte-Welt erzeugt wird, immer noch nicht.
Der neue Satz wird im Journal of Mathematical Biology und Hinweise der American Mathematical Society.
Die Arbeit über einem Jahrzehnt begann vor , als Carey abgeleitet, dass durch Auge zu behalten , wie lange eine große Fruchtfliege Bevölkerung in Gefangenschaft lebten , hatte er die Altersstruktur bestimmen könnte - wie viele Fliegen sind , wie alt - des Gesamt Fruchtfliege Bevölkerung. Es ist Careys Gleichheit genannt .
Herauszufinden , dass Sie ohne zu wissen, das Alter der Fruchtfliegen bei der Aufnahme war Careys Aha-Erlebnis .
Blitz uns auf eine mathematische Demographie Treffen im vergangenen Jahr an der Ohio State University Mathematical Biosciences Institute , wo Carey war seine Beobachtung zu erklären und Rao zuhörte.
"Ich ein Muster in das, was er beobachtet, sah ", sagte Rao, und innerhalb von 45 Minuten , er zusammen die komplexen Mathematik dahinter vom Menschen auf die Mückenpopulation gesetzt hatte , zu helfen beweisen die Beziehung , und macht es leichter übertragbar auf verschiedene Bevölkerungsgruppen , sie sind jetzt studieren . Er präsentierte die Mathematik , um seine neuen Kollegen am nächsten Tag.
" Wir gingen noch ein paar Schritte und sagte, wie das ist wahr , was sind die biologischen Faktoren , was sind die Symmetrien , was sind die Muster in der Biologie ", sagte Rao .
In der Tat, das Setzen von zwei Diagramme - eine Darstellung der üblichen Verlauf einzelner Fruchtfliegen von Geburt bis zum Tod und der andere Charting wie lange Fliegen lebten nach der Aufnahme -back an Rücken schafft eine symmetrische Berg, der auf dem Höhepunkt von einem Tag des Lebens beginnt und verliert sich an der Basis bei etwa 60 Tage des Lebens auf beiden Seiten.
Was bedeutet, die Geburt und Todesrate und Alterszusammensetzung sind stabil und ähnlich - - wie der Fruchtfliege oder mehrere dynamische Bevölkerung wie China ihre Satz kann für Mensch und Nicht-Menschen in stationären Bevölkerung angewandt werden.
In Bezug auf die breitere Anwendung über Altersverteilung statt Bauern guesstimating wie viele Wölfe sind notwendig, um ihre Elch Bevölkerung in einem idealen Bereich und umgekehrt in Montana zu halten , können sie diesen Satz anzuwenden.
" Es geht nicht darum , wie viele Wölfe gibt es , es geht darum , was notwendig ist , damit sie beide zusammen zu leben ", sagte Rao . "Wir müssen uns auf das, was Rate Wölfe töten Elche und wie viele Elche sterben wissen . " Die Altersstruktur der Wölfe und Elche liefert auch Hinweise , wie viele in ihrer reproduktiven Jahre . Wobei es mit dem nächsten Schritt , wie viel Nahrung zu tun die Elche zum Leben brauchen , sagte Rao .
Zurück zur Mücke, "Verstehen Altersstruktur in diesen Insektenpopulationen ist eine große Sache weltweit , weil es die älteren Mücken , die das West-Nil- Vektor Fieber . Malaria . Gelbfieber Und so weiter ", sagte Carey.
Biochemische und Genexpressionsstudien zu sammeln Altersdaten sind grob und nicht viel verraten, und Programme zur Erfassung, Kennzeichnung , Freigabe, dann wieder zu erlangen oft zu Wiederfängen zu wenige , bemerkt Carey.