calcal.ru
🧬 Микробиология и экология

Калькулятор роста популяций

Моделируйте динамику численности организмов. От роста бактерий в чашке Петри до популяционных взрывов в экосистемах.

Параметры

Malthus
Модель 1798г
Logistic
Ур-ние Ферхюльста
g=t/n
Время генерации
10k+
Студентов

Зачем моделировать рост?

Изучение динамики популяций — ключ к пониманию процессов в экологии, эпидемиологии и микробиологии. Биологические системы редко находятся в стазисе: они либо растут, либо угасают, либо колеблются вокруг точки равновесия.

Наш калькулятор реализует три классические задачи, с которыми сталкиваются биологи, экологи и биотехнологи.

📈Экспоненциальный рост

Также известен как модель Мальтуса. Описывает рост популяции в идеальной среде, где ресурсы (пища, пространство) неограниченны. Для анализа экологических систем используйте калькулятор экологии.

N(t) = N₀ · e^(rt)
N₀ — старт, r — скорость, t — время

* Пример: Начальная фаза роста бактерий в свежем питательном бульоне.

🏔️Логистический рост

Модель Ферхюльста. Реалистичная модель, учитывающая емкость среды (K). Популяция растет быстро, пока ресурсов много, но замедляется при приближении к пределу.

N(t) = K / (1 + [(K-N₀)/N₀]·e^(-rt))
K — макс. популяция (Carrying Capacity)

* Пример: Популяция оленей на острове с ограниченным запасом травы.

⏱️Время генерации (Doubling Time)

Критически важный параметр для микробиологии. Показывает, сколько времени требуется бактериальной культуре для удвоения численности (или одного цикла деления клетки). Дополнительные расчёты для микроорганизмов — в калькуляторе микробиологии.

  • E. coli: ~20 минут в идеальных условиях
  • S. aureus: ~27-30 минут

Основные формулы

Число поколений:n = (log₂ N_t - log₂ N₀)
Время генерации:g = t / n
Константа роста:k = 0.693 / g

Что ограничивает бесконечный рост?

🧪

Токсины

Накопление продуктов метаболизма (например, спирта или кислот) отравляет среду обитания бактерий.

🍔

Истощение ресурсов

Нехватка глюкозы, азота или кислорода замедляет деление клеток и переводит культуру в стационарную фазу.

⚔️

Конкуренция

Внутривидовая и межвидовая борьба за пространство и пищу снижает выживаемость потомства.

Частые вопросы (FAQ)

Часто задаваемые вопросы

Скорость роста r можно выразить из формулы N(t) = N₀e^(rt). Если вы знаете популяцию в два момента времени: r = ln(N₁/N₀) / t. Это показывает удельный прирост на одну особь в единицу времени.
Геометрический рост используется для популяций с дискретным размножением (например, раз в год, как у оленей). Экспоненциальный рост — для непрерывного размножения (например, бактерии или люди в большом масштабе).
В логистической модели скорость роста падает до нуля. Популяция стабилизируется. В реальности часто происходят колебания (осцилляции) вокруг значения K или даже крах популяции (overshoot and collapse).
Демографы используют более сложные когортные методы. Однако логистическая кривая хорошо описывала рост населения Земли в XX веке, хотя сейчас наблюдается демографический переход, который эти простые модели не учитывают.
Единицы времени могут быть любыми (часы, дни, годы). Главное, чтобы коэффициент роста (r) или время генерации (g) были выражены в тех же единицах. Например, если t в часах, то r должен быть 'часов⁻¹'.
Лиана Арифметова
Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.

Похожие инструменты

🧮

Калькулятор FIRE (финансовая независимость)

Когда достичь финансовой независимости. Правило 4%, коэффициент накоплений, пассивный доход.

🏥

Калькулятор кофеина и привычек

Узнайте свою смертельную дозу кофеина и сколько лет жизни тратите на игры, соцсети и сон. Научный подход к привычкам.

📐

Калькулятор научной нотации

Конвертер чисел в научную (экспоненциальную) и инженерную нотацию. Перевод стандартного вида числа онлайн.

⚙️

Калькулятор управления электродвигателем

Расчёты электроприводов: параметры двигателя, частотный привод, пуск, защита, кабель, энергоэффективность

🌿

Калькулятор астрономии: планеты, Луна и МКС

Положение планет, восход и заход Солнца, фаза Луны и трекер МКС. Астрономический календарь и карта звездного неба онлайн.

⚙️

Калькулятор логистики

Расчёты логистики: стоимость доставки, палетизация, маршруты, таможня, склад, last mile

💻

SEO-калькулятор: плотность ключевых слов, мета-теги, контент, бэклинки, трафик

Комплексный SEO-калькулятор: анализ плотности ключевых слов, проверка мета-тегов (Title, Description, H1), оценка качества контента и читабельности, ценность бэклинков (DA/DR, анкоры), прогноз трафика по позициям (CTR) и влияние скорости загрузки (Core Web Vitals) на конверсии.

⚙️

Калькулятор трибологии

Расчёты трибологии: трение, износ, смазка, подшипники, контактное давление, температура

💰

Калькулятор недвижимости (доходность, окупаемость)

Рассчитайте доходность аренды, Cap Rate, срок окупаемости, стоимость за м² и налоги при продаже недвижимости в России.

⚙️

Калькулятор ковки и штамповки

Расчёты ковки: усилие, температурный режим, заготовка, штамп, оборудование, стоимость

🏥

Калькулятор психологии развития: Эриксон, Эльконин, Пиаже и вехи развития

Расчёты психологии развития: стадии Эриксона, периодизация Эльконина, когнитивное развитие Пиаже, психомоторные вехи, скорректированный возраст.

Термодинамический калькулятор

Расчет теплоёмкости, теплового расширения (линейное и объемное), закона охлаждения Ньютона и КПД тепловых двигателей.

⚙️

Калькулятор текстильного производства

Расчёты текстиля: пряжа, ткань, раскрой, крашение, себестоимость, качество

💰

Калькулятор социальных выплат (больничный, декретные, пособия)

Рассчитайте больничный лист, декретные выплаты, пособие по уходу за ребенком, материнский капитал и другие социальные пособия.

💻

Калькулятор SaaS-метрик: Unit-экономика, MRR, Churn, Runway

Комплексный калькулятор SaaS-метрик: unit-экономика (CAC, LTV, LTV/CAC, ARPU, ARPPU), метрики выручки (MRR, ARR, Quick Ratio), анализ оттока (Churn, NRR, когорты), метрики роста (Rule of 40, T2D3), воронка конверсий и финансовые прогнозы (runway, burn rate).