🐾 Зоология

Калькулятор зоологии

Аллометрическая оценка массы тела, скорость метаболизма по правилу Клейбера, оценка численности популяции методом Линкольна-Петерсена, индексы биоразнообразия Шеннона и Симпсона, конвертер возраста животных и прогноз продолжительности жизни.

BMR = 70*M^0.75N = MC/RH' = -Σpi*ln(pi)LS = a*M^0.20E = H'/ln(S)D = Σpi²

🐾

Калькулятор зоологии

Аллометрия, метаболизм, возраст животных, популяции, биоразнообразие

Аллометрическая оценка массы тела по размерам

Тип животного

Группа определяет аллометрические коэффициенты

Длина тела (см)

Общая длина тела (от носа до хвоста)

Обхват тела (см, необязательно)

Обхват на уровне груди (если доступен)

Формула: M = a * L^b, где L — длина тела (см), a и b — аллометрические коэффициенты для данной группы.
При наличии обхвата: M = L * G² / 10⁵ (кг).
Аллометрия — фундаментальный метод оценки массы в полевых исследованиях, палеонтологии и природоохранной биологии.

Загрузка калькулятора...

зоологических инструментов

443

вида в Красной книге РФ

~1.5 млрд

ударов сердца за жизнь млекопитающего

3/4

экспонента в правиле Клейбера

Основы количественной зоологии

Количественная зоология объединяет математические методы для описания биологических закономерностей в мире животных: от аллометрических зависимостей между размером тела и физиологическими параметрами до статистических методов оценки численности и разнообразия популяций и сообществ.

В российской зоологической науке эти методы активно применяются в работе заповедников и национальных парков, при ведении Красной книги Российской Федерации, в программах мониторинга охотничьих ресурсов и при проведении экологических экспертиз. Ведущие научные центры: кафедра зоологии позвоночных МГУ им. М.В. Ломоносова, Институт экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИЭЭ РАН), Зоологический институт РАН (Санкт-Петербург).

⚖️Аллометрия и масштабирование

Аллометрические зависимости описывают, как биологические параметры изменяются с размером тела по степенному закону Y = a * M^b. Правило Клейбера (BMR ~ M^0.75) справедливо от бактерий до слонов — охватывает 20 порядков величины. Удельный метаболизм убывает: мелкие животные «живут быстрее».

BMR = 70 * M^0.75

ккал/сутки; M в кг

📊Популяционная экология

Метод повторного отлова Линкольна-Петерсена — золотой стандарт оценки численности закрытых популяций. Основан на пропорции помеченных особей в повторной выборке. Коррекция Чэпмена устраняет смещение при малых выборках. Метод применим к любым мобильным организмам.

N = (M * C) / R

M — помечено, C — поймано повторно, R — с метками

🌳Биоразнообразие

Индекс Шеннона (H') — наиболее широко используемый индекс видового разнообразия, учитывающий и число видов, и их выровненность. Индекс Симпсона (1-D) более чувствителен к доминированию. Индекс Маргалефа оценивает видовое богатство с поправкой на размер выборки.

H' = -Σ(p_i * ln(p_i))

бит; p_i — доля i-го вида

🧬Систематика и классификация

Современная систематика животных основана на филогенетическом подходе. Царство Animalia включает ~35 типов, ~1.5 млн описанных видов (оценочно 8-10 млн). В России обитает ~130 000 видов животных. Основные классы позвоночных: рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие.

Россия: ~320 видов млекопитающих, ~790 видов птиц

По данным ИЭЭ РАН и ЗИН РАН

6 инструментов зоолога

Охватывают основные количественные методы зоологии для исследователей и студентов

⚖️

Аллометрия массы

Оценка массы тела по длине и обхвату для млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб.

🔥

Метаболизм (Клейбер)

BMR = 70*M^0.75. Основной обмен в ккал, Вт, кДж. Удельный метаболизм и потребление O₂.

📅

Возраст животных

Конвертер возраста для 11 видов: собаки (4 размера), кошки, кролики, хомяки, лошади, попугаи, черепахи.

⏳

Продолжительность жизни

Прогноз LS по массе тела (Lindstedt & Calder). ЧСС и общее число сердцебиений за жизнь.

📊

Популяция (Линкольн)

Метод Линкольна-Петерсена и коррекция Чэпмена. 95% доверительный интервал.

🌿

Биоразнообразие

Индексы Шеннона, Симпсона (1-D, 1/D), Маргалефа, выровненность Пиелу. Интерпретация результатов.

Зоология в России: наука и охрана природы

Научные центры

Российская зоологическая школа — одна из крупнейших в мире. Основные научные центры ведут исследования от молекулярной систематики до популяционной экологии и поведения животных.

• ИЭЭ РАН (Институт экологии и эволюции им. А.Н. Северцова)
• Зоологический институт РАН (ЗИН, Санкт-Петербург)
• Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
• ИПЭЭ РАН (Институт проблем экологии и эволюции)
• Институт биологии внутренних вод РАН (Борок)

Охрана животного мира

Система ООПТ России включает 109 заповедников, 65 национальных парков и 61 федеральный заказник. Красная книга РФ (2021) содержит 443 вида животных. Программы реинтродукции: зубр, переднеазиатский леопард, лошадь Пржевальского, дальневосточный леопард.

• 109 государственных природных заповедников
• Зимний маршрутный учёт (ЗМУ) охотничьих животных
• Кольцевание и спутниковое мечение птиц
• Генетический мониторинг редких видов
• Программа сохранения амурского тигра

Экология животных: ключевые концепции

🏔️

Экологическая ниша

Экологическая ниша — совокупность всех условий среды, необходимых для существования вида (ниша Хатчинсона). Фундаментальная ниша ограничивается межвидовой конкуренцией до реализованной ниши. Принцип конкурентного исключения Гаузе: два вида не могут занимать одну нишу.

🐋

Трофические уровни

Пищевые цепи связывают продуцентов, консументов и редуцентов. Эффективность переноса энергии между трофическими уровнями ~10% (правило Линдемана). Пирамида биомассы объясняет, почему хищников всегда меньше, чем их жертв, и почему крупные хищники уязвимы.

📈

Динамика популяций

Экспоненциальный рост: dN/dt = rN. Логистический рост: dN/dt = rN(1-N/K), где K — ёмкость среды. r-стратеги (мыши, насекомые) и K-стратеги (слоны, киты) представляют два полюса жизненных стратегий. Модель Лотки-Вольтерра описывает динамику хищник-жертва.

Как использовать зоологический калькулятор

Выберите нужный инструмент

Калькулятор содержит 6 вкладок. «Аллометрия массы» — оценка массы по длине тела. «Метаболизм (Клейбер)» — расчёт BMR. «Возраст животных» — перевод в человеческие годы. «Продолжительность жизни» — прогноз по массе. «Популяция (Линкольн)» — оценка численности. «Биоразнообразие» — индексы Шеннона, Симпсона, Маргалефа.

Введите исходные данные

Каждое поле снабжено подсказкой. Для метаболизма — масса тела (кг, г или фунты). Для популяции — числа помеченных, пойманных и повторно пойманных. Для биоразнообразия — численности видов через запятую (напр. 25, 30, 15, 10, 5).

Нажмите кнопку расчёта

Результаты появятся мгновенно с цветовой кодировкой. Ключевые показатели выделены цветом. Для популяционных оценок показан 95% доверительный интервал. Для биоразнообразия — автоматическая интерпретация результата.

Используйте справочную информацию

Под каждым расчётом приведены формулы, единицы измерения и типичные значения для ориентира. В расчёте возраста учитывается размер породы (для собак) и видовые особенности. В расчёте продолжительности жизни указаны известные исключения из общих правил.

Часто задаваемые вопросы

Правило Клейбера (1932) описывает зависимость скорости основного обмена (BMR) от массы тела: BMR = 70 * M^0.75 (ккал/сутки), где M — масса тела в килограммах. Экспонента 3/4 является фундаментальной биологической константой, связанной с фрактальной геометрией транспортных систем организма. Мышь (20 г) имеет BMR ~ 3.5 ккал/сут, кошка (4 кг) ~ 140 ккал/сут, человек (70 кг) ~ 1680 ккал/сут, слон (5000 кг) ~ 49 000 ккал/сут.

Метод Линкольна-Петерсена — классический метод повторного отлова для закрытых популяций. При первом отлове помечают M особей и выпускают. При втором отлове ловят C особей, из которых R оказываются помеченными. Оценка: N = (M * C) / R. Коррекция Чэпмена: N = ((M+1)(C+1)/(R+1)) - 1 — менее смещённая при малых R. Допущения: закрытая популяция, равная вероятность поимки, метки не теряются, период между отловами достаточен для перемешивания.

Индекс Шеннона: H' = -Σ(pi * ln(pi)), где pi = ni/N — доля i-го вида в выборке. Значения: 0-1 — низкое разнообразие, 1-2 — среднее, 2-3 — высокое, 3+ — очень высокое (тропики). Выровненность Пиелу: E = H'/ln(S), от 0 (одного вида много больше) до 1 (все виды равномерны). Дополнительно рассчитывается индекс Симпсона (D = Σpi²) и индекс видового богатства Маргалефа: DMg = (S-1)/ln(N).

Аллометрия — количественная связь между размерами тела и другими биологическими параметрами в виде степенной зависимости: Y = a * X^b. Для оценки массы по длине тела: M = a * L^b, где коэффициенты a и b специфичны для систематической группы. У рыб b обычно близок к 3.0 (изометрический рост), у млекопитающих — около 2.7. Метод широко используется в полевой зоологии, палеонтологии и природоохранной биологии для оценки массы без взвешивания.

Старое правило «1 год собаки = 7 человеческих» неточно. Современный подход учитывает нелинейность старения и размер породы. Для собак: первый год = 15 человеческих лет, второй = 24, далее каждый год прибавляет 4-8 лет в зависимости от размера. Мелкие породы (до 10 кг) стареют медленнее: +4 года после 2-го года. Гигантские породы (>45 кг) стареют быстрее: +8 лет за год. Поэтому 10-летний чихуахуа ~ 56 человеческих лет, а 10-летний дог ~ 88.

Продолжительность жизни масштабируется с массой тела аллометрически: LS = a * M^0.20 (Lindstedt & Calder, 1981). Для млекопитающих a ≈ 11.8, для птиц ≈ 17.6 (птицы живут дольше млекопитающих равной массы). Частота сердцебиений: ЧСС = 241 * M^(-0.25). Интересно, что произведение ЧСС и продолжительности жизни даёт ~1.5 млрд ударов для всех млекопитающих. Исключения: голый землекоп (30+ лет при 35 г), летучие мыши, черепахи.

В российской природоохранной практике используются: индекс Шеннона (H') — основной индекс видового разнообразия; индекс Симпсона (1-D) — устойчивость к доминированию; индекс Маргалефа — видовое богатство с учётом размера выборки; коэффициент Жаккара — сходство видового состава двух сообществ. Мониторинг биоразнообразия ведётся в рамках Летописи природы (обязательный документ ООПТ) и программы мониторинга Минприроды РФ.

Красная книга Российской Федерации — официальный государственный документ, содержащий перечень редких и находящихся под угрозой исчезновения видов. Последнее издание (животные, 2021) включает 443 вида: 8 видов круглоротых, 44 вида рыб, 11 видов амфибий, 35 видов рептилий, 128 видов птиц, 73 вида млекопитающих и 144 вида беспозвоночных. Категории статуса: 0 — вероятно исчезнувшие, 1 — находящиеся под угрозой исчезновения, 2 — сокращающиеся, 3 — редкие, 4 — неопределённые, 5 — восстановленные.

Метод повторного отлова (capture-recapture) широко применяется в российской зоологии для оценки численности скрытных и подвижных видов: бурого медведя (фотоловушки и генетический анализ), амурского тигра (следовые учёты + фотоловушки), мелких грызунов (ловушки Шермана). Зимний маршрутный учёт (ЗМУ) — основной метод учёта охотничьих животных в РФ, использует следы на снегу. Для водоплавающих птиц применяют кольцевание и спутниковое мечение.

Удельный метаболизм (ккал/кг/сут) увеличивается с уменьшением массы из-за отношения поверхности к объёму тела: мелкие животные теряют тепло быстрее. Мышь (20 г) — ~170 ккал/кг/сут, кошка (4 кг) — ~35, человек (70 кг) — ~24, слон (5000 кг) — ~10. Это объясняет, почему землеройка должна есть каждые 2-3 часа (умрёт от голода за 5-6 часов), а медведь может голодать месяцами в берлоге. Экспонента 0.75 в правиле Клейбера математически обоснована теорией метаболического масштабирования (West et al., 1997).

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.

Теги:#Наука и природа #Биология #наука #природа #исследования #биология #зоология #популяция животных #биомасса #экология #биоразнообразие #калькулятор #бесплатно #онлайн #расчёт

Калькулятор зоологии

Калькулятор зоологии

Аллометрическая оценка массы тела по размерам

Основы количественной зоологии

⚖️Аллометрия и масштабирование

📊Популяционная экология

🌳Биоразнообразие

🧬Систематика и классификация

6 инструментов зоолога

Аллометрия массы

Метаболизм (Клейбер)

Возраст животных

Продолжительность жизни

Популяция (Линкольн)

Биоразнообразие

Зоология в России: наука и охрана природы

Научные центры

Охрана животного мира

Экология животных: ключевые концепции

Экологическая ниша

Трофические уровни

Динамика популяций

Как использовать зоологический калькулятор

Выберите нужный инструмент

Введите исходные данные

Нажмите кнопку расчёта

Используйте справочную информацию

Часто задаваемые вопросы

Похожие инструменты

Калькулятор молочного производства

Калькулятор IPO

Калькулятор радиаторов отопления

Калькулятор степени потери слуха (PTA)

Калькулятор водоотведения: аэротенк, отстойник, БПК, дождевая канализация

Калькулятор движения снаряда (кинематика)

Калькулятор умных сетей (Smart Grid)

Калькулятор раскроя листового материала (Nesting)

Калькулятор косметического производства

Калькулятор спектроскопии

Калькулятор пружины (закон Гука)

DevOps калькулятор: DORA-метрики, SLA, CI/CD пайплайн, мониторинг

Фрамингемская шкала риска

Геотермальный калькулятор

Калькулятор урожайности

Лиана Арифметова

Отказ от ответственности

Калькулятор зоологии

Аллометрическая оценка массы тела по размерам