Сколько людей необходимо, чтобы поддерживать и увеличивать устойчивое население на обитаемой территории? Предположим, что ресурсов достаточно, а окружающая среда благоприятна.
Чтобы еще больше уточнить этот вопрос, давайте предположим, что это ранний сценарий космических технологий, например размещение колонии на соседней планете (та же система) с земными условиями с технологическим уровнем либо в текущем, либо в ближайшем будущем. Предположим, что у населения есть набор профессий, подходящих для новой среды (собиратели ресурсов, врачи и т. д.).
Это очень зависит от технологических/медицинских знаний.
Например, для освоения космоса он был рассчитан как 160 при условии, что исследователи вернутся домой через 20 поколений. Это, конечно, предполагает довольно хорошую медицинскую доступность и фактически довольно низкий риск для людей. Полученное в результате снижение генетической изменчивости было проанализировано как не очень вредное. Конечно, это возможно , но не гарантировано, и даже небольшое вливание генетического материала значительно уменьшит количество негативов. Кроме того, начало с высокой генетической изменчивостью поможет снизить эти риски.
Хорошим примером относительно генетически неизменного населения являются евреи-ашкенази; недавнее исследование показало , что в недавней истории (25-30 поколений) их общая популяция составляла около 350 особей; да, есть некоторые генетические дефекты, которые являются обычными, но нет общего нездоровья (или генетической небережливости), а некоторые генетические дефекты редки, потому что они не очень присутствовали в той начальной группе населения.
Я бы сказал, что 160 — это неплохой минимум для колонии; да, меньше этого может выжить, но любая незначительная катастрофа имеет неприятно высокие шансы уничтожить колонию.
Чем ниже доступность технологии/медицинского лечения, тем выше должна быть численность населения, чтобы обеспечить «буфер» для травм.
Ответ @Nick Wilde очень хорош, но указанное число 160 (источник фактически утверждает, что 80 возможно с помощью социальной инженерии) относится к тому, что минимально необходимо для поддержания стабильной популяции в течение 10 поколений.
Это может иметь значение, если ваша планета находится очень далеко, однако, если вы посмотрите на расстояние между Землей и Марсом, перемещение от одной планеты к другой занимает около года. Таким образом, население, которое вам потребуется для размещения внутри космического корабля, может быть значительно уменьшено, так как вы можете просто позволить населению расти по прибытии.
Трудно дать количественную оценку этому эффекту, но поскольку 80 уже может быть достаточно для стабильной популяции, я осмелюсь сказать:
При этом основной проблемой, по-видимому, является генетическое разнообразие. Источники немного различаются по этому вопросу, но похоже, что с помощью современной технологии сперму можно заморозить как минимум на 1 поколение. Итак, проведем быстрый расчет:
Предположим, нам нужно достичь популяции с 80 уникальными генетическими наборами, чтобы преодолеть переломный момент. Давайте быстро посчитаем, как этого можно добиться, если фертильные женщины способны родить в среднем 4 детей и взяли с собой кучу замороженных образцов спермы:
С этого момента женщины 2-го поколения могли продолжать расширять популяцию мужчин 1-го и 2-го поколений. Это правда, что немного невезения уже может испортить систему, но на всякий случай кажется, что :
15 особей, 8 самцов и 7 самок, безусловно, достаточно для создания устойчивой популяции, способной к росту без какого-либо аутбридинга, хотя и с некоторыми генетическими заболеваниями из-за инбридинга.
Причина, по которой мы это знаем, заключается в небольшом острове в Атлантическом океане Тристан-да-Кунья, на котором проживает 243 человека (2021 г.) и который был заселен уже около 200 лет. Все люди, живущие на острове, могут происходить от 15 особей, 8 самцов и 7 самок. Популяция — это пример из учебника, который преподается на курсах генетики.
Это известно как минимально жизнеспособная популяция, и было проведено множество компьютерных моделей и исследований, основанных на различных обстоятельствах и видах.
Для людей, включая желание защититься от генетических дефектов из-за инбридинга, средний зарегистрированный MVP составляет 4169 человек. Подробнее об этом можно прочитать в вики-статье здесь .
Я собираюсь игнорировать генетическое разнообразие, потому что необходимое население для поддержания технологической среды всегда будет требовать достаточного количества людей, чтобы удовлетворить это требование.
Предположения:
Поддержание основных технологий, которые привели их на новую планету. Не обязательно ракетная техника... но транспортные средства, автоматизация, производство и т. д. Другими словами, я предполагаю, что мы не тратили триллионы долларов на переселение населения в новый мир, чтобы оно могло носить шкуры и ловить рыбу с копьями, заточенными разбитые скалы.
Самодостаточная колония. Вся добыча полезных ископаемых, сельское хозяйство, лесозаготовки, техническое обслуживание, производство и т. д. должны существовать в пределах колонии.
Процесс колонизации принес единый набор всех инструментов, необходимых для прохождения, скажем, года, но после этого колонисты должны обеспечить себя на 100%.
Автоматизация соответствует тому, что доступно в 2017 году. Автоматизация меняет эти цифры РАДИКАЛЬНО, но ОП на самом деле не говорит нам ничего, кроме того, что это внутрисистемное космическое общество в ближайшем будущем.
Семейный размер
Ваша средняя семья в США составляет 2,53 человека. Я даже не собираюсь рассуждать о том, как выглядит 0,53 человека. Хуже того, даже если округлить до 3, получится двое родителей и один ребенок, а это сокращающееся население. Вам нужно 4, чтобы выйти на уровень безубыточности, и 4,1 (более известный как 5), чтобы расти. Поддержим 5.
Предположим, что из этих 5 человек у вас двое взрослых, один несовершеннолетний и двое детей. Это 2 рабочих, один рабочий со средним образованием и 2 иждивенца, которым требуется уход за детьми и образование.
Ваша самая большая проблема - это дети. Их нельзя игнорировать. Если вы приедете без детей и планируете начать рожать детей, вам нужны взрослые для ухода за детьми немедленно, а также для образования и лечения к 5-6 годам. Поэтому вы действительно должны с самого начала объясниться с детьми или с тем, что вы обманываете себя. Вы можете сократить мое окончательное число, минимизировав количество детей в соответствии с возрастным распределением, чтобы получить замену взрослым «как раз вовремя», но это намного сложнее.
Сельское хозяйство
Отсюда мы узнаем, что в среднем один фермер может накормить 155 человек. Это предполагает наличие фермы в 2010 году. Если мы предположим, что у фермера есть семья и что он может использовать «базовый резерв рабочей силы», чтобы запустить его и запустить, то наш фермер +4 (семья) может накормить 150 человек или 5: 155.
сельское хозяйство = 5T/155, где T = общая численность населения (помните об этом).
логирование
Я подумал, что могу предположить, что если мы сможем отправить эту группу на другую планету, то мы сможем строить из пластика и металла, и поэтому нет необходимости в вырубке леса. Однако, скорее всего, вам понадобятся ящики, бумага, резина, компост и кто знает, какие еще непищевые органические вещества. Я не могу найти статистику, сколько людей вовлечено в это. Давайте воспользуемся числом фермеров и предположим, что одна семья может обслужить еще 150 человек непродовольственными органическими веществами. Итак, еще 5:155.
Ведение журнала = 5T/155
Добыча
Это один из самых проблемных вопросов. Различные материалы появляются в разных местах на планете. Это означает, что в нашей колонии много центров труда, и все они требуют администрации, правоохранительных органов и т. д. Я собираюсь определить добычу полезных ископаемых как «все, что мы берем из земли, но не можем есть», поэтому сюда входят нефтехимические продукты.
Согласно здесь среднему гражданину США ежегодно требуется 40 000 фунтов (20 тонн) материалов более 15 видов. (Я оптимистично отношусь к категориям «и другие» и считаю их за единицу.)
Добыча полезных ископаемых требует взрывных работ/рытья/бурения, транспортировки и обработки. У меня есть друзья, работающие на горных рудниках в северном Айдахо, и даже с автоматизацией у них работают сотни рабочих. Конечно, это производственная добыча, а не добыча полезных ископаемых в колонии, но все же... Предположим, вам нужно 2 взрыва/копания/бурения, 1 добыча, 2 обработки на 5 человек (25 с семьями). Я должен предположить огромное соотношение, иначе это просто не имеет смысла, поэтому давайте предположим, что в среднем 25:3000 на предмет.
Помните, что это 2 взрывных/экскаваторных/буровых установки, производящих свою долю в 60 000 тонн в день. Это может быть сделано. Я должен закончить, потому что...
Итого: 825:3000 (видите мою проблему?)
майнинг = 825T/3000
Нам нужно подсчитать количество центров труда для последующих расчетов. Это будет T/150 + T/150 + T/2175 = 30T/2175.
Транспорт
Нам нужно доставить вещи из одного места (например, с фермы или места добычи) в другое место (по крайней мере, на другую ферму или место добычи). Если мы только предположим, что два водителя + семьи (грузовики или поезда... молюсь, мы не имеем дело с поездами...) на центр труда.
транс = 10 (30T/2175)
Обслуживание
Поддержание работоспособности оборудования является очень сложной переменной для определения. Предположим, что на каждый центр труда приходится два штатных механика.
основное = 10 (30T/2175)
Образование
В США на тысячу учащихся приходится 5,49 учителя. У нас идет жесткая экономия, так что 5:1000. Среднее образование 5,5, но это важнее, так 6:1000. Плюс семьи.
образование = 55т/1000.
Медицинский
Сохранение жизни всех этих людей будет проблемой. Сохранение их здоровья еще больше. Вы должны любить ЦРУ , которое предлагает 2,55 врача на 1000 человек в США. Я сомневаюсь, что это включает специалистов и, конечно же, не учитывает несколько центров труда. Итак, 2:1000 врачей и 1 врач на 3 рабочих места и 5:1000 специалистов. Плюс семьи.
медицинские = 2T/1000 + 10T/2175 + 5T/1000 ≅ 25T/2175 + семьи = 125T/2175
Администрация
Это включает в себя все, от бюрократов, толкающих бумаги, до полиции, пожарных, правоохранительных органов, телефонных автоответчиков и т. Д. Мой большой палец правой ноги говорит мне, что нам нужно 3 человека на трудовой центр + семьи.
администратор = 3(30T/2175) = 90T/2175 + семьи = 450T/2175
Производство
По данным здесь , производственные рабочие места составляют 8,5% рабочей силы США. Предположим, что в семье только один родитель (как и все остальное).
производство = (0,085)т/5 + семья = 0,085т
Я предполагаю, что это число включает водителей, администраторов, обслуживающий персонал и т. д. Оно будет несколько заниженным из-за совокупного влияния неназначенных рабочих, но все, что произойдет, — это меньшее количество неназначенных рабочих, увеличенное на такое же количество дополнительных производственных мощностей. рабочие места. Таким образом, оценка общей численности населения должна оставаться «точной». ( кхм ).
Развлечения
Я собираюсь игнорировать развлечения любого рода. Колонисты должны планировать привезти казу.
Неназначенные работники
Я намеренно не пытался включить супругов или несовершеннолетних в рабочую силу. Это потому, что будут вакансии от дворника до технического помощника, которые я даже не буду пытаться оценить. Все эти рабочие места должны привлекаться из нераспределенной рабочей силы (и, при необходимости, несовершеннолетних).
Что мне не хватает? Мне не хватает торговых точек, которые предполагали бы какой-то город или деревню. Для первоначальной колонии центральное распределение или скоординированная транспортировка могут решить эту проблему, пока сообщество не начнет расти. Я уверен, что упускаю/игнорирую много других вещей, но это достаточно длинный пост.
Это беспорядок... как вы рассчитываете минимальное население?
Мы собираемся повторить уравнение.
Мы будем использовать T = 1, чтобы найти нашу начальную точку и игнорировать делители, поэтому у нас есть по одному от каждого основного работника плюс их семья, что означает, что наше «начальное население» составляет 2070 человек. Мы знаем, что это неправильно, потому что у нас недостаточно сырья, чтобы накормить всех этих людей.
Мы хотим предположить, что мы никогда не увеличиваем число, если население фактически не превышает количество, необходимое для увеличения. Никаких дробных докторов, пожалуйста, иначе все дроби складываются в целые, которые выходят из-под контроля. Однако это означает, что люди немного перегружены работой... но этого можно было ожидать в новой колонии.
За исключением нашего сырья. У нас должно быть достаточно фермеров, лесозаготовителей и шахтеров. Поэтому мы округлим эти цифры, а не оставим их на уровне пола.
Общая минимальная численность населения: 2260 человек.
Это реалистично? Честно говоря, в реальной жизни вам, вероятно, потребуется в 10 раз больше людей... но я не могу доказать это, не потратив в 10 раз больше времени на анализ ситуации.
$a = 100; $t = 1; $ifar = 5; $ilog = 5; $imin = 825; $itra = 300; $imai = 300; $iedu = 55; $imed = 125; $iadm = 450; $iman = 5; $t = $ifar + $ilog + $imin + $itra + $imai + $iedu + $imed + $iadm + $iman; $count_check = 0; $count_max = 1000; while($a > 0.01){ $far = 5 * round($t/155); $log = 5 * round($t/155); $min = 5 * round(165*$t/3000); $tra = 5 * floor(60*$t/2175); $mai = 5 * floor(60*$t/2175); $edu = 5 * floor(11*$t/1000); $med = 5 * floor(25*$t/2175); $adm = 5 * floor(90*$t/2175); $man = 5 * floor(0.085*$t/5); $pop = $far + $log + $min + $tra + $mai + $edu + $med + $adm + $man; $a = abs(($pop - $t)/$t); $t = $pop; if($count_check >= $count_max){echo "\n\nFAILED TO CONVERGE!\n\n"; exit;} $count_check++; } echo "\n\n"; echo "Total Population:\t".$pop."\n"; $children = 2*$pop/5; echo "Children:\t\t".$children."\n"; $subad = $pop/5; echo "Sub-adults:\t\t".$subad."\n"; $spouses = $subad; echo "Unassigned Workers:\t".$spouses."\n"; $far /= 5; echo "Farmers:\t\t".$far."\n"; $log /= 5; echo "Loggers:\t\t".$log."\n"; $min /= 5; echo "Miners:\t\t\t".$min."\n"; $tra /= 5; echo "Transport:\t\t".$tra."\n"; $mai /= 5; echo "Maintenance:\t\t".$mai."\n"; $edu /= 5; echo "Education:\t\t".$edu."\n"; $med /= 5; echo "Medical:\t\t".$med."\n"; $adm /= 5; echo "Administration:\t\t".$adm."\n"; $man /= 5; echo "Manufacturing:\t\t".$man."\n"; echo "\n";
Is this realistic? To be honest, in real life you probably need 10X this number of people...Наряду с вопросами биологического, социального и генетического разнообразия для поддержания жизнеспособной популяции вам также необходимо рассмотреть вопрос о сохранении технологий. Ясно, что небольшая колония на другой планете будет очень сильно зависеть от технологий, чтобы выжить.
Для начала нетрудно представить себе ситуацию, когда новый штамм болезни может нанести катастрофический удар по небольшой колонии, и даже без каких-либо катастрофических повседневных болезней и травм без надлежащего медицинского оборудования будет большая нагрузка.
В равной степени вам понадобятся инженеры и техники, чтобы поддерживать работу базовой инфраструктуры.
Автоматизация, вероятно, может помочь в этом в некоторой степени, но, безусловно, было бы рискованно не иметь достаточно глубоких знаний о том, как все это работает, особенно когда сменяются поколения, и вы хотите расширять и модернизировать объекты.
Так что, если мы взмахнем рукой, чтобы действительно добраться туда, и предположим уровень технологии, аналогичный нынешнему, с разумно предсказуемым развитием на землеподобной планете, тогда мы сможем начать получать по крайней мере какое-то представление.
Медицинский
В развитом мире есть сотни медицинских специальностей, и мы, вероятно, должны признать, что небольшая колония не будет иметь такой же широты и глубины знаний и оборудования. Здесь хорошей моделью может быть военно-полевой госпиталь, так как он спроектирован так, чтобы быть портативным и универсальным, и хорошо оборудован для лечения как травм, так и первичной медико-санитарной помощи, а также эпидемий и стихийных бедствий, которые кажутся разумными приоритетами для колонии. Итак, у вас может быть:
Для долгосрочной колонии вам, вероятно, также понадобятся лаборанты и медицинские исследователи, хотя они могут быть частью научного отдела. Очевидно, вам нужен персонал с максимально широким спектром знаний и опыта.
Точно так же, если вы собираетесь использовать рабочих животных и домашний скот, вам понадобится несколько ветеринаров, чтобы присматривать за ними.
Правительство и администрация
Очевидно, это зависит от того, как вы хотите, чтобы колония управлялась, но с моделью военного типа у вас будет что-то вроде штаба полка с командиром, адъютантом, офисным персоналом и, возможно, также начальниками различных отделов в качестве технических советников. Полиция и безопасность также могут подпадать под этот заголовок, по крайней мере, частично.
Независимо от фактической системы правления вам понадобится как минимум несколько человек с административными и юридическими навыками.
По очевидным социальным и культурным причинам может быть нежелательно иметь чисто военную культуру с абсолютной властью над колонией, но она имеет смысл как административная структура, даже если у вас есть другие, более демократичные или децентрализованные системы сдержек и противовесов.
Инжиниринг и логистика
Как уже упоминалось, колония будет во многом зависеть от технологий, которые необходимо поддерживать, и вам также потребуются технические знания для разработки природных ресурсов, строительства зданий и инфраструктуры и создания производственных мощностей. Вы также можете утверждать, что сельское хозяйство и производство продуктов питания в целом относятся к этому категория. Опять же, у вас есть огромный выбор специализаций, и вам придется искать компромиссы между специальными знаниями и более универсальными специалистами. Также каждая дисциплина потребует теоретических знаний, технического опыта и управления и планирования. Для начала вы можете настроить:
сельское хозяйство
Хотя вы, вероятно, захотите механизировать большую часть производства продуктов питания, если вы в конечном итоге окажетесь на планете с местной жизнью или, по крайней мере, с немедленной возможностью поддерживать ее, вам понадобятся некоторые специальные сельскохозяйственные знания. Точно так же, если планета достаточно похожа на землю, некоторые специалисты в более традиционных навыках охоты и жизни за счет земли могут значительно улучшить качество жизни, особенно на ранних стадиях.
Наука и образование
Для колонии, состоящей из нескольких поколений, образование жизненно важно, так как вам нужно будет обучать следующее поколение, чтобы заменить навыки, которые вы принесли с собой. Здесь у вас есть потенциальная проблема, заключающаяся в том, что у вас есть определенный набор требований с точки зрения навыков, но вы не знаете, какими способностями и способностями будет обладать следующее поколение, поэтому ваша система образования должна быть гибкой, эффективной и адаптируемой.
Также будет крайне важно, чтобы у вас был эффективный способ хранения и доступа к как можно большему объему накопленных знаний. Знания будут распределяться неравномерно, так что библиотеки и библиотекари могут оказаться в центре общества, а работа библиотекарей может стать очень специфической нишей с очень широким спектром знаний.
Вы, вероятно, также хотели бы иметь академических ученых/исследователей, представляющих основные отрасли науки. Для разумной полноты у вас могут быть представители от
Очевидно, что в других технических подразделениях будет дополнительный опыт, и они могут быть дополнены лаборантами и ассистентами и, в конечном итоге, примут студентов в рамках системы образования.
Культура и услуги
Помимо основных услуг, необходимых для поддержания жизнедеятельности общества, любая постоянная колония должна будет развивать культурные и развлекательные объекты, чтобы население оставалось эффективным и вменяемым. Разумно предположить, что они будут развиваться органически до некоторой степени, но несколько действительно хороших поваров и, возможно, несколько местных художников, писателей и музыкантов вполне могли бы стать разумным дополнением к колонии.
Так же, как пример, типичная коммерческая кухня, которая могла бы накормить несколько сотен человек на приличном уровне, может включать
Числа
Я предложил 5 основных отделов экспертизы, и в среднем вам может понадобиться около дюжины ведущих экспертов в определенных областях, а также, по крайней мере, такое же количество помощников, техников и вспомогательного персонала. У вас также может быть гибкий резерв рабочей силы из населения в целом. Это также позволяет проводить перекрестное обучение, поэтому не нужно слишком полагаться на кого-то одного.
Имея это в виду, мы могли бы догадаться, что вы, возможно,
Опять же, возвращаясь к военной модели, боевая группа, как правило, является основным подразделением, которое более или менее самодостаточно и состоит примерно из 500-800 солдат с собственной органической логистикой и поддержкой. Очевидно, что это не очень сильная аналогия с космической колонией, но она представляет собой известную структуру, которая способна функционировать независимо в течение длительного времени во враждебной среде с хорошим сочетанием специальных знаний и оборудования, организационных структур, логистики и разносторонней рабочей силы.
На самом деле потребуется довольно много, потенциально больше, чем 80-160, которые можно было бы предположить в противном случае. Речь идет не только о генетическом разнообразии, «запчастях» и тому подобном, но и обо всех задачах, которые придется выполнять колонистам. Даже при путешествии на небольшое расстояние у вас должен быть кто-то наверху для каждой возможной специализированной задачи.
Даже если предположить, что вы не берете достаточно людей для выполнения того, что мы теперь называем базовым лечением (например), вам все равно нужен кто-то там, способный диагностировать основные медицинские заболевания, даже если у вас нет хирургов, анестезиологи, медсестры, гинекологи, родильный персонал и др.
Хотя людей можно научить выполнять работу, они будут не на должном уровне, и в результате вы можете ожидать еще несколько жертв. Рабочие места, такие как сантехники, инженеры, строители и тому подобное, должны были пройти обучение в новой колонии или быть отправлены для ее формирования. Каждое поле должно быть представлено, чтобы обеспечить успех колонии. Рискну предположить, что вам понадобится намного больше, чтобы охватить все, что вам нужно для нормальной работы колонии.
Как вы сказали, мы берем на себя всю надлежащую подготовку присланных людей, но даже в этом случае, я рискну предположить, что вам понадобится 300 с лишним, чтобы освоить все необходимые профессии в колонии.
На каком уровне жизни и технологий вы хотите, чтобы ваши колонисты выжили?
Нижняя граница здесь — это не MVP, а количество специалистов, необходимых для поддержания общества. Если выживет общество из 160 человек, то есть размером с небольшую деревню, у них будут технологии маленькой деревни, включая медицину, образование и продолжительность жизни.
Если вы хотите поднять стандарт, вам понадобится больше специалистов. Требуется много (не знаю) людей, занимающихся сельским хозяйством и строительством, прежде чем вы сможете, например, ввести штатного учителя. Скорее всего, вам понадобится несколько учителей, прежде чем вы сможете поддерживать некоторые исследования и разработки.
То же самое для промышленности. Вам понадобится куча горняков и множество фермеров, прежде чем станет экономически возможным иметь кузнеца. И вам понадобится хорошо процветающая металлургическая промышленность (плюс все ее потребители), прежде чем вы сможете поддерживать передовую металлургию. Технологии и развитие действительно начинают развиваться только тогда, когда люди могут специализироваться. В деревне все работают на износ, выполняя несколько ролей, просто чтобы выжить, что затрудняет продвижение.
Если вы хотите, чтобы они использовали технологии, близкие к современным, и сохранили эти технологии, вам потребуется население в сотни тысяч, а возможно, и в несколько миллионов человек. вам понадобится производство пластмасс, для чего нужны нефтяные скважины, для которых нужны инженеры и стальные конструкции, вам понадобится огромное количество специализированных материалов (как они собираются делать интегральные схемы), производство инструментов и т. д. и т. д., если они начнут со всем этим вещи сломаются, и у них не будет инструментов и запасных частей для ремонта, пока они не вернутся к стандартам Безумного Макса.
Считается, что все коренные жители Америки являются потомками около 70 человек, которые пересекли сухопутный мост из Азии во время последнего ледникового периода (Hey, 2005) :
Взятые вместе, анализы в этом исследовании предполагают недавнее основание народов Нового Света, говорящих на америндах, небольшой популяцией, эффективной численностью около 70 человек, за которой последовал рост населения в Новом Свете.
Это не моя область, но я понял из этой статьи, что это не значит, что в одном месте в одно время обязательно было 70 человек; они могли представлять несколько волн миграции, и, конечно, эти 70 «основателей» могли прийти со своими детьми, внуками и т. д., поэтому первоначальное племя могло быть намного больше, чем 70 человек.
Этих основателей было достаточно, чтобы создать довольно разнообразное количество народов и цивилизаций от эскимосов до инков и повсюду между ними. Однако история показала, что коренные американцы были особенно уязвимы для болезней, передаваемых европейскими исследователями (в то время как обратное было неверным), поэтому вы можете предположить, что у них было слишком мало генетического разнообразия, и более многочисленная группа основателей произвела бы более выносливых потомков. .
Суть в том, что мой ответ таков: вы могли бы сделать это с двумя людьми, но я бы послал 100 (не близких родственников) колонистов, чтобы дать себе лучший старт.
Теоретически вы могли бы снизить это число, если бы у вас была технология искусственного зачатия и ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хорошее ведение записей.
Например, 4 мужчины (обозначены AD) и 4 женщины (WZ) дают:
AW-Z, BW-BZ, CW-CZ, DW-DZ каждого пола (при условии, что вы используете образы X и Y для каждой пары).
Предполагая, что генетическое разнообразие является случайным, и вы хотите, чтобы они в конечном итоге заселили планету, вам нужно где-то между 3-5000 особей. это общее правило для позвоночных. вам нужно широкое генетическое разнообразие, чтобы справляться с болезнями, уменьшить непреднамеренное инбридинг, и вам нужна достаточная избыточность, чтобы пережить стихийное бедствие, сокращающее популяцию. социальные ограничения намного проще, чем генетические. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320707002534
Технологические ограничения на самом деле заключаются в том, чтобы иметь действительно хорошее хранилище данных и иметь возможность производить достаточно еды. Пока люди знают, что им нужно делать, они могут восстановить что угодно. Вы предполагаете, что колонии придется восстанавливать инфраструктуру и производить больше специалистов в течение нескольких поколений. Теперь, если они вручную отберут людей по генетическому разнообразию, вам может сойти с рук ~ 500, но они будут иметь высокий риск неудачи, если произойдет непредвиденное природное (или искусственное) бедствие. Это риск того, что при небольшом населении островов одна новая болезнь или засуха могут их обречь.
Одна проблема с 10 колонистами заключается в том, что у вас не очень глубокая скамья. Если пара из них сдохнет, у вас может не хватить людей, чтобы продолжать заниматься сельским хозяйством. Рассмотрим Джеймстаун, одну из первых американских колоний.
http://www.pbs.org/wnet/secrets/death-jamestown-background/1428/
Следующей зимой Джеймстаун снова обрушился на бедствие. Только 60 из 500 колонистов пережили период, известный теперь как «голодное время». Историки так и не смогли точно определить, почему погибло так много людей, хотя болезни, голод (вызванный сильнейшей за 800 лет засухой, как свидетельствуют климатические данные) и нападения индейцев нанесли свой ущерб. 7 июня 1610 года жители Джеймстауна покинули незадачливый городок, но на следующий день их корабли встретил конвой во главе с новым губернатором Вирджинии Томасом Уэстом, лордом Де Ла Уэром, который приказал поселенцам вернуться в колонию.
Это 88% смертности, что оставит в живых 1,2 ваших колониста. Бьюсь об заклад, парень из 0.2 тоже не будет хорошей компанией. Если только ваш техник не сможет удержать голову в банке, в таком случае он сможет рассказывать анекдоты.
Где был я? Уровень смертности вашей колонии будет зависеть от обстоятельств вашей колонии. Джеймстаун страдал от холода и голода. Пропавшие без вести колонисты в Роаноаке, вероятно, были убиты туземцами. Болезнь может быть фактором. 10 человек с передовыми технологиями могут работать на ферме и обойти болезнь, но если вы потеряете несколько человек, вы можете прийти к переломному моменту, когда даже с тракторами вы больше не сможете производить себе еду.
В краткосрочной перспективе размер вашей колонии будет зависеть от того, сколько еды ваши колонисты могут производить для себя (что зависит от вашей окружающей среды, климата, урожая и уровня технологий) и причин смертности/коэффициента смертности. Джеймстаун кажется довольно несчастным. Но если вы представляете собой лодку рабов, потерпевших кораблекрушение в тропическом Кайкосе, где нет болезней, а туземцы давно исчезли, вы, вероятно, можете очень хорошо жить за счет океана и своих садов.
Другой проблемой колонии является воспроизводство и устойчивость на протяжении поколений. Это будет сложно в краткосрочной перспективе с 10 взрослыми. Колония подразумевает самоокупаемость, а значит рождаемость и младенцев и малышей. Кто-то должен вынашивать этих детей, и кто-то должен удерживать этих детей от падения в колодцы. Вам нужны дети, если ваша колония не собирается умирать вместе с первоначальными колонистами, но забота о детях (и никаких стариков или старших детей для этого) также сократит вашу рабочую силу.
Реальный долгосрочный убийца сделки для вашей колонии из 10 колонистов: ваш генофонд слишком мал. Когда эти дети вырастут и у них появятся дети, с кем? С 10 начальными колонистами все в колонии будут связаны родственными узами в течение нескольких поколений. У вас будут серьезные проблемы с инбридингом. Если это научная фантастика, вы можете утверждать, что эти колонисты были созданы генетически чистыми, или, возможно, существует чан с замороженной спермой, который искусственно увеличивает размер генофонда. Но если это всего лишь 10 простых людей, их потомкам придется бороться.
На этот вопрос довольно трудно дать рациональный ответ, поскольку факторов, влияющих на космическую колонию, много. Вместо того, чтобы рассуждать о числах, давайте посмотрим, что историческая колония увидела в иммиграции, чтобы сделать ее успешной колонией.
Колония Плимут (Пилигримы, штат Массачусетс) — довольно близкое приближение к автономной колонии около 100 лет. Паломники покинули Европу, чтобы сформировать свое собственное общество, и мало интересовались смешиванием ни с уроженцами Массачусетса, ни с европейцами-непуританами. В 1620 году с «Мейфлауэра» высадились 103 паломника (включая одного, родившегося в пути!), а 58 пережили первую зиму. Только четыре из первоначальных 18 взрослых женщин дожили до первого Дня Благодарения в 1621 году; не удачное начало.
В 1621 г. прибыло 37 новых поселенцев, в 1623 г. - еще 96. Всего в Плимутскую колонию прибыло около 20 000 колонистов, а общая численность населения в 1690 г. составляла около 7 000 человек. В то время это, вероятно, можно было считать стабильной колонией; он выплатил долг за заселенную землю, поэтому он был достаточно экономически процветающим. В конце концов, первому ребенку, родившемуся на « Мэйфлауэре », к этому времени исполнилось бы 70 лет; времени достаточно для трех поколений в колонии. После 1690 года колония была присоединена к Массачусетсу и перестала быть такой изолированной.
1...
Есть примеры партеногенеза , и это то, что вы бы использовали. Пусть самка, не имеющая генетических проблем, произведет колонию клонов. После этого вы можете позволить случайному генетическому разнообразию сексуально рекомбинировать а-ля драконы Комодо. Но в этот момент вам понадобится источник самцов. Для чего я бы предложил некоторые генетические манипуляции. В любом случае на каком-то этапе проекта вам потребуются помещения либо для производства первого партеногенетического человека, либо для обеспечения условий для самооплодотворения.
Теперь вы ограничены только враждебностью окружающей среды и доступностью ресурсов. Так что вам может понадобиться больше людей, чтобы исключить случайную смерть. Но вы определенно можете опуститься до 1. И вы можете довольно хорошо смоделировать статистическую смерть, так что это число может быть довольно легко придумано. Пример: смерть от утопления может составлять 10 на 325 миллионов в день. Так что я тебе желаю полных 100 лет жизни...
шанс умереть в течение жизни от утопления.
Это кажется разумным. Определите все угрозы и уменьшите их общее количество до нескольких процентов, и я бы сказал, что вы, вероятно, очень хорошо подготовлены.
Но может быть...
0? Если вы начнете без популяции... но у вас будет роботизированное учреждение по уходу за детьми. Тогда рост через искусственную матку не очень большая натяжка. Это было достигнуто в 2013 году, и ученый заявил, что используемая технология стара, как Долли, а это означает, что мы могли бы делать это с 1996 года, если бы не этические соображения. Кроме того, в 2017 году мы повторили эксперимент и предположительно развили его. Так что самое сложное в этом случае — заставить робота вырастить здорового ребенка. Самое приятное то, что случайные смерти в основном несущественны. Пока объект работает, вы всегда можете попробовать еще раз и надеяться, что на этот раз удача будет на вашей стороне.
Если нас беспокоит генетическое разнообразие, мы всегда можем взять с собой замороженную сперму. Тогда всех самцов можно было бы сделать бесплодными, поэтому работало бы только осеменение. Кроме того, некоторых самок можно заставить постоянно производить потомство. Таким образом, генетическое разнообразие не является проблемой, колонию можно запустить (и поддерживать) только с одной самкой и некоторым медицинским персоналом. Проблема в том, как поддерживать техническое общество с таким небольшим количеством людей.
Ответ на этот вопрос - ~ 40, основанный на племени (племенах) сентинельцев, которые расположены на острове, численность которых, насколько могут судить исследователи, варьируется от 40 до 500 человек. Это число оценивается на основе того, что исследователи могут видеть на расстоянии из-за того, что исследователи не могут попасть на остров. Группа, по-видимому, существует около 55 000 лет и не имела никакого контакта с современным миром, за исключением, возможно, на расстоянии, видя самолеты и вертолеты.
Я не читал все ответы выше, поэтому, если я повторяю кого-то, прошу прощения.
Для любого, кто читал серьезную научную фантастику, вступает в игру вопрос об эпигенетике и доступном оборудовании/технологии/базе знаний на борту этого корабля.
Каковы генетические «деревья» вовлеченных людей, включая любые рецессивные заболевания и т. Д. Есть ли возможность «изменения» геномов для увеличения гетерозиготности. Какие научные социальные нравы диктуются в то время и в данном месте в отношении этих вещей? Все это влияет на ответ минимального здорового населения.
Отправляем ли мы с собой генетические образцы других людей для полуискусственного повышения гетерозиготности популяции? Возраст отправляемых (т.е. лет жизнеспособной беременности). Иметь возможность перевозить органические или неорганические материалы гораздо менее ресурсоемко и ресурсоемко, чем сами люди.
Насколько разнообразна информационная база доступной информации и наборы навыков самих исследователей? Больше «мастеров на все руки», включенных в несколько «специалистов», было бы более оптимальным, чем множество специалистов и несколько мультипотенциалов.
Я думаю, что с технологиями ближайшего будущего это число может быть меньше ранее упомянутых 160. Женщин должно быть больше, чем мужчин, желательно моложе, и все люди должны быть вовлечены, даже специалисты должны иметь возможность обучаться и получать образование для различных ролей. .
Если в ближайшем будущем появятся жизнеспособные искусственные матки, то больше не будет необходимости в большем количестве женщин, чем мужчин, за исключением потенциальной возможности снижения вероятности агрессивного поведения.
Я бы сказал, что при соответствующих технологиях, расходных материалах и изобретательности всего 75 генетически разнообразных людей будет более чем достаточно, а скорее всего, даже меньше. ИМХО
Пример использования - возможно, удастся разработать некоторые правила.
Я предполагаю, что среда, не похожая на сад Эдема (не похожая на Землю), требует значительных технологий, чтобы выжить, например, на Марсе или в космосе.
100 000 человек общего назначения (они могут выполнять любую работу с минимальной подготовкой). 1% прироста населения и, поскольку требуется не менее 20 лет, чтобы созреть еще 20% или 20 000 детей.
Предположим, что на каждые 200 человек приходится 1 специалист (врач, инженер-механик и т. д.), то есть по 500 человек по каждой специальности. Если имеется целых 50 подкатегорий, то в каждой подкатегории доступно не менее 10.
Для 20 специальностей (500*20) => 10 000;
Итого минимум 100 000 + 20 000 + 10 000 => 130 000.
Если мы предположим, что 3 или 5 человек по каждой специальности являются необходимым минимумом, то 39 000 или 65 000 человек соответственно будут минимально устойчивым населением.
Вывод: Минимум не менее 10 тысяч.
Примечание: чем больше людей, тем лучше, безусловно, 1 миллион значительно снизит риск гибели колонии по сравнению со 130 000.
С генетическим редактированием и модификацией, позволяющими обойти проблемы инбридинга, теперь можно создать мир, состоящий всего из 2 человек. Адам и Ева возможны.
Если у вас искусственная беременность, то минимальное жизненное число значительно снижается, потому что вы можете запускать все жизнеспособные скрещивания в каждом поколении. Потенциальное количество потомков (каждого пола, если предположить, что по одному от каждого) в таком случае может быть выражено как (f ^ m) * 2, где f - количество женщин, а m - количество мужчин. Например, (3^3)*2 = 18 (9 девочек, 9 мальчиков). Конечно, такая низкая популяция не выживет, поскольку в женском геноме каждого поколения 2 будет только 4 потенциальных совпадения, не являющихся кузенами, а в женском поколении 3 не будет ни одного, поскольку все они будут троюродными братьями и сестрами). Тем не менее, у этого метода есть то преимущество, что он достигает жизнеспособности гораздо быстрее, чем больше добавляется «свежей крови».
Если время и масштаб не являются главным фактором, я думаю, что 30-40 человек будет достаточно даже с некоторыми оговорками. Вам понадобятся средства для хранения достаточного количества знаний, полученных в родном мире, и средства для их распространения, поскольку будущие поколения не смогут достаточно узнать от своих предков.
Слишком много может вызвать собственные проблемы, с тяжелыми накладными расходами на создание и разложение руководящих структур из-за формирования людей с другими идеалами.
Вы уже упомянули об определенной устойчивости квалифицированного персонала и неагрессивной среде, так что пока эта устойчивость сохраняется с течением времени, все должно быть в порядке.
С такой небольшой популяцией вам, вероятно, понадобятся инкубаторы и достаточно генетически разнообразная и здоровая популяция плодов/сперматозоидов/яйцеклеток, которые можно было бы размножать с течением времени, чтобы соответствовать росту популяции. Ценности старой школы, такие как моногамия и рождение детей только от тех, кого вы любите, возможно, придется отойти на второй план, чтобы их заменило поколение, воспитанное всем сообществом, а не только родителями.
КРян
Монти Уайлд
мехалинкс
Ириги
ДжонатанРиз
Фред
АСАС
Шэдоузи
ЛОИС 16192
Уиллк
Моника Челлио
Молот
Молот
JBH
Максимилиан
Лен