# Симулятор эффекта бутылочного горлышка (потеря гетерозиготности)

Моделирует ожидаемую потерю гетерозиготности после бутылочного горлышка (детерминированное ожидание). При идеальном дрейфе Райта—Фишера H_{t+1} = H_t(1 − 1/(2N)) за поколение, откуда H_final = H₀(1−1/2Nb)^t × (1−1/2Nr)^g; эффективный размер по среднему гармоническому Ne = (t+g)/(t/Nb + g/Nr) определяется минимумом; накопленный F = 1 − H_final/H₀. Для аллеля частоты p выживание за ОДНО поколение горлышка = 1 − (1−p)^(2Nb); редкие аллели теряются первыми. Классика: северный морской слон (~20 особей в 1890-х), гепард, гавайская казарка, зубр, атолл Пингелап. Источники: Wright 1931, Nei et al. 1975, Hartl & Clark 2007, StatPearls. Только для обучения.

> Каноническая страница: https://elysiatools.com/ru/tools/bottleneck-effect-simulator

- **Категория:** Education

- **Ключевые слова:** эффект бутылочного горлышка, популяционное горлышко, генетический дрейф, потеря гетерозиготности, эффективный размер популяции, инбридинг, генетическое разнообразие, генетика охраны природы, популяционная генетика, генетика

## Обзор

Симулятор оценивает ожидаемую потерю гетерозиготности при сокращении и последующем восстановлении популяции, а также рассчитывает долю сохранённой гетерозиготности, накопленный коэффициент инбридинга F, эффективный размер популяции и вероятность выживания заданного аллеля за одно поколение горлышка.

## Входные данные

- **Начальная гетерозиготность H₀** (number): Heterozygosity before the bottleneck (0 < H₀ ≤ 1).
- **Размер популяции в бутылочном горлышке** (number): Census size during the bottleneck (Nb).
- **Поколений в бутылочном горлышке** (number): Number of generations spent at the bottleneck size (t).
- **Размер популяции при восстановлении** (number): Census size after recovery (Nr).
- **Поколений восстановления** (number): Generations spent at the recovery size (g; 0 to skip).
- **Частота исследуемого аллеля** (number): Frequency p of a focal allele used for the one-generation bottleneck survival estimate.
- **Знаков после запятой** (number)

## Когда использовать

- Для учебного моделирования генетического дрейфа и эффекта бутылочного горлышка.
- Для сравнения сценариев с разной численностью и длительностью сокращения популяции.
- Для оценки того, как частота аллеля и размер горлышка связаны с его выживанием за одно поколение.

## Как это работает

- Укажите начальную гетерозиготность H₀, размер популяции Nb и число поколений t во время горлышка.
- Задайте размер восстановленной популяции Nr и длительность восстановления g; введите 0 поколений, чтобы пропустить этот этап.
- Введите частоту исследуемого аллеля p и нужное число знаков после запятой.
- Симулятор вернёт итоговую гетерозиготность, долю её сохранения, F, гармонический эффективный размер Ne и однопоколенную вероятность выживания аллеля.

## Сценарии использования

- Сравнение умеренного и жёсткого популяционного горлышка по сохранённой гетерозиготности.
- Демонстрация влияния продолжительности низкой численности на инбридинг и эффективный размер популяции.
- Оценка однопоколенной уязвимости редких и распространённых аллелей при одинаковом размере горлышка.

## Частые вопросы

### Как рассчитывается итоговая гетерозиготность?

По формуле H_final = H₀(1−1/(2Nb))^t(1−1/(2Nr))^g.

### Что показывает коэффициент F?

F = 1 − H_final/H₀ показывает накопленную относительную потерю гетерозиготности.

### Почему рост популяции не восстанавливает утраченную гетерозиготность?

В этой модели рост численности лишь замедляет дальнейшую потерю; уже утраченные варианты автоматически не возвращаются.

### За какой период рассчитывается выживание аллеля?

Вероятность 1 − (1−p)^(2Nb) относится только к одному поколению бутылочного горлышка.

### Можно ли использовать результат как точный прогноз?

Нет. Это детерминированное ожидание для идеальной модели Райта—Фишера, предназначенное только для обучения.

## Связанные инструменты

- [Анализатор аминокислотного состава](https://elysiatools.com/ru/tools/amino-acid-composition): Анализирует состав последовательности: подсчёт и мольные проценты каждой из 20 стандартных аминокислот; суммы по группам (основные K/R/H, кислые D/E, ароматические F/W/Y, серосодержащие C/M, алифатические A/I/L/V, амидные N/Q, гидроксильные S/T, прочие G/P); GRAVY по значениям гидропатии Kyte–Doolittle 1982 (>0 гидрофобный сдвиг, <0 гидрофильный; растворимые глобулярные белки обычно между −1 и +0,3); плюс молекулярная масса по таблице средних масс ProtParam. Коды неоднозначности (B/J/O/U/X/Z) считаются отдельно и исключаются из процентов. Источники: Kyte & Doolittle 1982, ExPASy ProtParam, Lehninger. Только для обучения.
- [Калькулятор молекулярной массы белка (по последовательности)](https://elysiatools.com/ru/tools/protein-molecular-weight): Вычисляет молекулярную массу белка по последовательности: MW = Σ средних масс остатков + H₂O (18,01524 Да), по той же таблице, что ExPASy ProtParam (A 71,0788 … W 186,2132). Ввод нечувствителен к регистру, пробелы и разделители * - . отбрасываются; коды неоднозначности (B/J/O/U/X/Z) не суммируются, но подсчитываются и отмечаются. Результат — немодифицированная полипептидная цепь: без удаления сигнального пептида, дисульфидных мостиков (−2H на мостик), ПТМ и меток. Возвращает кДа, среднюю массу остатка и длину. Источники: ExPASy ProtParam (Gasteiger 2005), справочник Fasman. Только для обучения.
- [Калькулятор длины рестрикционных фрагментов](https://elysiatools.com/ru/tools/restriction-fragment-length): Оценивает размеры фрагментов после рестрикции: кольцевой субстрат с n разрезами даёт n фрагментов (с заходом через начало координат), линейный — n+1. Режим позиций вычисляет точные фрагменты по координатам через запятую; режим числа сайтов даёт количество и средний размер при равномерном распределении. Плюс ожидаемая частота сайтов в случайной ДНК: 4-буквенные сайты ~1 на 256 п.н., 6-буквенные ~1 на 4096 п.н. (REBASE/Sambrook) и советы по разрешению агарозы (<50 п.н. может уйти). Источники: Sambrook & Russell 3-е изд., REBASE. Только для обучения.
- [Калькулятор эффективности трансфекции (доля GFP+)](https://elysiatools.com/ru/tools/transfection-efficiency): Считает эффективность трансфекции по доле GFP+: эффективность = GFP+ клетки ÷ всего × 100. Режим одиночного измерения добавляет 95% доверительный интервал Вильсона (надёжнее нормальной аппроксимации при малых выборках); режим повторов принимает параллельные списки через запятую и выдаёт эффективность по лункам, среднее и выборочное стандартное отклонение (n−1). Шкалы: ≥70% отлично (легко трансфицируемые линии HEK293/CHO), 30–70% хорошо, 10–30% умеренно, <10% низко (рассмотреть электрофорез или вирусные системы). Допущения: один порог GFP, мёртвые клетки исключены, пик экспрессии 24–72 ч. Источники: Wilson 1927, Newcombe 1998, Kim & Eberwine 2010. Только для обучения.
- [Тутор по конечным автоматам, Mealy/Moore, картам Карно и минимизации](https://elysiatools.com/ru/tools/finite-state-machine-mealy-moore-karnaugh-minimization-tutor): Пошаговый разбор автоматов и комбинационной логики: построение подмножеств ε-NFA→NFA→DFA, минимизация разбиениями Мура, преобразование Mealy↔Moore; группы Грея в карте Карно и метод Куайна-МакКласки с простыми импликантами и точным минимальным покрытием для минимальной ДНФ. С ASCII-диаграммами, таблицами и итерациями.
- [Генератор SRS-колоды из частотного списка](https://elysiatools.com/ru/tools/language-vocab-spaced-repetition-deck-generator): Вставьте двуязычный словарный список и экспортируйте совместимую с Anki колоду, автоматически разбивая каждую запись на карточки распознавания, припоминания и cloze с частью речи, IPA и примерами, плюс предпросмотр SM-2.
- [Конвертер угловой скорости (rad/s / rpm / deg/s / Hz)](https://elysiatools.com/ru/tools/angular-velocity-converter): Пересчёт угловой скорости: рад/с (база СИ) ↔ об/мин (1=2π/60 рад/с) ↔ град/с (1=π/180 рад/с) ↔ Гц (1 оборот/с=2π рад/с). Гц здесь = оборот в секунду. Пересчёт через рад/с с четырьмя эквивалентами. Эталон: винил 33⅓ об/мин≈3,49 рад/с, холостой ход ~800 об/мин≈83,8 рад/с.
- [Основной обмен: сравнение формул (Mifflin/Schofield и др.)](https://elysiatools.com/ru/tools/basal-metabolic-rate-ext): Параллельно вычисляет пять классических уравнений основного обмена взрослого со средним и разбросом: Mifflin-St Jeor (современный стандарт ADA), оригинальный Harris-Benedict (1919, обычно завышает ~5%), пересмотренный Harris-Benedict (Roza & Shizgal 1984), Schofield (ФАО/ВОЗ/ООН 1985, по возрастным группам; завышает в тропиках и при ожирении) и Katch-McArdle (при указании тощей массы: 370 + 21,6×ТМ). Результаты в ккал/день с пояснением расхождений. Дополняет одиночный bmr-calculator и инструмент tdee только с Mifflin. Источники: Mifflin 1990, Roza 1984, ФАО/ВОЗ/ООН 1985, ADA. Здоровые взрослые 18–100 лет. Не медицинская консультация.

## Примеры

- [Примеры Обработки Изображений Web Python](https://elysiatools.com/ru/samples/web-image-processing-python): Примеры обработки изображений Web Python используя PIL/Pillow включая чтение, сохранение, изменение размера и преобразование формата
- [Примеры Обработки Изображений Android Java](https://elysiatools.com/ru/samples/android-image-processing-java): Примеры обработки изображений Android Java включая чтение/сохранение, масштабирование и преобразование формата
- [Примеры Обработки Изображений Android Kotlin](https://elysiatools.com/ru/samples/android-image-processing-kotlin): Примеры обработки изображений Android Kotlin включая чтение/сохранение, масштабирование и преобразование формата
- [Примеры Обработки Изображений Web Rust](https://elysiatools.com/ru/samples/web-image-processing-rust): Примеры обработки изображений Web Rust включая чтение/запись, масштабирование и преобразование форматов

## Связанные материалы

- [Инструменты для штрихкодов, QR-кодов и этикеток](https://elysiatools.com/ru/hubs/barcode-utility): Соберите в одном хабе инструменты для генерации штрихкодов, создания и декодирования QR-кодов, проверки UPC/EAN, WiFi QR и печатных этикеток.
- [Инструменты кодирования и конвертации аудио](https://elysiatools.com/ru/hubs/audio-convert): Сравните инструменты конвертации аудиоформатов, изменения битрейта, частоты дискретизации, смены кодека и экспорта в одном хабе.
- [Инструменты конвертации форматов изображений и анимированного экспорта](https://elysiatools.com/ru/hubs/image-convert): Сравните конвертеры JPG, PNG, GIF, AVIF, WebP, TIFF, ICO, base64 и инструменты экспорта анимированных изображений в одном хабе.
- [Инструменты JSON-обмена и перевода форматов](https://elysiatools.com/ru/hubs/json-convert): Сравните инструменты преобразования JSON для CSV, YAML, TOML, GraphQL, XML, Markdown, Excel, BSON, EDN и других структурированных форматов в одном хабе.