Бегун проигрывает и на гладком стадионе, и на вязком песке. Казалось бы, шансов нет. Но если дорожка под ногами начнёт меняться каждые несколько секунд — то стадион, то песок — бегун вдруг перестаёт отставать. Он не становится быстрее, просто среда не успевает «дожать» его слабость.
Именно это обнаружили авторы работы, изучая простую модель «хищник — жертва». Они взяли хищника, который в двух неизменных средах (скажем, в холодном климате и в жарком) неизбежно вымирает. Но когда среду начали переключать с одной на другую, хищник выжил. Ключ — в скорости: переключения должны быть достаточно частыми. Если тянуть с переключением, хищник успеет исчезнуть в неблагоприятной фазе. Исследователи вывели критическую частоту — тот самый темп, выше которого наступает спасение.
Это не просто математический курьёз. Авторы обобщили находку на любую систему из двух видов и получили простой критерий — «функцию спасительного переключения». Достаточно взять два описания среды (их «векторные поля») и посчитать знак этой функции. Если он положительный — переключения спасут вид. Если отрицательный — нет. Применив это к модели вирусной инфекции, учёные показали: два лекарства, каждое из которых по отдельности уничтожает вирус, могут провалиться, если их чередовать. Вирус не успевает выработать устойчивость — его спасает сам ритм смены препаратов.
В природе такой эффект может объяснять, почему некоторые редкие виды держатся в местах с переменчивым климатом, хотя в стабильных зонах их бы вытеснили.
В фильме «Интерстеллар» команда ищет планету, где время течёт иначе, — здесь же само «дыхание» среды оказывается важнее её свойств.