No evidence for the radiation time lag model after whole genome duplications in Teleostei.

The short and long term effects of polyploidization on the evolutionary fate of lineages is still unclear despite much interest. First recognized in land plants, it has become clear that polyploidization is widespread in eukaryotes, notably at the origin of vertebrates and teleost fishes. Many hypotheses have been proposed to link the species richness of lineages and whole genome duplications. For instance, the radiation time lag model suggests that paleopolyploidy would favour the apparition of new phenotypic traits, although the radiation of the lineage would not occur before a later dispersion event. Some results indicate that this model may be observed during land plant evolution. In this work, we test predictions of the radiation time lag model using both fossil data and molecular phylogenies in ancient and more recent teleost whole genome duplications. We fail to find any evidence of delayed increase of the species number after any of these events and conclude that paleopolyploidization still remains to be unambiguously linked to taxonomic diversity in teleosts

Why are some species older than others? A large-scale study of vertebrates.

BACKGROUND: Strong variations are observed between and within taxonomic groups in the age of extant species and these differences can clarify factors that render species more vulnerable to extinction. Understanding the factors that influence the resilience of species is thus a key component of evolutionary biology, but it is also of prime importance in a context of climate change and for conservation in general. We explored the effect of extrinsic and intrinsic factors on the timing of the oldest diversification event in over 600 vertebrate species distributed worldwide. We used phylogenetic comparative methods to show that color polymorphism, latitude and reproduction (the latter through its interaction with latitude) affected the timing of the oldest diversification event within a species. RESULTS: Species from higher latitudes tended to be younger, and colour-polymorphic species were older than monomorphic species. Mode of reproduction was important also, in that the age of oviparous species decreased with latitude, whereas no pattern was apparent for viviparous species. Organisms which have already persisted for a long time may be more likely to deal with future modifications of their environment. CONCLUSIONS: Species that are colour polymorphic, viviparous, and/or live at low latitudes have exhibited resilience to past environmental changes, and hence may be better able to deal with current climate change

Linking micro and macroevolution in the presence of migration

Understanding macroevolutionary patterns is central to evolutionary biology. This involves the process of divergence within a species, which starts at the microevolutionary level, for instance, when two sub populations evolve towards different phenotypic optima. The speed at which these optima are reached is controlled by the degree of stabilising selection, which pushes the mean trait towards different optima in the different subpopulations, and ongoing migration that pulls the mean phenotype away from that optimum. Traditionally, macro phenotypic evolution is modelled by directional selection processes, but these models usually ignore the role of migration within species. Here, our goal is to reconcile the processes of micro and macroevolution by modelling migration as part of the speciation process. More precisely, we introduce an Ornstein-Uhlenbeck (OU) model where migration happens between two subpopulations within a branch of a phylogeny and this migration decreases over time as it happens during speciation. We then use this model to study the evolution of trait means along a phylogeny, as well as the way phenotypic disparity between species changes with successive epochs. We show that ignoring the effect of migration in sampled time-series data biases significantly the estimation of the selective forces acting upon it. We also show that migration decreases the expected phenotypic disparity between species and we analyse the effect of migration in the particular case of niche filling. We further introduce a method to jointly estimate selection and migration from time-series data. Our model extends traditional quantitative genetics results of selection and migration from a microevolutionary time frame to multiple speciation events at a macroevolutionary scale. Our results further support that not accounting for gene flow has important consequences in inferences at both the micro and macroevolutionary scale. (C) 2019 The Authors. Published by Elsevier Ltd

Тенденції розвитку сільського господарства та його державне регулю-вання

The problems of development and implementation of state regulatory policy in agriculture of Ukraine are considered. An attempt is being made to bring it closer to the principles applied in economic of developed countries. Such an approximation for all years of reforms was carried out without taking into account the initial stages of the formation of market relations in Ukraine. The release of levers of state regulatory influence without a prevailing market regulation mechanism only intensified the problems. In economically developed countries, market relations have been developing for a long time in an evolutionary way in conjunction with state regulation of the agrarian economy to solve problems that have arisen from time to time. The quantitative relations characteristic of economically mature systems cannot be extended to the domestic economic system. An indication of the blind spread of approaches to the state regulatory policy of Ukraine that characterize quantitative ratios in mature economic systems is the implementation of monetary policy. A prerequisite for monetary policy and appropriate macroeconomic analysis is the balance of the economy, in which the need for a certain amount of money is formed. Such an approach is acceptable for sustainable market systems, where certain trends and patterns are formed, but it cannot be applied for economies where market trends are only emerging. Therefore, the monetary policy in agriculture could not provide the expected results. Proposed commonly accepted in foreign publications factors that determine the need for state regulation of agriculture, taking into account the state of the domestic agricultural sector to complement such as the creation of identical starting conditions, activation of entrepreneurial activity. Without this, in Ukraine, high-growth entities of a holding type of a large size are formed at a high pace. They use the most advanced technical equipment, involve narrow-profile specialists, they form large commodity batches, which can enter the foreign markets without intermediaries. All agroholdings, however, deprive rural inhabitants of the opportunity to create farms, increase unemployment and social problems in villages. Objective competitive advantages of domestic agriculture, which are determined by fertile black earth, are used by a limited number of persons.Розглядаються проблеми розробки та здійснення державної регуляторної політики у сільському господарстві України. Критично аналізується намагання наблизити її до тих принципів, що застосовуються в економічно розвинутих країнах. Таке наближення за всі роки реформ здійснювалось без урахування початкових етапів становлення ринкових відносин в Україні. Відпущення важелів державного регуляторного впливу без сформованого ринкового механізму регулювання лише посилювало проблеми. В економічно розвинутих країнах ринкові відносини формувались тривалий час еволюційно в поєднанні з державним регулюванням аграрної економіки для вирішення проблем, які періодично виникали. Не можуть на вітчизняну економічну систему поширюватись і кількісні співвідношення, характерні для економічно зрілих систем. Свідченням сліпого поширення на державну регуляторну політику України підходів, які характеризують кількісні співвідношення у зрілих економічних системах, є здійснення монетарної політики. Передумовою монетарної політики і відповідного макроекономічного аналізу є рівновага економіки, при якій формується потреба у певній кількості грошей. Такий підхід прийнятний для сталих ринкових систем, де формуються певні тенденції та закономірності, але він не може застосовуватись для економік, де ринкові тенденції тільки зароджуються. Тому монетарна політика у вітчизняному сільському господарстві не могла забезпечити очікуваних результатів. Запропоновано загальноприйняті у зарубіжних виданнях чинники, що визначають необхідність державного регулювання сільського господарства, з урахуванням стану вітчизняної аграрної галузі доповнити такими, як створення однакових стартових умов, активізація підприємницької діяльності. Без цього в Україні високими темпами формуються особливо великі за розмірами суб’єкти господарювання холдингового типу. У них використовуються довершені технічні засоби, залучаються вузькопрофільні фахівці, вони формують великі товарні партії, які можуть без посередників виводитись на зовнішні ринки. Все ж агрохолдинги позбавляють можливості сільських жителів створювати фермерські господарства, посилюють безробіття і соціальні проблеми у селах. Об’єктивні конкурентні переваги вітчизняного сільського господарства, які визначаються родючими чорноземами, використовуються обмеженою кількістю осіб. Уже в даний час це провокує соціальні конфлікти

Ринкова адаптація сільськогосподарських підприємств

Problems of adaptation agricultural enterprises to the market environment are analyzed. Adaptation in agriculture is complicated by the long production period and volatility of product prices. Due to the improper formation of infrastructure, the agricultural market does not perform the function of price stabilization. Constant re-profiling of the enterprise is required. This does not contribute to stable functioning. There are not price forecasting services in Ukraine. Financial resources and staffing of even relatively large enterprises are insufficient for such forecasting. In such conditions, especially large-sized enterprises are developing as a priority. Their activities are focused on foreign markets, where prices are more stable. This strengthens the export potential of Ukraine's agriculture and exacerbates rural unemployment and social problems in rural areas. In addition, it is difficult for large enterprises to adapt to market environment. Compared to small enterprises, their re-profiling requires longer time and greater financial resources. In highly competitive markets, the differentiation of consumers by requirements for food products is growing. Manufacturers of undifferentiated mass-produced products using intensive technologies are losing their competitive position. The popularity of small batches of products is growing, which is more acceptable for potential consumers of target market segments. The production and bringing to market of such products requires the coordinated activities of all economic entities united by a common chain of movement of goods. To achieve this, state incentives are needed for the creation and development of cluster-type economic systems, which harmonize the requirements for raw materials and products of its processing, delivery times, prices. Production of craft products can be organized in some agricultural enterprises. The higher cost of such products is offset by higher sales prices. The creation of such systems can be initiated by processing enterprises that invest in the production of raw materials. State support for such structures is more effective than direct state financial support for individual industries.Аналізуються проблеми адаптації сільськогосподарських підприємств до ринкового середовища. Показано, що така адаптація у сільському господарстві ускладнена тривалим виробничим періодом і волатильністю цін на продукцію. Через неналежну сформованість інфраструктури аграрний ринок не виконує функції стабілізації цін. Вимагається постійне перепрофілювання підприємства, що не сприяє його стабільному функціонуванню. В Україні відсутні служби, що здійснюють прогнозування цін. Фінансові ресурси і кадрове забезпечення навіть порівняно великих підприємств недостатні для такого прогнозування. В таких умовах пріоритетно розвиваються особливо великі за розмірами підприємства голдингового типу. Їх діяльність спрямовується на зовнішні ринки, де ціни стабільніші. Це забезпечує посилення експортного потенціалу сільського господарства України, а також посилює безробіття у селах та соціальні проблеми сільських населених пунктів. Крім того великим підприємствам складно адаптуватись до мінливого ринкового середовища. Порівняно з невеликими підприємствами для їх перепрофілювання вимагаються триваліші терміни та більші фінансові ресурси. На висококонкурентних ринках зростає диференціація споживачів за вимогами до продовольчих товарів. Втрачають конкурентні позиції виробники недиференційованої продукції масового виробництва з використанням інтенсивних технологій. Зростає популярність невеликих партій продукції, яка за ознаками прийнятніша для потенційних споживачів цільових сегментів ринку. Для виробництва і виведення такої продукції на ринок необхідна узгоджена діяльність усіх суб’єктів господарювання, об’єднаних спільним ланцюгом руху товарної маси. Для досягнення цього необхідне державне стимулювання створення і розвитку економічних систем кластерного типу, у яких узгоджуються вимоги до сировини та продуктів її переробки, терміни поставок, ціни тощо. Може організуватись виробництво крафтової продукції в окремих сільськогосподарських підприємствах. Вища собівартість такої продукції компенсується вищими цінами її реалізації. Ініціювати створення таких систем можуть переробні підприємства, які інвестують кошти у сферу виробництва сировини. Державна підтримка таких структур ефективніша, ніж пряма державна фінансова підтримка окремих галузей

Державне регулювання сільського господарства в умовах активізації міжнародних інтеграційних процесів

The problems of organization, direction and implementation of the state regulatory policy in agrarian sector of Ukrainian economy are described. The features of domestic agriculture are shown, through which the approaches to state regulation of industry cannot be automatically applied in economically developed countries. The main one is the inadequate level of formation of the agrarian market and its infrastructure, which leads to high variability of prices.  The analysis of state regulation prices had been shown that none of the approaches applied haven’t provide the proper results since 1991. The problems are aggravated by restrictions international organizations to state influence on the price. Due to the high variability of prices, especially large sized enterprises of the holding type are accelerating, focused on the production of raw materials and its supply to the external market, where prices are more stable. The growth of export potential is combined with an increase in the monoculture orientation of domestic agriculture, an increase in social problems in villages, a significant isolation from the markets for small and medium-sized farms. In these conditions, there are no regular processes of differentiation of private peasant farms, their transformation into farmer-type farms. In order to ensure the adequacy of the competitiveness of processed agricultural products, it is proposed to form integrated systems involving different sized enterprises engaged in the production, processing and marketing of products, and to direct state financial support to such integrated structures which are oriented towards to the production of competitive products. A prerequisite for such support may be the development of a business plan for the production of such products. Support should be directed to the acquisition of the means of production necessary for the implementation of the business plan. To exercise control over the price character of spending state support, it should be carried out on the principles of private-public partnership. The state may remain the owner of the means of production purchased with the state support until the project capacity is reached by a defined business plan. After that, these means can be transferred to the balance of enterprises, which was sent financial support. The advantages of such support compared to the existing ones are its higher efficiency, the focus on the implementation of the potential of domestic agriculture in conditions of international integration of Ukraine. Positive experience would be promote the deployment of integrated systems through decentralized funding.  Розглядаються проблеми організації, спрямування та здійснення державної регуляторної політики в аграрному секторі економіки України. Показано особливості вітчизняного сільського господарства, через які не можуть автоматично застосовуватись поширені в економічно розвинутих країнах підходи до державного регулювання галузі. Основною з них є  неналежний рівень сформованості аграрного ринку та його інфраструктури, що призводить до високої мінливості цін. За результатами здійсненого аналізу державного регулювання цін показано, що жоден з підходів, який застосовувався після 1991 року, не забезпечив належних результатів. В умовах активізації міжнародних інтеграційних процесів проблеми посилюються обмеженням міжнародними організаціями державного впливу на ціну. Через високу мінливість цін прискорено розвиваються особливо великі за розмірами суб’єкти господарювання голдингового типу, зорієнтовані на виробництво сировинної продукції та її поставки на зовнішній ринок, де ціни стабільніші. Зростання експортного потенціалу поєднується з посиленням монокультурної спрямованості вітчизняного сільського господарства, посиленням соціальних проблем у селах, значної ізоляції від ринків збуту малих і середніх за розмірами господарств. В цих умовах не відмічаються закономірні процеси диференціації особистих селянських господарств, трансформації їх у товарні господарства фермерського типу. Для забезпечення належної конкурентоспроможності переробленої продукції сільського господарства пропонується формувати інтегровані системи з участю різних за розмірами суб’єктів господарювання, що займаються виробництвом, переробкою і збутом продукції, а державну фінансову підтримку спрямовувати на ті інтегровані структури, які зорієнтовані на виробництво конкурентоспроможної на зовнішньому ринку продукції. Необхідною умовою такої підтримки може бути розробка бізнес плану виробництва такої продукції. Підтримку слід спрямовувати на придбання засобів виробництва, необхідних для реалізації бізне-плану. Для здійснення контролю за цільовим характером витрачання коштів державної підтримки її слід здійснювати на засадах приватно-державного партнерства. Держава може залишатись власником засобів виробництва, придбаних за кошти державної підтримки до виходу на проектну потужність визначену бізнес планом. Після цього дані засоби можуть бути передані на баланси підприємств. Переваги такої підтримки порівняно з  нинішньою полягають у її вищій результативності, спрямованості на реалізацію потенціалу вітчизняного сільського господарства в умовах міжнародної інтеграції України. Позитивний досвід сприятиме поширенню інтегрованих систем на основі залучення децентралізованих коштів. &nbsp

Discrete Cylindrical Vector Beam Generation from an Array of Optical Fibers

A novel method is presented for the beam shaping of far field intensity distributions of coherently combined fiber arrays. The fibers are arranged uniformly on the perimeter of a circle, and the linearly polarized beams of equal shape are superimposed such that the far field pattern represents an effective radially polarized vector beam, or discrete cylindrical vector (DCV) beam. The DCV beam is produced by three or more beams that each individually have a varying polarization vector. The beams are appropriately distributed in the near field such that the far field intensity distribution has a central null. This result is in contrast to the situation of parallel linearly polarized beams, where the intensity peaks on axis

Direct High-Power Laser Acceleration of Ions for Medical Applications

Theoretical investigations show that linearly and radially polarized multiterawatt and petawatt laser beams, focused to subwavelength waist radii, can directly accelerate protons and carbon nuclei, over micron-size distances, to the energies required for hadron cancer therapy. Ions accelerated by radially polarized lasers have generally a more favorable energy spread than those accelerated by linearly polarized lasers of the same intensity.Comment: 4 pages, 5 figure

Theory of high harmonic generation in relativistic laser interaction with overdense plasma

High harmonic generation due to the interaction of a short ultra relativistic laser pulse with overdense plasma is studied analytically and numerically. On the basis of the ultra relativistic similarity theory we show that the high harmonic spectrum is universal, i.e. it does not depend on the interaction details. The spectrum includes the power law part $I_n\propto n^{-8/3}$ for $n<\sqrt{8\alpha}\gamma_{\max}^3$, followed by exponential decay. Here $\gamma_{\max}$ is the largest relativistic $\gamma$-factor of the plasma surface and $\alpha$ is the second derivative of the surface velocity at this moment. The high harmonic cutoff at $\propto \gamma_{\max}^3$ is parametrically larger than the $4 \gamma_{\max}^2$ predicted by the ``oscillating mirror'' model based on the Doppler effect. The cornerstone of our theory is the new physical phenomenon: spikes in the relativistic $\gamma$-factor of the plasma surface. These spikes define the high harmonic spectrum and lead to attosecond pulses in the reflected radiation.Comment: 12 pages, 9 figure

Актуальні проблеми формування пріоритетних напрямів державного регулювання сільського господарства

The problems of agriculture state regulation in Ukraine are analyzed. The Approaches to the implementation of state regulatory influence on economic entities, including extreme positions – from non-interference policy to strengthening direct administrative influence on economic entities are compared. The neglect of the need for state influence on economic processes, the use of «shock therapy» in the hope that all problems will be solved by market leverage, which operate automatically in the first half of 90 years of the last century, only exacerbated these problems. Due to the significant number of influencing factors the direction of the state regulatory policy, universal approaches to its development and implementation can not be offered. Therefore, it is unacceptable to use borrowed in foreign publications schemes of state regulation. The international obligations of Ukraine in the process of gaining membership in the WTO and concluding an agreement on the association of Ukraine with the EU can not be the arguments of such application. These agreements regulate only the obligations regarding integration processes, and internal problems are solved by the development of an acceptable regulatory policy. Taking into account the fact that the regulatory influence on economic entities has levers of the market mechanism, in particular the price, the state influence of the agricultural management bodies is proposed to direct the formation of the infrastructure of the agrarian market, the main function of which is market generation of prices and their stabilization. All the ways of state regulation prices of agricultural products that were used in Ukraine after 1991 were unsuccessful. The indexation prices was offset by the increase in the cost price of products in the conditions of high inflation, the neutralization of the negative influence of inflationary processes was completely neutralized, but it increased the burden on the state budget and weakened the implementation of the prices of regulatory and stimulating functions. Limitations on the level of profitability to calculate the mass of profit included in the price, limited monopoly influence on the price of certain structures, provided access to socially significant food products. However, the continued limitation of profitability prompted an increase in current costs, as well as a reduction in production volumes, its deficit and the subsequent rapid rise in prices. Acceptable is the direct state support of the formation and development integrated formations, in which prices are agreed without government intervention and products are competitive on the domestic and foreign markets.Аналізуються проблеми державного регулювання сільського господарства України. Співставляються підходи до здійснення державного регуляторного впливу на суб’єкти господарювання, включаючи крайні позиції – від політики невтручання до посилення прямого адміністративного впливу на суб’єкти господарювання. Нехтування необхідністю державного впливу на економічні процеси, застосування «шокової терапії» з надією, що усі проблеми будуть вирішені ринковими важелями, які діють автоматично, у першій половині 90-х років минулого століття лише посилювало ці проблеми. Через значну кількість чинників, що впливають на спрямування державної регуляторної політики, не можуть бути запропоновані універсальні підходи до її розробки та здійснення. Тому неприйнятним є застосування запозичених у іноземних виданнях схем державного регулювання. Не можуть бути аргументами такого застосування міжнародні зобов’язання України у процесі набуття членства у СОТ та укладання угоди про асоціацію України з ЄС. Даними угодами регламентується лише зобов’язання щодо інтеграційних процесів, а внутрішні проблеми вирішуються розробкою прийнятної регуляторної політики. З урахуванням того, що визначальний регуляторний вплив на суб’єкти господарювання мають важелі ринкового механізму, насамперед ціна, пропонується державний вплив органів управління сільським господарством спрямовувати на формування інфраструктури аграрного ринку, основною функцією якого є ринкове генерування цін та їхня стабілізація. Безрезультатними були усі способи державного регулювання цін на сільськогосподарську продукцію, що застосовувались в Україні після 1991 року. Індексацією закупівельних цін компенсувалось зростання собівартості продукції в умовах високих темпів інфляції, повністю нейтралізувалось негативний вплив інфляційних процесів, але посилювало навантаження на державний бюджет та послаблювалося виконання цінами регуляторної і стимулюючої функції. Обмеженнями рівня рентабельності для розрахунку маси прибутку, що включався до ціни, обмежувався монопольний вплив на ціну окремих структур, забезпечувалась доступність соціально значущих продовольчих товарів. Однак тривале обмеження рентабельності стимулювало збільшення поточних затрат, а також скорочення обсягів виробництва продукції, її дефіцит і подальше стрімке підвищення цін. Прийнятною є пряма державна підтримка становлення і розвитку інтегрованих формувань, у яких без державного втручання погоджуються ціни і виробляється конкурентоспроможна на внутрішньому та зовнішньому ринках продукція