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具有小适应度权衡的随机Lotka-Volterra模型中的固定。 (英语) Zbl 1497.92219号

摘要:我们研究了随机两种群竞争模型中的固定概率。通过确定一个自然发生的快速时间尺度,我们推导出了相关的后向Kolmogorov方程的近似值,该方程允许我们获得两种物种固定概率的显式闭合解。我们使用我们的结果来研究适应度权衡策略,并表明,尽管某些权衡对相应的确定性动力学几乎可以忽略不计,但它们对随机系统的结果可能有很大影响。

MSC公司:

92D25型 人口动态(一般)
92D40型 生态学
60G99型 随机过程
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参考文献:

[1] 理查德·布莱斯。;Alan J.McKane,《遗传学、生态学和语言学中进化的随机模型》,《统计力学杂志:理论实验》,2007,7,P07018(2007)
[2] 萨姆·布朗(Sam P.Brown)。;勒查特,卢多维奇;玛丽安·德·帕佩(Marianne De Paepe);弗朗索瓦·塔代伊,《微生物入侵的生态学:扩增使病毒携带者在罕见时能够更快地入侵》,《Curr Biol》,16,20,2048-2052(2006)
[3] Thipara Chotibut;Nelson,David R.,《人口规模波动的人口遗传学》,J Stat Phys,167,3-4,777-791(2017)·Zbl 1370.92090号
[4] 华盛顿州治安官乔治;McKane Alan,J.,《利用快速变量了解人口动态和进化》,《统计物理学杂志》,172,3-43(2017)·Zbl 1398.82038号
[5] 乔治·华盛顿州康斯特布尔;McKane,Alan J.,《作为lotka-volterra竞争模型限制形式的遗传漂变模型》,《物理评论-莱特》,114,3,038101(2015)
[6] 乔治·华盛顿州康斯特布尔;Alan J.McKane。;Tim Rogers,《慢流形上的随机动力学》,J Phys A:Math Theor,46,29,295002(2013)·Zbl 1314.82030号
[7] 乔治·华盛顿州康斯特布尔;蒂姆·罗杰斯;Alan J.McKane。;Tarnita,Corina E.,《人口统计学噪声可以逆转确定性选择的方向》,《国家科学院学报》,113,32,E4745-E4754(2016)
[8] Czuppon,Peter;Gokhale,Chaitanya,Disentangling生态进化对性状固定的影响,《Theor Biol杂志》,12493-107(2018)·兹比尔1405.92191
[9] 达尼诺,马坦;Shnerb,Nadav M.,波动环境中的固定和吸收,《Theor生物杂志》,441,84-92(2018)·Zbl 1397.92451号
[10] 达尼诺,马坦;纳达夫·施内布(Nadav M.Shnerb)。;桑德罗·阿泽尔;威廉·库宁(William E.Kunin)。;Kessler,David A.,《环境随机性对中性群落物种丰富度的影响》,《Theor Biol杂志》,409155-164(2016)·Zbl 1405.92281号
[11] 达尼诺,马坦;戴维·凯斯勒(David A.Kessler)。;Shnerb,Nadav M.,《两种群落的稳定性:漂移、环境随机性、储存效应和选择》,Theor Popul Biol,119,57-71(2018)·Zbl 1397.92567号
[12] de Froment,阿德里安·J。;丹尼尔·鲁宾斯坦(Daniel I.Rubenstein)。;西蒙·莱文(Simon A.Levin),《动物决策的额外维度:速度、实时工作量和准确性之间的三重权衡》,《公共科学图书馆·计算生物学》(PLoS Compute Biol),第10、12、e1003937页(2014年)
[13] Dean Antony,医学博士。;克莱伦斯,雷曼;肖毅,莫兰波动选择,遗传学,2051271-1283(2017)
[14] Erban Radek、Chapman Jonathan和Maini Philip(2007)《反应扩散过程随机模拟实用指南》。arXiv预打印arXiv:0704.1908
[15] Ewens Warren,J.,《数学种群遗传学1:理论介绍》(2012),柏林:施普林格科学与商业媒体出版社,柏林·Zbl 1060.92046号
[16] 马库斯·弗雷恩(Marcus Frean);保罗·B·雷尼。;Traulsen,Arne,人口结构对进化速度的影响,《皇家学会学报B:生物科学》,280176220130211(2013)
[17] Daniel T.Gillespie,耦合化学反应的精确随机模拟,《物理化学杂志》,81,25,2340-2361(1977)
[18] 朱莉娅·高格(Julia R.Gog)。;艾丽西亚·穆尔西亚(Alicia Murcia);娜塔·奥斯特曼(Natan Osterman);奥利维尔·雷斯蒂夫;麦金利,Trevelyan J。;谢泼德(Mark Sheppard);阿库里(Achouri)、萨拉(Sarra);魏斌;彼得罗·马斯特罗尼(Pietro Mastroeni);Wood,James LN,单细胞水平巨噬细胞沙门氏菌感染动力学,J R Soc Interface,9,75,2696-2707(2012)
[19] 乔·赫里福德(Joe Hereford),《局部适应和健身权衡的定量调查》(A quantitative survey of local adaptation and fitness trades),美国国家期刊,173,5579-588(2009)
[20] 黄维尼;克里斯托弗·豪尔特;Traulsen,Arne,《人口波动下的随机博弈动力学》,《国家科学院学报》,第112、29、9064-9069页(2015年)
[21] Hubbell,Stephen P.,《生物地理学和相对物种丰度的统一理论及其在热带雨林和珊瑚礁中的应用》,珊瑚礁,16,1,S9-S21(1997)
[22] 哈贝尔,斯蒂芬·P。,《社区生态学中的中性理论和功能对等假设》,《功能生态学》,第19、1、166-172页(2005年)
[23] 斯蒂芬·哈贝尔(Stephen P.Hubbell),《中立理论与生态等效的进化》,生态学,87,6,1387-1398(2006)
[24] 理查德·哈德森(Richard R.Hudson),在赖特-菲舍尔(wright-fisher)中性遗传变异模型下生成样本,生物信息学,18,2,337-338(2002)
[25] Jones,Laura E.,水生捕食者-食饵系统中的进化权衡与平衡,《公牛数学生物学》,66,6,1547-1573(2004)·Zbl 1334.92293号
[26] Katzenberger Gary Shon(1990)随机微分方程的解因大漂移而强制流形。威斯康星大学麦迪逊分校博士论文
[27] 木村(Motoo Kimura);Ohta,Tomoko,在有限群体中固定突变基因之前的平均世代数,遗传学,61,3763(1969)
[28] 奥列格·科根(Oleg Kogan);迈克尔·卡辛(Michael Khasin);巴鲁奇·米森;戴维·施耐德(David Schneider);Myers,Christopher R.,准中性随机疾病动力学中的两种菌株竞争,Phys Rev E,90,4,042149(2014)
[29] Lambert,Amaury,弱选择下的固定概率:一种分支过程统一方法,Theor Popul-Biol,69,4419-441(2006)·Zbl 1121.92051号
[30] Lin,Yen Ting;Kim,Hyejin;查尔斯·多林(Charles R.Doering),《快速生活的特征:退化出生死亡过程中长寿的弱选择》(Features of fast living:on the weak selection for长寿),《统计物理学杂志》,148,4647-663(2012)·Zbl 1257.82087号
[31] David V.McLeod。;Day,Troy,《人口随机性下的社会进化》,《公共科学图书馆计算生物学》,第15、2、e1006739页(2019年)
[32] Menge,Duncan NL;西蒙·莱文(Simon A.Levin)。;Hedin,Lars O.,《进化权衡可以选择不固氮,从而保持氮限制》,《国家科学院学报》,105,5,1573-1578(2008)
[33] 瑞安·默里(Ryan Murray);Young,Glenn,《决定性变化环境中的中立竞争:重温连续性方法》,《Theor Biol杂志》,486(2020)·Zbl 1429.92143号
[34] Carey D.Nadell。;Bassler,Bonnie L.,霍乱弧菌生物膜中本地竞争和传播之间的适应性权衡,国家科学院学报,108,34,14181-14185(2011)
[35] Otto Sarah,P。;Troy,Day,《生态学和进化数学建模生物学家指南》(2011),美国:普林斯顿大学出版社,美国·Zbl 1152.92027
[36] 托德·帕森斯(Todd L.Parsons)。;克里斯托弗·昆斯(Christopher Quince),《表现出密度依赖性的单倍体种群的固定:准中性案例》,《Theor Popul Biol》,72,4,468-479(2007)·Zbl 1147.92027号
[37] Todd L.帕森斯。;Tim Rogers,《大漂移迫使随机动力系统流形上的降维:理论生物学示例的构造方法》,J Phys a:Math Theor,50,41,415601(2017)·Zbl 1376.92005号
[38] 托德·帕森斯(Todd L.Parsons)。;克里斯托弗·昆斯;Plotkin,Joshua B.,具有密度依赖性的中性和准中性种群的吸收和固定时间,Theor Popul Biol,74,4,302-310(2008)·Zbl 1210.92007年
[39] 托德·帕森斯(Todd L.Parsons)。;阿默里·兰伯特;戴,特洛伊;Gandon,Sylvain,《有限种群中的病原体进化:缓慢和稳定传播最佳》,J R Soc Interface,15,147,20180135(2018)
[40] Czupon Peter;Arne,Traulsen,人口波动下人口的固定概率,《数学生物学杂志》,77,4,1233-1277(2018)·Zbl 1415.92146号
[41] 罗夫,DA;DJ Fairbairn,《权衡的演变:我们在哪里?》?,进化生物学杂志,20,2433-447(2007)
[42] 桑托斯,雷纳托L。;曼努埃拉·拉法泰卢(Manuela Raffatellu);查尔斯·贝文斯。;亚当斯·L·加里;Reneée M.Tsolis,圣阿格拉·蒂克尔;Bäumler,Andreas J.,《发炎肠道中的生命,沙门氏菌类型》,《微生物趋势》,第17、11、498-506页(2009年)
[43] Dominik Schrempf;Hobolth,Asger,针对低突变率的多元中性wright-fisher模型平稳分布的另一种推导,以期从站点频率数据估计突变率,Theor Popul Biol,114,88-94(2017)·Zbl 1369.92075号
[44] 哈桑·沙菲;Waxman,David,wright-fisher模型中固定概率和随机动力学的精确结果,J Theor Biol,430,64-77(2017)·Zbl 1382.92194号
[45] 斯泰彻,巴贝尔;Hardt,Wolf-Dietrich,微生物群在传染病中的作用,微生物趋势,16,3,107-114(2008)
[46] Strogatz Steven,H.,《非线性动力学和混沌:物理、生物、化学和工程应用》(2018),美国:CRC出版社,美国·Zbl 1343.37001号
[47] 亚历山大·斯特姆;马蒂亚斯·海尼曼;马库斯·阿诺尔迪尼;阿恩特·贝内克;马丁·阿克曼(Martin Ackermann);奔驰、马提亚斯;多曼,茉莉;Hardt,Wolf-Dietrich,《毒力的代价:表达Ⅲ型分泌系统1的鼠伤寒沙门氏菌细胞的生长迟缓》,《公共科学图书馆·病原学》,第7期,第7页(2011年)
[48] Corina E.塔尼塔。;Alex Washburne;马丁内斯·加西亚(Martinez-Garcia),里卡多(Ricardo);阿利森·E·斯格罗(Allyson E.Sgro)。;Levin,Simon A.,孢子和非聚集细胞之间的适应性权衡可以解释细胞黏菌中不同基因型的共存,美国国家科学院院刊,112,9,2776-2781(2015)
[49] 蒂恩尼米特,参数;温特,塞巴斯蒂安E。;温特,玛丽亚·G。;马里亚纳·N·泽维尔。;弗拉基米尔·托尔斯蒂科夫;Huseby,Douglas L。;托尔斯滕·斯特森巴赫;Tsolis,勒内·M·。;约翰·R·罗斯(John R.Roth)。;Andreas J.Bäumler,《肠道炎症使沙门氏菌使用乙醇胺与微生物群竞争》,《国家科学院院刊》,第108、42、17480-17485页(2011年)
[50] Vaidyanathan,Sundarapandian,Lotka-volterra具有负反馈的种群生物学模型及其生态监测,Int J PharmTech Res,8,5974-981(2015)
[51] Wangersky,Peter J.,Lotka-volterra人口模型,《生态系统年鉴》,9,1,189-218(1978)
[52] 吉田武彦;Nelson G.Hairston。;Ellner,Stephen P.,简单单细胞海藻小球藻抗草食和竞争能力之间的进化权衡,伦敦皇家学会学报B:生物科学,2711511947-1953(2004)
[53] 格伦·扬(Glenn Young);Ermentrout,巴德;Rubin,Jonathan E.,《应用于沙门氏菌竞争的优化边界值法》,《公牛数学生物学》,77,7,1327-1348(2015)·Zbl 1335.92085号
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