随机循环Lotka-Volterra模型中的共存与灭绝
种群与进化
2007-05-23 v3 统计力学
生物物理
摘要
物种的循环优势已被认为是维持生物多样性的潜在机制，参见例如B. Kerr, M. A. Riley, M. W. Feldman和B. J. M. Bohannan [Nature {\bf 418}, 171 (2002)]以及B. Kirkup和M. A. Riley [Nature {\bf 428}, 412 (2004)]。通过解析方法并结合数值模拟，我们研究一个典范性的非空间三物种随机系统，即“石头-剪刀-布”或循环Lotka-Volterra模型，以探讨此问题。确定性方法（速率方程）预测物种共存并导致种群密度的规则（但中性稳定）振荡，而我们证明在具有\emph{有限个体数}的系统中产生的涨落彻底改变了这一图景，并导致了灭绝：足够长时间后，三个物种中的两个消亡。作为主要发现，我们给出了给定时刻灭绝概率的解析估计与数值计算。我们还讨论了结果对广泛类别竞争种群系统的意义。
引用
@article{arxiv.q-bio/0605042,
title = {Coexistence versus extinction in the stochastic cyclic Lotka-Volterra model},
author = {Tobias Reichenbach and Mauro Mobilia and Erwin Frey},
journal= {arXiv preprint arXiv:q-bio/0605042},
year = {2007}
}
备注
12 pages, 9 figures, minor corrections