三维空间种群遗传学中的临界适应度崩溃

如果在空间分布种群中，位于适应度最大值附近的有害突变足够频繁或足够有害，该种群可能经历适应度崩溃，类似于充分混合种群中的Muller's ratchet效应。最近对一维栖息地（例如二维范围扩张的前沿）的研究表明，适应度崩溃的开始是由有向渗流相变及其关联临界指数描述的。我们考虑三维范围扩张中的种群适应度崩溃，包括膨胀和固定大小的前沿（分别适用于例如膨胀和踏车球形肿瘤）。我们发现这两种情况下的适应度崩溃起始遵循不同的标度律，并且前沿处物种间的竞争导致偏离有向渗流标度。如在二维范围扩张中一样，膨胀前沿通过因果断开分布良好分离的部分来修改临界行为。