具有个体动态的生物协同进化模型中相关相互作用的效应

最近研究了协同进化模型，其中物种由位串形式的基因组定义，物种 i 和 j 之间的相互作用由具有独立随机分布元素 M_{ij} 的固定矩阵给出。随机独立性的一个后果是，即使基因型仅相差一个位的物种也可能具有完全不同的表型。这显然不现实，因为密切相关的物种在与其余生态系统的相互作用中应相似。因此，我们在此研究一个模型，其中 M_{ij} 具有可控程度的相关性。我们从解析和数值上计算了矩阵元素 M_{ij} 和 M_{kl} 相对于代表物种的位串之间的汉明距离的相关函数。我们比较了具有不相关和相关相互作用的协同进化模型的蒙特卡洛模拟。特别地，我们考虑了单个物种的寿命。在不相关和相关情况下，物种寿命分布都接近指数为约 -2 的幂律。准稳态的持续时间以及多样性指数的功率谱密度显示出明显差异。然而，某些定性特征，如多样性指数功率谱密度中的 1/f 行为，不受相互作用矩阵中相关性的影响。