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交叉喂养群落中共存概率的估计

种群与进化 2016-08-16 v2

摘要

许多微生物生态系统的动态由交叉喂养相互作用驱动,其中一些物种排泄的代谢物被其他物种进一步代谢。此类生态系统的种群动态受频率依赖选择支配,这使得两个或更多物种能够稳定共存。我们基于复制者方程分析了一个交叉喂养模型,旨在给定三个物种在其三对独立配对中(即三个双物种组分系统的长期动态)的共存能力信息的情况下,建立包含三个物种的生态系统中的共存准则。对该三元系统进行了统计研究,并计算了两种物种相互作用模型下物种三元组中的共存概率。相互作用参数被建模为随机独立,或组织成层级结构,其中任何衍生代谢物携带的能量少于代谢链中先前的营养物质。我们针对物种的两两动态区分了不同的共存模式,发现对于具有三对两两共存对的三元组系统以及所谓的非传递系统,其共存概率接近12\frac12。具有两对和一对两两共存对系统在随机相互作用参数下更可能存在,但另一方面却不太可能表现出三元共存。因此我们得出结论,某些物种三元组从统计角度看是罕见的,但如果允许其相互作用则很可能共存。这一知识可能有助于构建用于工业目的的合成微生物群落。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.02460,
  title  = {Estimating the probability of coexistence in cross-feeding communities},
  author = {Björn Vessman and Philip Gerlee and Torbjörn Lundh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.02460},
  year   = {2016}
}