进化滞回:在粗糙景观中循环
种群与进化
2025-12-23 v2
摘要
本文通过理论建模、分子仿真和经验分析,识别并表征了进化滞回现象。我们首先展示,表观互作在两等位基因的Wright-Fisher模型中创建双稳态适应度景观和结构滞回,揭示了在周期性和噪声选择下存在两种不同的滞回 regimes。值得注意的是,表观受限的种群在环境随机性处于中间水平时可实现最大平均适应度。我们随后将该框架扩展到更复杂的系统,演示了在无序多等位基因模型和生物力学上真实的蛋白质结构柔性仿真中均存在鲁棒的滞回循环。最后,我们呈现进化滞回的直接经验证据。通过分析新克江淡水C. Nanopelagicaceae在强季节性温度循环下的两十年 metagenomic 时间序列数据,我们发现约65%的季节性振荡等位基因表现出统计上显著的滞回。这些结果确立了滞回作为演化的普遍、可测量特征,以及复杂适应度景观的潜在探针。
引用
@article{arxiv.2511.14090,
title = {Evolutionary Hysteresis: Cycling about in a Rugged Landscape},
author = {Luke Piszkin and Dervis Can Vural},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14090},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 6 figures