崎岖适应度地形中的进化轨迹

我们考虑在静态、不相关的随机适应度地形中经历突变-选择动力学的无限种群所描绘的进化轨迹。从由单一基因型组成的种群开始，最具种群数量的基因型从一个局部适应度极大值“跳跃”到另一个，最终到达全局极大值。我们采用强选择极限，将第一步之后的动力学简化为独立突变亚种群间的竞争，以研究该模型及一个忽略序列空间几何的一维简化模型的动力学。我们发现沿轨迹出现的适宜基因型是适当定义的适应度“记录”的子集，并利用非同分布随机变量的记录理论中的若干结果。对轨迹有贡献的基因型是那些未被距初始种群更远处出现的更优记录“绕过”的记录。由数值模拟提取出关于绕过统计的若干猜想。特别地，对于一维模型，我们提出了绕过概率与描述典型进化时间随基因组大小标度关系的动力学指数之间的简单关系。后者可由适应度分布的极值性质精确确定。