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波动环境偏好极端休眠策略并惩罚中间策略

种群与进化 2025-12-08 v1 统计力学 生物物理

摘要

休眠是一种广泛的适应性策略,使种群能够在波动环境中存活,但其利益如何取决于环境变异性的时间结构仍不明确。我们通过一个延迟逻辑模型来研究休眠如何与环境相关性时间相互作用,其中休眠个体在固定延迟后重新激活,而出生率在随时间相关的随机性下波动。数值模拟和解析计算表明,人口记忆与彩色乘性噪声的组合导致适应性对休眠持续时间呈强非单调依赖,存在三个明确的性能 regime。非常短的休眠最大化线性增长但放大波动和灭绝风险。非常长的休眠缓冲环境变异,尽管增长较慢,却大大增加平均灭绝时间。奇妙的是,我们发现一带中间休眠持续时间是不利的,同时降低增长和存活率,因为延迟时间与环境自相关不匹配。进化代理模型确认了在短休眠策略和长休眠策略之间的双稳定性,这些策略规避了中间延迟时间,趋向于稳定的极端。这些结果表明,休眠持续时间不仅是生命史参数,更是针对环境时间尺度调节的适应性机制;并且,中间的“危险中间”策略可能本质上不利于。更广泛地说,这项工作识别了人口延迟与相关环境变异相互作用产生非单调适应性景观的通用机制,从而选择极端时间策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.05856,
  title  = {Fluctuating Environments Favor Extreme Dormancy Strategies and Penalize Intermediate Ones},
  author = {Jorge Hidalgo and Lorenzo Fant and Rafael Rubio de Casas and Miguel A. Muñoz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.05856},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 11 figures