基因型特异性和空间排列决定可变环境中选择的方向和幅度
种群与进化
2026-05-07 v1 生物物理
摘要
空间环境变异可以放大或抑制结构种群中有益突变的固定，但生态因素和空间结构相互作用决定何时发生何种结果仍是理论上未解决的。本文发展了一个统一框架，用于处理带环境异质性的格子图上的选择，其中突变与驻留者的适者取决于局部环境状态。在三类常见的基因型-环境相互作用以及环境状态的广泛空间排列下，我们识别出两个支配性原则。基因型特异性决定效应方向：当其调节驻留者适者时，环境异质性会放大选择；当其调节突变适者时，则抑制选择；而基因型对称调节则产生较弱的放大效应。空间排列决定幅度：交错环境与聚类环境调节放大或抑制效应的强度，而不改变效应方向。总体而言，这些原则调和了不同的理论结果，为在从微生物社群到体细胞演化和癌症中的异质景观适应提供预测准则。
引用
@article{arxiv.2605.04339,
title = {Genotype specificity and spatial arrangement govern the direction and magnitude of selection in variable environments},
author = {Hossein Nemati and Kamran Kaveh and Jakub Svoboda and Mohammad Reza Ejtehadi and Krishnendu Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04339},
year = {2026}
}