环境到表型映射的几何：变环境中的适应策略统一框架
种群与进化
2022-06-08 v2 生物物理
摘要
生物有机体表现出多样的适应变环境的策略。例如，一个有机体群体可在所有环境中表达相同表型（“不变策略”），或遵循环境线索并表达替代表型以匹配环境（“追踪策略”），或分化为共存的表型以应对环境不确定性（“对冲策略”）。我们引入一个研究有机体如何响应环境变化的通用框架，该框架将适应策略建模为从环境线索到表型性状的抽象映射。依据环境线索的准确度和自然选择的强度，我们发现由最大化群体长期增长率的映射所表示的不同适应策略。先前研究的策略作为我们模型的特例出现：当环境线索准确时追踪策略占优，而当线索含噪时，有机体可使用不变策略，或显著地，利用无信息线索作为随机性来源进行对冲。我们的环境到表型映射模型基于带隐单元的网络；策略的性能被证明依赖于具有高维内部表示，其甚至可以是随机的。
引用
@article{arxiv.1812.09566,
title = {Geometry of environment-to-phenotype mapping: Unifying adaptation strategies in varying environments},
author = {BingKan Xue and Pablo Sartori and Stanislas Leibler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09566},
year = {2022}
}
备注
12 pages, plus supplemental figures