肠道微生物群时间序列的增长率分布

对数增长率是描述生态系统的基本观测量，利用解析技术刻画其分布可极大增进对其的理解。本文采用一个基于带人口噪声的随机微分方程的中性模型，该模型对这些分布给出闭式表达，用以描述微生物群的种群动态。结果表明，该模型能成功复现所考虑丰度时间序列的对数增长率分布。更重要的是，它通过复现当时间滞后 $\tau$ 增大时分布的峰度演化，预测了其时间依赖性。此外，我们评估了在大 $\tau$ 下的典型形状，验证了分布方差不随 $\tau$ 发散。由校准后的随机方程生成的模拟过程以及对各时间序列逐一分析，为我们的方法提供了额外支持。作为替代，我们尝试用带环境随机项的逻辑斯蒂中性模型描述数据集。解析与数值结果表明，该模型不适合描述数据中发现的尖峰态对数增长率分布。这些结果支持用一个带人口随机性的有效中性模型来描述所考虑的微生物群。