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竞争压力下微生物休眠性状的入侵与固定

概率论 2020-04-08 v3

摘要

微生物休眠是一种进化性状,已在生命树上的多个位置独立出现。它描述微生物切换到可抵御不利条件的代谢非活跃状态的能力。然而,维持此类性状需要额外资源,这些资源本可用于提高例如繁殖率。在本文中,我们旨在基本理解在面临资源限制及个体间资源竞争时(于 otherwise 稳定环境中),维持休眠个体种子库在何种条件下提供“适应度优势”。特别地,我们希望理解具有“休眠性状”的个体尽管繁殖率低于居留种群,何时能入侵缺乏该性状的居留种群。为此,我们采用基于随机个体的出生-死亡过程方法,其中休眠由资源竞争压力触发。在大种群极限下,我们识别出突变体完全入侵具有正概率的充要条件。进一步,我们显式确定了成功入侵情形下的极限入侵概率与突变体固定的渐近时间。在证明中,我们观察到 Coron 等人(2017, 2019)所指出的入侵动力学三个经典阶段。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.13156,
  title  = {Invasion and fixation of microbial dormancy traits under competitive pressure},
  author = {Jochen Blath and András Tóbiás},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13156},
  year   = {2020}
}