亚稳态演化动力学：越过适应度障碍还是通过中性路径逃逸？

我们在常数选择环境中分析表现出亚稳态行为的演化种群动力学。在这种情况下，亚稳态行为由两种不同质段机制引起。一种情况下，种群可能被固定在局部适应度最优点，由于适应度障碍（由低适应度基因型构成），与更高适应度的基因型相隔离。另一种情况下，种群在表观或适应度层面上仅是亚稳态的，同时在选择中性基因型构成的网络上扩散。此类亚稳态是因为种群被与更高适应度基因型相隔离，而必须在这些中性网络的广广阔范围内探索，才能发现通往更适应度更高表型的稀有连接。我们推导了适应度障碍和熵态障碍情形下跨越障碍时间的解析表达式。与“景观”演化模型不同，我们表明达到更高适应度的等待时间对适应度障碍的宽度依赖较强，而对其高度依赖较小。进一步的分析表明，跨越熵态障碍的速度在数量级上远快于适应度障碍的跨越。因此，当种群被困于亚稳态表型状态时，最可能通过跨越熵态障碍、沿中性路径在基因型空间中逃逸。如果不存在沿中性路径的逃逸通道，种群最可能在适应度障碍最窄处跨越，而非在最浅处。