多维上位性与性的短暂优势

识别和量化有性生殖与重组的益处是进化理论中长期存在的问题。特别是，关于在存在符号上位性的高维适应度景观上重组是否存在益处，存在相互矛盾的主张。本文对强选择下单倍体在可调粗糙度模型景观上的有性与无性进化动力学进行了比较数值研究，特别关注重组的进化优势随时间的发展以及种群多样性与适应率之间的联系。我们表明，在静态粗糙景观上重组的适应优势是严格短暂的。在早期，重组的优势来自于组合单独发生的有益突变的可能性，但在较长时间后，由于重组种群在局部适应度峰值处被更高效地困住，这一效应被逆转。通过仅有两个基因座设定的成熟结果解释了这些发现。与红皇后假说一致，这种短暂优势在波动环境中可以被无限期延长，并且当环境波动的时间尺度与通常在局部最优处发生困住的时间尺度相同时，该优势达到最大。