合作动力学的中性理论
种群与进化
2025-12-24 v2 生物物理
摘要
互利互作在自然界中广泛存在，从植物群落和微生物组到人类组织。与资源竞争并存，合作互作塑造生物多样性并有助于复杂生态系统的稳健性。我们提出了一种合作物种的随机中性理论。我们的模型与经典中性生物多样性理论共享所有物种等价的假设，但关键不同之处在于要求物种间合作才能复制。在低迁移率下，我们的模型呈现双峰物种丰度分布，其中高丰度模式与协作物种核心相关联。该核心负责维持一个多样化的长寿命物种库，即使在极低的迁移率下也存在。我们推导了稳态物种丰度分布的解析表达式，以及多样性、物种数量和居留时间的标度律。在高迁移率下，我们的模型恢复了经典中性理论的结果。我们简要讨论了我们的分析对微生物组、合成生物学和生命起源研究的启示。
引用
@article{arxiv.2506.09737,
title = {Neutral theory of cooperative dynamics},
author = {Jordi Piñero and Artemy Kolchinsky and Sidney Redner and Ricard Solé},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09737},
year = {2025}
}