噪声复位崩溃种群：确定性灭绝的随机反转
种群与进化
2025-07-08 v1 数学物理
math.MP
混沌动力学
计算物理
摘要
传统观念认为环境噪声会使种群趋向灭绝。相反，我们报告了一种反常现象，即随机性会反转确定性临界点，从而防止崩溃。通过将 logistic 增长与密度触发的sigmoidal崩溃相结合的混合模型，我们发现一种惊人的反转：一侧是确定性脆弱性，另一侧是弱噪声下的随机救援。我们的分析表明，噪声通过改变相空间拓扑，使确定性轨迹向灭绝趋势的收敛被破坏，从而使回转到可行状态成为可能。这一机制导致噪声诱导的 metastability，并揭示了一种在确定性模型中未能捕捉的随机鲁棒性形式。这些发现表明，自然波动可作为复杂系统中的稳定因子发挥作用，为生态学、流行病学等领域的经典模型提供了引人注目的叙事。我们主张重新评估稳定策略，强调随机性在防止种群崩溃方面的建设性作用。
引用
@article{arxiv.2507.03954,
title = {Noise Reinstates Collapsed Populations: Stochastic Reversal of Deterministic Extinction},
author = {Vinesh Vijayan and B Priyadharshini and R Sathish Kumar and G Janaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03954},
year = {2025}
}