基于个体动力学的生物协同进化模型中的间断平衡与 1/f 噪声
适应与自组织系统
2007-05-23 v3 统计力学
生物物理
种群与进化
摘要
我们通过对一个简单生物协同进化模型的线性稳定性分析与大规模蒙特卡洛模拟展开研究。选择通过包含淬火随机种间相互作用的繁殖概率实现，而遗传变异则通过低突变率提供。选择与突变均作用于个体生物。与当前一些宏观进化动力学理论一致，该模型展现出具有间断平衡的间歇性、统计自相似行为。生态群落寿命的概率密度可由指数接近 -2 的幂律很好地近似，相应的功率谱密度在数个数量级上呈现 1/f 噪声（闪烁噪声）。长寿命群落（准稳态）由相对较少的互利相互作用物种组成，并被一个由密切相关基因型构成的“保护带”所包围，这些基因型侵入常住群落的概率极低。保护带的范围以类似于物理系统中包围亚稳态的自由能势垒高度的方式影响群落的稳定性。生物多样性度量在平均值上平稳，无明显趋势，即便在我们约 3.4x10^7 代的极长模拟运行中亦如此。
引用
@article{arxiv.nlin/0306023,
title = {Punctuated equilibria and 1/f noise in a biological coevolution model with individual-based dynamics},
author = {Per Arne Rikvold and R. K. P. Zia},
journal= {arXiv preprint arXiv:nlin/0306023},
year = {2007}
}
备注
20 pages RevTex. Minor revisions consistent with published version