偏斜的弱相互作用与Pareto尾部强相互作用伴随社区多样性与复杂性
种群与进化
2026-05-19 v1 适应与自组织系统
生物物理
摘要
生态系统群通常以众多弱相互作用和少数强相互作用特征,然而其定量结构、产生机制以及与群水平属性之间的关联仍不为人所了解。本文基于两种实证数据集(食物网和互惠网),展示了捕食性和互惠性相互作用强度均呈现偏斜弱与Pareto尾部强相互作用分布(SWAPS),该分布通过正偏度和极值理论进行量化。进一步发现,相互作用强度具有 taxon-specific性质,且主要限制在同一 taxonomic 范围内。在基于广义Lotka-Volterra模型的社区组装仿真中,要求该 taxon conservatism 以及捕食性和互惠性之外的多种相互作用类型,才能导致SWAPS分布的出现。值得注意的是,SWAPS分布不仅在物种层面出现,也在谱系层面广泛存在,其出现伴随着社区多样性和复杂性的提升。综上所述,本文识别了SWAPS分布作为生态系统群的一种尚未被认识的相互作用特征,为理解群水平属性的组织提供了新的视角。
引用
@article{arxiv.2605.17220,
title = {Skewed weak and Pareto-tailed strong interactions accompany community diversity and complexity},
author = {Takuya Hojo and Taiko Arakaki and Koichi Fujimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.17220},
year = {2026}
}
备注
31 pages, 4 figures, 1 table, Supporting Information