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空间组织可塑性降低石头-剪刀-布模型中的疾病感染风险

种群与进化 2022-12-27 v1 适应与自组织系统 斑图形成与孤子 生物物理 定量方法

摘要

我们研究一个三物种循环博弈系统,其中生物面临一种传染性疾病,其毒力可能因病原体突变而改变。作为一种响应式防御策略,生物的运动受到限制以减少系统中的疾病传播。通过执行石头-剪刀-布博弈空间版本的随机模拟,研究了集体自保策略对疾病感染风险的影响。我们的结果表明,运动控制策略诱导了空间模式的可塑性,同种生物群体栖息于其特征长度尺度取决于扩散限制水平的空间域中。空间组织可塑性使生态系统能够适应,以在病原体改变疾病毒力时最小化个体的疾病污染风险。我们发现,如果病原体突变使疾病更具传染性或致死性更低,则在运动不被严格限制(从而形成大空间域)时生物获益更多。相反,若防护一种导致传染性更低或更致命的疾病,则当同种个体群体的平均尺寸被显著限制、从而显著减小生物群体尺寸时,其益处最大。我们的发现可能有助于生物学家理解扩散控制作为受疫情影响的生态系统中的保护策略的效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.00584,
  title  = {Spatial organisation plasticity reduces disease infection risk in rock-paper-scissors models},
  author = {J. Menezes and S. Batista and E. Rangel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.00584},
  year   = {2022}
}

备注

8 pages, 8 figures