具转移种群动力学中演化循环行为涌现的随机分析
概率论
2019-12-18 v2
摘要
水平基因转移是指微生物在其生命过程中交换遗传物质。这是细菌进化的主要机制，并被认为在抗生素抗性方面具有首要重要性。我们考虑一个离散种群的随机模型，该种群按取有限多个值的性状结构化，具有密度依赖竞争。性状经垂直遗传除非发生突变，并且也可通过频率依赖速率的单边接合被水平转移。我们的目标在于分析自然向更高出生率演化与转移将种群推向更低出生率这两方面的权衡。模拟显示演化结果包括演化自杀或具有良好适应性状的小种群的循环重现。我们聚焦于个体突变为罕见但全局突变率趋于无穷的参数缩放。这意味着可忽略的子种群可能对演化有强烈贡献。我们的主要结果在对数尺度上量化了子种群大小的渐近动力学。我们以模型参数的显式准则刻画了可能的演化结果。证明的一个重要组成部分在于将随机种群过程与带 immigrations 的线性或逻辑出生-死亡过程比较。对后者过程，我们推导了若干具有独立意义的结论。
引用
@article{arxiv.1901.02385,
title = {Stochastic analysis of emergence of evolutionary cyclic behavior in population dynamics with transfer},
author = {Nicolas Champagnat and Sylvie Méléard and Viet Chi Tran},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02385},
year = {2019}
}