适应性进化中的随机边缘

Desai 和 Fisher (2007) 在最近的一篇文章中提出，无性种群中的适应速度由种群的随机边缘动力学决定，即由超过种群中当前所有序列适应度的稀有突变体的出现及其随后的建立所决定。Desai 和 Fisher 对直到新突变类群被建立的平均时间 $\tau$ 进行了详尽的随机计算，并将 $1/\tau$ 解释为适应速度。然而，正如他们所指出的，他们的计算仅适用于中等速度。这一局限性源于他们确定 $\tau$ 的方法：Desai 和 Fisher 从最佳适应类群在无限时间的指数增长中反向 extrapolate 出 $\tau$ 的值。当种群快速适应时，这种方法不再有效，因为在这种情况下，最佳适应类群在相关时间间隔内呈非指数增长。在此，我们大幅扩展了 Desai 和 Fisher 关于随机边缘的分析。我们表明，可以通过从有限时间进行指数反向 extrapolate 或使用非指数反向 extrapolate，将 Desai 和 Fisher 的方法应用于高速情况。我们的结果与使用不同分析方法（Rouzine 等人，2003, 2007）做出的预测相容，并与数值模拟吻合良好。