具有环境随机性的时间平均中性动力学理论
种群与进化
2018-04-11 v3 统计力学
摘要
竞争是种群动态的主要驱动因素，它塑造了种群的遗传组成和生态群落的构建。中性模型假设所有个体等价，且动态由人口（散粒）噪声主导，其稳态物种丰度分布（SAD）反映了突变-灭绝平衡。近来，许多实证与理论研究强调了影响整个种群相对适合度的环境变异的重要性。在此我们考虑两类通用的时间平均中性模型，其中每个物种的相对适合度随时间独立波动但均值为零。第一类（模型A）描述具有局部竞争以及出生-死亡速率对适合度线性依赖的系统，而第二类（模型B）中竞争是全局的且适合度依赖是非线性的。由于该非线性，模型B容许一种噪声诱导的稳定化机制，促进新突变体的入侵。采用自洽平均场方法将多物种问题化简为两物种动态，并给出并求解了所涌现的Fokker-Planck方程簇的大-渐近。我们的解析表达式被证明能拟合由广泛蒙特卡洛模拟及相应主方程数值解得到的SAD。
引用
@article{arxiv.1711.11332,
title = {Theory of time-averaged neutral dynamics with environmental stochasticity},
author = {Matan Danino and Nadav M. Shnerb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.11332},
year = {2018}
}