分子复制子达尔文选择的热力学
种群与进化
2025-10-07 v5 统计力学
生物物理
摘要
我们考察自催化分子复制子中热力学、适应度与达尔文选择之间的关系。我们揭示了一个将适应度、复制速率与复制的热力学亲和力联系起来的热力学界限。该界限适用于广泛系统，包括基本与非基本自催化反应、基于聚合物的复制子以及某些类型的自催化集。此外，我们表明临界选择系数（选择可察觉的最小适应度差异）受一个由亲和力构成的简单函数所界。我们的结果意味着分子进化中选择强度的根本热力学界限，补充了由有限群体规模和错误阈值产生的其他界限。这些界限可能有助于理解生命起源早期复制子所面临的热力学约束。我们在若干实例上阐释了我们的方法，包括恒化器中复制子的经典模型。
引用
@article{arxiv.2112.02809,
title = {Thermodynamics of Darwinian selection in molecular replicators},
author = {Artemy Kolchinsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02809},
year = {2025}
}