波动环境中种群最优适应策略的转变
种群与进化
2017-09-27 v1
摘要
生物种群受制于波动的环境条件。不同的适应策略可以帮助它们应对这些波动：特化于某一特定环境条件、采用在各条件间折中的泛化者表型，或种群层面的多样化（风险对冲）。从长远来看，哪种策略能提供最大的选择优势，取决于可达表型的范围和环境波动的统计特性。在此，我们在一个简单的种群增长数学模型中分析这一问题。首先，我们回顾并扩展了一种图解方法，用于在环境波动不相关时识别最优策略的性质。环境波动中的时间相关性开启了依赖记忆的新策略，但在数学上具有挑战性：我们在此提出新的解析结果来应对这一挑战。我们通过分析在存在约束可达表型范围的权衡时的最优适应策略，来说明我们的一般性方法。我们的结果扩展了先前的多项研究，并适用于从细菌抗生素抗性到脊椎动物免疫反应等多种生物学现象。
引用
@article{arxiv.1703.09780,
title = {Transitions in optimal adaptive strategies for populations in fluctuating environments},
author = {Andreas Mayer and Thierry Mora and Olivier Rivoire and Aleksandra M. Walczak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.09780},
year = {2017}
}