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変動する集団におけるジャンケンの固定特性

Robert West; Mauro Mobili(2020.4, Journal of Theoretical Biology)[Fixation properties of rock-paper-scissors games in fluctuating populations]

 

理由

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概要

ジャンケンは生態学また微生物学における周期的な優勢を比喩的にモデル化する。静的な環境において、これらのモデルは大小の良く混ざった集団における2つの異なる"法則"に従う固定特性の特徴を持つ。ここでは、栄養分の不足状態と豊富状態間を永遠に変化するモデルのランダムな生物の個体数上限に従うこれらの3種モデルの進化を調べる。周期的なロトカ-ボルテラモデルに等価なゼロサムジャンケンに注目して、人口統計ノイズと環境ノイズの共役が固定特性にどのように影響するかを調べる。特に、変動サイズの集団においてどの種が最も勝ちやすいかと結果がどのように環境変化に依存するかを調べる。環境の乱数性と共役させた人口統計ノイズによって、選択の効果のバランスによる周期的な競争の"場"が平坦することわかった。特に、速い切り替えは生物の個体数上限の変異に比例して選択力を効果的に下げることが示された。新しい固定シナリオが生じるような条件を決定した。これは、最も勝ちやすい種が切り替え率と個体数上限の変異に応じて変わるときである。ランダムな切り替えは、平均集団サイズに線形なスケールの平均固定時間に対して限定的な効果を持つ。方で、環境の乱数性によって周期的な競争はより平等になるが種の共存は長引かない。加えて、選択強度を再スケールすることで、ゼロサムのジャンケンに近いゲームの固定確率がゼロサムの固定確率からどのように得られるかを示す。

 

雑記

部屋を大掃除し、向こうひと月の作業に備えた