定量生物学 > 种群与进化
[提交于 2021年8月13日
(v1)
,最后修订 2022年9月22日 (此版本, v2)]
标题: 一种驱动无序系统方法在变化环境中的生物进化
标题: A Driven Disordered Systems Approach to Biological Evolution in Changing Environments
摘要: 种群的生物进化由适应度景观所支配,适应度景观是从基因型到适应度的映射。 然而,适应度景观依赖于生物的环境,变化环境中的进化仍然知之甚少。 我们研究了一个特定的细菌抗生素抗性进化的模型,其中抗生素浓度是一个环境参数,适应度景观包含了对低和高抗生素浓度适应之间的权衡。 随着遵循适应度梯度的进化动力学,系统在缓慢变化的抗生素浓度下的进化类似于无热物理系统在外加驱动下的非热动力学。 利用这种相似性,我们表明我们的模型可以描述为一个具有相互作用的迟滞元件的系统。 与受驱无序系统的情况类似,发现抗生素浓度循环下的适应性进化表现出迟滞环和记忆形成。 我们推导了准静态浓度变化的一些解析结果。 我们还进行了数值模拟,以研究在浓度以离散步骤变化的驱动协议下这些效应如何被修改。 我们的方法为在变化环境中研究生物系统进化动力学的模式提供了一个通用框架。
当前浏览上下文:
q-bio
切换浏览方式为:
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.