Periksa: Klasifikasi Derajat Pertumbuhan

Klasifikasi derajat pertumbuhan mengidentifikasi pangkat utama p dari suku pertumbuhan yang bergantung pada populasi dalam persamaan seleksi. Dalam organisasi konstan, p menentukan apakah seleksi bersifat netral, linear, atau kuadratik, dan dengan demikian hasil kualitatif bagi kestabilan spesies atau hipercycle.

Membaca pangkat utama

: tidak ada keunggulan selektif antarpesies; pertumbuhan tidak bergantung pada populasi, sehingga suku pertumbuhan tidak membedakan variasi.
: seleksi linear; spesies dengan konstanta laju tertinggi lebih diunggulkan.
: seleksi kuadratik; gandengan hipercycle dapat menstabilkan hipercycle terhadap parasit karena pertumbuhan bergantung pada hasil kali konsentrasi.

Pemeriksaan interpretatif

Pemeriksaan ini mengharuskan pembacaan pangkat utama fungsi pertumbuhan sebelum menafsirkan perilaku seleksi. Derajat mengklasifikasikan rezimnya, sedangkan konstanta laju menentukan hasil kuantitatifnya. Misalnya, suku pertumbuhan yang konstan terhadap x memberikan ; suku yang sebanding dengan memberikan ; suku yang sebanding dengan x_ix_i-1 memberikan . Semua ini memetakan ke hasil seleksi netral, linear, dan hipercycle/kuadratik.

Pemeriksaan cepat

Sebelum memprediksi pemenang atau koeksistensi, identifikasi p:

berarti tidak ada tekanan seleksi,

berarti seleksi yang paling unggul, dan

berarti stabilisasi hipercycle dapat melindungi terhadap replika parasit.

Pohon Keputusan Derajat Pertumbuhan

Pangkat utama p dari suku pertumbuhan yang bergantung pada populasi mengklasifikasikan rezim seleksi: menghasilkan pertumbuhan netral yang tidak bergantung populasi, menghasilkan seleksi linear yang mengunggulkan konstanta laju terbesar, dan menghasilkan gandengan hipercycle kuadratik yang dapat menstabilkan siklus terhadap parasit.

PERTANYAAN 1

Apa yang diklasifikasikan oleh derajat pertumbuhan p dalam persamaan seleksi?

Konsentrasi awal setiap spesies

Pangkat utama dari suku pertumbuhan yang bergantung pada populasi

Nilai numerik dari konstanta laju

Fluks pengenceran dalam organisasi konstan

PERTANYAAN 2

Dalam organisasi konstan, perilaku seleksi apa yang sesuai dengan

Tidak ada keunggulan selektif antarpesies; pertumbuhan tidak bergantung pada populasi.

Seleksi linear mengunggulkan konstanta laju terbesar.

Seleksi kuadratik menstabilkan hipercycle.

Spesies yang terurai paling cepat selalu menang.

PERTANYAAN 3

Untuk

, spesies mana yang diunggulkan oleh seleksi linear?

Spesies parasit yang tergandeng dengan hipercycle

Spesies dengan konsentrasi terendah

Spesies dengan konstanta laju pertumbuhan tertinggi

Spesies dengan laju penguraian tertinggi

PERTANYAAN 4

Mengapa

seleksi kuadratik dapat menstabilkan hipercycle terhadap parasit?

Karena pertumbuhan bergantung pada hasil kali konsentrasi, menggandengkan anggota dalam sebuah siklus

Karena pertumbuhan tidak bergantung pada populasi

Karena fluks pengenceran menghilang untuk semua spesies

Karena pertumbuhan bergantung secara linear pada setiap konsentrasi

PERTANYAAN 5

Sebuah suku pertumbuhan sebanding dengan

x_{i-1}. Berapa p dan rezim apa yang ditunjukkan oleh hal ini?

, seleksi linear

, seleksi netral

, seleksi kuadratik atau hipercycle

, seleksi kubik

Studi Kasus: Mengklasifikasikan Sistem Replikator yang Tergandeng

Baca skenario dan jawab pertanyaannya.

Sebuah reaktor aliran mempertahankan organisasi konstan untuk sekumpulan replikator. Kontribusi pertumbuhan satu mutan sebanding dengan konsentrasinya sendiri

. Sepasang replikator yang tergandeng tumbuh secara proporsional terhadap

x_{i-1}. Anda harus mengklasifikasikan rezim seleksi dan memprediksi hasil kualitatifnya.

1. Identifikasi derajat pertumbuhan p untuk suku yang sebanding dengan

dan jelaskan perilaku seleksi yang diharapkan.

Jawaban:
Suku yang sebanding dengan

memiliki

, sehingga seleksinya linear. Spesies dengan konstanta laju tertinggi memiliki laju pertumbuhan relatif terbesar dan lebih diunggulkan. Ini adalah seleksi yang paling unggul di antara replikator yang tumbuh secara mandiri.

2. Identifikasi p untuk suku

x_{i-1} dan jelaskan bagaimana menutup gandengan menjadi suatu loop mengubah kestabilan terhadap parasit.

Jawaban:
Suku

x_{i-1} memiliki

, sehingga seleksinya kuadratik. Karena pertumbuhan bergantung pada hasil kali konsentrasi, menutup rantai menjadi suatu loop menciptakan hipercycle di mana setiap anggota bergantung pada anggota sebelumnya. Gandengan ini dapat menstabilkan siklus terhadap parasit: parasit yang tidak berpartisipasi dalam loop penuh tidak dapat memanfaatkan keunggulan pertumbuhan yang bergantung pada hasil kali yang sama.