4
สมการการคัดเลือกภายใต้องค์กรคงที่
HYC-1979 Lesson 2: Catalytic, Which, System
00:00

ภายใต้ องค์กรคงที่ความเข้มข้นรวมของสปีชีส์โมเลกุลถูกตรึงไว้: ∑i ข้อจำกัดนี้ขจัดระดับความเป็นอิสระหนึ่งระดับ ดังนั้นปริภูมิสถานะคือ ซิมเพล็กซ์ความเข้มข้นสมการการคัดเลือกจึงอธิบายว่าองค์ประกอบที่ปรับมาตรฐานแล้ว / ∑k วิวัฒน์อย่างไร ไม่ใช่ว่าขนาดประชากรรวมเติบโตอย่างไร

ในรูปฟลักซ์ที่ปรับมาตรฐาน สมการการคัดเลือกคือ:

· ( / ∑k )

โดยที่ คือฟลักซ์รวม (หรือผลผลิตภาพ) ภายใต้ข้อจำกัด การคัดเลือกทำหน้าที่เป็นการกระจายใหม่ภายในยอดรวมคงที่: สปีชีส์ที่มีค่าการคัดเลือกหรือผลผลิตส่วนเกินสูงกว่าจะเพิ่มส่วนแบ่งของตน ขณะที่สปีชีส์ที่มีค่าต่ำกว่าจะถูกเจือจางโดยไม่เปลี่ยน c0.

เนื่องจาก ∑i มีเพียง n − 1 ความเข้มข้นสัมพัทธ์ที่เป็นอิสระ ในลิมิตเชิงกำหนดที่ไม่มีการกลายพันธุ์ ขอบเขตของซิมเพล็กซ์ไม่แปรเปลี่ยน: หาก ในตอนแรก ค่านั้นยังคงเป็นศูนย์ ดังนั้นจุดตรึงมักอยู่ที่จุดยอดหรือหน้าที่มีมิติต่ำกว่า

การแปลงแบบอะฟฟีนของระบบพิกัด x สามารถแยกสเกลรวมออกจากความถี่สัมพัทธ์ได้ ให้ตัวแปรที่แปลงแล้ว และสมการที่ลดรูปสำหรับพลวัตเชิงองค์ประกอบ การหาที่มาดำเนินการดังนี้:

“วิธีการดำเนินการแบ่งย่อยใหม่นี้ถูกเสนอโดยโครงสร้างของสมการเชิงอนุพันธ์ (6) อันที่จริงมันสอดคล้องกับการแปลงแบบอะฟฟีนของระบบพิกัด x ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีจากทฤษฎีสมการเชิงอนุพันธ์เชิงเส้น เราได้สมการชุดใหม่สำหรับตัวแปรประชากรที่แปลงแล้ว yi ซึ่งอ่านว่า:”
ซิมเพล็กซ์ความเข้มข้นภายใต้องค์กรคงที่ การคัดเลือกกระจายยอดรวมคงที่ใหม่ — สปีชีส์ที่มีค่าการคัดเลือกสูงสุดได้ส่วนแบ่งเพิ่มขึ้น ยอดรวมคงที่ (ข้อจำกัด) ∑i xi = c0 ความเข้มข้นรวมถูกตรึงไว้ มีเพียง n − 1 ส่วนแบ่งสัมพัทธ์ที่เป็นอิสระ รูปฟลักซ์ที่ปรับมาตรฐาน dxi/dt = Φ · ( xi / ∑k xk ) Φ คือฟลักซ์รวม (ผลผลิตภาพ) อัตราส่วนคือส่วนแบ่งสัมพัทธ์ของสปีชีส์ i ไม่มีการกลายพันธุ์ หาก xi = 0 ในตอนแรก ค่านั้นยังคงเป็น 0 การไหลของการคัดเลือก วิถี องค์ประกอบเริ่มต้น x2 x1 x3 จุดยอด = สปีชีส์บริสุทธิ์ · ภายใน = ของผสม การคัดเลือกไหลไปยังจุดยอดที่มีค่าการคัดเลือกสูงสุด

ตัวอย่างเช่น เมื่อมีสองสปีชีส์และ เราจะได้ บนส่วนของเส้นตรง หากสปีชีส์ 1 มีค่าการคัดเลือกมากกว่าสปีชีส์ 2 การไหลจะเคลื่อนไปยัง , ความเข้มข้นรวมยังคงเป็น 1 ซึ่งแสดงให้เห็นการคัดเลือกในรูปของการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบภายใต้องค์กรคงที่