4
ระดับการเติบโตและพฤติกรรมการคัดเลือก
HYC-1979 Lesson 4: Advantage, Word, Words
00:00

ภายใต้ องค์กรคงที่ความเข้มข้นรวมถูกกำหนดตายตัว: ฟังก์ชันการเติบโตถูกจำแนกตามระดับ ของพจน์การผลิตหลักที่ขึ้นกับความเข้มข้นในสมการอัตรา

ฟลักซ์การเจือจาง เป็นพจน์สมดุลเชิงภาพรวม ไม่ใช่พารามิเตอร์การเติบโตอิสระ การรวมสมการและกำหนดเงื่อนไข จะได้

ดังนั้นเลขชี้กำลัง เพียงอย่างเดียวเป็นตัวกำหนดรูปแบบการคัดเลือกเชิงคุณภาพ

จุดประสงค์การเรียนรู้
จำแนกฟังก์ชันการเติบโตตามดีกรี และทำนายพฤติกรรมการคัดเลือกที่เกิดขึ้นสำหรับ และ ภายใต้องค์กรคงที่
ระดับการเติบโตและพฤติกรรมการคัดเลือก พจน์การผลิต k xᵖ เทียบกับความเข้มข้น x ภายใต้องค์กรคงที่ x การผลิต k xᵖ k 0 1 p = 0 p = 1 p = 2 x = 1 k xᵖ = k สำหรับทุก p พจน์การผลิตหลัก p = 0: k p = 1: k x p = 2: k x² องค์กรคงที่: Σ xᵢ = c Φ = (1/c) Σ kᵢ xᵢᵖ Φ เป็นพจน์สมดุลเชิงภาพรวม p = 0 · การอยู่ร่วมกัน ทุกสปีชีส์ดำรงอยู่; xᵢ ∝ kᵢ p = 1 · การคัดเลือกแบบดาร์วิน kᵢ ที่มากที่สุดกำจัดสปีชีส์อื่นทั้งหมด p = 2 · แบบกำลังสอง / ไฮเปอร์ไซเคิล เสถียรภาพสองสถานะ หรือวัฏจักรแบบร่วมมือ

: การเติบโตที่ไม่ขึ้นกับความเข้มข้น

เมื่อ , การผลิตไม่ขึ้นกับความเข้มข้น: . ที่สมดุล ทุกสปีชีส์อยู่ร่วมกันโดยมี ดังนั้น เป็นสัดส่วนกับ . ไม่เกิดการกีดกันเชิงแข่งขัน ฟลักซ์การเจือจางปรับตัวเพื่อรักษาผลรวมให้คงที่

: การเติบโตออโตแคตาไลติกเชิงเส้นและการคัดเลือกแบบดาร์วิน

เมื่อ , สมการกลายเป็น . สปีชีส์ที่มี มากที่สุดกำจัดสปีชีส์อื่นทั้งหมด: และสปีชีส์อื่นทั้งหมด . นี่คือการคัดเลือกแบบดาร์วินของผู้ที่เหมาะสมที่สุด ความจำเพาะอยู่ที่ค่าคงที่อัตรา แต่ผู้ชนะคือสปีชีส์เดียวที่เหมาะสมที่สุด

: การคัดเลือกแบบกำลังสองและไฮเปอร์ไซเคิล

เมื่อ , การผลิตขึ้นกับความเข้มข้นแบบไม่เชิงเส้น สำหรับการเติบโตกำลังสองอิสระ , ระบบสามารถแสดงเสถียรภาพสองสถานะหรือการคัดเลือกแบบครั้งเดียวตลอดไป: สปีชีส์ใดก็ตามที่สร้างความเข้มข้นได้เพียงพอก่อนจะกำจัดสปีชีส์อื่น และผู้ชนะอาจขึ้นกับเงื่อนไขเริ่มต้น หากพจน์กำลังสองเชื่อมโยงกันเป็นวัฏจักร ดังในไฮเปอร์ไซเคิล หน่วยที่ถูกคัดเลือกคือวัฏจักรแบบร่วมมือของสปีชีส์ ไม่ใช่สปีชีส์เดียวที่เหมาะสมที่สุด การคัดเลือกแบบไฮเปอร์ไซเคิลจึงเปลี่ยนทั้งผู้ชนะและเสถียรภาพของการอยู่ร่วมกัน

การเปรียบเทียบตัวอย่าง

สำหรับสองสปีชีส์ที่มี ภายใต้องค์กรคงที่ ให้การอยู่ร่วมกันอย่างเสถียรโดยมี ; นำไปสู่ และ ; ทำให้เกิดการคัดเลือกแบบไม่เชิงเส้น—เสถียรภาพสองสถานะในการเติบโตกำลังสองที่ไม่เชื่อมโยง หรือพฤติกรรมไฮเปอร์ไซเคิลเมื่อการเชื่อมโยงเป็นแบบวัฏจักร