Automatic parametrization of age/ sex Leslie matrices for human populations
在本文中，我们提出了一种技术参数化莱斯利过渡矩阵从简单的年龄和性别人口计数，使用“伍德的方法”[伍德]的实现，这些矩阵可以预测人口的年龄和性别（“队列组件”的方法）使用简单的矩阵乘法和起始人口。我们的方法在两个方面改进了以前创建Leslie矩阵的方法：它消除了从“原始”数据计算输入人口统计率的需要，并且我们的Leslie矩阵的新格式更优雅地揭示了人口变化的人口组成部分（生育率，死亡率和迁移）。本文件围绕三个主题。首先，我们描述了基本的算法，“伍德的方法，”它使用二次优化，以适应年龄和性别人口计数的过渡矩阵。其次，我们使用人口统计学理论来创建约束集，使算法可用于人类群体。最后，我们使用该方法预测3,120个美国县，并表明它有希望自动化队列组件预测。本文介绍了第一次出版的成功应用伍德的方法对人类的人口，它也指出了更普遍的承诺，约束优化技术在人口建模。
2012-04-22 q-bio.PE stat.AP
Modelling the evolution of traits in a two-sex population, with an application to grandmothering
我们提出了一个数学简化的演化动力学的遗传性状在一个双性人口。这种特征被认为控制着特定性别的生活史事件的时间，如性成熟的年龄和女性生育能力的结束，每种性别都有一个与该特征相关的不同的健身权衡。我们提供了一个公式的人口的适应度景观，并显示了一个自然的延伸结果的任意数量的遗传性状。我们的方法可以被看作是一个动力系统概括的价格方程，包括两个性别{，年龄结构}和多个性状。我们用这个公式来研究祖母的影响，即后生育的女性补贴他们的女儿的生育能力提供孙子。由于女性生育后寿命的延长，祖母可以推动性别比例向更高的方向转变，从而导致两性健康状况的变化。对男性来说，寿命的延长伴随着生育寿命的大幅延长，导致生育年龄的性别比例较高。我们的适应度景观显示，男性和女性在寿命延长时的适应度都有净增加，因此，我们发现，祖母独自提供了一个更高寿命的进化轨迹。
2019-07-02 math.DS q-bio.PE
Robustness Against Extinction by Stochastic Sex Determination in Small Populations
有性繁殖的种群中，个体数较少的种群可能会由于性别决定的随机波动而灭绝，导致其所有成员在一代中变成雄性或雌性。在这项工作中，我们计算的时间灭绝的孤立的人口与固定数量的$N$的个人更新，根据莫兰出生和死亡的过程。在每一个时间步，一个个体被随机选择，并被其与另一个异性个体交配产生的后代所取代;后代可以是男性或女性，概率相等。一组$N$时间步长称为一代，即整个种群被替换所需的平均时间。雌性的数量k随时间波动，类似于随机游走，灭绝是唯一的渐近可能性，当k=0或k=N时发生。我们表明，它只需要一个世代的任意初始分布的男性和女性，以接近二项分布。然而，这种分布是不稳定的，种群最终在2^N/N代内灭绝。我们还讨论了这些结果的鲁棒性对偏见的后代的性别的确定，一个特性，促进感染的细菌沃尔巴克氏体在一些节肢动物物种或温度在爬行动物。
2012-09-18 physics.data-an q-bio.PE
A Dual Role for Sex?
关于有性复制存在的两个经典理论是，性行为清除了种群中的有害突变，性行为使种群更快地适应变化的环境。这两种理论经常被当作性存在的对立解释。在这里，我们开发和分析基于酿酒酵母（面包酵母）中的无性和有性复制途径的进化模型，并表明有性复制既可以在静态环境中清除有害突变，也可以在动态环境中更快地适应。这意味着性可以扮演双重角色，这与以前的理论形成鲜明对比。
2008-08-29 q-bio.PE q-bio.QM
Restoration Ecology: Two-Sex Dynamics and Cost Minimization
我们模拟了一个空间上详细的，两性种群动力学，研究生态恢复的成本。我们假设成本与引入大型栖息地的个体数量成正比。我们把扩散看作均匀扩散。当地的种群动力学取决于出生时的性别比例，并允许死亡率在两性之间存在差异。此外，局部密度依赖诱导了强烈的Allee效应，这意味着初始种群必须足够大，以避免快速灭绝。我们解决三个不同的初始空间分布的引入个人，对于每一个，我们最大限度地减少相关的成本，限制的要求，物种必须恢复整个栖息地。首先，我们考虑空间不均匀，不稳定的模型方程的稳定解作为小恢复成本的合理候选人。其次，我们使用数值模拟，以找到最小的集群大小，封闭一个空间均匀的人口密度，保证恢复的成本最小化。最后，采用模拟退火，我们最小化恢复成本之间的所有可能的初始空间分布的女性和男性。对于有偏见的性别比，或一个显着的性别之间的死亡率差异，我们发现，性别特异性的空间分布最小化的成本。但是，只要性别比在给定的死亡率下使局部均衡密度最大化，一个跨越临界距离的两性共同均匀分布就会产生类似的低成本。
2013-06-26 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Evaluating the consequences: Impact of sex-selective harvesting on fish population and identifying tipping points via life-history parameters
本研究构建含弱Allee效应的鱼类性别结构模型，分析性别选择性捕捞的影响，提出基于流域稳定性的预警工具识别临界点，并验证密度依赖型雌性放流可作为有效的种群干预策略。
2024-01-29 math.DS q-bio.PE
Evaluating the impact of PrEP on HIV and gonorrhea on a networked population of female sex workers
性接触是艾滋病毒的主要传播途径。这使得性工作者即使在艾滋病毒感染率中等或较低的人群中也面临更高的感染风险。除了使用安全套外，暴露前预防（PrEP）也是性工作者降低感染艾滋病毒风险的有效工具。然而，与避孕套不同，PrEP不提供对艾滋病毒以外的性传播感染（STI）的直接保护。我们使用女性性工作者（FSW）和客户之间的性接触的经验网络来模拟艾滋病毒和淋病的传播。然后，我们调查了PrEP采用和坚持对艾滋病毒和淋病流行率的影响。我们还研究了由于对无PrEP场景（风险补偿）的风险认知降低而导致无避孕套行为潜在增加的影响。我们发现，当艾滋病毒是唯一传播的疾病时，即使有高风险补偿，PrEP也能有效降低艾滋病毒的流行率。相反，这两种疾病之间复杂的相互作用表明，不同程度的风险补偿需要不同的干预策略。最后，我们发现，仅向最活跃的FSW提供PrEP比统一的PrEP采用效果更差。我们的工作表明，这些疾病与现有预防措施之间复杂的相互作用所产生的影响需要加以考虑，以制定有效的干预策略。
2019-07-02 physics.soc-ph q-bio.PE
A Study on Lampreys Population Based on Sex-Ratio-Related Growth-Balance Model
本研究针对七鳃鳗种群增长问题，构建EcoSexChange模型与基于ABM算法的SRAEI模型，探究性别比、食物量及灾害对种群的影响，结果可为七鳃鳗及两性差异大的物种种群分析提供参考。
2024-07-15 cs.NA math.NA q-bio.PE
The role of sex separation in neutral speciation
中性的物种形成机制的基础上隔离的距离和性选择，被称为拓扑，最近已被证明是描述所观察到的模式的丰度分布和物种面积的关系。以前的研究只在雌雄同体群体的背景下考虑了这种类型的过程。在这项工作中，我们扩展了雌雄同体模型的拓扑物种形成的人口中，个人明确分为男性和女性。我们表明，对于一个特定的承载能力物种形成发生在类似的条件下，但产生的物种数量减少相比，雌雄同体的情况下。进化导致更少的物种拥有更丰富的种群。
2011-11-20 nlin.AO q-bio.PE
Evolution of the Age Structured Populations and Demography
我们描述了基于Penna模型的Monte Carlo模拟种群演化的方法。种群中的个体由其二倍体基因组代表。在最小生殖年龄之后表达的基因受到较弱的选择压力，并且比在最小生殖年龄之前表达的基因积累更多的突变。缺陷基因产生的梯度决定了个体的衰老，年龄结构种群与自然的有性繁殖种群非常相似。种群的遗传结构取决于随机死亡对种群的影响。医疗保健的改善和更健康的生活方式是上个世纪人类预期寿命增加的原因。在基因型、表型和环境之间的关系中引入噪声，就有可能模拟一些其他的效应，比如免疫系统和母亲护理的作用。最有趣的结果之一是性染色体的进化。如果种群是随机交配的（假设是随机交配），那么将雄性决定基因放在一对性染色体中的一条染色体上就足以使种群萎缩。如果雄性在照顾后代方面不可或缺，并且必须对雌性忠诚，那么雄性的性染色体就不会缩小。
2009-01-11 q-bio.GN q-bio.PE
Strategies for the evolution of sex
我们发现Jan，Stauffer和Moseley [Theory in Biosc.，119，166（2000）]对于性的进化，即设计出逃避由于太多有害突变而导致的灭绝的策略，对于在有限种群内成功进化有性个体的稳态种群是足够的，但不是必需的。只要允许每一代中有一个有限的转化为有性生殖的概率，就可以产生一个稳定的有性生殖群体，因为每个个体的有害突变数量有一个上限。对于这个概率的大值，我们发现一个相变到一个间歇性的，多稳定的制度。另一方面，在极慢驱动的限制下，另一个过渡发生到不同的稳态分布，在无性群体中具有较少的有害突变。
2001-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Extraordinary Sex Ratios: Cultural Effects on Ecological Consequences
我们建立性别结构种群动力学模型，分析遗传和文化差异群体之间的成对竞争。性比等位基因仅在异配型性别中表达，因此Fisher分析的假设不适用。性别比例的进化推动了一种与群体相关的性状的文化进化，这种性状决定了同配性别的死亡率。资源限制下的两性动态诱导了强烈的Allee效应，该效应依赖于性别比例和文化特征值。我们描述了由此产生的阈值，从积极的增长灭绝分开，作为女性和男性密度的函数。当初始条件避免灭绝由于Allee效应，不同的性别比例不能共存，在我们的模型中，更大的女性分配总是入侵，并排除较小的分配。但是文化传播的特征与性别比例相互作用，决定了成功入侵的生态后果。入侵的女性分配可能允许人口持续自我调节平衡。在这种情况下，常驻文化可能被排除在外，或者可能与入侵者文化共存。也就是说，一个单一的性别比例等位基因在女性和男性死亡率的文化二态性可以持续;低死亡率居民的特点是通过父亲到儿子的文化传播。否则，成功入侵的雌性分配排除了居民等位基因和文化，然后通过雄性的短缺将种群推向灭绝。最后，我们表明，在均匀混合下得到的结果举行，与警告，在一个空间上明确的模型与本地交配和扩散扩散在两性。
2012-09-07 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Evolutionary route to diploidy and sex
使用进化的位串模型，我们找到了简单生物体中双倍体和性别的成功途径。允许有性繁殖的二倍体个体也进行有丝分裂，就像它们在单倍体-二倍体循环中所做的那样，导致有性二倍体完全接管种群。这种机制是如此强大，即使只有两个二倍体的偶然转换和配对也会产生有性种群。
2001-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Selective advantage for sexual reproduction with random haploid fusion
本文建立了一套简化的单细胞二倍体生物无性和有性复制模型。该模型假设生物体的基因组由两条染色体组成，其中每条染色体被假设为是功能性的，如果它等于一些主序列$ σ_0 $，和非功能性的，否则。一个生物体的一阶生长速率常数或适应性取决于它的基因组中是否有零个、一个或两个功能染色体。对于一个无性复制的种群，一个给定的细胞复制它的两条染色体，并将它的遗传物质均匀地分配给两个细胞。对于有性繁殖的种群，给定的细胞首先分裂成两个单倍体，它们进入单倍体池，融合成二倍体，然后通过正常的有丝分裂过程分裂。单倍体融合被建模为一个二阶速率过程。当成本为性是小的，作为衡量的特征单倍体融合时间的特征生长时间的比率，我们发现，随机单倍体融合的有性复制导致一个更大的平均适合的人口比纯粹的无性繁殖策略。然而，独立的性成本，我们发现，性复制与选择性交配策略导致更高的平均健身比随机交配策略。这一结果是基于这样的假设，即选择性交配策略与随机交配策略相比没有任何额外的时间或能量成本，这一假设在本文中进行了讨论。这篇论文的结果与以前的研究结果一致，表明在中等突变率，缓慢复制的生物体，在高人口密度的性别是有利的。
2007-09-08 q-bio.CB q-bio.PE
Fine-scale population structure analysis in Armadillidium vulgare (Isopoda: Oniscidea) reveals strong female philopatry
在过去的几十年里，扩散研究受益于使用分子标记检测不同类别的个人之间的模式，并强调了性别偏见的扩散在几个物种。为了解释这一现象，已经提出了几种假设，暗示交配系统，性内竞争或性别相关的障碍。在这种情况下，我们调查了性别偏见的传播Armadillidium vulgare，一个陆栖等足类动物混杂交配系统。作为有效扩散的代理，我们进行了一个细尺度的调查，男性和女性的空间遗传结构，使用来自5个样点位于彼此70米以内的个人。基于微卫星标记和空间自相关分析，我们的研究结果表明，虽然男性并没有提出一个显着的遗传结构，在这个地理尺度上，女性显着和遗传更相似，当他们被收集在同一个样点。由于A. vulgare，但也因为这个物种是滥交和男性经历了高的性内竞争，我们的研究结果符合最经典的性别偏见的扩散假设的预测。我们认为，扩大扩散的研究，其他等足类动物或甲壳类动物，不同的生态或交配系统，并显示不同程度的父母照顾，可能会揭示性别偏见扩散的演变过程。
2019-10-18 q-bio.PE
Two-sex mosquito model for the persistence of Wolbachia
沃尔巴克氏体是一种内共生细菌，可以感染蚊子并降低其传播登革热病毒的能力。虽然这种细菌是从受感染的母亲垂直传播给它们的后代，但在野生蚊子种群中很难建立地方性感染。我们开发并分析了一个常微分方程模型，以调查释放沃尔巴克氏体感染的蚊子，建立一个地方性感染的野生未感染的蚊子种群的传播动力学。我们的传播模型的成年和水生阶段的蚊子考虑到沃尔巴克氏体诱导的健身变化和细胞质不相容性。我们表明，对于广泛的现实参数值，基本再生数小于1。因此，只要将少数感染沃尔巴克氏体的蚊子引入野生种群，这种流行病就会消失。即使基本繁殖数小于1，如果释放足够数量的受感染蚊子，也可以建立地方性沃尔巴克氏体感染。这种阈值效应是由三个共存平衡点的后向分叉产生的：稳定的零感染平衡点、中等感染不稳定的地方病平衡点和高感染稳定的地方病平衡点。我们分析了在引入受感染的蚊子之前减少野生蚊子种群的影响，并观察到在野生环境中建立感染的最有效方法是减少成虫和水生阶段的蚊子。
2015-10-04 q-bio.PE
Modelling Sex Ratio and Numbers for Translocation in Meta-Population Management
作为集合种群的濒危物种的管理正变得越来越普遍。集合种群动态和管理的各个方面近年来受到关注。特别是，个体在集合种群的亚群之间的易位由于各种原因而被实践或设想，并且需要仔细考虑。Linklater（2003）提出，为了维持遗传多样性〈动〉性<动>，可以根据亲本投资理论选择迁移到目标群体中的每种性别的个体数量。在本文中，以下的基本思想，在父母的投资文献，我提出了一个简单的模型来捕捉林克莱特的建议，并提供了一个彻底的数学分析模型。给予必要的物种特异性的生物信息，这将确定在任何情况下的应用程序的模型参数，分析表明，一个实用的算法可以构建生成模型的预测最佳易位。
2007-11-20 q-bio.PE q-bio.QM
Wolbachia infection in a sex-structured mosquito population carrying West Nile virus
Wolbachia可能是研究最多的节肢动物物种的生殖寄生虫。它似乎是一个有前途的候选人，为一些蚊媒疾病的生物防治。我们首先建立了一个沃尔巴克氏体感染蚊子种群的性别结构模型。我们的模型结合了沃尔巴克氏体感染的关键影响，包括细胞质不相容性和男性死亡。我们还考虑到生殖输出减少、不完全的母体传播以及未感染/感染的男性/女性个体的不同死亡率的可能性。我们研究平衡点的存在性和局部稳定性，包括生物相关的和有趣的边界平衡点。对于一些生物学相关的参数方案，可能存在多个共存稳定状态，非常重要的是，包括其中沃尔巴克氏体感染个体占主导地位的共存稳定状态。我们还扩展了模型，将西尼罗河病毒（WNV）的动态，使用SEI建模方法。最近的证据表明，一个特定的菌株沃尔巴克氏体感染显着减少埃及伊蚊的WNV复制。我们通过增加沃尔巴克氏体感染的雌性蚊子在暴露于WNV的隔间中花费的时间来对此进行建模。计算WNV感染的基本再生数$R_0$。我们的研究结果表明，如果蚊子种群主要由沃尔巴克氏体感染的个体组成，如果沃尔巴克氏体感染的个体中的WNV复制充分减少，则可能根除WNV。
2017-01-12 math.CA q-bio.PE
Simulations of a mortality plateau in the sexual Penna model for biological ageing
Penna模型是一种模拟年龄结构种群遗传动力学的策略，其中个体基因组由位串表示。它提供了一个简单的隐喻的进化过程中的突变积累理论。在其原始版本中，当个体当前累积的突变数量n达到阈值T时，个体因遗传性疾病而死亡。由于累积疾病的数量随着年龄的增长而增加，因此对于非常年轻的年龄（n < T），死亡概率为零，对于老年人（n >= T），死亡概率为1。在这里，我们没有使用阶跃函数来确定遗传死亡年龄，而是测试了其他几个函数，这些函数可能会或可能不会稍微增加年轻时的死亡概率（n < T），但会降低老年时的死亡概率。我们的目的是研究最古老的老年效应，即高龄死亡率曲线的平台。在一定条件下，使用Penna模型可以获得清晰的平台。然而，一个更现实的一个出现时，一个修改后的版本，保持人口规模不变，没有波动，是使用。我们还发现了出生率、人口年龄结构和死亡概率之间的关系。
2005-02-22 q-bio.PE
How big does a population need to be before demographers can ignore individual-level randomness in demographic events?
本文通过微观模拟评估不同规模历史人口中出生与死亡的个体随机性对年龄—性别结构的影响，发现约100人时不可忽略、1,000人时较弱、10,000人时可忽略。
2024-06-20 physics.soc-ph q-bio.PE stat.ME
The Dynamics of Sex Ratio Evolution: From the Gene Perspective to Multilevel Selection
新的性别比例进化的动态博弈模型强调了男性作为性别比例基因的被动携带者的作用。这表明性别比例进化的群体遗传模型与经典的策略模型之间的不一致。在这项工作中，一种新的技术的坐标变化将被应用到新的模型。这将揭示在原始公式中无法显示或证明的模拟现象的新方面。其基本目标是描述整个群体中特定基因的选择动态，而不是像以前的论文和早期的群体遗传学方法那样在同一性别亚群中。这允许从具有严格非简化遗传学的模型中分析推导出无偏策略模型。实际上，推导出另一种复制子方程系统。它包含两个子系统：第一个描述了基因频率的变化（这是Fisher-Dusing论证的另一种无偏形式化），而第二个描述了每种策略的基因携带者亚群中性别比例的变化。这项工作的一个有趣的分析结果是，基因的适应性取决于其携带者亚群中当前的性别比例，而不是编码的个体策略。因此，基因适应度函数的幅角不是常数，而是由该基因携带者的性别比例的轨迹决定的。模型化现象的这一方面不能通过静态分析来揭示。基因携带者之间的性别比的动态是由表达编码的战略性状值的女性携带者和表达平均群体策略的男性携带者的随机伴侣（主要性别比）之间的动态“拔河”驱动的。这种机制可以称为“双水平选择”。因此，基因兴趣视角导致多层次选择。
2014-03-02 math.CA nlin.AO q-bio.PE
General model of sex distribution, mating probability and egg production for macroparasites with polygamous mating system
蠕虫的繁殖习性对于研究其传播动力学是重要的。对于由泊松或负二项分布模型分布的寄生虫种群，这些习性已经被研究过。然而，还有其他统计模型描述了这些群体，例如零膨胀模型，但没有分析生殖特征。使用任意模型的寄生虫种群，我们模拟每个主机的女性和男性的分布，并从这些我们模型的不同的生殖变量，如生育女性的平均数量，平均产卵量，交配概率，平均受精卵产量。我们发现，这些变量的变化是由于负密度依赖性的繁殖力，蠕虫寄生虫的一个特点的影响。我们提出了一些特定的模型所获得的结果。
2022-02-23 math.PR q-bio.PE
The dynamics of sex ratio evolution: the nature and role of the male subpopulation equilibrium
性比演化模型的经典方法可以分为两类。第一类包含与Dusing Fisher Shaw Mohler适合度测量相关的静态战略模型，基于焦点女性后代的生殖价值。第二类包含群体遗传模型，重点是等位基因频率的动态。这些方法并不完全兼容，因为策略模型忽略了男性个体作为策略基因被动携带者的作用。在本周期的前两篇论文中，提出了一种将战略分析与更严格的遗传学相结合的新模型。新模型表明，性比的自我调节是一个多阶段的复杂过程，可以看作是多级选择的一个例子。这个过程的要素之一是男性和女性基因携带者之间的动态平衡，与动态收敛到称为男性亚群平衡（MSE）的流形。本文试图解释这一现象并分析其性质。我们发现，MSE现象影响性别比例自我调节的每个阶段（引理1-4）。MSE在双水平选择过程中同步两个水平的选择中起着至关重要的作用。我们表明，MSE条件可以概括为一个有趣的协同属性，允许估计的主要性别比的整个人口根据一些任意选择的亚群的状态（引理5）。我们还表明，经典的Dusing Fisher Shaw Mohler健身措施是一个有偏见的近似的新方法，但它产生兼容的战略预测（引理6）。
2014-03-12 q-bio.PE
Increased adaptability to rapid environmental change can more than make up for the two-fold cost of males
著名的“性的双重成本”实际上是异配婚姻的成本--为什么雌性应该与那些不为后代贡献资源的雄性交配，而不是与那些贡献平等的同性伴侣交配？在典型的异配生殖群体中，一个非常健康的雄性可以拥有大量的后代，远远超过任何雌性或同配生殖个体的后代。如果对雄性的性选择与对雌性的自然选择一致，那么异配生殖就可以通过超级成功的雄性实现更快的适应。我们通过模拟表明，这种效果可以足以克服双重成本，并保持异花受精对适应环境变化的种群中的同花受精。关键的数量是雄性适应性的变化--如果这超过了同配生殖群体的可能性，异配生殖群体可以通过更快的适应在直接竞争中获胜。
2018-06-06 q-bio.PE
Bayesian inference in Y-linked two-sex branching processes with mutations: ABC approach
一个Y连锁的突变和男性的盲目选择的两性分支过程是一个合适的模型，用于分析一个等位基因及其突变的Y连锁基因的携带者的数量的演变。考虑一个两性一夫一妻制的群体，在这个模型中，每个女性从男性群体中选择她的伴侣，而不关心他的类型（即，他所携带的等位基因）。在这项工作中，我们处理的问题，估计这样的模型发展的贝叶斯推断的参数框架中的主要参数。首先，我们考虑，作为样本方案，观察到的女性和男性的总人数，直到一些世代，以及男性的数量，每个基因型在最后一代。稍后，我们只在最后一代引入突变雄性的信息，以这种方式获得第二个样本方案。对于这两个样本，我们应用近似贝叶斯计算（ABC）方法来近似该模型的主要参数的后验分布。基于这些样本的程序的准确性进行说明和讨论的方式模拟的例子。
2018-01-27 q-bio.PE stat.CO
Sex is always well worth its two-fold cost
性被认为是一个进化的悖论，因为它的进化优势并不一定克服与另一个种群成员共享后代一半基因组的双重代价。在这里，我们证明了，有性生殖可以是进化稳定的，即使它的达尔文适应度是两倍低的无性突变体的适应度相比。我们还表明，两种以上的性别总是进化不稳定的。我们的方法推广了演化博弈论来分析物种的成员能够感觉到他们的同种的性状态，并因此切换性别。因此，性的广泛出现和维持是由于它与更广泛的环境感知能力的共同进化。
2008-08-23 cs.GT physics.bio-ph q-bio.PE
The evolution of sex for artificial intelligence: a population-genetic framework for multigenerational model populations
Imperial College London（帝国理工学院）
本文借鉴种群遗传学，将多代AI模型训练类比为有性与无性繁殖，验证了赖特-费雪过程等机制，并提出融合遗传与费雪-穆勒效应，为AI继承提供预测框架。
2026-09-17 cs.LG cs.NE q-bio.PE
Detecting non-binomial sex allocation when developmental mortality operates
最优性别分配理论是进化生态学中最复杂的发展领域之一。在一系列的条件下，特别是在人口细分，选择有利于性别被分配给后代非随机，产生非二项方差的后代组性别比。检测非二项性别分配是复杂的随机发育死亡率，因为后代的性别往往只能在成熟与未成熟的后代的性别仍然未知。我们发现，目前的方法来检测非二项式的能力有限，检测非二项式性别分配时，发生发育死亡率。我们提出了一个新的程序，使用一个明确的模型的性别分配和死亡率，并制定了贝叶斯模型选择方法（可作为一个R包）。我们使用的双重和乘法二项分布模型的过度和分散的性别分配，并显示如何计算贝叶斯因子比较这些替代模型的原假设的二项性别分配。检测非二项式性别分配的能力大大提高，特别是在死亡率很常见的情况下。贝叶斯方法的使用允许量化的证据，有利于每个假设，我们的建模方法提供了一个改进的描述能力，现有的方法。我们使用的模拟研究，以证明显着的改善功率检测非二项式性别分配的情况下，目前的方法失败，我们说明了在真实的情况下使用经验获得的数据集的群居寄生蜂的性组成的方法。
2016-08-10 q-bio.PE stat.AP
The maintenance of sex in bacteria is ensured by its potential to reload genes
为什么性在自然界中得以维持是生物学中的一个基本问题。自然遗传转化（NGT）是细菌主动摄取外源DNA并利用其替换同源染色体序列的有性过程。正如已经证明的那样，NGT在持续选择下修复有害突变的作用不足以使其存活，并且缺乏其他可行的解释，除了DNA摄取提供核苷酸作为食物之外，没有其他选择。在这里，我们开发了一种新的模拟方法的基因组组织的长期动态（涉及基因的丢失和获取）在一个细菌物种组成的大量的空间上不同的人口受到独立波动的生态条件。我们的研究结果表明，在存在较弱的种群间迁移NGT是能够生存的一种机制，重新加载本地丢失，间歇性选择的基因从集体基因库的物种通过DNA摄取移民。将基因嵌入并与局部适应基因组中的基因相结合，可以使单个细胞更快地重新适应环境变化。转化机制在广泛的模型参数下存活，这些参数很容易涵盖现实世界的生物条件。这些发现意味着NGT的主要作用不是为细胞提供食物，而是为恢复地方种群中消失或退化的基因提供同源序列。
2006-11-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
A two-sex branching process with oscillations: application to predator-prey systems
引入了两型两性分枝过程，目的是描述具有有性生殖和混杂交配的捕食者和被捕食者种群之间的相互作用。在每一代和每个物种中，交配和产生后代的个体总数由二项分布控制，其大小由个体数量和成功概率决定，成功概率取决于每个捕食者的猎物密度。由此产生的模型使我们能够描绘的典型的循环行为的捕食者-食饵系统的一些温和的假设下的形状的功能，其特征在于生存的概率以前的二项分布。我们提出了一些基本的结果，固定和灭绝的两个物种，以及它们的共存条件。我们还分析了模拟真实生态系统的过程的适用性，将我们的模型与真实的数据集进行比较。
2021-01-27 math.PR q-bio.PE
Does Sex Induce a Phase Transition?
我们发现了一个由有性生殖引起的动态相变。动态是一个纯粹的达尔文规则，具有驱动进化的两个基本成分：1）随机突变和交叉，其作用是增加熵（或多样性）; 2）选择，其作用是相反的，通过限制熵爆炸。如果在出生时发生的突变足够少，选择就会赢得这场竞争。然而，通过缓慢地增加突变的平均数m，群体恰好在转变点mc处突然经历突变退化。超过这一点，“坏”等位基因就扩散到整个种群的遗传库中，克服了选择压力。个体选择性地变得相似，进化停止。只有低于这一点，m < mc，进化生命才是可能的。对于足够大的“染色体”长度L，表现出这种转变的有限尺寸标度行为。一个重要的和令人惊讶的观察是L-独立的过渡曲线，对于大的L。它们也独立于人口规模。另一个是mc接近统一，也就是说，生命不可能在每个二倍体基因组中有超过一个突变的情况下保持稳定，与染色体长度无关，这与现实相符。一个可能的结果是，最终进化跳跃到更大的L，使更多的遗传信息的存储将需要一个改进的DNA复制机制，以保持相同的突变总数每个后代。
2007-10-08 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.PE
The coalescent in finite populations with arbitrary, fixed structure
本文为具有任意固定空间、年龄、性别和类别结构的有限种群建立了基于映射序列的溯祖过程，并分析了溯祖时间、分支长度、突变及同源相同与状态相同概率，发现二倍体种群中遗传差异度量按性别比例缩放为4r(1-r)。
2024-06-28 math.PR q-bio.PE
