The rules of multiplayer cooperation in networks of communities
本文研究社区组织与行为涌现的相互作用，通过建模移动结构化种群推导出高归巢保真度下的进化动力学方法，揭示了不同社会困境下社区网络中多人合作的演化规则与稳定性条件。
2024-08-27 physics.soc-ph q-bio.PE
Fluctuation induces evolutionary branching in a modeled microbial ecosystem
利用微生物进化生态学模型研究了环境波动对物种多样性〈动〉的影响。我们发现，环境波动诱导进化分支，并确保多个物种的共存。成对入侵性分析被用来说明物种形成过程。我们还讨论了波动是如何影响物种多样性〈动〉<动>。
2007-10-22 q-bio.PE
Diversity, disparity, and evolutionary rate estimation for unresolved Yule trees
生物进化的分支结构赋予了相关生物体中表型性状值的统计依赖性。出于这个原因，比较宏观进化研究通常从描述感兴趣的生物体的进化关系的推断性进化开始。观察到的性状数据的概率可以通过假设性状进化的模型来计算，例如布朗运动，在这个固定树的分支上。然而，系统发育树本身对其他进化量的估计产生了统计上的不确定性，许多比较进化生物学家认为这棵树是一个讨厌的参数。在本文中，我们提出了一个框架，分析整合未知的系统发育树在比较进化的研究，假设树来自一个连续时间马尔可夫分支模型称为Yule过程。要做到这一点，我们推导出一个封闭形式的表达系统发育多样性的分布，这是一组分类群连接分支长度的总和。然后，我们提出了一个概括的系统发育多样性，这是相当于预期的性状差距在一组类群的进化关系是由一个圣诞节的过程中产生的，其性状的布朗运动的演变。我们推导出表达式的预期性状差异的分布下的圣诞树。给定一个或多个观察性状差异的进化枝，我们执行快速基于似然估计的布朗方差未解决的进化枝。我们的方法不需要模拟或固定的系统发育树。最后，我们用一个简短的例子说明了哺乳动物食肉目13个科的布朗速率估计，其中每个科的系统发育树都没有得到解决。
2012-07-20 q-bio.PE
Diversity and coevolutionary dynamics in high-dimensional phenotype spaces
我们研究宏观进化动力学的微观进化竞争模型扩展到长时间尺度。研究表明，对于一般的竞争模型，当演化动力学展开的表型空间维数较高时，连续表型的渐进进化变化（演化动力学）可能是非平稳的，甚至是混沌的.它还表明，进化多样化可以发生在表型空间的非平衡轨迹。我们通过研究多维表型空间中新兴谱系的长期共同进化动力学来结合这些思路。我们使用统计方法来研究许多不同系统的演化动力学。我们发现：1）对于给定的表型空间维度，对于中等数量的共存谱系，共同进化动力学趋于快速和非平稳，但当进化群落达到多样性饱和水平时趋于稳定; 2）饱和水平的多样性量随着表型空间维度的增加而迅速（指数）增加。这些结果对主要宏观进化模式（如适应性辐射、表型变化的长期时间模式和多样性的进化）的理论观点具有影响。
2017-02-10 q-bio.PE
What can phylogenetic metrics tell us about useful diversity in evolutionary algorithms?
人们普遍认为，“多样性”与进化算法的成功有关。然而，多样性是一个广泛的概念，可以用多种方式来衡量和定义。到目前为止，大多数演化计算研究已经使用特定基因型或表型特性的丰富度和/或均匀度来测量多样性。虽然这些指标是翔实的，我们假设，其他多样性指标更强烈地预测成功。系统发育多样性度量是生物学中广泛使用的一类度量，它考虑了种群的进化历史。在这里，我们调查的程度，1）这些指标提供不同的信息比传统上使用的演化计算，和2）这些指标更好地预测长期的成功运行的演化计算。我们发现，在大多数情况下，系统发育指标的行为有意义的不同，从其他多样性指标。此外，我们的研究结果表明，系统发育多样性确实是一个更好的预测成功。
2021-08-28 cs.NE q-bio.PE
Evolutionary drivers, morphological evolution and diversity dynamics of a surviving mammal clade: cainotherioids at the Eocene--Oligocene transition
始新世-渐新世过渡（EOT）代表了一个时期的全球环境变化，特别是在欧洲显着，并与一个戏剧性的生物营业额。在这里，使用一个特殊的化石保存，我们记录和分析的多样性动态的哺乳动物分支，Cainotherioidea（偶蹄目），幸存下来的EOT和辐射后立即。我们从QuercyKonzentra-Lagerst {ä}tte（法国西南部）的物种水平上使用贝叶斯出生-死亡模型来推断它们的多样化历史。我们发现，cainotherioid多样性波动随着时间的推移，灭绝事件在EOT和渐新世晚期，并在渐新世早期的主要物种爆发。后者是符合我们的发现，cainotherioids有一个高的形态适应性的环境变化后，整个EOT，这可能发挥了关键作用，在生存和进化的成功，这支的后果。物种形成与温度和大陆分裂在一个时间连续的方式呈正相关，而灭绝似乎与环境变化以间断的方式同步。分支内的相互作用产生负面影响的cainotherioid多样化，而分支间的竞争可能解释他们最终在渐新世晚期下降。我们的研究结果提供了一个详细的动态图片的哺乳动物进化史的分支在全球变化的背景下。
2021-10-11 q-bio.PE
On the interplay of speciation and dispersal: An evolutionary food web model in space
我们介绍了一个进化的多营养食物网的迁移耦合在几个栖息地。与以往的研究，重点放在进化或空间方面，我们包括两者，并调查它们之间的相互作用。在当地，物种的出现、相互作用和灭绝都遵循Loeuille和Loreau在2005年提出的著名的进化食物网〈动〉<动>模型的规则。此外，物种能够在栖息地之间迁移。随着随机迁移，我们能够再现的多样性扩散关系的共同趋势：区域多样性随着迁移率的增加而减少，而本地多样性可以增加的情况下，一个低水平的扩散。此外，我们发现，总生物量在不同的补丁变得相似，即使物种组成仍然不同。随着适应性迁移，我们观察到的物种组成，斑块之间有很大的不同，并包含物种的祖先在两个补丁的后裔。这一结果表明，空间方面和进化过程的组合影响食物网的结构在不同的方式比他们单独。
2014-09-10 q-bio.PE
Evolutionary features in a minimal physical system: diversity, selection, growth, inheritance, and adaptation
本文提出一个仅基于基本构建块热驱动附着与脱离的简单物理模型，能重现多样性、选择、生长、遗传与适应等生物演化特征，挑战了生命类属性的传统观念，并适用于多种实验实现。
2025-07-10 q-bio.PE
The diversity of evolutionary dynamics on epistatic versus non-epistatic fitness landscapes
上位性适应度景观的种类比非上位性景观的种类更加多样化，因此存在只有在上位性存在的情况下才能实现的动力学现象是理所当然的。在这里，我们比较演化动力学的所有有限上位景观与所有有限的非上位景观，弱突变。我们首先分析平均适应度轨迹--也就是说，一个种群的预期适应度的时间过程。我们发现，对于任何上位适应度景观和起始基因型，总是存在一个非上位适应度景观和起始基因型，产生完全相同的平均适应度轨迹。因此，令人惊讶的是，可以通过上位景观实现的平均适应度轨迹的空间并不比可以通过非上位景观实现的平均适应度轨迹的空间更多样化。另一方面，我们表明，上位性适应度景观可以产生动态的时间演化的方差在整个复制种群的适应度和时间演化的预期数量的取代，不能产生任何非上位性景观。这些结果的可识别性的影响，努力推断上位性的数据类型，经常在实验人群中测量。
2015-03-07 q-bio.PE
New thoughts on an old riddle: what determines genetic diversity within and between species?
是什么决定了物种之间和物种内部的遗传多样性〈动〉性<动>，这个问题长期以来一直没有被现代进化理论（MET）所解决。然而，这并没有阻止研究人员使用MET来解释遗传多样性〈动〉<动>。在这里，我们研究了20世纪60年代对遗传多样性〈动〉性<动>的两个关键实验观察，一个是物种之间的，另一个是物种种群内的，这直接促进了MET的发展。众所周知，MET对这些观测结果的解释以及假设是不充分的。我们回顾了一个替代框架，最大遗传多样性〈动〉<动>（MGD）假说，使用公理和自然选择来解释绝大多数的遗传多样性〈动〉性<动>的最佳平衡，这在很大程度上是由生物体的复杂性的最新进展。MGD假设充分吸收了MET的已被证明的优点，并认为其假设仅与更有限的范围相关。这种新的综合解释了被忽视的向更高复杂性发展的现象，更重要的是，它有助于指导对进化和生物医学问题的生产性研究。
2015-10-21 q-bio.PE
Linking evolutionary and ecological theory illuminates non-equilibrium biodiversity
生物多样性动态是否趋向于稳定的平衡仍然是生态学和进化中未解决的问题，对我们理解多样性及其保护具有重要意义。系统/种群遗传模型和宏观生态学理论代表了我们看待生物多样性的两个主要视角。虽然phylo/群体遗传学提供了一个平均的人口变化和多样性的时间尺度上的代地质时代，宏观生态学提供了一个非历史的描述的共性和稀有性在当代共同发生的物种。我们的目标是将这两种方法结合起来，以获得新的见解生物多样性的非平衡性质。我们帮助指导不久的将来的研究，呼吁生物信息学的进步和定量预测的大纲，使我们的方法成为可能。
2017-05-12 q-bio.PE
Progress and open problems in evolutionary dynamics
几十年来，进化一直吸引着定量和物理科学家：遗传信息的突变、重组和复制的随机过程如何产生生命的多样性？是什么决定了进化的速度？是否存在数量法则来支配和约束进化？进化是可重复的还是可预测的？从历史上看，进化的研究涉及物种的分类和比较，通常基于形态学。除了生物体和分子尺度上的表型，我们现在使用全基因组测序不仅揭示物种之间的差异，而且还以前所未有的细节来表征物种内的遗传多样性〈动〉性<动>。这种多样性可以与演化动力学定量模型的预测相比较。在这里，我们回顾了群体遗传学和进化的关键理论模型，以及来自实验室进化实验、病毒种群纵向采样、微生物群落和免疫库研究的数据实例。在所有这些系统中，进化都是由经常变化的生物和物理环境塑造的。虽然这些可变的环境可以隐式地模拟宿主-病原体共同进化的情况，但动态环境和新兴生态往往不能被忽视。从观测和理论模型两方面综合不同尺度上的动态，仍然是更好地理解进化的一个重大挑战。
2018-04-20 q-bio.PE
Diversity Evolution
贝多发展了一套通用的进化统计学，量化了进化过程中的适应性成分。在这些测度的基础上，他提出了一组4类进化系统。到目前为止，所有的人工生命系统都属于前三类，而生物圈，可能还有人类经济属于第四类。人工生命社区面临的挑战是准确识别这些自然进化系统与现有人工生命系统之间的差异。在ALIFE VII上，我展示了一项使用人工进化生态学的研究，称为\EcoLab。贝多的统计数据捕捉到了模型的定性行为。\EcoLab{}表现出前3个类别的行为，但没有表现出第4个类别的行为，其特征是多样性的无限增长。\EcoLab{}表现出一个临界面，由连通性和多样性之间的反比关系给出，模型不能在此之上停留很长时间。因此，为了获得无限的多样性增加，需要有一个相应的连接减少（或食物网修剪）过程。本文重新审视了这个问题，在两个可能的过程，减少生态系统的连接：专业化的趋势，并通过大陆漂移增加地理区域。
2002-10-18 nlin.AO q-bio.PE
Evolutionary Advantage of Diversity-Generating Retroelements in Switching Environments
Sorbonne Université（索邦大学）；Institut Pasteur, Université Paris Cité（巴斯德研究所，巴黎西岱大学）
研究揭示了多样性生成逆转录元件在环境切换条件下通过进化优势维持其超突变机制的机制。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Evolutionary consequences of behavioral diversity
迭代游戏提供了一个框架来描述个体群体之间的社会互动。最近的工作刺激的发现“零决定因素”的策略，迅速扩大了我们的能力，分析这种相互作用。这部分的工作主要集中在游戏中，玩家面临一个简单的二元选择，“合作”或“背叛”。然而，真实的个体往往表现出行为的多样性，他们对社会互动的投入在质和量上都是不同的。在这里，我们探讨如何获得更大的行为选择多样性的影响有限的人口的社会动态的演变。我们表明，在公共产品游戏中，一些两个选择的策略仍然可以抵御入侵的所有可能的多选择入侵者，即使在相对较少的惩罚。我们还表明，获得更大的行为选择的结果在更“崎岖“的适应度景观，与人口能够稳定的合作，在多个层次的投资，这样的选择促进合作时，投资回报率低，但阻碍合作时，投资回报率高。最后，我们分析了迭代石头剪刀布博弈，其非传递的支付结构意味着单边控制是困难的，零决定策略一般不存在。尽管如此，我们发现，大部分的多项选择策略可以入侵和抵抗缺乏行为多样性的策略的入侵-因此，即使是混合良好的人群也会倾向于进化行为多样性。
2016-06-04 physics.soc-ph q-bio.PE
Mito-nuclear selection induces a trade-off between species ecological dominance and evolutionary lifespan
线粒体和核基因组必须相互适应，以确保适当的细胞呼吸和能量生产。线粒体核不相容性降低个体适应性，诱导杂种不育，这表明可能在生殖障碍和物种形成中发挥作用。在这里，我们开发了一个出生死亡模型的选择下，在空间扩展的人口的线粒体核共适应的进化。交配受到身体和遗传接近的限制，后代通过重组从父母双方继承核基因组。该模型预测了宏观格局，包括社区的长期物种多样性〈动〉<动>，物种多度分布，物种形成和灭绝率，以及种内和种间的遗传变异。我们探讨这些长期的结果如何取决于繁殖的微观参数：由线粒体核相容性，交配相容性的限制，和生态承载力的个人健身。我们发现，强选择的线粒体核兼容性减少了辐射后的物种平衡数，增加了物种的丰度，同时增加了物种形成和灭绝率。在我们的模型中，物种多样性〈动〉性<动>和多样化率之间的负相关关系与温带地区较低的物种多样性〈动〉性<动>和较高的物种形成/灭绝率的广泛经验模式相一致。因此，我们认为，这些经验模式可能部分是由代谢需求的纬度变化，以及相应的变化，选择对线粒体核功能。
2022-06-08 q-bio.PE
Branch lengths on Yule trees and the expected loss of phylogenetic diversity
多样性是嵌套的，早期的模型表明，这可能导致生命之树中大量的进化冗余。这个结果是基于由普通聚结剂产生的一组特定的分支长度，其中与树中更深的分支相比，通向尖端的悬垂分支可以非常短。在这里，我们分析替代和更现实的圣诞节和出生死亡模型。我们展示了如何审查在目前都使平均分支的一半，我们可能会期望，使悬垂和内部分支的长度大致相等。虽然依赖于我们是否条件树的大小，它的年龄，或两者兼而有之，这些结果都适用于圣诞节模型和出生死亡模型与中度灭绝。重要的是，内部和外部分支长度的大致相等意味着进化历史的损失与物种的损失可以大致呈线性关系。在这些模式下，生命之树可能在面临持续物种损失时提供有限的冗余。
2011-07-30 q-bio.PE
Combinatorial properties of phylogenetic diversity indices
系统发育多样性指数提供了一种正式的方式来分配跨物种的“进化遗产”。两个自然多样性指数是公平比例（FP）和平等分裂（ES）。FP也被称为“进化独特性”，对于有根树来说，它与合作博弈理论中的Shapley值（SV）相同。在本文中，我们调查FP和ES可以不同的程度，树的形状上的指标是相同的，并研究FP和SV的等价性及其影响更详细。我们还定义和调查类似物的无根树（SV最初定义），这些指数，包括指数是密切相关的Pauplin表示系统发育多样性。
2019-10-02 math.CO q-bio.PE
Phylogenetic Diversity Rankings in the Face of Extinctions: the Robustness of the Fair Proportion Index
在资源有限的情况下，保护物种的规划往往涉及对优先考虑哪些物种的困难选择。确定物种优先次序的一种方法是考虑它们的“进化独特性”，即它们在系统发育树上的相对进化孤立性。在文献中已经引入了几种进化隔离指标或系统发育多样性指数，其中包括所谓的公平比例指数（也称为“进化独特性”得分）。该指数将一棵树的总多样性分配给所有叶子，从而为保护提供了一个简单的优先级标准。在这里，我们专注于从公平比例指数获得的优先顺序，并分析物种灭绝对这一排名的影响。更确切地说，我们分析了当一些物种灭绝时，排名顺序可能会改变的程度，并重新计算剩余类群的公平比例指数。我们发现，对于每个系统发育树，有边长，使每樱桃一叶灭绝完全逆转的排名。此外，我们表明，即使只有排名最低的物种灭绝，排名顺序可能会发生巨大变化。最后，我们分析了这两个灭绝的情况下（灭绝的排名最低的物种和灭绝的每樱桃一叶）的经验和模拟树木的集合的影响。在这两种情况下，我们都可以观察到优先顺序的显著变化，突出了我们的理论发现的经验相关性。
2021-07-01 math.CO q-bio.PE
The Diversity Paradox: How Nature Resolves an Evolutionary Dilemma
University of Birmingham（伯明翰大学）；University of Maryland School of Medicine（马里兰大学医学院）；Baltimore VA Medical Center（巴尔的摩退伍军人事务医疗中心）
适应变化的环境是生物系统的标志。性状的多样性是适应所必需的，并且可以影响面临新奇事物的种群的生存。在经过许多代保持稳定的生境中，稳定化选择减少了种群内的性状差异，从而似乎消除了在新环境中遗传适应性反应所需的多样性。巧合的是，实地研究已经证明了许多种群在长期的稳定选择和进化停滞下，在变化的环境条件下迅速进化。在这篇文章中，我们回顾了隐藏的遗传变异（CGV）如何解决这个多样性悖论，让人口在一个稳定的环境中逐渐积累隐藏的遗传多样性，揭示了性状差异时，环境的变化。而不是在冲突中，环境停滞支持CGV积累，因此似乎有利于快速适应新的环境中所建议的CGV的研究。同样地，已经发现退化在生物组织的许多水平上支持遗传和非遗传适应。退化，而不是多样性或冗余，合奏似乎在某些环境中的功能冗余，但在其他功能多样性。CGV和退化范式的适应集成在这篇评论中，揭示了一套共同的原则，支持在多个层次的生物组织的适应。通过对模拟研究、基于分子的实验系统、群体遗传学原理和田间实验的讨论，我们证明了CGV和简并性分别反映了互补的自上而下和自下而上的相同基本现象的概念化，并且可以说捕获了生物适应过程的普遍特征。
2011-12-14 cs.AI nlin.AO q-bio.PE
Multiscale Structure in Eco-Evolutionary Dynamics
在一个复杂系统中，各个组成部分既不是紧密耦合或相关的，他们都可以被视为一个单一的单位，也不是不相关的，他们可以近似为独立的实体。相反，相互依赖的模式导致了组织的多尺度结构。进化擅长制造这种复杂的结构。反过来，生物系统内这些复杂相互关系的存在会影响该系统的演化动力学。我提出了一个数学形式主义的多尺度结构，在信息论的基础上，这使得这些直觉定量，我展示了如何动态定义的群体遗传学或演化博弈论可以导致多尺度组织。对于复杂的系统，“更多就是不同的”，我从几个角度来解决这个问题。空间主机-消费者模型表明，由于动态模式的形成，可能会出现的结构的重要性。演化博弈论揭示了多人博弈、非线性收益和生态随机性可能产生的新效应。具有中尺度结构的环境中的复制子动力学涉及概率论中的广义条件化规则。自然选择“在多个层次上起作用”的思想已经以各种方式被数学化，但并不是所有的方式都是等价的。我们将正视这种混乱，利用本论文过程中积累的经验来澄清这种情况。
2015-09-09 cond-mat.stat-mech nlin.CG q-bio.PE
On properties driving diversity index selection
本研究探讨如何找到最合适的系统发育多样性指数，具体分析了将捕捉高水平PD的要求形式化、在边长度不确定时维持分类单元评分的驱动作用，并通过案例研究展示新选择机制且与现有指数比较。
2025-02-11 math.OC q-bio.PE
Perceptual Rationality: An Evolutionary Game Theory of Perceptually Rational Decision-Making
Max Planck Institute of Animal Behavior（马克斯·普朗克动物行为研究所）；Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour, University of Konstanz（康斯坦茨大学集体行为高级研究中心）；Department of Biology, University of Konstanz（康斯坦茨大学生物学系）
本文提出感知理性框架，通过群体合作互动中的进化博弈论，揭示理性决策与行为多样性及生态-进化模式的关系，指出多样性可能损害公共物品提供。
2025-06-21 cs.GT physics.soc-ph q-bio.PE
Diversity in Evolutionary Dynamics
本文研究有性繁殖物种的进化动力学，证明在多于两种表型时，多样性不能在所有时刻维持，但可在无限频繁意义上维持，反驳并修正了先前结论。
2024-07-05 cs.CE cs.GT q-bio.PE
Insuperable strategies in two-player and reducible multi-player games
本文提出不可超越策略概念，证明其异于理性假设，并指出小种群中该策略是进化最可能结果，且通过实例与模拟验证，并探讨了向多人博弈的扩展。
2025-02-11 cs.GT econ.TH q-bio.PE
A ubiquitous ~62 Myr periodic fluctuation superimposed on general trends in fossil biodiversity: II, Evolutionary dynamics associated with periodic fluctuation in marine diversity
我们研究与周期性化石生物多样性相关的演化动力学。生存时间小于4500万年的海洋属的起源/灭绝的一致周期性波动是论文I中分析的观察到的~ 6200万年周期性的来源。我们还表明，演化动力学的“长寿”属（那些生存>45万年）不参与周期性波动的多样性和不同的“短命”属。这两个属类的演化动力学之间的差异表明，周期性模式不是地质记录质量变化的产物。这两个以前未分化的系统的相互作用，加上长期增加的丰富的“长寿”属，可能是迄今无法解释的差异的来源，在演化动力学之间的古生代和后古生代的报告。测试类似于6200万年周期的化石生物多样性叠加在长期趋势的中生代如论文I所述，我们发现一个显着的（但较弱）的信号在沉积岩包，特别是碳酸盐岩，这表明一个连接。海洋动物中脆弱的“短命”部分的演化动力学存在周期性模式，这表明，环境条件的长期周期性波动能够影响海洋领域的进化，这是我们地球的特点。时间上的巧合比抽样偏差更符合共同的原因。一个先前确定的一组质量波动优先发生在下降阶段的6200万年的周期，支持的想法，周期性与生物重要的应力变化。进一步的工作应该集中在寻找可能揭示因果系统的物理现象的联系。
2010-11-19 astro-ph.EP astro-ph.GA physics.bio-ph
Emergence of cooperation in nonlinear higher-order public goods games
Institute for Cross-disciplinary Physics and Complex Systems IFISC (CSIC-UIB)（交叉物理与复杂系统研究所）；Department of Network and Data Science, Central European University Vienna（中欧大学维也纳网络与数据科学系）；Human Evolutionary Ecology Group, Department of Evolutionary Anthropology, University of Zurich（苏黎世大学生物人类学系人类进化生态组）；Center for Networks and Complexity, Luiss University of Rome（罗马LUISS大学网络与复杂性中心）；Department of AI, Data and Decision Sciences, Luiss University of Rome（罗马LUISS大学人工智能、数据与决策科学系）
研究非线性公共物品游戏在超图上的合作涌现，揭示混合阶游戏动态特性及超图结构对合作的促进作用。
2026-09-29 cs.GT cs.SI math.DS
Stochastic dynamics of adaptive trait and neutral marker driven by eco-evolutionary feedbacks
在生态进化框架下研究了中性多样性如何受到选择和适应的影响。在我们的模型中，我们研究了一个连续时间的有限总体，其中每个个体的特征是一个性状的选择和一个完全连锁的中性标记。人口动态是由出生和死亡、出生时的突变以及个体之间的竞争驱动的。性状价值影响生态过程（人口统计事件，竞争），竞争产生性状变异的选择，从而关闭生态进化反馈回路。该性状的人口统计学效应预计也会影响中性变异的产生和维持。我们考虑了一个大的人口限制与罕见的突变，假设中性标记突变速度比选择下的性状。证明了基于随机个体的过程收敛于一个新的带跳的测度值扩散过程，我们称之为替换Fleming-Viot过程（SFVP）。当限制在性状空间时，这个过程是由Metz等人（1996）首次引入的性状替代序列。在有利突变的侵入期间，发生遗传瓶颈，并且与该有利突变相关的标记被搭便车。通过严格分析搭便车效应和中性多样性是如何恢复之后，我们得到了时间尺度分离的条件，在此条件下，我们表明，标记分布近似的Fleming-Viot分布之间的两个性状取代。我们讨论了SFVP的影响，我们的理解下生态进化反馈的中性变化的动态，并说明了模拟的主要现象。我们的研究结果强调了突变，生态参数和性状值在选择性扫描后恢复中性多样性的共同重要性。
2014-05-22 math.PR q-bio.PE
Diversity of reproduction rate supports cooperation in the prisoner's dilemma game on complex networks
在人类社会中，个体的个人特征会影响个体策略采纳的概率。现在，我们研究如何人为施加限制的繁殖能力，推翻了一个人的健身，影响了进化过程。为了这个目的，我们采用进化囚徒困境游戏在不同的复杂图。繁殖限制可以有一个促进作用的合作，在不考虑互动网络的特殊性设置的演变。事实上，适当比例的生育能力较低的个体可能会导致合作者的完全优势，否则背叛将普遍存在。通过研究具有完全繁殖能力的个体组内的合作水平，我们发现，最近的促进合作的机制在概念上类似于以前报道的无标度网络。我们的研究结果表明，在繁殖能力的多样性，与固有的不同态度的个人，可以强制自私的竞争者之间的合作行为的出现。
2008-02-20 physics.bio-ph q-bio.PE
Evolution leads to a diversity of motion-detection neuronal circuits
Department of Computer Science and Engineering（计算机科学与工程系）；BEACON Center for the Study of Evolution in Action（进化行为研究灯塔中心）；Department of Microbiology and Molecular Genetics（微生物学与分子遗传学系）；Program in Ecology, Evolutionary Biology, and Behavior（生态学、进化生物学与行为项目）；Department of Physics and Astronomy, Michigan State University（密歇根州立大学物理与天文学系）
进化生物学的一个核心目标是解释生物多样性的起源和分布。除了物种或遗传多样性〈动〉性<动>，我们还观察到复杂功能特征背后的回路（遗传或其他）的多样性。然而，虽然遗传和物种多样性〈动〉性<动>的起源和维持背后的理论已经研究了几十年，但关于不同功能回路起源的理论仍处于起步阶段。目前还不知道有多少不同的电路结构可以实现任何给定的功能，哪些进化因素导致不同的电路，以及特定电路的进化是由于自适应还是非自适应过程。在这里，我们使用数字实验进化来研究数字（人工）大脑中编码运动检测的神经回路的多样性。我们发现，进化导致编码运动检测电路的潜在神经架构的巨大多样性，即使是编码完全相同功能的电路。进化后的电路在冗余度和复杂性方面都有所不同（如以前在遗传电路中发现的那样），这表明类似的进化原理是使用任何基底形成电路的基础。我们还表明，一个简单的（设计）的运动检测电路，是最佳适应增益的复杂性时，进一步发展，并选择突变的鲁棒性导致这种增益的复杂性。
2018-06-05 cs.CV cs.NE nlin.AO
Unifying Theories of Molecular, Community and Network Evolution
基因和物种的多样性和共存的起源传统上是在孤立的生物学水平上研究的。生态学和进化论的观点集中在使或限制物种共存的机制，遗传变异和物种形成的遗传学，但仍然缺乏一个统一的理论连接这些方法。在这里，我们介绍进化图的分子进化和生物多样性的中性学说〈动〉的背景下，提供一个框架，同时解决物种形成率和联合遗传和物种多样性〈动〉性<动>。为了说明这个问题，我们还研究了两个模型的进化图与健身差异，这提供了见解如何遗传和生态动力学驱动的多样化的速度。中性进化产生了最高速度的物种形成、物种丰富度（即，分别是遗传图和生态图的五倍和两倍）和遗传物种多样性〈动〉性<动>（即，分别是遗传图和生态图的两倍）。因此，物种形成的速度、遗传-物种多样性〈动〉和共存可能会有很大的不同，这取决于遗传因素与生态因子〈动〉<动>是否驱动系统的进化。通过在生态和进化尺度上将分子、性和营养行为联系起来，相互作用图可以阐明多样性和生物共存的起源和进化。
2008-07-16 q-bio.OT q-bio.PE
On the expected number of internal equilibria in random evolutionary games with correlated payoff matrix
随机博弈中平衡点的分析在进化对策论中引起了极大的兴趣，对于理解动力系统的复杂性，例如其行为、文化或生物多样性具有重要意义。到目前为止，分析主要集中在独立支付条目的随机游戏上。在本文中，我们克服了这个限制性的假设，考虑多人的两个战略的进化博弈的支付矩阵的条目是相关的随机变量。利用随机多项式理论的技巧，我们建立了一个内部（稳定）平衡点平均数的闭公式。然后，我们将这个重要的量的渐近行为，为大集团的大小和研究的相关性的影响。我们的研究结果表明，降低收益之间的相关性（即，一个战略家为不同的群体组成）导致更大的（稳定）平衡点的平均数，这表明系统或人口的行为多样性，可以通过增加独立性的收益条目。数值结果支持所得到的分析结果。
2018-07-06 math.AP math.DS math.PR
Evolution of cooperation and costly incentives in the continuous snowdrift game
对雪堆博弈的博弈论研究表明，合资企业中不断变化的合作水平的逐步演变可以证明进化合并以及进化分支。然而，很少有人知道的多样性的变化在合作层面上的后果。在本研究中，我考虑了昂贵的奖励对连续雪堆游戏的影响。我表明，不是进化合并，但进化分支可以促进池奖励的出现，这可以提高社会福利。
2016-12-28 nlin.AO physics.soc-ph q-bio.PE
Statistics of the number of equilibria in random social dilemma evolutionary games with mutation
本文研究了具有变异的两两社会困境演化博弈中均衡点个数的统计特性，其中博弈的支付项是随机变量。使用复制增变子方程，我们提供了明确的公式的平衡点的数量以及其他统计量的概率分布。这种分析是高度相关的，假设一个人可能知道手头的社会困境游戏的性质（例如，合作vs协调vs反协调），但很难测量其收益条目的确切值。我们精细的分析清楚地显示了突变概率对这些概率分布的影响，从而深入了解了这一重要因素的变化如何影响潜在进化系统的整体行为或生物多样性〈动〉<动>。
2021-07-13 math.DS math.PR q-bio.PE
Community structures in allelopathic interaction networks: an eco-evolutionary approach
如今，越来越多的证据表明，生物体为适应其邻居合成的化学品而进行的竞争可能会推动社区结构。特别地，一些破坏原生群落的细菌感染和植物入侵依赖于抑制或杀死来自其自身或其他物种的敏感菌株或个体的化感物质的释放。本文提出了一个通过资源竞争、化感作用和进化分支进行群落聚集的生态进化模型，并通过数值分析进行了研究。我们的主要研究结果是，稳定的社区，增加生物多样性可以出现在弱化感抑制，但较强的化感作用与社区多样性呈负相关。在前一种情况下，化感作用网络的度服从高斯分布，而在后一种情况下，网络度服从威布尔分布。
2018-11-30 physics.bio-ph physics.soc-ph q-bio.PE
