Symbiotic Sympatric Speciation: Compliance with Interaction-driven Phenotype Differentiation from a Single Genotype
基于相互作用诱导的表型发育可塑性，提出了同域物种形成的机制。首先，具有相同基因型的个体的表型根据个体之间的竞争性相互作用所触发的发育动态的不稳定性而分成几组。然后，通过基因的突变变化，表型差异被固定到基因上，直到群体在基因和表型上完全分离。这也表明，提出的理论导致杂种不育性下的有性重组，从而物种形成是在生殖隔离的意义上完成的。由于这种交配后的隔离，交配偏好后来演变。当存在两个等位基因时，等位基因之间形成相关性，以巩固物种形成。当个体位于空间中时，不同的物种随后在空间上分离，这意味着迄今为止被认为是异地的物种形成可能是同域物种形成的结果。与以前的理论，频率依赖性选择，强化，鲍德温效应，表型可塑性和资源竞争的关系进行了简要讨论。自然进化的结果的相关性进行了讨论，包括间断平衡，突变体中的不完全突变，以及基因型-表型对应的灵活性的变化。最后，讨论了我们的理论是如何在现场和实验室（在实验中使用大肠杆菌）证实。
2002-03-18 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
Sympatric speciation: compliance with phenotype diversification from a single genotype
提出了一种新的同域物种形成机制，考虑到每个个体生物体内复杂的生物过程。根据动力系统理论，具有相同基因型的生物体可以具有不同的生理状态，并可以通过适当的相互作用“共生”共存。随着突变，表型分化的生物体逐渐拥有不同的基因型，同时保持它们的共生关系。这种共生的物种形成对有性重组是稳健的，因为具有中间基因型的混合亲本的后代比它们的亲本更不适合。这导致杂交体的不育。因此，交配偏好的基础也就产生了。
2000-09-18 cond-mat q-bio.PE quant-ph
Thermodynamic behavior of a phase transition in a model for sympatric speciation
我们研究了通过同域物种形成驱动物种起源的成分的宏观效应。在我们的模型中，当我们调整具有不同表型的个体之间的竞争强度时，获得了同域物种形成。作为这个控制参数的函数，我们可以通过宏观序参量的行为来表征系统从非物种形成状态到物种形成状态的相变。相对于控制参数的序参量的一阶导数的行为与相变一致，并且在相变点处表现出尖锐的峰值。对于不同的资源分布，转变点发生了移动，这种作用类似于PVT系统中的压力。与性选择强度相关的参数的倒数表现得像系统中的外部场，因此也是控制参数。因此，在我们的模型中使用的生物参数的宏观效应揭示了在平衡物理系统的相变中典型的热力学量的指纹。
2006-03-23 q-bio.OT q-bio.PE
Computer simulations on the sympatric speciation modes for the Midas cichlid species complex
慈鲷科鱼类是研究物种进化的最佳模式系统之一。受其启发，在本文中，我们模拟了通过随机突变将单个物种分裂为两个独立的物种，两个种群在同域中生活在一起，共享相同的栖息地。我们研究的生态，交配和遗传条件需要重现的多色性和多态性的三个物种的米达斯慈鲷物种复杂。我们的结果显示了两种情况下的A。Citrinellus物种形成过程，一个有破坏性自然选择，另一个没有。在第一种情况下，生态和遗传条件足以创造两个新种〈动〉，而在第二种情况下，交配和遗传条件必须同步，以控制遗传漂变的速度。
2007-08-22 q-bio.PE
Modelling the Evolution of Spatially Distributed Populations in the Uniformly Changing Environment - Sympatric Speciation
我们模拟了年龄结构种群的进化，其个体由其二倍体基因组表示，分布在一个正方形格子上。通过打开或关闭某些要求，整个领土上的环境条件以相同的方式同时发生变化。在特定时间内积累在基因组中的突变是中性的，但如果环境再次需要它们的功能，它们可能导致个体的遗传死亡。种群的生存是由于个体基因组中保留了一些剩余的遗传信息。环境的变化引起了种群数量的波动。由于模拟中个体空间分布在格子上，并将交配伙伴之间的最大距离作为模型参数，种群内的近交系数变化不均匀，随着种群规模的波动，物种形成现象增强。
2009-11-04 q-bio.PE
Assortativity in sympatric speciation and species classification
该研究扩展 Derrida–Higgs 同域模型，通过引入基于性状的选型交配，证明小基因组也能产生生殖隔离，并提出中性性状可用于物种分类。
2024-09-16 q-bio.PE
Sympatric speciation by symmetry-breaking: The three-clade case
Institute of Chemistry, University of Kassel（卡塞尔大学化学研究所）；Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology, University of Kassel（卡塞尔大学跨学科纳米结构科学与技术中心）；Institute of Mathematics, University of Kassel（卡塞尔大学数学研究所）
本文扩展了Golubitsky和Stewart的对称破缺概念，研究了三群情况下N个遵循相同动力学规律的种群如何分离。通过五阶特征变量多项式和一阶或二阶耦合，分析了稳态及其稳定性，展示了三群分布随耦合和环境参数的变化，发现高耦合降低稳定态数量，大N时三群状态概率增加。
2026-03-17 q-bio.PE
Computer Simulations to Study Sympatric Speciation Processes
我们进行模拟的基础上Penna模型的生物老化，现在的目的是研究同域物种形成，即一个单一的物种分为两个或两个以上的人口，生殖隔离，但没有任何物理障碍分开他们。为此，我们引入了一种新的竞争之间的个人，使用修改后的Verhulst因素。新的竞争取决于每个个体的一些特定的表型特征，这些表型特征由一对位串表示。这些字符串是并行读取的，没有年龄结构。这样，每个个体基因组由两部分组成。第一部分有一个年龄结构，与遗传病的出现有关;第二部分没有结构，考虑到对现有资源的竞争。我们还将性选择引入模型，利用另一个非结构化和独立的位串对。在这篇论文中，我们提出了三个不同的模型，其中两个使用，除了竞争，在生态的突然变化，以获得物种。他们的动机是在达尔文雀中观察到的物种形成过程，这是一种栖息在加拉帕戈斯群岛的鸟类，也是在慈鲷中观察到的，慈鲷是一种生活在尼加拉瓜湖泊和维多利亚湖的鱼类，在非洲。第三个模型不使用任何生态变化：同域物种形成仅取决于具有相似表型特征的个体之间的竞争强度。
2005-04-05 q-bio.PE q-bio.QM
When acting as a reproductive barrier for sympatric speciation, hybrid sterility can only be primary
在许多动物中，父母的配子结合形成受精卵，受精卵发育成具有性腺的成体，性腺反过来又产生配子。受精前或受精后的生殖障碍中断了这一生殖周期，可能导致两个独立的周期，每个周期都有可能进化成一个新种〈动〉<动>。当物种形成过程完成时，每个物种的成员与其他物种的成员完全生殖隔离。在物种形成过程中，初级屏障可能得到支持，并最终被后来出现的次级屏障所取代。对于那些认为某些前合子隔离的情况是主要的（例如，大象不能与老鼠交配），责任是证明它们在进化过程中没有经历过合子后杂种不活力（遗传决定的）或不育（遗传或染色体决定的）时期。同样，那些认为杂种不育是主要的（如多布赞斯基-穆勒上位不亲和性）的人，有责任证明他们之前没有杂种不育的时期，无论多么短暂。后者，当作为同域障碍引起生殖隔离〈动〉<动>时，只能是原发性的。在许多情况下，杂种不育性可能是由于在其后代的性腺中减数分裂期间试图配对的亲本染色体之间的不相容性（Winge-Crowther-Bateson不相容性）。虽然WCB不相容性长期以来一直在微观尺度上观察到，但越来越多的证据表明分散的更精细的DNA序列差异的作用。
2019-03-09 q-bio.PE
Evolutionary model of a population of DNA sequences through the interaction with an environment and its application to speciation analysis
在这项研究中，我们构建了一个进化模型的人口的DNA序列与周围的环境相互作用的拓扑幺半群A* 上的字符串字母表A = { a，c，g，t }。本文导出了控制DNA布居数演化的偏微分方程，它是A* 上的一类扩散方程。在理论上分析所构建的模型，我们提出了同域物种形成的条件，其可能性继续进行讨论。结果表明，在其他相同的条件下，一个条件决定是否发生同域物种形成或DNA人口继续随机移动的一个子集的A*。接下来我们证明了在一定条件下种群保持一种均衡状态。在这种情况下，种群几乎保持不变，即使能够分化成其他种群，也不会分化。此外，我们还计算了同域物种形成的概率和预期的时间。
2017-06-05 math.DS q-bio.PE
What sets the critical genome length for sympatric speciation? A closed form and asymptotic theory
New England Complex Systems Institute（新英格兰复杂系统研究所）；Instituto de Física Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas, Unicamp（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；University of Massachusetts Dartmouth（马萨诸塞大学达特茅斯分校）；Laboratoire de Chimie Bactérienne (UMR7283), Turing Centre for Living Systems, IMM, IM2B, CNRS, Aix Marseille Université（法国国家科学研究中心艾克斯马赛大学生物化学实验室（图灵生命系统中心））
本研究针对同域成种Derrida–Higgs模型中的临界基因组长度预测问题，修正无约束矩方程并推导其显式闭式表达式，通过渐近分析得到不同主导机制下的标度关系，经模拟验证，揭示了瞬态谱系方差的核心作用并提供实用解析预测。
2026-08-27 nlin.AO q-bio.PE
Modes of speciation in heterogeneous space
物种形成的模式一直是一个世纪争论的主题。传统上，大多数物种形成被认为是由种群的空间分离（异地分布）引起的。最近的观察（Meyer 1990，Schliewen 1994，Schliewen 2001，Rico 2002）和模型（MaynardSmith 1966，Antonovics 1971，Dickinson 1973，Rosenzweig 1978，Turner 1995，Noest 1997，Geritz 1998，Kondrashov 1999，Dieckmann 1999，Doebeli 2000，Slatkin 1980），表明物种形成也可以发生在同域生存中。我们讨论了一个全面的模型，耦合分化的表型，交配，和空间，显示空间隔离可以是一个诱导的过程后，同域分化。这被认为是一种适应异质环境的通用机制，为此，我们提出了一个术语diapatric物种形成（希腊语）。它解释了新形成物种的无处不在的空间修补，尽管它们的同域起源（Schliewen 1994，Schliewen 2001，Rico 2002）。
2003-07-15 cond-mat q-bio.PE
Choosing the fittest as a speciation mechanism
当种群处于非均匀环境中时，性状的适应度值会随其在环境中的位置而变化。然而，随机交配引起的基因流动可以防止有性繁殖的种群在这种情况下分裂成不同的物种。这就是同域物种形成的问题。然而，交配不一定是完全随机的。在这里，我们提出了一个模型，其中个别有利的偏好合作伙伴的高适应度可以导致遗传聚类作为物种形成的先决条件。在模拟中，在适当的参数制度，我们的模型导致相应的等位基因的快速固定。
2011-05-04 q-bio.PE
How neutral and niche forces contribute to speciation processes?
物种起源背后的进化和生态过程是生物学中最基本的问题之一。事实上，关于不同类型的物种形成，已经提出了许多理论假说。特别是，导致新种〈动〉形成而没有地理隔离〈动〉的同域物种形成模型是基于生态位假设：种群的多样化是由对有限的可用资源的竞争引起的。另一方面，中性进化模型表明，随机力足以产生不同物种的共存。在这项工作中，我们把这种二分法的背景下，物种的形成，我们研究如何中性和生态位的力量有助于同域物种形成的模式生态系统。特别是，我们研究了一个群体的进化与无性生殖的遗传特征或表型指定的生态位为基础的和中性性状的个人。我们分析了动态的稳态，并研究了个体在整个可能表型空间中的分布。我们通过数值模拟和分析表明，在种群进化中由随机效应引起的中性力和小生境力之间存在非平凡的耦合，这使得集群的形成（即，物种）在表型空间。我们的框架也可以推广到有性生殖或其他类型的种群动力学。
2018-11-19 q-bio.PE
Speciation in the Derrida-Higgs model with finite genomes and spatial populations
德里达和希格斯提出的物种形成模型表明，在没有自然选择或任何类型的地理隔离的情况下，有性繁殖的种群可以分裂成不同的物种，前提是交配是强制性的，并且参与这一过程的基因数量是无限的。在这里，我们重新审视这个模型，并模拟它的有限基因组，重点是多少基因，它实际上需要触发中性同域物种形成的问题。我们发现，在原始模型中使用的典型参数，它采取的顺序的$10^5$基因。我们比较的结果与一个类似的空间明确的模型，其中约100个基因足够的物种形成。我们表明，当基因的数量是小的物种出现强烈隔离的空间。另一方面，对于更大数量的基因，种群的空间结构不那么重要，物种分布重叠相当大。
2017-01-05 q-bio.PE
Monte carlo simulations of parapatric speciation
利用基于个体的有性生殖模型研究了近缘物种形成。我们结合突变积累理论的生物老化与环境的选择压力，根据个人的地理位置和表型性状。大种群的波动和遗传多样性〈动〉<动>是模拟进化分支特征的重要因素，也是模型的内在属性。它的实施在一个空间网格上提供了有趣的见解的种群动力学的物种形成的地理景观和破坏性的选择，导致分化的表型。我们的研究结果表明，在低基因流的大种群中，选择性交配不是获得物种形成的必要成分。
2005-08-15 q-bio.PE
Geographic speciation in the Derrida-Higgs model of species formation
我们认为Derrida-Higgs（DH）统计模型的物种形成的情况下，人口在地理上分布在离散的位置，交配只发生在一个位置。保持相邻位置之间的迁移率在一个固定值，我们改变突变率，从而改变基因型之间的平均重叠。当生活在不同地点的个体之间的重叠低于繁殖力阈值时，物种形成就会发生。当多个物种共存时，种群的遗传结构（如重叠分布$P(q)$所描述的）会发生波动。然而，一个地点内和相邻地点之间的平均重叠似乎与没有物种形成的情况一样，按照同样的规律变化。该模型提供了一个合理的估计所需的参数值，观察地理物种形成，这是发现更有可能比同域物种形成的原始DH模型。循环入侵的情况下，生物物种的概念似乎遇到了困难，应用，勾勒。
1994-09-06 cond-mat q-bio.PE
Diversity patterns and speciation processes in a two-island system with continuous migration
地理隔离是物种形成的核心机制，但种群的完全隔离是罕见的。虽然物种形成可能会受到阻碍，如果基因流是大的，中间水平的迁移可以通过引入遗传新的半隔离的人群或建立小社区的移民，加强物种形成。在这里，我们考虑了两个岛屿的中性模型的物种与连续迁移和研究多样性模式的迁移概率，人口规模，和参与生殖隔离〈动〉<动>（被称为基因组大小）的基因数量的函数。对于小的基因组，低水平的迁移诱导了岛屿上的物种形成，否则不会发生。多样性，但是，急剧下降到一个单一的物种居住在两个岛屿的迁移概率增加。对于大的基因组，即使岛屿是严格隔离的，同域物种形成也会发生。然后，每个岛屿的物种丰富度随着迁移的可能性而增加，但物种总数随着它们成为世界性的而减少。对于每个基因组大小，每个种群大小都有一个最佳迁移强度，使物种数量最大化。我们讨论了观察到的迁移引起的物种形成模式，以及它们如何增加岛屿系统中的物种丰富度，同时促进岛屿之间的不对称性，阻碍特有性。
2022-06-07 q-bio.PE
Assortative pairing alone can lead to a structured biota in organisms with cultural transmission
空间分离经常被包括在种族分歧的模型中，但人们也意识到，城市亚文化可以，而且经常出现在同域性中。以前的研究倾向于将这种现象归因于人类倾向于模仿自我相似的个体，并积极将自己与被认为是外群体成员的个体区分开来。然而，将这种模型应用于非人类动物被认为是有问题的。我们提出了一个简约的亚文化出现的社会学习的算法不需要假设的“模仿阈值”的模型。它所需要的只是对以前用于近似文化遗传的高尔顿-皮尔逊生物特征模型的轻微修改。新的模型包括输入（文化“父母”）和输出（文化“后代”）的方差之间的比例。在这个模型中，分类单独可以导致形成不同的凝聚力集群的个人（亚文化）具有低组内和大组间的变异性，即使在没有空间分离或破坏性的自然选择。因此，在所有文化动物中，在生态分化之前，任意行为品种的同域出现可能代表了规范，而不是例外。
2022-02-28 q-bio.PE
The transition to speciation in the finite genome Derrida-Higgs model: a heuristic solution
本研究针对有限基因组下Derrida-Higgs模型原有物种形成条件失效的问题，建立无交配限制下的相似性分布解析理论，提出启发式方法计算临界基因组大小，结果与模拟吻合良好，可为物种形成研究提供指导。
2024-12-09 cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Discordance between genomic divergence and phenotypic variation in a rapidly evolving avian genus (Motacilla)
一般来说，基因型和表型预计是空间一致的，然而，在广泛分布的物种复合体，传播障碍少，多个接触区，有限的生殖隔离<动>，表型和地理群之间的不一致性更可能。长尾燕（学名：Wagtails）是一种鸟类，在欧亚大陆上有着显著的羽毛图案变化。在一个物种中有多达13个亚种被识别，但以前使用线粒体DNA的研究支持与亚种羽毛特征不一致的地理群体。在这项研究中，我们调查表型和基因型之间的联系，通过比较人口被认为是在不同阶段沿物种连续。我们采取一种新的地理方法，估计人口结构，测试隔离的距离，进行人口建模，并估计第一个时间校准的物种树属。我们的研究提供了强有力的证据，物种水平上的分化模式，但种群水平上的分化不太明显。我们发现的证据表明，四个广泛分布的欧亚物种中有三个表现出东西分裂，这与亚种分类和表型变异相矛盾。这两个划分的地理位置和时间估计人口模型是重叠的两个同域物种，这表明重合的更新世事件塑造了他们的历史。
2017-07-12 q-bio.PE
