进化中的反常首达:边缘-KPZ理论
Anomalous First Passage in Evolution: Edge-KPZ Theory
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中文总结 AI 辅助
本文发现中性Wright-Fisher进化中,尽管突变扩散,首达时间呈反常标度,并利用合并理论与边缘KPZ涨落构建理论解释三个区间,且该现象在弱选择下仍存在。
中文摘要 AI 辅助
进化的速度取决于新表型出现的快慢。我们表明,尽管突变是扩散性的,中性Wright-Fisher进化仍表现出反常的首达行为。第一个个体达到预定表型距离的平均时间近似按突变方差$\sigma^2$的$(\sigma^2)^{-3/2}$次方标度。两个交叉点界定了这一区间,两侧均为逆方差标度。我们将合并理论(coalescent theory)与稀释群体边缘的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)涨落相结合,发展出涵盖所有三个区间的边缘-KPZ理论。该反常现象在弱选择下依然存在。
英文摘要
The pace of evolution depends on how rapidly new phenotypes arise. We show that neutral Wright-Fisher evolution exhibits anomalous first passage despite diffusive mutations. The mean time for the first individual to reach a prescribed phenotypic distance scales approximately as $(σ^2)^{-3/2}$ with mutation variance $σ^2$. Two crossovers bound this regime, with inverse-variance scaling on either side. Combining coalescent theory with Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) fluctuations at the dilute population edge, we develop an edge-KPZ theory of all three regimes. The anomaly persists under weak selection.
发表机构
- Earth-Life Science Institute, Institute of Future Science, Institute of Science Tokyo(地球生命理工学院,未来科学研究所,东京科学大学)
机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。