?

Log in

No account? Create an account

Pigolotti, Cencini, 2009
covtoc
basil_yakimov

Pigolotti S., Cencini M. Speciation-rate dependence in species-area relationships // Journal of Theoretical Biology. 2009. 260(1): 83-89.

Работа посвящена анализу модели избирателя с мутациями. Впервые эта модель была предложена в работе [Durrett, Levine, 1996].  По сути – это нейтральная решеточная модель сообщества. В каждой ячейке решетки – по особи. Когда кто-то отмирает, ячейка заполняется потомком одной из соседних особей. С определенной вероятностью ν происходит мутация (она же – видообразование) и новорожденная особь объявляется родоначальником нового вида. По ходу динамики этого процесса на решетке устанавливается равновесие в смысле общего числа видов и их приблизительного распределения. Ценность этой модели заключается в основном в том, что она наглядно демонстрирует каким образом и за счет каких механизмов в пространстве формируется SAR. Именно для анализа SAR эта модель в основном и применяется.

При традиционном анализе SAR ключевым параметром является ее наклон, обычно обозначаемый z. По нашим понятиям в скейлиноговом диапазоне – это фрактальная размерность. Одним из важнейших параметров модели избирателя с мутациями является собственно скорость мутирования ν, напрямую влияющая на наклон z. Есть несколько мнений относительно их взаимосвязи. Дарретт и Левин предположили связь вида z~1/(ln(1/ν)). В работе [Rosindell, Cornell, 2007] обнаружена степенная зависимость, а в работе [Zilio et al., 2005] в пределе малых ν вообще полагается предел на уровне z = 0.2. Однако все ранние работы ввиду вычислительных сложностей работали с диапазоном ν > 10^-5.

В данной работе авторы использовали современные вычислительные мощности для исследования диапазона ν вплоть до 10^-11. В результате полученные данные свидетельствуют о том, что лучше всего взаимосвязь наклона SAR и скорости мутирования описывается зависимостью 1/z ~ ln(ν), что ближе к предположению Дарретта, чем к прогнозу Розинделла, и совсем не вяжется с предсказанием группы Цилио.

В дополнение к модельным изысканиям авторы предприняли попытку найти эмпирическое обоснование их результатам. Для разных групп организмов были проанализированы данные по SAR и по продолжительностям жизни. При этом предполагалось, что продолжительность жизни неким функциональным образом связана со скоростью мутирования и так или иначе может служить первым приближением к ее оценке. Получена симпатичная линейная зависимость 1\z ~ ln (t), что полностью соответствует модельным результатам.