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Redes catalíticas ramificadas y selección única e irreversible
HYC-1979Lesson 5: Selection, Species, Will
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En una red catalítica ramificada, un catalizador o unidad catalítica sustenta múltiples replicadores en competencia. A diferencia de un hiperciclo cíclico, el acoplamiento es abierto: no hay cierre de anillo ni dependencia mutua entre todos los miembros. Bajo organización constante, la concentración total es fija, y la dinámica de las concentraciones de las ramas sigue la ecuación de selección estándar:

,

Aquí es la concentración de la rama i, es su valor selectivo o productividad, y Φ es la productividad promedio en la población. La ramificación altera tanto como Φ, por lo que el movimiento sobre el símplex de concentración depende de la productividad relativa de las ramas en competencia.

Red catalítica ramificadaUn catalizador alimenta replicadores en competenciaACatalizadorB1Rama 1B2Rama 2k1k2sin acoplamientoAcoplamiento abierto: sin cierre de anillo.Sin dependencia mutua entre los miembros.Selección en las esquinas del símplexDos ramas en competencia bajo organización constanteRama 1x1 = 1Rama 2x2 = 1esquina establecoexistencia interior: inestableinestableEl punto fijo estable migra hacia una esquina.La rama con mayor Ai gana; la perdedora se extingue.Selección única e irreversible: el ganador se lo lleva todo.ẋi = xi(Ai − Φ) Φ = Σj xjAjUna rama crece solo si Ai > Φ

Puntos fijos y selección en las esquinas

El símplex de concentración tiene estados puros en sus esquinas. Para una red ramificada y no cíclica, los puntos fijos de coexistencia interior son generalmente inestables o del tipo silla cuando las ramas compiten. La linealización cerca de una esquina produce un jacobiano cuyos valores propios determinan la estabilidad: una esquina con un valor selectivo mayor atrae al sistema, mientras que la esquina competidora se vuelve inestable.

  • Si una rama tiene un mayor, impulsa hacia 1 mientras las otras ramas disminuyen hacia 0.
  • Las fluctuaciones o pequeñas diferencias en las tasas pueden inclinar el sistema, pero una vez que una rama obtiene ventaja, el punto fijo migra hacia su esquina.
  • Los competidores perdedores se extinguen; el sistema no se establece en un estado cooperativo interior.

Selección única e irreversible

Este resultado se denomina selección única e irreversible: un compromiso en el que el ganador se lo lleva todo en lugar de una integración cooperativa. El punto fijo estable migra hacia una de las esquinas en competencia, y el sistema permanece allí. Los acoplamientos ramificados carecen del cierre y la dependencia mutua necesarios para un hiperciclo, por lo que no logran integrar múltiples funciones en una organización catalítica conjunta.

Ejemplo de la fuente: caso ramificado/parásito de dos miembros
La fuente proporciona , con , y . Esto conduce a para y para . El sistema tiene dos puntos fijos en las esquinas de S2, lo que ilustra la selección en las esquinas y la ausencia de coexistencia interior estable.