A punto fisso della dinamica mutazione–selezione è un vettore di concentrazione x* che il flusso lascia invariato. Sul simplesso delle concentrazioni, dove le concentrazioni normalizzate sommano a uno, l'analisi dei punti fissi distingue tre esiti selettivi: coesistenza stabile, selezione darwiniana di una sequenza master localizzata e selezione definitiva di un'unità integrata.
L'equazione generale di mutazione–selezione è
Qui Qij è la probabilità che il template j produca il mutante i,
In forma matriciale questo è il problema agli autovalori M x* = Ā x*, con
Concorrenti indipendenti:
Quando la mutazione è disattivata,
Quasi-specie: equilibrio mutazione–selezione
Una quasi-specie è una distribuzione di mutanti strettamente imparentati centrata su una sequenza master. Non è un singolo genotipo ma il punto fisso stabile dell'equilibrio mutazione–selezione. L'autovettore di M determina la distribuzione stazionaria. La stabilità locale è governata dai modi normali dello Jacobiano attorno a x*: un gap di autovalori positivo favorisce una quasi-specie localizzata e dominata dalla master. Se il tasso di mutazione supera la soglia di errore, il punto fisso localizzato perde stabilità e la quasi-specie stabile si delocalizza su molti mutanti. Questa è perdita di informazione, non una normale selezione darwiniana.
Tassonomia dei punti fissi sul simplesso
- Coesistenza stabile: un punto fisso interno con più tipi sopravviventi.
- Selezione darwiniana: un vertice stabile o una sequenza master localizzata in condizioni di esclusione competitiva.
- Selezione definitiva: fissazione irreversibile di un'unità integrata che non può essere invasa da varianti interne.
Ipotesi e limiti: organizzazione costante, azione di massa ben mescolata, grandi popolazioni deterministiche e parametri di tasso costanti. Popolazioni finite, compartimenti spaziali, ricombinazione e catalisi dipendente dalla frequenza possono spostare i bacini o introdurre commutazioni stocastiche tra stati localizzati e delocalizzati.
