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分岐型触媒ネットワークと一発選択
HYC-1979Lesson 5: Selection, Species, Will
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分岐型触媒ネットワークでは、1つの触媒または触媒単位が複数の競合する複製子を支える。環状ハイパーサイクルとは異なり、この結合は開放的である。すなわち、環の閉鎖もなく、全構成員間の相互依存も存在しない。 一定組織の下では、総濃度は固定され、分岐濃度のダイナミクスは標準的な選択方程式に従う:

。

ここで は分岐 i の濃度であり、 はその選択値または生産性、Φ は集団の平均生産性である。分岐は と Φ の両方を変えるため、濃度シンプレックス上の運動は競合する分岐の相対的な生産性に依存する。

分岐型触媒ネットワーク1つの触媒が競合する複製子を支えるA触媒B1分岐 1B2分岐 2k1k2結合なし開放的結合:環の閉鎖なし。構成員間の相互依存なし。シンプレックス上のコーナー選択一定組織下における2つの競合分岐分岐 1x1 = 1分岐 2x2 = 1安定なコーナー内部共存:不安定不安定安定固定点はコーナーへ移動する。より高い Ai の分岐が勝ち、敗者は絶滅する。一発選択:勝者総取り。ẋi = xi(Ai − Φ) Φ = Σj xjAj分岐が成長するのは Ai > Φ のときのみ

固定点とコーナー選択

濃度シンプレックス はそのコーナーに純粋状態をもつ。分岐型の非環状ネットワークでは、分岐が競合するとき、内部共存固定点は一般に不安定またはサドル的である。コーナー付近での線形化により得られるヤコビアンの固有値が安定性を決定する。より高い選択値をもつコーナーが系を引きつけ、競合するコーナーは不安定になる。

  • 一方の分岐がより大きな をもつと、それは を 1 へと駆動し、他の分岐は 0 へと減少する。
  • 揺らぎやわずかな速度差が系を傾けうるが、一旦ある分岐が優位に立てば、固定点はそのコーナーへ移動する。
  • 負けた競合者は絶滅し、系は内部の協調状態に落ち着かない。

一発選択

この結果は 一発選択と呼ばれる。これは協調的統合ではなく勝者総取りの確定である。安定固定点は競合するコーナーの一方へ移動し、系はそこにとどまる。分岐型結合はハイパーサイクルに必要な閉鎖性と相互依存を欠くため、複数の機能を共同の触媒組織へと統合できない。

出典例:2構成員の分岐/寄生体ケース
出典では次が与えられる: 、ここで 、および 。これにより次が導かれる: のとき および のとき 。系は S2のコーナーに2つの固定点をもち、コーナー選択と安定な内部共存の不在を例示する。